大红山铜矿建设项目是国家“八五”期间的重点项目。

一期工程于1997年7月建成投产，设计能力为2400吨/日；二期工程于2003年6月建成投产，设计能力为3000吨/日。

一、二期共建成5400吨/日的选矿设计生产能力。

多年来选厂通过技术革新和优化工艺参数，在没有新增磨矿机的条件下，选矿生产能力逐年提高，2005年平均选矿日处理能力达到了8260吨，超过设计能力53％.根据矿山发展的需要，选矿生产能力必须再进一步扩大，达到1万吨/日，以稳定年产2万吨精矿含铜产量，为DH31(3万吨精矿含铜、100万吨铁精矿)目标的实现搭建平台。

所以，2005年初提出了“万吨选矿能力”的研究课题。

课题组在总结过去的同时，进行了科学的研究与论证，提出了技术可靠、影响生产最小、速度最快的多碎少磨技改方案。

方案得到上级批准后，2006年2月组织实施了万吨选矿能力技改项目，项目投入使用后，通过各项工作的进一步优化调整，3月份实现了1万吨/日选矿能力目标。

1 原矿性质、碎磨工艺流程及设备1.1 原矿性质大红山铜矿是以含铜、铁为主要金属的大型矿床。

铜矿物以黄铜矿为主，其次是斑铜矿，有微量的铜兰和孔雀石，铁矿物以磁铁矿为主，次为菱铁矿和黄铁矿,褐铁矿微量。

除主要金属铜、铁外，还伴生有金、银、铂、钯等稀贵金属。

原矿物理性质见表2，原矿铜矿物单体解离度见表3.表2：原矿物理性质项目密度(g/cm3) 松散系数安息角(度) 内摩擦角(度) 抗压强度(MPa) 硬度系数(f)数据 3.21～3.35 1.71 40.5～41 37020' 101 10～12表3: 原矿铜矿物单体解离度细度(200目含量) 65％ 70％ 75％ 80％铜矿物单体解离度 94.2％ 97.1％ 97.5％ 97.8％1.2 碎磨工艺流程及设备碎矿工艺设计为三段一闭路流程，主要设备为粗碎Φ900旋回破碎机1台，中碎PYB2200标准圆锥破碎机1台，细碎PYD2200短头圆锥破碎机2台，YAH2460振筛3台。

磨矿工艺一期为二段闭路磨矿，主要设备I系列为Ф3.2×3.1m球磨机2台，II系列为Ф2.7×3.6m的球磨机2台，铁粗精矿再磨Ф2.1×4.5m的溢流型球磨机各系列1台。

一段磨配分级机，二段、铁粗精矿再磨配旋流器。

二期III系列为一段闭路流程，Ф3.6×4.5m溢流型球磨机2台，分级配旋流器，铁粗精矿再磨Ф2.7×3.6m的溢流型球磨机1台。

2 优化碎矿工艺参数、降低碎矿粒度2.1 1999年－2005年降低碎矿粒度采取的措施碎矿粒度由99年+12mm占46.04%，降低到2005年的30.81%，+12mm含量减少了15.23%。

主要采取的措施如下：1、通过调整三段碎矿机的排矿口，使各段的负荷平衡。

严格控制排矿口尺寸：粗碎200—220mm、中碎30—33 mm、细碎8—10 mm；严格检测碎矿机排矿口，一个星期检测、调整两次，保证碎矿机排矿的产物粒度。

2、三段碎矿负荷重新分配后，细碎机负荷有所下降，所以，把40×18mm的筛孔改为40×16mm，降低筛下产物粒度。

3、加强筛子的维护与检修，杜绝跑大块。

4、均衡组织生产，最大处理量控制在550吨/小时。

并对班组、车间的最终碎矿粒度进行考核，加强生产控制与管理。

5、加强除铁装置的维护和人工除铁工作（大红山矿石是铜铁共生，铁品位22%为左右，除铁是一大难题），为碎矿机控制排矿口提供条件。

6、对下矿漏斗进行改造，解决矿流不畅的问题，提高碎矿效率。

2.2 2006年进一步开展降低碎矿最终产品粒度的工作采用美卓矿机HP500碎矿机3台（中碎1台、细碎2台），替代原国产φ2200圆锥碎矿机3台（中碎、标准型1台；细碎、短头型2台）。

