華北理工選礦學(xué)課件01破碎與磨礦

資源與環(huán)境學(xué)院破碎與磨礦課程設(shè)置的目的及要求《碎礦與磨礦》是礦物加工工程專業(yè)最重要也是最基礎(chǔ)的一門專業(yè)課程。課程的目的是使學(xué)生掌握破碎、磨礦和篩分理論；熟悉所用設(shè)備，學(xué)會(huì)必要實(shí)驗(yàn)技能，為選礦廠設(shè)計(jì)和后續(xù)課程學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。本課程對(duì)學(xué)生有如下要求：掌握基本理論及工藝知識(shí)，并用以初步能解決破碎與磨礦過(guò)程的工藝問(wèn)題。熟悉所用破碎與磨礦設(shè)備的構(gòu)造工作原理、性能及工藝參數(shù)，能進(jìn)行合理的設(shè)備選型。通過(guò)實(shí)驗(yàn)及有關(guān)實(shí)習(xí)，培養(yǎng)有關(guān)工藝過(guò)程的測(cè)定、操作等相關(guān)技能。目錄緒論第一章粒度特性及篩分分析第二章篩分設(shè)備第三章破碎與破碎設(shè)備第四章磨礦與磨礦設(shè)備緒論選礦的概念選礦的分類特點(diǎn)選礦的工藝指標(biāo)選礦的應(yīng)用范圍選礦的概念青銅時(shí)代石器時(shí)代鐵器時(shí)代材料時(shí)代在人類歷史發(fā)展過(guò)程中，礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用與之密切相關(guān)。①金屬礦產(chǎn)②非金屬礦產(chǎn)③能源礦產(chǎn)礦產(chǎn)資源①石油②煤炭③天燃?xì)獾V產(chǎn)資源從其分類上講，主要包括如下幾類：這些礦產(chǎn)資源的體現(xiàn)形式，我們稱之為巖石或礦石。

在通常條件下，我們把在現(xiàn)有技術(shù)、經(jīng)濟(jì)條件下，可以開采、加工和利用的巖石，稱之為礦石。

金礦石銀礦石鉆石礦選礦的概念對(duì)有價(jià)值巖石的開發(fā)利用，大致要經(jīng)過(guò)三個(gè)環(huán)節(jié)或過(guò)程：采礦（OreExtraction）選礦MineralExtraction冶金MetalExtraction選礦的概念

選礦（Oredressing）：利用物理、化學(xué)的方法，對(duì)天然礦產(chǎn)資源進(jìn)行破碎分離、選別富集其中有用礦物的科學(xué)技術(shù)，其目的是為冶金、化工等行業(yè)提供合格原料。

礦物加工（MineralProcessing

）：利用物理、化學(xué)、生物等的方法，對(duì)天然礦產(chǎn)資源及二次資源進(jìn)行破碎分離、選別富集、深加工及直接提取其中有用礦物的科學(xué)技術(shù)。OredressingOreProcessingMineralProcessing選礦（早期的，傳統(tǒng)的）礦石加工礦物加工正式的，國(guó)際的選礦的概念

中共中央政治局常委、國(guó)務(wù)院副總理李克強(qiáng)在北京人民大會(huì)堂會(huì)見(jiàn)來(lái)華出席國(guó)際礦物加工大會(huì)的外方代表。

中國(guó)是世界上重要的礦產(chǎn)資源生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，人均資源量相對(duì)較少，現(xiàn)代化建設(shè)中對(duì)礦產(chǎn)資源的需求還會(huì)增加。中國(guó)將進(jìn)一步健全體制機(jī)制，推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新，強(qiáng)化資源節(jié)約，優(yōu)化資源開發(fā)，不斷提高資源利用效率，全面建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)。中國(guó)愿與國(guó)際社會(huì)進(jìn)一步加強(qiáng)礦產(chǎn)資源領(lǐng)域的交流與合作，實(shí)現(xiàn)互利共贏，促進(jìn)全球礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展。IMPC2008BEIJING李克強(qiáng)國(guó)際礦物加工理事會(huì)主席賽瑞爾·奧康納本人和理事會(huì)愿為推動(dòng)本領(lǐng)域的合作繼續(xù)作出努力。第二十四屆國(guó)際礦物加工大會(huì)中方組委會(huì)名譽(yù)主席、中國(guó)工程院院長(zhǎng)徐匡迪致開幕詞。IMPC2008BEIJING選礦的分類特點(diǎn)

