专题综述高压棍磨机在矿物加工领域的应用x刘建远1黄瑛彩2（1北京矿冶研究总院；2马钢集团南山矿业公司）了高压辊磨机在矿物加工领域的应用进展和现状，并分析了高压辊磨机在矿物加工领域的发展趋势。

　　高压辊磨机（又称辊压机）是一种新型节能粉碎设备，自上世纪80年代问世以来，在水泥行业的应用推广非常迅速，但在矿物加工领域的应用总体来说进展较慢111.近些年来随着辊面磨损问题逐渐得到克服和解决，它在矿物加工领域的应用已有不断扩大之势。除了起步较早的在金刚石矿解离粉碎方面的应用外，高压辊磨机目前应用*多的是在铁矿石加工领域作为铁精矿球团前的细磨设备，以及作为原矿的细碎或超细碎设备。国外也有将它用于有色和贵金属矿石粉碎流程上的报道。本文从国内外一些典型的工业应用实例出发，综述高压辊磨机在矿物加工领域应用的进展、现状和发展趋势。

　　1金刚石矿解离粉碎高压辊磨机在金刚石矿（金伯利岩）解离粉碎方面的应用研究*早始于南非的戴比尔斯（De Bees）公司。早在上世纪80年代中期高压辊磨机问世后不久，该公司进行的粉碎试验结果已经表明，除了可取得节能降耗的效果之外，高压辊磨机还能在较大的辊间距下得到较细的粉碎产物，而较大的辊间距可避免粉碎过程对高价值的大颗粒金刚石的破坏。随后该公司在南非的珀勒米尔（Petr金刚石矿安装了世界上第1台用于金刚石解离粉碎的高压辊磨机1M.目前，高压辊磨机在金刚石矿解离粉碎中的应用已成为该行业的一种标准工艺过程。

　　澳大利亚的阿盖尔（A1！）金刚石矿是此领域内将高压辊磨机应用于破碎流程并不断改进的典型3' 1990年该矿为了应对当时出矿矿石硬度越来越高、磨蚀性越来越大的状况并提高生产能力，安装了1台高压辊磨机，用于粉碎一75mm含量约为80%的第2段圆锥破碎机产物。此高压辊磨机压辊直径为2200mm压辊宽度为1000mm由2台功率为1200kW的定速电机驱动。设备处理量可达600t/h产物作为原第3段圆锥破碎机的给矿，其粒度为一1mm含量超过30%.投产后经过约2年的时间达到了预期的稳定生产要求。在取得经验的基础上，该矿于1994年安装了第2台高压辊磨机，它与第1台高压辊磨机平行作业，以进一步提高生产能力。第2台高压辊磨机的尺寸与第1台相同，但由2台功率为1 800的可变速电机驱动。两台高压辊磨机均为光滑辊面，由镍硬合金材质的段块组成。由于辊面磨损比较严重，连续使用6星期左右就需要更换辊面段块。在这期间内可处理约50万矿石，辊面被磨掉约150mm更换辊面所需时间约为30h此外，还要定期用专门的设备对辊面进行磨平处理，以防辊面上出现过大的浴缸状磨损凹坑，影响设备正常工作。因辊面磨损引起的停机维修和更换是影响设备运转率的主要因素。试车投产后经历过多方面的不断改进，设备运转率从42%提高到76%.高压辊磨机的应用解决了碎矿流程处理量的瓶颈问题，碎矿系统生产能力由450万ta提高到超过600万ta随着这两台高压辊磨机的投产，阿盖尔金刚石矿的碎矿流程由原来的3段变成了4段。这里的第4段其实是一个再碎作业段，用于破碎重介质预选的轻产物。20世纪90年代末在该矿进行的研究发现，通过将粗粒尾矿的粒度上限由8降到6mm可明显提高金刚石的解离效果和回收率，但这也会显著增加第4段破碎的循环负荷量。研究表明，若在第4破碎段采用1台高压辊磨机来取代2台圆锥破碎机，就可使整体生产能力保持不变，即不增加循环负荷量。当时正值高压辊磨机的柱钉辊面技术取得突破性进展并在北美的两个矿山投入使用之时。具有柱钉点阵的辊面不仅显示了可通过形成自生式保护层减缓辊面磨损的优点，而且具有提高设备处理量的效果。半工业试验证实阿盖尔矿的矿石物料可在柱钉辊面上形成结实的保护层。2002年，该矿安装了第3台高压辊磨机并随即投入运行。

