1、前言
我国十种有色金属产量超过26 000万t，但大部分有色金属矿的品位低，嵌布粒度细，矿物不易解离，要磨至-0.074mm才能有效进行选别。目前大多数有色矿山选厂，功耗和钢耗构成了整个生产成本的主要部分，占选厂成本的60%以上。特别是磨矿，其单位能耗远比破碎高得多，占整个矿物粉碎作业的89%~93%，占整个选厂的40%～70%。粉碎过程中电耗、钢耗和原材料消耗极大，目前国内有色矿山选厂粉碎阶段处理每吨原矿的电耗平均约为16kW．h，占选矿厂总电耗的40%左右，钢耗平均约为1.5kg/t，因此，在有色矿山实行节能降耗，可产生巨大的社会效益和经济效益。
近几年来，国外矿山选厂新建的先进破碎系统，物料经过两段破碎，产品粒度可以达到-25～12mm，采用三段或四段破碎，产品粒度可达到-6mm。
国内许多有色矿山选厂经过三段或四段破碎，人磨粒度还维持在-(25—30)mm。目前国内有色矿山破碎工艺流程存在的问题是：破碎产品粒度大，难以贯彻“多碎少磨”的节能原则，能耗、钢耗高；破碎工艺流程冗长，破碎段数多，需配备的
破碎机、筛分机及转载的
皮带运输机台数多；设备台数和作业段数多，所需设置的辅助操作岗位也必然多；设备配置需要的高差大，造成土建和施工方面工程量的增加，并给总图和工艺配置造成困难；投资成本、运转成本高。
破碎和磨矿的作用原理表明，强化破碎、尽量降低入磨粒度是提高碎磨效率、降低选矿成本的重要途径。磨机的效率只有1%，破碎机的效率达10%。而且与磨机相比，破碎机能耗低、运转维护简单，因此使用超细碎破碎设备，用破碎机部分取代磨机，实现“多碎少磨”是当前粉碎工程领域的发展趋势。“多碎少磨”是粉碎工程领域普遍公认的节能降耗的重要途径，“料层粉碎”是粉碎机理的一大突破。惯性圆锥破碎机便是基于“料层粉碎”机理，实现“多碎少磨”节能降耗的代表设备之一。惯性圆锥破碎机以其先进的破碎理论、独特的设计思路、合理的机械结构和优良的性能代表了当前世界圆锥破碎机的先进水平，能够满足“多碎少磨”新工艺的要求。
2、惯性圆锥破碎机的结构特点
惯性圆锥破碎机的结构如图1所示。
惯性圆锥破碎机机体通过隔振元件座落在底架上，工作机构由定锥和动锥组成，锥体上均附有耐磨衬板，衬板之间的空间形成破碎腔。动锥轴插入轴套中，电动机的旋转运动通过传动机构传给同定在轴套上的激振器，激振器旋转时产生惯性力，迫使动锥绕球面瓦的球心做旋摆运动。在一个垂直平面内，动锥靠近定锥时，物料受到冲击和挤压被破碎，动锥离开定锥时，破碎产品因自重由排料口排出。动锥与传动机构之间无刚性联接。
由于其独特的I作原理及结构特点，惯性圆锥破碎机与传统的破碎设备相比，在使用及工艺等方面具有许多优点。
(1)具有良好的“料层选择性破碎”作用。由于是挤满给料，被破碎物料在破碎腔中承受全方位的挤压、剪切和强烈的脉动冲击作用，料层内颗粒相互作用，物料颗粒之间不断改变方位，由于物料颗粒越小，晶格缺陷越少，强度越大，因此强度大的小颗�？善扑橄嗔诘那慷刃〉拇罂帕�；在等强度颗粒中，那些晶格缺陷与剪切力方向重合的颗粒被破碎。物料主要沿晶格间的区域破碎而不破碎晶体本身，破碎后的物料具有最低过粉碎，从而实现了物料的“选择性破碎”，产品粒型好。料层阻止破碎腔的衬板直接接触，防止衬板互相研磨，避免研磨下来的金属污染被破碎的物料，从而使研磨体耗量大大降低，延长了衬板的使用寿命。单位破碎比功耗仅为普通设备的一半左右。
(2)破碎比大，产品粒度可调。该机的破碎力与被破碎物料硬度及充填率无关，主要取决于偏心静力矩及转速。调节偏心静力矩、激振器转速和排料间隙，可很方便地调节所需的破碎比(4—30)，根据需要可有效防止过粉碎，提高某粒级段的产率或增加细粉的产量。
(3)技术指标稳定，衬板磨损对产品粒度影响小。
(4)操作安装方便。由于整机采用二次隔振，基础振动小，安装时不需要地脚螺栓和庞大基础，可作为移动式选厂的组成部分，工作噪音小。