選礦是根據(jù)礦石中有用礦物和脈石礦物之間的性質(zhì)差異進(jìn)行的。因其分類不同而具有如下特點(diǎn)：（1）從選礦深度上分初級(jí)加工；深加工；制品加工。（2）從選礦方法上分物理選礦：重選、磁選、光電選、風(fēng)選、摩擦等化學(xué)選礦：焙燒、浸出、離子交換和化學(xué)沉淀等其它選礦：浮游選礦、生物選礦、微波選礦等。（3）從選礦過(guò)程上分準(zhǔn)備作業(yè)：洗礦、破碎、篩分、磨礦；選別作業(yè)：?jiǎn)我贿x別或聯(lián)合流程；產(chǎn)品處理：濃縮、過(guò)濾、脫水、干燥。選礦工藝流程示意圖選礦的分類特點(diǎn)選礦的工藝指標(biāo)①品位——是指產(chǎn)品或原礦中金屬或有用成分的質(zhì)量與該產(chǎn)品質(zhì)量之比，常用百分?jǐn)?shù)表示，貴重金屬如金、銀通常用g/t表示。通常用a表示原礦品位；β表示精礦品位；θ表示尾礦品位。②產(chǎn)率——產(chǎn)品質(zhì)量與原礦質(zhì)量之比，叫該產(chǎn)品的產(chǎn)率，通常以γ表示。

③回收率——精礦中有用成分的質(zhì)量與原礦中該有用成分質(zhì)量之比，稱為回收率，常用ε表示?；厥章士捎孟率接?jì)算：式中：ε——回收率，%；

a——原礦品位，%；

β——精礦品位，%；

γ——精礦產(chǎn)率，%。

選礦的工藝指標(biāo)④選礦比——原礦質(zhì)量與精礦質(zhì)量的比值用它可以確定獲得1t精礦所需處理原礦石的噸數(shù)。常以K表示。⑤富集比——精礦品位與原礦品位的比值，常用E表示，E=β/a，它表示精礦中有用成分的含量比原礦中該有用成分含量增加的倍數(shù)，即選礦過(guò)程中有用成分的富集程度。選礦的工藝指標(biāo)選礦的工藝指標(biāo)

產(chǎn)品名稱作業(yè)產(chǎn)率品位TFe作業(yè)回收率

精礦31.0556.4159.40尾礦68.9517.3640.60計(jì)算原礦100.0029.49100.00某礦石選別試驗(yàn)結(jié)果，%品位產(chǎn)率回收率選礦比富礦比金屬量選礦的應(yīng)用范圍

隨意各學(xué)科的不斷發(fā)展和研究對(duì)象的日益復(fù)雜，選礦的應(yīng)用較早期只是為為冶金、化工行業(yè)服務(wù)的單一目標(biāo)來(lái)言發(fā)生較大變化，其主要應(yīng)用領(lǐng)域如下：（1）粉體材料與納米材料超微細(xì)硫酸鈣晶須“納米級(jí)硫酸鈣晶須的制備及其應(yīng)用研究”項(xiàng)目已獲得國(guó)家“863”高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目的資助，并且通過(guò)系統(tǒng)的研究工作，已制備出直徑為200nm左右的硫酸鈣晶須。硫酸鈣晶須可用作增強(qiáng)組元、摩擦材料、環(huán)境工程、提高瀝青的軟化溫度以及輕質(zhì)建材、隔熱材料、涂料、油漆、陶瓷、難燃紙張的制造等方面。纖維狀硬硅鈣石中空二次粒子

具有納米直徑的硬硅鈣石纖維相互纏繞成空心的球狀二次粒子，在壓慮過(guò)程中形成硬質(zhì)支撐的骨架。具有封閉的納米孔結(jié)構(gòu)的氣凝膠，有非常低的導(dǎo)熱系數(shù)，但是強(qiáng)度太低，不能單獨(dú)作為絕熱材料。但二者復(fù)合能得到具有較高強(qiáng)度和超低導(dǎo)熱系數(shù)的具有實(shí)用價(jià)值的絕熱材料(0.029W/m.K,本課題被國(guó)家自然科學(xué)基金(50172009)和國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（編號(hào)：2003AA302610）所支持)。復(fù)合納米孔超級(jí)絕熱材料納米硬硅鈣石納米氣溶膠選礦的應(yīng)用范圍（2）海洋多金屬結(jié)核