碎矿产品粒度－10mm含量达到95％以上。

2.2.1 高效能碎矿机研究（1）生产情况分析中、细碎机原安装的是国内生产的Φ2200标准型破碎机1台、短头型破石机2台，流程为三段一闭路碎矿。

通过多年设备效率挖掘，设备生产能力已经发挥到极限。

碎矿设计为三班工作制，每班工作5小时，每天开车15小时。

中、细碎设计能力为320吨/时（表4为中、细碎机计算结果）。

原设计设备的负荷率不高，但是随着生产的发展，2005年碎矿效率已达到480吨/时，每天的开车时间达18小时,依据生产统计，中、细碎总开车时间中，无效开车时间占24.2%，有效开车时间仅为75.8%，这样，实际碎矿效率为660吨/时，中碎机负荷率高达108％,细碎机负荷率高达120％以上。

所以，中、细碎矿机能力和碎矿粒度再想有大的突破已经不可能。

必须重新研究选用性能更优越的设备进行碎矿设备的更新改造,以达到质的突破。

表4：碎矿设备计算结果（一期设计）作业名称设备名称及规格台数允许给矿粒度(mm) 排矿口(mm) 最大排矿粒度(mm) 设备处理能力(t/h) 计算的给矿量（t/h) 负荷率(%)中碎 PYB-2200标准圆锥 1 300 37 72 611.2 320 54.46细碎 PYD-2200短头圆锥 2 100 12 12 367.8 236 64.12*（2）高效能碎矿机研究通过收集相关资料，考查对比分析后认为，目前国内外使用较为广范的高效能碎矿机主要是山特维克和美卓矿机生产的碎矿机。

山特维克H系列碎矿机和美卓HP系列碎矿机都可满足工艺要求。

美卓矿机的HP 系列破碎机和山特维克H系列破碎机是目前国际上最具竞争实力的破碎设备，两种破碎机性能都比较优越，设备的安全性、可靠性较高，技术方面有一定优势。

下面对HP、H系列碎矿机考查的情况及收集的资料进行对比分析（详见表5）：从表5和外出考查的情况看：采用HP系列的碎矿机，磨矿能力平均提高28％，按2005年实际完成的8200吨/日能力计算，提高22％，即可满足1万吨能力要求。

HP系列的碎矿机，碎矿最终产品粒度质量较好，达-9 mm95％左右；HP系列主轴高速运转、偏心距较大、破碎力较大，当破碎矿石硬度较大或对产品粒度要求较细时有一定优势；HP系列采用多缸锁紧，排矿口较锁得紧，而H系列的碎矿机采用单缸锁紧，排矿口的锁紧不如多缸锁紧的好，对碎矿粒度的控制差一些。

经过调查了解，并充分比较了美卓矿机破碎机和山特维克破碎机的优缺点，最终以碎矿产品质量保证为重点，选择了美卓矿机的3台HP500破碎机替换3台Φ2200圆锥破碎机。

表5：HP500、H6800碎矿机技术指标统计制造厂家使用厂家设备型号碎矿粒度碎矿能力磨矿能力细碎排矿口美卓大姚选厂 HP500一台 -12 mm占85％ 280-350吨/时 12.5％4000-4500吨/日 18mm排山楼金矿 HP300两台 -9 mm占95％ 120吨/时 33％1200-1600吨/日程潮铁矿 HP500 -9 mm占95％ 400吨/时 40％200-280万吨/年 14-16 mm山特鞍钢大孤山 H8800-12 mm占94％ 880吨/时 20 mm拉拉铜矿 H4800H6800 -12 mm占95％ 250吨/时（3）HP500碎矿机技术研究矿石性质：矿石种类：铜矿石矿石密度： 3t/m3松散密度： 1.84t/m3 矿石硬度： f=10~14250毫米 中碎给矿粒度:碎矿工艺流程及技术指标：工艺流程：碎矿筛分采用三段一闭路流程,中、细碎排矿通过同一条皮带运输到筛分车间进行筛分,筛上产品返回到细碎前的矿仓,筛下产品送回到磨矿前的矿仓,见附图1。