　　第3台高压辊磨机的压辊直径为1700mm压辊宽度为1400采用柱钉点阵辊面，由2台950kW的可变速电机驱动，设备处理量在300th至800th之间。通过预先筛分将给矿粒度控制在25mm以下并筛去一6mm的细粒，产物粒度为一8n占80%且一1.2mm占36%.投产后第1套辊面持续工作了3764h共处理2 030555矿石，因机械故障原因引起的停机时间少到可以忽略。投产后第1年的设备运转率远低于预期，一个重要的原因在于辊子边缘位置的辊面上不能形成自生式保护层，磨损严重，每运行320h就要对辊子边缘进行硬质表面堆焊，所需停机时间约为60h后来，随着对磨损部件的不断改进以及辊面设计的升级，辊面寿命比起初提高了约70%.尤其是新型侧边柱钉的应用，完全取消了对辊子边缘进行表面堆焊的需要，使设备运转率得到很大的提高。高压辊磨机的运行费用与磨损件的消耗快慢直接相关，*近几年该矿在这方面的费用支出一直在减少，虽然在这段时间内人工和材料的价格已显著上涨。

　　2铁矿石加工高压辊磨机在铁矿石加工领域的应用主要包括铁精矿球团前的预处理以及矿石原料的细碎或超细碎。

　　用高压辊磨机代替球磨机或与球磨机配合使用作为铁精矿球团前的预研磨设备目前已广泛被业界接受12.1994年瑞典的LAB公司率先在马尔姆贝尔格特（M4nbeget球团厂安装了1台辊径为1000mm辊宽为320mm处理量为50th的高压辊磨机来研磨铁精矿，收到了提高物料成球性能并减少能耗的效果。随后该公司于1995年又在基如那（Kiua）求团厂安装了另一台辊径为1 400mm辊宽为1 600mm的高压辊磨机，处理量达750th在这之后，巴西、印度及北美的一些球团厂纷纷采用高压辊磨机对球团给矿进行预处理。2003年巴西的淡水河谷（CVRD）公司一共购置了6台高压辊磨机用于3个球团厂的预处理作业，其中处理量为1200th的1台、处理量为1 000th的2台、处理量为650th的3台。在我国，武钢集团程潮铁矿率先于2002年在其新建的120球团厂中引进了1台处理能力为210th的高压辊磨机并于2003年底投入生产，取得了改善成球性能、提高生球质量的的效果17.随后我国的其他球团厂也开始引进高压辊磨机作为铁精矿球团前的预处理设备181.在球团厂的应用中，高压辊磨机既可独立承担提高铁精矿细度及比表面积的任务，也可将它置于球磨机之前，提高球磨给矿的细度和整个系统的处理能力。