多金屬結(jié)核分布在世界大洋底部水深3500—6000米海底表層。它的外形是暗褐色，形如土豆的結(jié)核狀軟礦物體，直徑一般為3—7厘米。多金屬結(jié)核含有錳、鐵、鎳、鈷、銅等幾十種元素。據(jù)科學(xué)家們分析估計(jì)，世界洋底多金屬結(jié)核資源為3萬(wàn)億噸，其中錳的產(chǎn)量可供世界用18000年，鎳可用25000年。

鐵錳結(jié)核和鐵錳結(jié)殼錳結(jié)核選礦的應(yīng)用范圍（3）三廢處理與綜合利用固體廢棄物資源化水處理技術(shù)粉塵污染與防治選礦的應(yīng)用范圍（4）其它領(lǐng)域食品行業(yè)精細(xì)化工醫(yī)藥保健生物生化藥劑開發(fā)設(shè)備研制選礦的應(yīng)用范圍第一章粒度特性及篩分分析1.1粒度概念1.2粒度分析及特性方程1.3篩分基礎(chǔ)1.4篩分動(dòng)力學(xué)及其應(yīng)用1.1粒度概念粒度：礦塊或礦粒大小的量度，一般用mm或μm表示。計(jì)算松散礦料平均粒度直徑的三種方法所得結(jié)果大小順序：

加權(quán)算術(shù)平均法＞加權(quán)幾何平均法＞調(diào)和平均法粒度的表示方法單個(gè)礦塊：d=(a+b+c)/3

用于測(cè)定大礦塊。加權(quán)算術(shù)平均法加權(quán)幾何平均法調(diào)和平均法松散礦料:平均粒度粒級(jí)：將松散礦料借用某種方法分成若干級(jí)別，一般用-b1+b2表示礦料的粒度介于b1和b2之間。粒度組成：用稱量的方法計(jì)算出礦料各粒級(jí)的重量的百分率，從而確定該礦料是由含量各為多少的粒級(jí)組成的方法。粒度分析：確定粒度組成的試驗(yàn)。通常有以下三種方法：粒度分析篩分分析：-100mm+0.043mm，篩子測(cè)定水力沉降：-75μm+1.0μm，沉降天平顯微分析：-0.5μm+20μm，顯微鏡，電鏡1.1粒度概念離心沉降電沉積篩絲網(wǎng)篩重力沉降1.1粒度概念離心沉降庫(kù)爾特計(jì)數(shù)器顯微鏡透過(guò)法1.1粒度概念1.2粒度分析及特性方程（1）粒度分析曲線

通常粒度分析曲線是反映礦料中任何粒級(jí)與產(chǎn)率之間的關(guān)系。按照繪圖方法分：

①算術(shù)坐標(biāo)法；②半對(duì)數(shù)坐標(biāo)法；

③全對(duì)數(shù)坐標(biāo)法。算術(shù)坐標(biāo)法不足在于如果粒度范圍很寬，由于細(xì)粒級(jí)在橫坐標(biāo)上的間距特別短，點(diǎn)很密集，曲線難于繪制，因此，可采用對(duì)數(shù)坐標(biāo)表示顆粒級(jí)別尺寸來(lái)加大細(xì)級(jí)別橫坐標(biāo)間距。使用全對(duì)數(shù)坐標(biāo)，則在于尋找可能存在的一種規(guī)律性的關(guān)系（方程式）。按照產(chǎn)率不同分：①部分粒度分析曲線；②累積粒度分析曲線（正累積和負(fù)累積）1.2粒度分析及特性方程

與部分粒度特性曲線相比，累積粒度特性曲線在生產(chǎn)考查和流程計(jì)算上獲得了更為廣泛的應(yīng)用，它具有如下特點(diǎn)：正、負(fù)累積粒度特性曲線是互相對(duì)稱的，若繪在一張圖紙上，必交于物料產(chǎn)率為50％的點(diǎn)上。正累積粒度特性曲線必交于縱坐標(biāo)軸上物料產(chǎn)率為100%的點(diǎn)；負(fù)累積粒度特性曲線必交于縱坐標(biāo)軸上物料產(chǎn)率為0的點(diǎn)(坐標(biāo)原點(diǎn))。1.2粒度分析及特性方程累積粒度特性曲線有如下用途：可確定任何指定粒度的相應(yīng)累積產(chǎn)率；或由指定的累積產(chǎn)率查得相應(yīng)的粒度?？汕蟪鰞闪＜?jí)(d1-d2)的產(chǎn)率，它等于粒度d1

