В горнодобывающей промышленности дробление руды является основным этапом, напрямую определяющим эффективность и стоимость последующих процессов разделения и очистки. Учитывая значительные различия в физических свойствах (таких как твердость, гранулометрический состав и содержание глины) различных металлических руд, решения по дроблению должны быть адаптированы к конкретным требованиям. В данной статье систематически описаны процессы дробления типичных металлических руд, таких как медная, золотая и свинцово-цинковая, проанализированы ключевые стратегии выбора оборудования и оптимизации процесса, что поможет вам понять основные принципы всего за 3 минуты.
I. Соответствие дробильного оборудования характеристикам руды
Дробление металлических руд должно быть адаптировано к типу и свойствам руды. Например:
Медная руда: Сульфидные медные руды отличаются высокой твердостью и крупным размером зерен, что требует сильного ударного дробления.
Золотая руда: Первичные золотые руды часто встречаются в кварцевых жилах, что требует использования высокопроизводительного оборудования.
Свинцово-цинковая руда: Высокое содержание серы приводит к налипанию, что требует применения противозасорных конструкций.
II. Подробное описание поэтапных процессов дробления
1. Первичная стадия дробления: «Первоначальный контролер» для крупных рудных блоков
Основное оборудование: щековая дробилка
Производительность: до 1000 тонн/час (пример: модель PE1200×1500)
Крупность исходного материала: максимум 1000 мм
Крупность выходного материала: 50–200 мм
Область применения: высокотвёрдые руды (например, медный сульфид, первичная золотая руда)
Пример: на медном руднике Дэсин в провинции Цзянси используются щековые дробилки с суточной производительностью более 20 000 тонн. Вариант модернизации: Гирационная дробилка
Преимущества: Высокая степень дробления (до 8:1), снижение энергопотребления на 15–20%
Область применения: Сверхкрупные рудники (например, медный рудник Эскондида, Чили)
Вспомогательное оборудование: Вибрационный питатель
Функция: Обеспечение равномерной подачи для предотвращения перегрузки оборудования
Повышение эффективности: Снижение количества отказов, связанных с засорением материала, на 20%.
2. Этап средне-тонкого дробления: Прецизионная хирургия для контроля размера частиц
Конусная дробилка
Принцип работы: Послойное компрессионное дробление, равномерный размер выходного материала (10–50 мм)
Область применения: Руды средней и высокой твёрдости (например, свинцово-цинковая руда)
Пример: Свинцово-цинковый рудник Юньнань Хуэйцзэ использует гидравлические конусные дробилки HPC, обеспечивая 92% соответствие продукта требованиям по крупности.
Ударная дробилка
Преимущества: Высокая степень дробления (до 40:1), превосходная форма частиц (кубовидные частицы >85%)
Недостатки: Быстрый износ сменных деталей (срок службы ~3000 часов)
Область применения: Руды средней твёрдости (например, некоторые виды меднооксидных руд)
Сортировочное оборудование: Однодековый вибрационный грохот
Назначение: Разделение частиц требуемого размера, возврат несоответствующего материала
Показатель эффективности: Эффективность грохочения ≥90%.
3. Этап тонкого дробления: «Точная полировка» для достижения конечного размера частиц
Короткоконусная дробилка
Крупность выходного материала: 3–20 мм
Область применения: окончательное дробление твёрдых руд
Валковая дробилка
Преимущества: Регулируемый размер частиц (менее 2 мм)
Недостатки: Низкая производительность (около 500 т/ч на единицу)
Вертикальная ударная дробилка
Область применения: Хрупкие руды (например, некоторые месторождения золота)
Регулировка размера: Управление скоростью (1000–1500 об/мин)
Вспомогательное оборудование: Двухдековый вибрационный грохот
Назначение: Обеспечивает работу в замкнутом цикле для снижения передробления
Пример применения: На медном руднике Олимпик-Дэм в Австралии используется двухдековый грохот, что снижает нагрузку на циркуляцию до 25%.