　　高压辊磨机在铁矿石破碎流程中的应用已有不少成功的工业实例。智利CH公司的洛斯科罗拉多斯（LsCOidO选厂是全球第1家用高压辊磨机取代传统的破碎机完成细碎作业的新建铁矿石选厂1M01.该厂投产于1998年底，年产520万铁精矿作为下游球团厂的给料。露天开采的矿石*大块度为1.2m用旋回破碎机粗碎后进入双层筛筛分，双层筛上层筛孔尺寸为75mm下层筛孔尺寸为45mm筛上物料（+75mm）经标准圆锥破碎机中碎后，与筛下物料（一75mm）合并作为高压辊磨机的给矿。此给矿的实际粒度分布为*大粒度约65且一38mm约占80%.高压辊磨机辊径1 800mm柱钉点阵辊面，驱动功率2X1850kW*大处理量2000th与打散机和筛分机构成闭路循环作业。高压辊磨机的排矿产物经2台打散机打散处理后分配给5台上、下层筛孔尺寸分别为19m和7mm的双层振动筛。筛上产物（+7mm）通过皮带输送机返回高压辊磨机的给矿仓；筛下产物（一7mm）作为后续干式磁选抛尾的给矿，其细度为一635mm约占80%.原来安装的2台打散机是根据半工业试验时的物料性质确定的，用来使呈压饼状团聚的高压辊磨机排矿产物松散，以保证后续干式筛分有足够高的筛分效率。后来，随着矿石性质的变化，实际排矿压饼变得较为松脆，可以在物料的输运和筛分过程中自行松散，打散机因此而被停用。此高压辊磨机实际作业处理量为1 600th比能耗约1. 1IWh/t循环负荷约30%.柱钉辊面的工作寿命为14600h在半工业试验中通过比较物料球磨功指数显示出的高压辊磨机对下游球团厂球磨机生产能力的正面影响得到了工业生产实践的证实，在满足磨矿细度为PS0 =44的条件下，依矿石性质的不同，球团厂球磨处理量的提高幅度为美国密歇根州的恩派尔（Empr）铁矿率先将高压辊磨机应用于自磨流程中顽石的破碎1111.该高压辊磨机辊径1400mm辊宽800mm柱钉点阵辊面，驱动功率2X670kW安装于1997年，用来与1台圆锥破碎机一起破碎来自3台自磨机排矿中粒度为12 ~75mm的顽石物料。自磨机排矿产物经筛分得到的顽石物料通过圆锥破碎机开路破碎后作为高压辊磨机的给料。高压辊磨机给料*大粒度为63.5作业处理量为400th比能耗为1.7 lWh/，t排矿产物细度为一2 5mm占50%高压辊磨机的排矿产物直接返回自磨机中。原定的应用目标是将自磨系统的处理能力至少提高20%，而实际效果是处理能力的提高幅度超过33%.据有关报道，该设备的运转率达95%，柱钉辊面的工作寿命可高达17000h马钢集团南山矿业公司凹山选厂是国内首家成功地将高压辊磨机应用于铁矿石超细碎生产作业的矿山企业121.该选厂原破碎流程为常规的三段一闭路流程。2000年后，随着凹山采场进入开采末期，选厂逐步过渡到处理品位低、硬度高、嵌布粒度较细且不均匀的高村采场矿石。为了应对矿石性质的变化，稳定铁精矿产量，必须解决碎矿、磨选和尾矿处理等一系列瓶颈问题。在碎矿系统的技术改造方面，该厂除了完成原碎矿系统的更新升级、在提高系统生产能力的同时将碎矿产物粒度由35~0mm降至20~0mm外，一个关键的举措是在碎矿与磨矿系统之间加入以高压辊磨机为核心的超细碎工段来进一步破碎20 ~0mm的细碎产物，并在此阶段抛弃一部分粗粒尾矿。所采用的高压辊磨机辊径为1 700辊宽为1400柱钉点阵辊面，驱动功率为2X1450胃设备处理量约1300th比能耗为1.1IWh/t高压辊磨机的排矿产物通过筛孔尺寸为3mm的湿式圆筒筛打散筛分和直线振动筛筛分，筛上产物经磁滑轮干选丢弃一部分粗粒尾矿后返回高压辊磨机，筛下产物进入湿式磁选，磁选尾矿通过螺旋分级机分出粗粒尾矿和细粒尾矿，磁选精矿送入主厂房进一步磨选。此超细碎系统于2006年2月开始负荷试车，高压辊磨机调试工作较顺利，但与之配套的其他国产设备暴露的一些问题影响了调试进程。在随后的约1.5 3时间内，该厂对影响生产的部分配套设备和局部工艺进行了改造和优化，基本解决了湿式筛分及物料输送等方面的诸多问题。超细碎系统于2007年7月起进入连续稳定的生产运行。第1套柱钉辊面的工作寿命已接近2万h至今还在使用。高压辊磨机的投产不但取得了节能降耗的效果，而且使主厂房的入磨粒度由200mm降至3~0mm加上实现了将合格的粗粒尾矿提前抛弃并送往排土场堆存，主厂房的磨矿负荷及细粒尾矿的浓缩输送量显著减少，从而提升了选厂整体的生产能力并缓解了尾矿库容不足对产能的制约。

　　新近建成的澳大利亚万斯地尔（neSee）选厂每年处理磁铁矿矿石520万，t其碎矿流程中亦采用高压辊磨机进行矿石物料的超细碎151.分为两个平行系列的超细碎回路于2007年6月投入运行，每个系列各有1台辊径和辊宽均为1 400mm的高压辊磨机与湿式筛分构成闭路，将粒度为一37mm占80%的给矿物料破碎至3 ~0的超细碎产物。湿式筛分的+3筛上产物返回高压辊磨机，筛下产物进入湿式磁选C粗选）磁选尾矿直接抛尾，磁选精矿再经筛孔尺寸为700的筛子筛分，筛下产物进入后续的磨选回路，+700的筛上产物返回高压辊磨机。高压辊磨机辊面一开始采用的是Hexadu表面抗磨蚀技术因磨损严重，现已改用柱钉点阵辊面。