及d2

所對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)的差值。由曲線的形狀可大致判斷物料的粒度組成情況。對(duì)于正累積的粒度特性曲線，若曲線向左下角凹進(jìn)，表明物料中細(xì)粒級(jí)含量多；若曲線向右上角凸起，說(shuō)明粗粒級(jí)含量多；若曲線近似直線，則表示粗、細(xì)粒度分布均勻如后圖所示。1.2粒度分析及特性方程1.2粒度分析及特性方程ABC各種形狀粒度正累積特性分析曲線篩孔尺寸,mm級(jí)別累積產(chǎn)率,100%在正累積粒度特性曲線中A曲線示為粗粒級(jí)占多數(shù)B示為粒度均勻C示為細(xì)粒級(jí)占多數(shù).（2）粒度特性方程1.2粒度分析及特性方程

用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言描述篩分分析的數(shù)據(jù)，所得到的數(shù)學(xué)式稱為粒度特性方程式。

①高安舒粒度特性方程式

式中y——篩下產(chǎn)物的負(fù)累積產(chǎn)率，%；

K——粒度模數(shù)，即理論最大粒度（x最大），當(dāng)篩孔寬（x）與它相等時(shí)，全部礦料皆進(jìn)入篩下，y=100%；

a——于物料性質(zhì)有關(guān)的參數(shù)，破碎產(chǎn)物的a值常介于0.7~1.0之間。②羅萊粒度特性方程式1.2粒度分析及特性方程式中R——大于x粒級(jí)的累積產(chǎn)率%；

x——礦粒直徑或篩孔寬；

b——與產(chǎn)物細(xì)度有關(guān)的參數(shù)；

n——與物料性質(zhì)有關(guān)的參數(shù)。

早期的研究工作中就曾用上述粒度特性方程來(lái)計(jì)算比表面積，求平均粒度和推導(dǎo)計(jì)算部分篩分效率的公式等，近些年來(lái)又用這些粒度特性方程和破碎所耗的功相聯(lián)系，成為研究碎礦和磨礦過(guò)程的重要手段之一。1.3篩分基礎(chǔ)（1）篩分和篩析

篩分：利用篩分器將粒度不同的固體顆?；旌衔锓蛛x成若干部分的單元操作。篩析：利用篩孔大小不同的一套篩子進(jìn)行粒度分級(jí)，測(cè)定和分析粉碎產(chǎn)物的粒度組成特性。標(biāo)準(zhǔn)篩：泰勒標(biāo)準(zhǔn)篩德國(guó)、英國(guó)、美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)日本標(biāo)準(zhǔn)中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)非標(biāo)準(zhǔn)篩：篩孔大小一般為150mm、120mm、…

…3mm、2mm和1mm等。1.3篩分基礎(chǔ)1.3篩分基礎(chǔ)

標(biāo)準(zhǔn)篩主要用于實(shí)驗(yàn)室細(xì)粒物料的篩分試驗(yàn)研究。一般是由一套篩孔大小有一定比例的篩子組成。在標(biāo)準(zhǔn)篩中，每?jī)蓚€(gè)相鄰的篩子的篩孔尺寸之比叫篩比，有些標(biāo)準(zhǔn)篩有一個(gè)作為基準(zhǔn)的篩子叫基篩。以泰勒標(biāo)準(zhǔn)篩為例，這種篩制是用篩網(wǎng)每一英寸（25.4mm）長(zhǎng)度上所占有的篩孔數(shù)目作為各個(gè)篩子的名稱。如200目，即一英寸（25.4mm）長(zhǎng)度上所占有的篩孔數(shù)目為200個(gè)。其基篩為200目，篩孔尺寸為0.074mm，篩比為。1.3篩分基礎(chǔ)