(5)良好的过铁性能。由于动锥与传动机构之间无刚性联接，如果物料中混入不可破碎物体，动锥暂时停止运动，激振器将绕动锥轴继续转动，绝对不会破坏传动系统和主机。
(6)简化碎磨流程，减少辅助设备台数。该机充满给料，无需给料机，产品粒度细，粒级窄，无需振动筛构成闭路，大大节省设备和基建投资。
(7)应用范围广。调节破碎机工作参数，可破碎任何硬度的脆性物料。
3、惯性圆锥破碎机的应用
惯性圆锥破碎机目前已形成动锥底部直径从100mm到1200mm 6种规格的产品，技术参数见表1。生有1%的锌和1%的铅，采用重选回收钨，破碎工段要求产品粒度越细越好，破碎工艺流程为两段开路破碎，工艺流程简单，如图2所示。
在激振力为88%时，GYP-600惯性圆锥破碎机取样筛分结果见表2，产量为12t/h。
GYP-600惯性圆锥破碎机开路破碎钨矿石，破碎产品粒度≤7mm，极大的减轻了磨矿工段棒磨机的负担。
3.2铀矿山选厂，
秦皇岛某铀矿为含铀碎屑岩和高硅酸盐铀矿石，品位为0.15 010，硬度低，破碎时容易产生过粉碎。该铀矿采用堆浸工艺，过粉碎太多影响矿堆渗透性。要求破碎产品中90%为-8mm，-0.12mm≤5%。
在实际生产中，该铀矿选用了l台GYP-900惯性圆锥破碎机，破碎工艺流程得到极大优化，如图3所示。在激振力为91.5%时，GYP-900惯性圆锥破碎机取样筛分结果见表3，产量为30t/h。
两段开路破碎，原矿从-300mm破碎至-8mm，破碎产品中-0.12mm的过粉碎颗粒产率为2.9%，占比例很小，适合后续的转鼓造粒工序，淋浸效果良好。
3.3黄金矿山选厂
河南栾川某金矿为碎裂蚀变岩型金矿床，成分为安山岩、正长石和斜长石等，每吨矿石含金为1.5～2g。该金矿选厂选矿工艺为球磨后浮选，因此要求破碎工段产品粒度越细越好。
该金矿选用400x600颚式破碎机后接GYP-900惯性圆锥破碎机，为了保证人磨粒度得到有效控制，设计破碎工艺流程为闭路，如图4所示。
在激振力为91.5%，排矿间隙为38mm时，GYP-900惯性圆锥破碎机取样筛分结果见表4，产量为48t/h。
GYP-900惯性圆锥破碎机产品粒度中-10mm大约占80%，加权平均粒度为6.4mm，大大降低了球磨机的入磨粒度，减少磨矿段数和磨矿时间，提高处理能力，减少钢耗，节省碎磨流程单位破碎比功耗。根据现场实际生产情况，因为惯性圆锥破碎机产品粒度很细，球磨机处理能力大增，为了满足球磨机的供料需求，不得不延长预先计划的破碎段工作时间，但破碎工艺流程完全可以设计为开路破碎。
3.4铜矿山选厂
昆明某铜矿破碎生产工艺流程采用两段破碎，如图5所示。粒度为-350mm的原矿给入PD600x900外动颚颚式破碎机，破碎产品经过振动筛，+12mm的物料进入GYP-1200惯性圆锥破碎机，-12mm的物料进入粉矿仓。因为GYP-1200惯性圆锥破碎机产品粒度集中，加权平均粒度小，实行开路破碎，产品直接进入粉矿仓，GYP-1200惯性圆锥破碎机破碎产品取样筛分结果见表5。
GYP-1200惯性圆锥破碎机的破碎产品中，-10mm含量在85%以上，加权平均粒度在4.5mm以下，极大地降低了矿石入磨粒度，减少磨矿时间，经济效益显著。
4、 结语
与传统破碎设备相比，惯性圆锥破碎机具有破碎比大，产品粒度细而均匀，单位电耗低，能破碎任何硬度的脆性物料的优点，能实现物料的选择性破碎，满足“多碎少磨”工艺的要求，是一种理想的节能超细破碎设备，采用惯性圆锥破碎机改造有色矿山可实现开路破碎，降低球磨机的入磨粒度，增产节能。同时由于破碎磨矿流程的简化可节省设备及基建投资。球磨机人磨粒度的降低，不仅可提高其处理能力，而且可利用小直径的球，可使钢球耗量减少一半，使磨机衬板使用寿命延长0.7—1倍，碎磨流程单位破碎比功耗下降35%—50%。同时由于破碎磨矿流程的简化可取消棒磨机，具有显著的经济效益和社会效益。