　　3有色和贵金属矿石粉碎早期在一些有色金属矿山安装的试验性高压辊磨机均遭遇辊面磨损过于严重的问题。尽管如此，美国亚利桑那州的塞浦路斯希尔立塔（cpusseia铜矿仍以扩大产能和减少运行费用为目标，于1995年安装并投产了当时世界上*大的高压辊磨机113-41.该机的辊径为2 400mm辊宽为1 400mm驱动功率为2X2250 1W在采场已被粗碎至一150m的原矿经圆锥破碎机中碎（第2段）和细碎第3段）后作为球磨给矿。高压辊磨机在破碎流程中的位置为与第3段破碎机平行作业，给料粒度为―70mm占100%平均处理量为1物中一250Mm的含量占20% ~25%.该设备在1年内处理约600万矿石，虽然取得的粉碎效果和对后续作业指标的影响均不错，而且经各方面的不断优化后运转率也达到了可接受的范围，辊面磨损仍是个主要问题，它与当时金属市场的不景气一起制约了业主在这方面的进一步投资。

　　近些年来高压辊磨机在铜矿石破碎方面的工业应用已有所突破。已经投入生产运行的实例包括哈萨克斯坦的Kasachmy铜矿用辊径1 1400mm的高压辊磨机进行矿石的细碎，处理量约000th秘鲁的CerVerde铜钼矿用4台辊径400mm辊宽1650mm的高压辊磨机进行矿石的细碎，每台处理量达2 500th以及印度尼西亚的PTFeeoi铜金矿用2台辊径2 000叫辊宽1500的高压辊磨机进行矿石的超细碎，每台处理量在黄金矿山米用高压辊磨机进行矿石破碎的试验研究起步也比较早。上世纪90年代，澳大利亚的KCM（KagoolieConsolidatedGIdMine）和BCM（BOddigonGoldMine）这两个黄金矿山曾分别就地建立过试验厂进行高压辊磨机的半工业试验，以获得较接近生产运行实际的有关数据，为项目决策提供依据。两家矿山的试验结果大体上是一致的，但因各自的实际情况有异，两家矿山*终作出的决策不同1515.位于南澳的KCM于1993年开始考虑引入高压辊磨机粉碎工艺将矿石处理能力从48Mtai高到7.5Mta的可行性。初期的工程化研究以实验室小型高压辊磨机的粉碎试验结果为依据，研究结果表明，与其他方案相比，在原有流程的第3段破碎回路中加入高压辊磨机作业来降低后续球磨的给矿粒度，可节省投资和运行费用。但该研究也分析了在实际应用高压辊磨机时需要解决的一些工艺技术问题。为了在连续生产的条件下检验初期研究阶3段提供的流程和工艺技术数据，细化对运行费用的分析，以及了解此工艺对下游磨矿、浮选和氰化浸出的影响，该矿于1993年下半年设立了一个试验厂进行高压辊磨机粉碎的半工业试验。试验厂用的高压辊磨机辊径为900辊宽为250驱动功率为2X90HW矿石通过颚式破碎机和圆锥破碎机破碎至一50mm占100%后作为高压辊磨机的给矿。

　　高压辊磨机的排矿产物通过分料装置分出边缘产物边料）和中部产物分别堆存，边料所占的比例可在0至50%之间任意调节。该试验提供了关于给矿粒度、物料含水量、辊面类型等因素对设备处理量及粉碎效果影响的定量数据，同时也暴露了给矿颊板磨损、辊面柱钉折断、设备运转率低及需要强化粉尘控制等一系列问题。对高压辊磨机产物的筛分试验在12mm和6 75的筛分粒度下进行，结果表明不需专门的打散处理就可取得大于90%的筛分效率。