篩析：按物料粒度大小可分為粗料篩析（+6mm）和細(xì)料篩析（-6mm+0.043mm）；按照篩分方法可分為干法、濕法和干濕聯(lián)合法。對(duì)于干法篩析，事先將標(biāo)準(zhǔn)篩按順序套好，把樣品倒入最上層篩面上，蓋好上蓋，放到振篩機(jī)上篩分10~15分鐘。然后依次將每層篩子取下，用手在橡皮布上篩分，如果以每種內(nèi)所的篩下物料量小于篩上物料量的1%，則認(rèn)為已達(dá)到終點(diǎn)，否則就要繼續(xù)進(jìn)行篩析。

1.3篩分基礎(chǔ)

對(duì)于濕法篩析，先將試樣倒入細(xì)孔篩（如200目的篩子）中，在盛水的盆內(nèi)進(jìn)行篩分，每隔一、二分鐘，將盤內(nèi)的水更換一次，篩分終點(diǎn)同干法。將篩上物料進(jìn)行干燥并將干燥后的物料用干法檢查篩析，并對(duì)篩上物料稱重記錄。篩析結(jié)束后，將各粒級(jí)物料用天平（精確度0.01克）稱重，各粒級(jí)總重量與原樣品重量之差不得超過(guò)原樣品重量的1%，否則應(yīng)該重做。

1.3篩分基礎(chǔ)（2）篩分過(guò)程：穿越過(guò)程和透篩過(guò)程穿越過(guò)程：易于穿過(guò)篩孔的顆粒通過(guò)不能穿過(guò)篩孔的顆粒所組成的物料層到達(dá)篩面。透篩過(guò)程：易于穿過(guò)篩孔的顆粒透過(guò)篩孔。

根據(jù)顆粒透篩難易程度分為：易篩粒（d＜0.75L）和難篩粒（d＞0.75L）。為進(jìn)一步便于研究礦料篩分過(guò)程，常以單個(gè)顆粒通過(guò)篩孔的概率來(lái)研究這一過(guò)程。

假定直徑為d的單個(gè)球形顆粒在重力作用下向水平布置的篩面自由落下，篩絲直徑為a，方形篩孔的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)(L≥d),如圖1-2-3所示。

如果顆粒能夠透過(guò)篩孔，則必須是球形顆粒的中心位于圖中的陰影面積(L-d)2

之內(nèi)，否則，它將碰到篩絲被彈回。而整個(gè)過(guò)程(可稱為事件A)發(fā)生在面積(L+a)2

之內(nèi)。不難想像，顆粒透過(guò)篩孔的概率P(A)(又稱或然率)與面積(L-d)2成正比，與面積(L+a)2成反比，即：1.3篩分基礎(chǔ)1.3篩分基礎(chǔ)（3）篩分效果

對(duì)于礦用篩分而言，一般有兩個(gè)重要工藝指標(biāo)：處理能力和篩分效率；而我國(guó)煤用篩分設(shè)備工藝性能評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（GB/T15716-1995）中規(guī)定以篩分效率、平均分配誤差和總錯(cuò)配物含量作為評(píng)定指標(biāo)。

篩分效率：指實(shí)際得到的篩下產(chǎn)物重量與入篩物料中所含粒度小于篩孔尺寸的物料的重量之比。篩分效率用百分?jǐn)?shù)或小數(shù)表示。1.3篩分基礎(chǔ)式中E——篩分效率，%；

C——篩下產(chǎn)品重量；

Q——入篩原物料重量；

a——入篩原物料重小于篩孔的級(jí)別的含量，%。β——入篩原物料重小于篩孔的級(jí)別的含量，%。1.3篩分基礎(chǔ)

篩分效率的測(cè)定方法如下：在入篩的物料流中和篩上物料流中每隔15~20分鐘取一次樣，應(yīng)連續(xù)取樣2~4小時(shí)，將取得的平均試樣在檢查篩里篩分，檢查篩的篩孔與生產(chǎn)上用的篩子的篩孔相同。分別求出原料和篩上產(chǎn)品中小于篩孔尺寸的級(jí)別的百分含量α和θ，即可求出篩分效率E?？偤Y分效率大于部分篩分效率（難篩粒）總篩分效率小于部分篩分效率（易篩粒）1.3篩分基礎(chǔ)影響篩分效率的因素：

