美卓奥图泰走在高压辊磨机技术的最前沿

　　矿业行业认识到高压辊磨（HPGR）解决方案可以提高磨矿和能源利用效率，但是在更广泛的推广应用方面，该技术仍面临多项挑战。

　　历史上，高压辊磨机一直存在进料差异和偏析的问题，导致磨矿粒径分布存在偏度。另外，高压辊磨机的资本支出和维护成本高。

　　然而，为下游工艺带来的好处包括降低未来的运营成本，另一项优势是可以告知利益相关者，高压辊磨机是对环境最友好的矿石处理解决方案之一。在矿石加工工艺中，如果应用先进的技术，例如美卓奥图泰的HRCe高压辊磨技术，则尤其对环境有利。

　　Mining Magazine采访了美卓奥图泰磨矿业务线总监Christoph Hoetzel，希望进一步了解高压辊磨机技术及其未来前景。

　　MM：在今后几年里，高压辊磨机是否存在有望提高生产率和提高能源效率方面的任何改进？

　　CH：高压辊磨机效率的一个主要制约因素是，在辊的边缘附近分布的辊压下降，可能导致辊磨产品的粒径与进料的粒径相近。这通常被称为“边缘效应”。高压辊磨机技术的重大进步是，美卓奥图泰首次应用了法兰和旋转侧板，这些部件有效地消除了边缘效应，明显地提高了生产率和能源效率。

　　法兰非常紧靠两侧的辊边缘（减少偏度和增加刚度），辊缝被更有效地密封，使沿辊宽的压力分布更均匀。实践证明，美卓奥图泰的HRC高压辊磨机采用法兰后提高了高压辊磨流程的效率，减小了磨矿出料的总体粒径，从而减少了循环负荷率及降低了能耗。

　　这些法兰促进物料进入辊缝，导致工作辊缝增大，从而降低了比能耗，因此可以使用更粗的进料，从而有可能降低上游的破碎要求。

　　安装了法兰的压辊使用寿命大大超过传统高压辊磨机压辊，其原因是，沿辊宽的压力分布更均匀，消除了“浴缸效应”。在安装边板的传统高压辊磨机中，中心区的压力最高，辊中心部位磨损增加，导致了“浴缸效应”。

　　另外，与传统边板相比，法兰的使用寿命更长，因为法兰随压辊旋转，运动速度与被研磨物料的速度相同。另外，法兰耐磨层的质量更大，自然延长了法兰的使用寿命。

　　将高压辊磨机技术与其他能源效率高的磨矿技术（例如搅拌磨矿机）相结合，还可以进一步改进高能效的碎磨流程。

　　MM：高压辊磨机只能在受控的“干式”研磨应用中有效使用吗？

　　CH：高压辊磨机的效率是通过颗粒之间相互挤压破碎实现的，即对一个料床施加压力，允许在高压/破碎区内进行多次颗粒间破碎。这要求提供一个空隙，破碎物料可以被压缩在该空隙内，另外也要求在颗粒之间存在摩擦力，以便能够施加压力。物料的含水率太高或太低都会对辊磨原理的应用产生负面影响，可能不能有效地将物料引入辊缝和/或对颗粒物施加挤压力。

　　含水率也会影响压辊的磨损，水分能改变辊面与料床之间的摩擦系数，也改变柱钉式挤压辊自磨层料垫的形成。进料必须含有一定的水分，但是，含水率太高可能导致自磨层流失。因此，在设计高压辊磨机流程时，必须考虑进料的含水率，但这些限制因具体的应用而异，不能笼统作出规定。

　　MM：既然高压辊磨机与球磨机等其他类型的粉碎设备相比具有潜在的优势，那么，我们为什么没有看到这类设备的更普遍应用？

　　CH：在评价何时使用高压辊磨机技术时，必须考虑进料和出料的粒径要求、矿石处理能力、矿石特征以及规模经济。当所有上述准则都允许使用高压辊磨机技术时，现在通常会选择该技术，因为这已经是一项成熟的技术。

　　如果仅考虑粒径，即仅考虑将一次破碎后的矿石粉碎至适合球磨的粒径，那么将二次破碎与三次高压辊磨机粉碎相结合（均在闭路中进行）则有可能取代自磨机或半自磨机磨矿。在选择时，还需要考虑其他因素，例如矿石硬度和设备的矿石处理能力。高压辊磨机对硬岩和极硬岩矿石的处理具有最大的优势。但是，对于较软的矿石，自磨机或半自磨机磨矿可能是更经济的解决方案，因为流程简单，不要求二次破碎、筛分以及向这些单个处理工序转运物料。

　　当各单台设备的规格开始成为提高经济和技术优势的因素时，设备的矿石处理能力可能成为了决定技术方案的因素。在这些情况下，与自磨机或半自磨机磨矿相比，选择高压辊磨机技术可能更具可行性，因为其矿石处理能力大、能耗相对低。

　　总的来说，当矿石处理能力大、矿石硬度高时以及在降雨量较小的气候环境，高压辊磨机流程在商业化应用方面一般更具吸引力。随着富矿资源的枯竭，矿石的品位将降低，将需要矿石处理能力更大的碎磨流程。水资源匮乏是一个真正影响运营许可的问题，能源效率将成为继续关注的焦点，尤其在全球向更清洁的能源生产转型时更是如此。基于这些大趋势，我们认为高压辊磨机技术的应用将变得更为普及。

　　MM：你能解释一下高压辊磨机技术如何减少选厂的用水量吗？

　　CH：现在，在选矿工艺中采用能够节水和提高能效的技术正在变得越来越重要。随着入选品位继续下降和项目的规模相应地增大，需要更创新地应用这些技术为项目的开发提供支持，使项目不仅在财务上具有可行性，而且从所有利益相关者的视角来看，项目具有可持续性。高压辊磨机技术在各个流程中减少或不需要用水量，因为整个工艺为干式磨矿。然而，为了评估对选厂水平衡的总体影响，应该从全局考虑各个方面。

　　MM：为什么必须重视碎磨工艺的能耗？

　　CH：在全球生产的能源中，碎磨工艺消耗了很大一部分，相当于一个大国的能源需求。这些能耗也占了采矿总运营成本的很大一部分。应用能源效率高的技术减少矿山的能源需求不仅具有生态效益，也降低了运营成本及提高了股东价值。美卓奥图泰的目标是，在我们的行业成为可持续性绩效领先企业，努力对全球产生净正面影响，我们致力于为实现1.5℃控制目标而贡献力量。我们经过Planet Positive认证的技术正在为更高效且更生态友好的碎磨工艺作出贡献，这些技术包括我们的HRC高压辊磨机以及搅动磨矿机系列，后者包括立磨机、HIGmill磨矿机和SMD磨矿机。