　　试验还表明，高压辊磨机粉碎产物的球磨功指数比常规破碎物料的球磨功指数低约17%.但此工艺对下游浮选和氰化浸出的好处未能得到显现。根据研究结果，为达到所需的扩产效果需要使用2台光滑辊面的高压辊磨机并新增1台球磨机，选择光滑辊面是因为当时的柱钉辊面尚处在研发初期，还未成熟。*终的评估分析认为，采用高压辊磨机工艺在投资和运行费用上并没有优越性，不是该矿扩大产能的*佳选择。因此，采用高压辊磨机的工艺方案未能得到认可。

　　位于西澳的BM于1987年开始出产黄金，首先开采的氧化矿资源仅可维持生产14a上世纪90年代初，该矿开始评估处理矿床氧化帽下方的大量低品位含金铜原生矿的可行性。碎矿流程的备选方案之一就是利用高压辊磨机进行细碎。尽管当时的柱钉辊面技术尚处于研发初期，辊面磨损和设备运转率问题会影响对高压辊磨机碎矿工艺的选择但该工艺的高效节能还是得到肯定。1996年该矿开发了一个试验性的原生矿露天采场，用来给半工业试验厂供矿。试验厂使用的高压辊磨机正是1993年在KCCM使用过的那一台。半工业试验开始于1996年初，试验矿石共计33000t在浅表矿选厂破碎至一35mm占100%后作为高压辊磨机的给矿。整个半工业试验进行得比在KCM试验厂要广泛和深入，包括为确定设备工作参数的开路试验，为了解设备运转率和磨损情况的闭路试验，以及为评估对下游作业的影响生产试料。将筛上物料返回高压辊磨机的闭路试验共做了3套其中两套的筛分粒度为12mm另一套的筛分粒度为7mm设备总共处理了28000铪料泡括筛分返回物料）获得*终产物18 000t设备的运转率为90%，给矿颊板和辊面的磨损仍被认为是会影响选择高压辊磨机方案的*大风险因素。另外，粉尘控制也是需要关注的问题。高压辊磨机粉碎产物被送往浅表矿选厂继续进行下游处理。考查结果表明，与处理常规破碎流程的产物相比，球磨的作业功指数略有降低，但后续的氰化浸出结果并没有显著的差异。在这期间对采用半自磨的方案也进行了深入的研究和比较，同时业主还购进了邻近的一个金矿以增加资源总量。随着近些年来柱钉辊面技术的不断完善，采用高压辊磨机的方案终于于2006年2月获得批准。工程建设始于2007年初，投产时间为2009年7月，生产能力为每年处理3500万矿石。原矿开采出来后先用旋回破碎机供2台）粗碎至一150占80%，再运送至选厂，经圆锥破碎机供5台冲碎后用筛孔尺寸为50mm的振动筛筛分，筛下产物作为高压辊磨机的给矿，筛上产物返回中碎。细碎用的4台高压辊磨机辊径为2 400mm辊宽为1 650mm柱钉点阵辊面，驱动功率为2X28MW高压辊磨机的排矿产物经过筛分粒度为11mm的湿式筛分，筛上物料返回高压辊磨机，筛下产物进入由水力旋流器和球磨机组成的磨矿回路，*终获得细度为一150占80%的粗磨产物。

　　俄罗斯的查帕德诺依（ZPdnoye）矿是全球首家成功地将高压辊磨机应用于破碎生产流程的黄金矿山1161.该矿投产于2003年夏季，每年处理矿石100万t原矿经颚式破碎机粗碎至一再由反击式破碎机与振动筛构成的回路中碎至一20mm作为高压辊磨机的给矿。用于第3段破碎的是1台辊径1000mm辊宽900mm的高压辊磨机，驱动功率2X400kW高压辊磨机排矿产物通过湿法分散和筛分粒度为14mm的高频细筛，筛上物料经脱水后返回高压辊磨机，筛下产物进入由球磨机、多段旋流器及尼尔森分选机组成的磨矿加重选回路。各段重选的粗精矿再分别精选获得高品位金精矿，精选尾矿作为后续氰化浸出的给矿。高压辊磨机柱钉辊面的工作寿命为8第2家应用高压辊磨机的黄金矿山是澳大利亚维多利亚州的本迪沟（Bedg）金矿151.该矿矿石的特点是含有大量粗粒金，常规的破碎磨矿流程被认为会碾平和过磨这些粗大金粒而影响回收率，因而选择了矿石经高压辊磨机细碎后先利用重选回收这些粗粒金，重选尾矿再经球磨机磨矿后通过重选及浮选加浸出回收残余金的流程。用于细碎的高压辊磨机辊径为1000mm辊宽为500mm处理量为100th与筛分粒度为4mm的筛分作业构成闭路。该回路投产于2006年第3季度，*初采用的筛分粒度为2mm的筛分作业曾出现过返砂含水量过高的问题。另外，也暴露出物料的磨蚀性被低估，采用的Hexadu辊套辊面的磨损速率超过预期等问题。投产后不久由于采矿方面的原因而停产。直到2008年该矿才开始重新投入生产，处理的物料石英含量较高，辊面磨损过快问题仍有待解决。