1）入篩原料性質(zhì)的影響粒度特性原料含水量和含泥量物粒顆粒形狀密度特性

2）篩子性能的影響篩面運(yùn)動(dòng)形式篩面結(jié)構(gòu)參數(shù)

3）操作條件1.3篩分基礎(chǔ)（4）篩分順序

碎散物料篩分產(chǎn)物的級(jí)別超過(guò)兩種時(shí)，分出物料的順序由篩面的安裝位置來(lái)決定。篩分流程可以分為：由粗到細(xì)的流程，由細(xì)到粗的流程以及聯(lián)合流程。由于篩面是多層重疊的，所以篩分裝置的布置比較緊湊粗級(jí)別的物料在篩分過(guò)程中的破碎現(xiàn)象較少，因?yàn)榇旨?jí)別的物料很快地從篩分中分出，這對(duì)煤的篩分具有重要意義；細(xì)級(jí)別的物料篩分效率較高，因?yàn)榧拥郊?xì)孔篩面上的物料數(shù)量較少；篩面的磨損較小，雖然全部物料及其中的最大塊加到篩孔最大的篩面上，但這個(gè)篩面往往由鋼棒組成，不易磨損，并可保護(hù)下面的細(xì)孔篩網(wǎng)；這種流程的優(yōu)點(diǎn)是：1.3篩分基礎(chǔ)1.3篩分基礎(chǔ)（5）篩分的分類根據(jù)篩分的目的不同，篩分作業(yè)可以分為五類：獨(dú)立分篩其目的是得到適合于用戶要求的最終產(chǎn)品。輔助篩分這種篩分主要用在選礦廠的破碎作業(yè)中，對(duì)破碎作業(yè)起輔助作用。一般又有預(yù)先篩分和檢查篩分之別。準(zhǔn)備篩分其目的是為下一作業(yè)做準(zhǔn)備。如重選廠在跳汰前要把物料進(jìn)行篩分分級(jí)，把粗、中、細(xì)不同的產(chǎn)物進(jìn)行分級(jí)跳汰。選擇篩分如果物料中有用成分在各個(gè)粒級(jí)的分布差別很大，則可以篩分分級(jí)得到質(zhì)量不同的粒級(jí)，把低質(zhì)量的粒級(jí)篩除，從而相應(yīng)提高了物料的品位，有時(shí)又把這種篩分稱為篩選。脫水篩分篩分的目的是脫除物料的水分，一般在洗煤廠比較常見(jiàn)。

篩分過(guò)程動(dòng)力學(xué)主要研究篩分過(guò)程中，篩分效率與篩分時(shí)間的關(guān)系。在碎散物料的篩分過(guò)程中，普遍存在這樣一種規(guī)律：篩分剛開始，易篩粒就很快透篩，隨后是難篩粒緩慢透篩，到篩分結(jié)束時(shí)，幾乎沒(méi)有顆粒透篩。顯然，如果把整個(gè)篩分時(shí)間分成若干等份．那么每一等份內(nèi)所得到的篩下物的量是不同的，而且是時(shí)間越靠后篩下量越少。對(duì)于一定的篩分作業(yè)，篩分原料中小于篩分粒度的物料的質(zhì)量是常量，它不隨篩分時(shí)間，變化；篩下產(chǎn)物的質(zhì)量是變量．它的初值為零，隨著時(shí)間的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)，直到篩分結(jié)束為止。因此，篩分效率是時(shí)間的函數(shù)。1.4篩分動(dòng)力學(xué)及其應(yīng)用

