引 言

伽师县铜辉矿业有限责任公司（下称：铜辉矿业）选矿厂是集铜矿石采选、销售为一体的中型矿山企业，矿石在开采的过程中，由于废石的混入，致使采出矿石的品位降低，废石进入选矿流不仅会造成选矿成本的浪费也会对选矿指标造成一定的影响。铜辉矿业选矿厂日处理量为3000吨，原通过人工手选废石的方式，在矿石细碎前通过人工将废石选出，日可选出废石15吨，为了进一步解决矿石中混杂废石造成的影响，铜辉矿业积极探索、科技创新，进行LPPC分选机机应用研究。

本文以铜辉矿业为例，详细介绍了LPPC分选机在其选矿厂的应用，为其他矿山应用LPPC分选机提供借鉴。

1、LPPC分选机介绍

1.1分选原理

LPPC分选机通过X射线对矿石进行分析选别，有当X射线照射到目标矿石上时，激发矿石元素原子内层（K层和L层）电子，产生空穴。此时外层电子向内层跃迁，在跃迁过程中产生特征X射线，LPPC分选机利用特征X射线，对矿石进行定性半定量分析，从而实现矿石和尾矿的分选。广泛应用于含金、银、钼、铜、锌；镍、钨、铅锌、钒等贵金属矿、有色金属矿和其它稀有矿石的预选。

X射线荧光原理

（1）自动化预选设备：用于粗碎之后， 球磨之前，可提前丢弃20%-50%的废石，抛废提品；

（2）定性半定量分析：快速分析矿石元素和相对含量；

（3）适应范围：广泛应用于含金、银、钼、铜、锌；镍、钨、铅锌、钒等贵金属矿、有色金属矿和其它稀有矿石的预选；

（4）适用领域：新选场建设、老选厂改造、采矿场采出矿石进行预选—抛尾和毛石堆中矿石进行回收。

1.2工作原理

LPPC分选机主要由进料仓、振动给料装置、检测组件、执行机构、产品接收槽等部分组成。

矿石进入料仓后在电磁振动给料机的作用下，使矿石均匀进入振动溜槽，形成单体矿石流，并逐个进入检测区域，此时X射线接收器对每块矿石进行定性半定量分析，并将结果反馈到计算机系统进行分析处理，计算机根据设定的阈值判断被检测的矿石是精矿还是尾矿，通过执行机构实现精尾矿分离，精矿弹到精矿接收槽，尾矿落入尾矿接收槽。该设备可以实现反选。

1.3技术特点

（1）代替人工手选：用机械装置代替人工手选，提高工作效率，便于生产管理及质量控制。

（2）分析速度快：不同于实验室使用的X射线衍射仪，LPPC分选机可以在1ms内完成多组数据的分析、处理，并给执行机构发送指令；

（3）设备低能耗：LPPC分选机耗电部分（包括电磁振动器、振动溜槽、检测、控制、执行等部件）总功率小于5Kw，设备能耗低。

（4）易操控、易管理：一台计算机可以控制多台设备同时工作，并有相对应的监控系统，能够实现集中控制，便于管理。

（5）自动化程度高：设备各功能部件由电脑操控，工作人员在控制室中就可完成对整机的工作操控，自动化程度高。

（6）可靠性高：机械结构设计合理，电控系统和核心部件都采用国际知名品牌，工作稳定，性能良好，可靠性高。

（7）降低选矿成本：可在粗碎后，丢弃 20%～50%的废石，减少进入后续流程细碎、磨矿的矿石量，降低选矿成本。

2 分选机现场应用情况

2.1应用方案

根据LPPC4-150型分选机的处理能力，结合选矿原破碎系统的布局和2#皮带的原矿量情况，初步测算需要安装3台LPPC4-150型分选机。将圆振筛上Φ40mm以上的原矿，经5#带、6#带进入LPPC分选机，分选后的矿石经7#带与原2#带汇合后进入圆磨缓冲仓，分选后的废石进入废石仓经8#带输送给运输车辆。

2.2应用项目

一是改造圆振筛，由原来的一层筛网改为两层筛网，第一层为新增加的Φ40mm筛网，第二层为原Φ20mm筛网，第一层筛上物原矿进入LPPC分选机进行分选。二是建设一座长10.5米、宽9米、高15米的分选车间，采用钢结构建筑方式，以缩短项目建设周期，尽早产生经济效益。三是在圆振筛后连续增加5#、6#输送带，在分选机下部增加7#、8#输送带，用于矿石、废石分开输送。四是按照安全环保“三同时”要求，分别在5#、6#、7#皮带尾轮处（或其他关键环节）增加除尘装置。

3 应用效果

在试运行期间，设备各部件功能正常且运行稳定，为了保证分选指标，作业抛废率基本维持在20%左右，分选指标也达到预期要求，废石平均品位0.075%，每天抛出废石约100t。

生产线投入正式运行后，通过观察分选情况，调整分选参数，增加抛出废石量，重新投入生产的分选流程平均每天作业 8.4 小时，作业抛废率能够达到25%，作业抛出废石量能够达到120t/天以上，抛出废石平均品位0.07%以下。

选矿破碎矿石量为3000吨/天，通过测量通过选矿破碎段2号皮带输送矿量为150t/h，现场破碎流程工作制为12h/d，每天输送矿石量为1800吨/天，占矿石总量的60%；经过现场对2#皮带上物料进行粒度分析，确定适合LPPC分选机的矿石（φ40mm以上粒度）产率为大于31.80%，由此φ40mm以上粒度矿石占选矿厂处理矿石量的19.08%。

选矿厂年处理矿量为60万吨/年，由此可以确定需要LPPC分选机处理的矿石量为11.45万吨/年，按照25%抛废率计算年抛废石量2.86万吨/年。

4 经济效益

LPPC智能分选机应用后，按照铜辉矿业选矿磨浮成本25元/吨，尾矿库管理成本5元/吨，综合电价0.5元/Kw，LPPC分选机抛废率25%，进行计算。

（1）节约选矿成本=2.86万吨/年×25元/吨=71.50万元/年；

（2）节约尾矿库成本=2.86万吨/年×5元/吨=14.30万元/年；

（3）节约采矿成本=2.86万吨/年×20元/吨=57.20万元/年；

（4）增加选矿处理量效益=2.86万吨/年×1.5%×95.5%×（50000×80%÷1.17-20000）×25%=145.32万元/年；

综合上述效益，应用LPPC分选机预选抛废后：

年经济效益=71.50+14.30+57.20+145.32=288.32万元/年

5 社会效益

（1）干式预选：废石直接堆放，避免此部分矿石金进入尾矿库，节省尾矿库库容，增加尾矿库服务年限；

（2）对于现有不能利用矿石进行再回收，增加矿山资源；

（3）对于老选厂不容易扩大规模情况，可以变向对老选厂进行扩容；

（4）对于新建选厂，可以降低选厂建设规模。

6 结 语

LPPC分选机在铜辉矿业选矿厂投入使用后，设备运行稳定，操作方便快捷。对比以前人工手选废石，提高了生产指标，减轻了工人劳动强度，对选矿生产管理和选矿经济效益提高起到了积极的促进作用。