　　*近几年有色金属矿山对高压辊磨机的认可程度正在提高。随着全球矿业的逐渐复苏，高压辊磨机制造厂家目前已经得到或正在得到这方面的新订单16.陕西金堆城钼业公司成为国内首家引进高压辊磨机用于细碎作业的有色金属矿山171.高压辊磨机在贵金属矿山的应用也有进一步的突破，新近南非有两家铂族矿物选厂安装了高压辊磨机并已相继投入运行，一家是新厂建设，另一家则是老厂扩产改造1618.这两个项目有一定的示范意义，下面分别给予简要的介绍。

　　八nglPlatinum公司的莫加拉文那矿（MSaIkwenaMinf前身属PP公司）北选厂是个新建项目，碎矿系统设计的年处理能力为700万t在流程选择时曾考虑过4段常规破碎一两段磨浮方案，4段常规破碎一高压辊磨机闭路细碎一两段磨浮方案，以及粗碎加SBC（带顽石破碎的半自磨，顽石破碎采用常规破碎设备或采用高压辊磨机）方案。为此进行过的相关试验和研究包括辊面磨损试验、实验室小型试验、半工业试验和计算机模拟计算比较等。

　　*终确定采用1台大型高压辊磨机进行细碎作业。矿石经旋回破碎机和圆锥破碎机两段破碎至一65mm后作为高压辊磨机的给矿。辊径2宽1600mm的高压辊磨机由两台2 8001W的电机驱动，处理量2400th高压辊磨机闭路细碎产物的粒度为一8mm其中一1mm粒级的含量达50%.此产物即为后续两段磨浮回路的给矿。该厂于2008年初投产运行。投产初期遭遇的一些设计方面和运行方面的问题包括给矿沿辊宽不均匀而引起的辊子歪斜、给矿装置磨损、扬尘、轴承升温过高等，这些问题正在逐步得到解决。

　　NanhanPlaium公司的UG2铂族矿物选厂在扩产改造中引进高压辊磨机的目的是在增加生产能力的同时降低生产成本提高分选指标。该厂原来的流程未能到达原设计的粗磨细度，两段磨浮回路的第1段是用棒磨机处理一20mm的中碎产物。钢棒的磨损情况严重，钢耗量达每吨矿石2kg且每运行2d尤要花0 5h添加新棒。扩产改造项目的内容除了引进高压辊磨机进行超细碎外，还将原来的棒磨机改作球磨机，并在高压辊磨机粉碎产物进入磨矿之前加入调浆和闪速浮选作业。采用的高压辊磨机辊径为950nm辊宽为650nm驱动功率为2X200kW处理量为160~ 200th给矿粒度为一32mm产物细度为一1mm占75%.该系统于2008年6月初开始投产，很快就进入稳定运行。初步的考查分析结果表明，不但原定的提高生产能力的目标得到实现，而且提高选别指标和节能降耗所带来的经济效益非常可观，项目投资仅用90d就得以收回。

　　4发展趋势与在水泥行业取得的的巨大成功相比，高压辊磨机在矿物加工各行业的应用受到诸多因素的制约而进展缓慢。尽管如此，自1986年首次进入金刚石矿业以来，高压辊磨机在矿物加工领域的工业应用一直在不断发展，安装投产的设备数量在逐年增加。

　　纵观发展过程，可将近25年来此新型粉碎设备的工业应用进展大致划分为3个阶段：①20世纪80年代中期至90年代初期，在水泥行业和金刚石矿业得到广泛应用并成为行业标准生产流程中的设备配置；②20世纪90年代中期至21世纪头10年初期，在铁矿石加工领域的逐步推广应用与柱钉辊面技术的研发和改进相互促进，伴随着在铜矿山和黄金矿山半工业规模和工业规模的试验性应用；③21世纪头10年的中期起，开始在有色和贵金属矿山的硬质矿石破碎流程中得到大规模应用。

