多碎少磨技術方案的提出及應用

碎礦及磨礦均屬于選礦前的礦料破碎，只不過碎礦屬于粒度5mm以上的破碎，作用力以壓碎為主。然而，碎礦及磨礦這兩個破碎階段，由于處理礦料的粒度范圍不同，作用力的形式不同，導致它們破碎的效率大不相同。碎礦處理大塊的礦塊，礦塊在壓破碎機中被夾持于破碎腔內破碎，故破碎屬于一種制約性的破碎，破碎的概率高，各種破碎機中的破碎概率大約為50％-100％，破碎概率高，破碎的效率自然高。磨礦處理的是坡度較小的礦粒，而且磨機中的礦粒被破碎時受到的是隨機破碎，鋼球從磨內高處落下時可能打著礦粒，也可能打不著礦粒，即使打著礦粒也不一定發生破碎，因為小鋼球打到祖塊時破碎力不夠，因此，磨礦過程中礦粒破碎的概率是很低的，研究表明，球磨機中的破碎概率低于10％，即磨礦過程中破碎效率是很低的。

既然碎礦的效率高，而磨礦的效率低，那么，作為選礦前的礦料破碎，何不增大碎礦的破碎任務而減小磨礦的破碎任務，這對破碎的總體是有利的，因為加大了效率高的碎礦段的任務，而減小了效率低的磨礦段的任務。這就是多碎少磨及以碎代磨的技術實質。再從破碎的能耗規律分析，組碎的能耗僅馬破碎比的對數成正比，而細磨的能耗則與破碎比減一成正比，二者幾乎相差一個數量級。從破碎的能耗規律分析，加大碎礦的破碎任務及減小磨礦的破碎任務也是有理論依據的。多碎少磨是現代碎磨領域推出的很好的技術方案，在國內外選礦廠受到了普遍重視及應用。

為了實現多碎少磨及以碎代磨的技術方案，選礦界采用的辦法有如下幾種：(1)改開路碎礦為閉路碎礦，進一步降低碎礦最終粒度； (2)增加碎礦的段數，二段改三段，三段的改四段；(3)以棒磨機祖磨(磨至3—5mm)代替細碎機細碎；(4)采用細碎效果更好的超細碎機，使細碎粒度降低更低。

為了實現多碎少磨及以碎代磨的技術方案，粉碎工作者們進一步研究了碎礦粒度降低至多粗后交給磨礦最為合適的問題。個人研究的出發點不同，研究的方法也不相同，得出的結論也有差異。話爾斯及法災侍從碎礦和磨礦能耗低的角度出發，用邦德公式肋計算結果作圖，得出碎至12.7mm交給磨礦時碎磨能耗之和低。前蘇聯研究者則從碎磨成本最低的角度出發測算出大型選廠碎礦最終粒度4-8mm，小型選廠的碎礦最終10-15mm李啟衡教授提出，應該碎礦與磨礦均兼顧，用生產率平衡的辦法確定碎礦的粒度。筆者也是從碎礦與磨礦能耗之和小的角度出發，用數學方法從邦德原式推算出碎至3-4mm交給球磨的能耗低。盡管研究的結論不一致，但說明了一點，目前生產中碎礦粒度15-12mm并不一定是很好的粒度，如能把碎礦粒度降至10mm以下，5mm以上，對提高磨機生產率均是大有好處的，對碎磨整體也是有利的。