姜志宏， 李 恒， 姜晓锋， 刘钢湘

(1. 江西理工大学机电工程学院, 江西赣州341000 ； 2. 中铝矿业河南分公司, 河南郑州450000)

随着矿产资源消费量急剧增长，部分矿种发生短缺甚至耗竭，导致我国对进口矿石的依存度越来越高，用以测定矿石品位的制样工艺中碎磨阶段的研究逐渐进入选矿工程师们的视野。不同的制样工艺应用范围也存在差异，但这些差异都是在经典制样碎磨流程的基础上，根据实际生产要求做出适当调整改进而成[1-2]。在小批量的制样工艺中，原矿粒度小，不需要粗碎过程即可进入中碎过程。

制样工艺碎磨阶段主要包含2个过程， 即破碎和研磨。 破碎和研磨过程都是使物料粒度下降的过程， 将物料的粒度减小至后续加工过程所适应的粒度， 从而发挥“多碎少磨”生产工艺能耗低的长处， 限制研磨能耗高的缺点[3-5]。 杨元坤等[6]通过对比3CB和SABC碎磨工艺方案， 2种流程下最终得到球磨产品的粒度d80为0.12 mm； 刘永寿等[7]采用常规的“三段一闭”碎矿流程+两段磨矿粗精矿再磨流程， 得到磨矿最终粒度为<0.074 mm的产出率为75%。 通过对比分析可知， 一般碎磨流程均不能达到磨矿最终粒度为<0.074 mm、 合格率P0.074达到90%以上的设计要求。本文中利用破碎马氏链，设计制样流程，探索最佳入磨粒度。

1 制样流程的设计

制样中给矿粒度介于10～<50 mm之间，研磨最终粒度为<0.074 mm、合格率为P0.074>90%，整个碎磨流程含盖中碎、细碎及研磨全过程。一般认为如图1 a)所示的2C-HPGRB流程是最适合金属矿石制样工艺中碎磨阶段的流程[8-10]，为制样设备小型化全流程自动化，将高压辊磨机替换成体积更小的对辊破碎机，将球磨机替换成能耗更低的振动磨机，构成如图1 b)所示的2CV (stage crush, vibration mill circuit)流程，第1段破碎选用PE150×250型颚式破碎机(山东德欧重工机械有限公司)，第2段破碎选用2PG400×250型对辊破碎机(河南宏基矿山机械有限公司)，磨矿选用ZM-10型振动磨机(新乡市第一振动机械厂有限公司)。……