　　据统计16，截至2009年底，全球范围内投入工业应用的高压辊磨机在金刚石生产领域已有35台，在铁矿石加工领域已有50台，在有色和贵金属矿山用于硬质矿石破碎的也已超过35台。自20世纪90年代后期起，安装台数增长*快的是铁矿石加工行业，包括铁精矿球团前的预处理和铁矿石的细碎及超细碎。2006年后，以秘鲁CenoVede铜钼矿安装的4台大型高压辊磨机成功投产运行以及澳大利亚BGM金矿定购4台大型高压辊磨机用于细碎作6°业为重要标志，高压辊磨机在硬质矿石破碎流程中的地位开始得到业界认可，对采用高压辊磨感兴趣的矿山企业开始不断增加，高压辊磨机制造厂家接到的订单也在增加。

　　从全球矿业的发展看，经济有效地开发利用各种贫细杂矿产资源已是大势所趋。选矿厂扩大生产规模及使用大型化设备能有效降低处理贫细矿石的单位生产成本，已成为行业的发展趋势之一。在碎矿和磨矿工艺流程的沿革中，自磨半自磨工艺正是通过设备的大型化、单机生产能力的提升以及碎磨段数的减少所带来的流程简化顺应了这个趋势。近几十年来，带有自磨半自磨过程的工艺流程已在许多选矿厂得以采用，这种工艺流程突破了传统的3段碎矿加磨矿的粉碎模式，在国外已成为碎磨工艺设计上新的常规流程，尽管自磨半自磨工艺本身也存在比能耗偏高、对物料性质波动敏感、对一些矿石类型不适用等问题，并不能完全取代传统的碎矿磨矿流程。但另一方面，包括自磨机在内的各种大型碎矿和磨矿设备的尺寸也会受到诸如制造、运输、安装等因素的制约，不能无限制地大型化。相比之下，高压辊磨机具有处理量大、占地面积小、设备结构紧凑、组件对运输和安装条件的要求较低等优点，它在碎矿和磨矿流程中的应用可为进一步提升选厂碎磨系统的处理能力创造条件。而且，它所带来的节省粉碎能耗和介质消耗的效果，符合节能降耗和低碳经济的社会发展方向。可以预期，高压辊磨机在矿物加工领域的应用对今后碎矿和磨矿工艺流程的影响，至少将不亚于这几十年来自磨半自磨工艺的应用所带来的影响。

　　在高压辊磨机本身的大型化方面，各设备制造厂家践行了不同的设计理念。目前德国主要的高压辊磨机制造厂家有3个，即蒂森克虏伯集团的珀利休斯（Poysius）公司、KHD洪堡威达克（Humboldt―Wdg公司和魁伯恩（KPPem）公司。珀利休斯公司占有全球*大的市场份额；KHD洪堡威达克公司以其研发的柱钉点阵辊面技术在矿物加工领域有独特的优势；魁伯恩公司进入矿物加工领域较晚，但在中国和澳洲市场上已有不错的表现。在设备的大型化方向上，珀利休斯公司采取的是增大辊径而保持较小辊宽的做法，这种设备可处理较大粒度的给矿，但因边缘效应较大，产物中边料的比例偏高；KHD洪堡威达克公司和魁伯恩公司采取的是保持辊径不太大而增大辊宽的做法，这种设备的排矿产物中边料的比例较低，但在处理硬质物料时对给矿粒度上限的要求较为严格，另外更需要注意保持沿辊宽的给矿均匀并在辊子支撑系统中引入压力分布的自动调节机制，以防辊子歪斜过大而影响设备正常工作。

