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1、前言
    破碎磨礦費用占選礦廠總成本的40%～60%，因此，降低破碎產品粒度，實行“多碎少磨”，可提高效率，降低能耗，減少成本，采用高效節能破碎設備是礦山實現多碎的主要手段。焦家金礦選礦作業分為原選礦廠和新建6 000t/d選礦廠兩個系統，其中新建6000t/d選礦廠中、細碎均采用HP4圓錐破碎機。與焦家金礦原選礦廠使用的中碎GP-100S圓錐破碎機和細碎H4800圓錐破碎機相比，使用新型HP4系列圓錐破碎機能夠更好地完成選礦生產中的礦石中、細碎任務。
2、礦石性質
    焦家金礦屬中溫熱液蝕變花崗巖金礦床，礦石中主要礦物有黃鐵礦、磁黃鐵礦、褐鐵礦、黃鉀鐵釩等；脈石礦物主要有石英、絹云母、正長石、斜長石及少量綠泥石等；金銀礦物以銀金礦為主，并有少量的自然金和自然銀；金礦物大部分富存于黃鐵礦、黃銅礦、褐鐵礦中。礦石普氏硬度f=10—12，含泥量為6%—80/0，含水量7010左右。沖擊功指數10.2kW - h/t，高能沖擊數10.3kW - h/t。
3、破碎工藝流程
    焦家金礦6 000t/d選礦廠自2008年8月開工建設，至2009年12月一期工程全面達產。整個選礦廠建設依照“大型、精確、簡單”的方針，采用先進的選礦設備和先進的黃金選礦工藝，生產過程實現全自動控制，一期工程竣工投產后每天可處理礦石6 000t。
    破碎工藝采用帶洗礦作業的三段一閉路工藝流程，如圖1所示。粗碎作業采用1臺C3054顎式破碎機，中碎作業采用1臺HP4Cx圓錐破碎機，細碎作業采用2臺HP4Sx圓錐破碎機。粗碎產品經洗礦篩篩分，篩下物料進入螺旋分級機分級，分級機沉砂作為破碎最終產品，分級溢流進入礦泥濃密機濃縮；洗礦篩篩上物料經中碎后與細碎產品一起進入檢查篩分，篩下物料作為破碎最終產品運至粉礦倉，篩上物料經細碎后，再次進行檢查篩分。
4、HP4系列圓錐破碎機工作特點
    HP4系列圓錐破碎機適用于中碎和細碎作業。與傳統的破碎設備相比，HP4系列圓錐破碎機具有以下優點。
    (1) HP4系列圓錐破碎機通過優化破碎速度和加大沖程相結合，能提供圓錐破碎機最大的破碎比，在破碎給礦粒度相同的情況下可以減少破碎段數，從而降低生產投資并節省電能消耗。
    (2)由于是擠滿給料，被破碎物料在破碎腔中承受全方位的擠壓、剪切和強烈的脈動沖擊作用，料層內顆粒相互作用，造成顆粒間的強制自粉碎。這種礦石粉碎方法取代了傳統的礦石單顆粒破碎原理，實現對物料的選擇性破碎，提高了產品細料比例和立方體物料含量，減少了針片狀物料。
    (3)先進的動錐和定錐襯板固定系統，不再需要襯板填料，襯板更換更快，壽命更長。當需要更換襯板或改變破碎腔型時，用于調整排料口的液壓馬達將整個定錐總成旋轉完全退出調整環螺紋，極大地簡化了更換襯板的操作。
    (4)全新設計的HP4雙作用液壓過鐵釋放缸能夠緩沖釋放沖擊力，保護主機免遭混入破碎腔的不可破碎異物造成的破壞，異物通過后能夠迅速恢復原有的排料口。同時，如果破碎機在負載狀態下停機，雙液壓過鐵釋放缸能提供較大的清理行程，與襯板磨損情況無關，可迅速清理破碎腔。
    (5)HP4系列圓錐破碎機具有定錐旋轉調整系統，破碎腔整個周邊磨損更加均勻、排礦口更恒定。
5、HP4破碎機與原破碎機對比
5.1性能對比
    焦家金礦6 000t/d選礦廠用于中碎的HP4Cx圓錐破碎機和細碎用的HP4Sx圓錐破碎機與原選礦廠使用的GP-100S和H4800圓錐破碎機技術性能指標對比見表1。
    從表1中可以看出，HP4系列圓錐破碎機與普通破碎設備相比具有給礦粒度大、排礦口調節范圍寬等優點。同時，在相同的處理能力下，HP4系列圓錐破碎機消耗電能更少，而且礦石破碎后可獲得較大的破碎比，從而能夠更好的完成礦石的中細碎任務。
5.2產品粒度對比
    在排礦口尺寸為42mm時，HP4Cx與GP-100S產品粒度篩析結果見表2。
    在排礦口尺寸為14.5mm時，HP4Sx與H4800產品粒度篩析結果見表3。
    由表2看出，在排礦口尺寸均為42mm的情況下，破碎產品中+25mm粒級GP-100S產率為50.39%．HP4Cx產率為41.46%；能夠通過檢查篩篩孔的-14mm粒級GP-100S產率為29.64%，HP4Cx產率為36.260/0。HP4Cx破碎產品+25mm粒級含量比GP-100S低8.93%，-14mm含量比GP-100S高6.62%，由此可以看出，HP4Cx與GP-100S相比在減輕細碎作業負擔、減少檢查篩分循環礦量方面具有明顯的優勢。
由表3可以看出，在排礦口尺寸均為14.5mm的情況下，HP4Sx破碎產品最大粒度可控制在20mm以下，而H4800破碎產品中+20mm含量高達7.57%。同時，H4800破碎產品中-10mm粒級含量產品為60.05%，而HP4Sx產品中含量為77.67%，比前者高出17.62%。可以看出，HP4Sx破碎產品粒度更加均勻，細粒級含量更高，對提高磨礦作業處理量，優化磨礦產品粒度組成方面均有顯著作用。
5.3電耗和材料消耗對比
    以焦家金礦2011年1～6月破碎生產情況為依據，對破碎作業電耗和材料消耗進行統計，見表4。
6、效益分析
    焦家金礦新建6 000t/d選礦廠采用HP4系列圓錐破碎機后，球磨機加球制度由原來的∮100：∮80：∮60=1：1：1更換為∮100:∮80:∮60=3:3:4，增加了小直徑球的用量，鋼球噸耗由原來的1.1kg/t降為1.0kg/t，磨機襯板使用壽命延長0.5倍。以焦家金礦2011年1—6月破碎、磨礦生產情況為依據，原選礦廠與新建6000t/d選礦廠破碎、磨礦動力和材料消耗情況，見表5。
    由表5可知，焦家金礦6 000t/d選礦廠使用HP4系列圓錐破碎機與原選礦廠使用的破碎設備相比，每碎磨一噸礦石可節省費用4.67元，按6 000t/d選礦廠年處理礦石200萬t計算，每年可節省費用934萬元。
7、結語
    HP4系列圓錐破碎機與傳統破碎設備相比，具有破碎比大，產品粒度細而均勻，單位電耗低等優點，是一種理想的節能超細設備。此種破碎機除了可以對破碎作業進行優化外，還對破碎后續生產環節起到改善作用。焦家金礦6000t/d選礦廠采用此設備后，實現了“多碎少磨，節能降耗”，年可節省生產費用934萬元。