技术指标：碎矿原矿处理量:10000吨/日，或560吨/小时作业制度:330天/年,18小时/日。

碎矿产品粒度:95%小于10mm筛分采用原有3台国产双层圆振筛2.4mX6m, ,筛网使用聚胺脂材料,上层筛孔定为30X45毫米,下层筛孔定为12X20毫米,所配筛分面积筛分效率不低于80%。

根据附图1流程计算，配置HP500三台满足10000吨/日碎矿能力和碎矿产品粒度－10mm95%的要求。

附图1：改造后中细碎破碎工艺流程数质量图2.2.2 碎矿机改造2005年2月年检时采用美卓矿机HP500碎矿机3台（中碎1台、细碎2台），替代原国产φ2200圆锥碎矿机3台（中碎、标准型1台；细碎、短头型2台）。

20天完成项目改造，2月5日开始进行生产调试。

通过1年的生产运行，设备安全可靠；指标达到－12mm95%、碎矿能力11000吨/日。

3 磨矿工艺研究与实践3.1精确化装补球方法研究精确化装补球新方法研究是玉溪矿业公司与昆明理工大学联合针对大红山选厂III系列研发的一种新的装补球方法，该项目于2003年5月1日开始，12月份结束，磨机台时能力从50吨/时•台左右，提高到62.5吨/时•台，磨矿细度-200目从65%提高到70％，达到设计要求的70%以上。

2004年后，选厂进一步组织了项目的扩展研究，从旋流器、磨矿操作参数等方面进行了优化，特别是结合III系列精确化装补球方法取得的经验，对I、II系列的钢球装补进行了分析研究，在生产中逐步优化、调整，又进一步提高了磨矿能力，2004年选矿能力7490吨/日，2005年选矿能力8260吨/日，2006年并通过万吨技改项目的实施达到了1万吨/日以上的选矿能力。

（1）III系列精确化装补球方法研究的主要科学技术内容开发一套尺寸精确、球比合理、补加简便的科学装补球新方法，以改变国内外目前没有好的装补球方法的现状。

这一套方法以球径精确为主要特征，称为精确化装补球方法。

实现磨机内的球径精确有两层意思，一是单级别球径精确，二是整体球荷平均尺寸的精确。

单级别球径的精确靠精确的计算实现，整体尺寸的精确采用破碎统计力学原理指导配球来实现。

初装球中实现了球径的两个精确。

但一经磨机工作以后，磨内的球发生磨损，原来初装的球荷特性发生了变化。

为了保证初装球时的两个精确，就必须靠科学的补加球来实现。

因此，研究包括下列三个主要内容：①整体球荷的精确研究：将磨机新给矿分为5个组，求出各待磨矿粒组的产率，按待磨矿料组的产率用破碎统计力学原理配出各种钢球的比例，就得精确化的初装球方案如下表：推荐的初装球方案：80：70：60：40：30=25：25：20：20：10。

厂方用球方案：120：100：80：60：40=21：20：22：22：15。

比推荐方案偏大方案：100：80：70：60：40=20：20：20：20：20。

比推荐方案偏小方案：80：70：60：40：30=20：20：30：20：10。

将上述四个初装球在D×L450 × 450mm磨机中进行扩大对比磨碎后证实，推荐方案比现场方案的单位容积生产率高14.8%，而比推荐方案偏大及偏小的方案效果均不如推荐方案，故试验证明推荐的初装球方案是最佳的初装球方案，将此方案在大红山铜矿Ⅲ系列中两台3.6 × 4.5米磨机中全面应用。