　　与水泥行业有很大不同的是，矿物加工领域所处理的物料种类多种多样，即使是同种矿石，其工艺性质也会有很大的差异。因此在考虑采用高压辊磨机工艺时，首先需要对特定的物料进行相关的试验研究。一般来说，各高压辊磨机制造厂家均对客户提供这类试验服务，作为评估工艺可行性、选择设备及确定设备工作参数的依据。也有一些独立的机构或公司可进行这类试验研究。根据研究的目的和项目进展阶段要求的不同，可以是实验室小型规模（辊径一般不超过300 n）的试验，也可以是半工业规模（辊径一般不超过1000mm）的试验。小型试验只用于初步评估的目的，设备工作参数则一般需要根据半工业试验结果来确定。一些矿石物料具有较高的硬度和磨蚀性，会对高压辊磨机辊面造成较大的磨损。频繁地停机更新或更换辊面会影响设备的运转率，这是早期阻碍高压辊磨机在矿物加工领域发展的重要因素。近年来，各设备生产厂家在提高辊面寿命、缩短更换辊面所需时间等方面做了不少工作。尤其是KHD洪堡威达克公司率先引入的柱钉点阵辊面技术可促使被磨物料在辊面形成一层“自保护层”，阻止辊面的进一步磨蚀，从而克服了高压高辊磨机在矿物加工领域应用的一个主要障碍。此辊面技术也已被其他设备制造厂家所采用。

　　各制造厂家均已研发了各自的辊面磨损速率测定方法，用来为辊面工作寿命的保证指标提供基础数据。

　　从应用情况看，高压辊磨机目前在矿物加工领域主要用于矿石的细碎超细碎作业及铁铬）精矿的细磨。用于细碎作业时，它或者是取代原有的碎矿设备，或者是与原有的碎矿设备一同承担为后续的磨矿和选别作业准备物料的任务。回顾高压辊磨机在水泥行业的应用历程，*初它也是从主要用于球磨机给料的预磨、实现在提高处理量的同时降低比粉碎能耗开始的。有的业内人士将高压辊磨机誉为当今世上能量效率*高的工业粉碎设备，这有点言过其实。实际上，高压辊磨机的能量效率高只是相对于能量效率很低的滚筒式磨机（主要是球磨机）而言的。有关固体物料粉碎的基础研究结果表明，尽管颗粒床粒间粉碎的能量效率比球磨磨矿高，但仍低于单粒粉碎的能量效率1191.在工业流程中，将高压辊磨机用于细碎作业降低了入磨机物料的整体粒度，相当于承担了一部分原来由球磨机承担的粉碎任务，因此能取得降低粉碎能耗的效果。一般地，高压辊磨机承担磨矿任务的比例越高，节能的潜力会越大。这也应该是未来高压辊磨机在矿物加工领域应用的发展方向。而在以单粒粉碎机制为主的粗碎和中碎领域除了一些特殊的场合（如金刚石解离破碎）高压辊磨机与现有设备比较并不占优势。此外，高压辊磨机不太适合于处理水分含量过高的物料、含泥过多的物料以及粘性较大的物料。

　　高压辊磨机应用在选矿厂的碎磨流程中时，不可避免地会涉及到相关流程的配置及辅助设施的配套等问题。实际上，高压辊磨机本身就具有较大的配置灵活性。因为物料的粉碎效果主要由压辊的工作压强决定，其高低对物料的通过量影响不大，所以在配备有可变速驱动电机的高压辊磨机上，其处理量与粉碎效果在很大程度上可互不影响地加以调节，以满足特定的工艺要求，这一点在其他类型的磨矿设备上很难做到。对于定速驱动的高压辊磨机，可通过改变产物或边料的循环返回量来加以调节。高压辊磨机应用于细碎超细碎作业时，往往需要通过闭路筛分来控制上游中碎产物的粒度以及送往下游磨矿作业的物料的粒度，这就需要配置相应的筛分和物料输送设施，从而增加设备配置的复杂程度和投资成本导致采用高压辊磨机的方案与其他方案比较时竞争力会有所降低。对于高压辊磨机排矿产物的筛分，若筛分粒度小于6nm左右时，一般要采用湿法，而将湿式筛分的筛上物料返回高压辊磨机有时会带来物料含水量过高的问题。*近有人探讨了在高压辊磨机的给矿端和排矿端采用开路流程代替闭路流程的可能性，认为处理硬质矿石物料时，为保护辊面柱钉不被折断，需要严格地控制给矿*大粒度，采用开路中碎不太合适，而高压辊磨机的排料直接进球磨机则较为可行，有时甚至会有优点1201.在流程设计时需要对各种方案所能取得的工艺效应进行综合比较和经济分析，以确定*佳的流程配置。在这方面，过程的数学建模和流程模拟技术可以发挥其独特的作用。关于高压辊磨机粉碎过程数学建模和流程模拟研究的进展，笔者将在另文中专述。