III. Стратегии оптимизации процессов дробления
1. Классический процесс: трёхстадийный замкнутый цикл
Поток: Первичное дробление → Вторичное дробление → Третичное дробление + грохочение
Преимущества: Снижение энергопотребления на 30%, повышение эффективности на 25%
Применимые сценарии: Крупные обогатительные фабрики (например, медный рудник Лас-Бамбас, Перу)
2. Упрощённый процесс: двухстадийный замкнутый цикл
Поток: Первичное дробление → Третичное дробление + грохочение
Преимущества: Снижение инвестиций в оборудование на 40%, экономия пространства на 30%
Подходящие сценарии: Небольшие и средние предприятия или руды с низкой твёрдостью (например, некоторые железные руды)
IV. Методы повышения эффективности специальных процессов
1. Высоконапорная валковая мельница
Принцип: Послойное дробление снижает энергопотребление на 40–50%
Пример: Внедрение системы ThyssenKrupp на чилийских медных рудниках позволило снизить удельное энергопотребление до 1,2 кВт⋅ч/т.
2. Интеллектуальная система управления
Технология: ПЛК + Интернет вещей
Функция: Мониторинг тока, температуры и других параметров в режиме реального времени с точностью прогнозирования неисправностей 95%
Преимущества: Сокращение внеплановых простоев на 60%, оптимизация энергопотребления на 10–15%
3. Меры по защите окружающей среды
Закрытая камера дробления + импульсный пылеуловитель
Эффект: Концентрация выбросов пыли ≤10 мг/м³ (значительно ниже национального стандарта 30 мг/м³)
Пример: После внедрения системы на предприятии Zijin Mining количество жалоб местных жителей сократилось на 90%.
V. Практические примеры и рекомендации по выбору
1. Типовые решения для дробления металлической руды
Медная руда: щековая дробилка (первичное дробление) + конусная дробилка (вторичное/третичное дробление) + трёхступенчатый замкнутый цикл
Пример: медный рудник Лас-Бамбас компании Minmetals Resources, годовая производительность переработки 120 млн тонн.
Золотая руда: мобильная дробильная установка (комплексное первичное и вторичное дробление)
Преимущества: развёртывание за 7 дней, гибкое реагирование на разрозненные участки руды
Пример: зарубежный проект Shandong Gold Group, сокращение времени ввода в эксплуатацию на 50%.
Свинцово-цинковая руда: ударная дробилка (тонкое дробление)
Результат: повышение извлечения на 8%, что обеспечивает годовую выгоду более 20 млн иен.
2. Ключевые критерии выбора оборудования
Соответствие по твёрдости: высокая твёрдость — щёковые/конусные дробилки; низкая твёрдость — ударные дробилки.
Адаптация к масштабу: тяжёлое оборудование (например, щёковая дробилка производительностью 1200 т/ч) для крупных шахт; мобильные установки для малых и средних предприятий.
Расходы на техническое обслуживание:
Футеровка из хромомолибденового сплава: срок службы 8000 часов, 50 000 иен за комплект;
Стальные пластины с покрытием: срок службы 5000 часов, 20 000 иен за комплект, что обеспечивает превосходную экономическую эффективность.
VI. Будущие тенденции: экологичность и интеллектуальность
С достижением целей углеродной нейтральности процессы дробления развиваются в сторону низкоуглеродных и цифровых решений. Например, ведущее предприятие провело пилотный запуск водородных дробилок, сократив годовые выбросы углерода на 2000 тонн на единицу. Системы машинного зрения на базе искусственного интеллекта способны определять твёрдость руды в режиме реального времени, динамически корректируя параметры дробления, что позволяет повысить эффективность на 18%.
Повышение эффективности дробления руды принципиально требует синергетических инноваций в оборудовании, процессах и управлении. Благодаря точному подбору характеристик руды, оптимизации процесса и интеграции интеллектуальных технологий горно-обогатительные фабрики могут добиться двойного прорыва: снижения затрат и увеличения объёмов производства, обеспечивая при этом соблюдение экологических норм.