設(shè)dw是在時(shí)間微元量山內(nèi)所產(chǎn)出的篩下物微元質(zhì)量，則dw/dt

代表單位時(shí)間內(nèi)篩下物的產(chǎn)量，稱為篩下物產(chǎn)出速率，它與篩面上料層中小于篩分粒度的物料的質(zhì)量、成正比

當(dāng)篩分時(shí)間相同(t1=t2)、篩子負(fù)荷分別為Q1和Q2

時(shí)，相應(yīng)的篩分效率為η1和η2，代入式(1-2-18)得

1.4篩分動(dòng)力學(xué)及其應(yīng)用1.4篩分動(dòng)力學(xué)及其應(yīng)用1.4篩分動(dòng)力學(xué)及其應(yīng)用第二章篩分設(shè)備2.1篩分設(shè)備的分類2.2振動(dòng)篩主要部件及工作參數(shù)2.3圓振動(dòng)篩2.4直線振動(dòng)篩2.5共振篩2.6其它篩分機(jī)械2.1篩分設(shè)備的分類根據(jù)結(jié)構(gòu)和工作特點(diǎn)，大體可分為如下幾類：①固定篩：格篩和條篩，用于選礦廠大塊礦石篩分；②滾軸篩：大塊煤和石灰石等篩分；③平面搖動(dòng)篩：用于煤和非金屬礦石的篩分和脫水；④筒形篩：洗選廠脫泥和建筑行業(yè)清洗砂石等；⑤振動(dòng)篩：⑥概率篩：細(xì)粒物料的干、濕篩分；⑦細(xì)篩：細(xì)粒物料的干、濕篩分。2.1篩分設(shè)備的分類滾軸篩固定篩筒形篩平面搖動(dòng)篩2.2振動(dòng)篩主要部件及工作參數(shù)

振動(dòng)篩包括圓振動(dòng)篩、直線振動(dòng)篩和共振篩，其實(shí)前兩者又稱為慣性振動(dòng)篩。（1）振動(dòng)篩主要部件隔振裝置：分為螺旋彈簧、板彈簧和橡膠彈簧。傳動(dòng)裝置：分為三角帶傳動(dòng)、聯(lián)軸器直接驅(qū)動(dòng)和高性能齒輪傳統(tǒng)；篩箱：由篩框、篩面和緊固裝置組成；振動(dòng)器：純振動(dòng)式、軸承偏心式和皮帶輪偏心式自定中心振動(dòng)器；2.2振動(dòng)篩主要部件及工作參數(shù)（2）振動(dòng)篩的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)和工藝參數(shù)1）運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)

①振幅A：圓振動(dòng)篩2.5~4mm；直線振動(dòng)篩：3~4mm；共振篩：6~15mm②振動(dòng)次數(shù)n：圓振動(dòng)篩800~1200r/min；直線振動(dòng)篩：700~900r/min；共振篩：400~800r/min

③篩面傾斜角：圓振動(dòng)篩12.5~25°；直線振動(dòng)篩：0~10°

④振動(dòng)篩傾斜角：

30~60°，通常用45°

⑤物料運(yùn)動(dòng)速度：一般為0.12~0.4m/s，最大可達(dá)1.2m/s2）工藝參數(shù)

①篩面長(zhǎng)度和寬度：一般礦用篩面為4m，長(zhǎng)寬比為2；煤用長(zhǎng)為6m，長(zhǎng)寬比1.5~2.5

②生產(chǎn)率：

2.2振動(dòng)篩主要部件及工作參數(shù)式中：

B—篩寬；

h—料層厚度；

v—物料運(yùn)動(dòng)速度；

r—物料松度平均法：式中：

F—篩面工作面積；

q—單位篩面生產(chǎn)率；

r—物料松度；

K、L、M、N、O、P—校正系數(shù)流量法：2.2振動(dòng)篩主要部件及工作參數(shù)3）篩分效率2.3圓振動(dòng)篩

圓振動(dòng)篩：特征是篩箱的運(yùn)動(dòng)軌跡為圓形或橢圓形，振動(dòng)器只有一個(gè)軸，又稱為單軸振動(dòng)篩。2.3圓振動(dòng)篩不定中心振動(dòng)篩：帶輪中心與軸承中心位于同一直線上，結(jié)果是振動(dòng)篩運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，帶輪便隨篩箱一起振動(dòng)，三角帶會(huì)因反復(fù)伸縮而損壞，且需采用較小振幅（一般小3mm），較少應(yīng)用自定中心振動(dòng)篩：帶輪中心位于軸承中心和偏心塊重心之間，并使帶輪中心線位于偏心塊與振動(dòng)機(jī)體合成的質(zhì)心上，因此振動(dòng)時(shí)，帶輪不隨篩箱一起振動(dòng)，只作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而可以有較大振幅。目前我國(guó)生產(chǎn)的圓振動(dòng)篩主要有：YA、SZZ、DD、ZD型礦用單軸振動(dòng)篩和DDM、ZDM型煤用單軸振動(dòng)篩，YK大型圓振動(dòng)篩，SZ型慣性座式圓振動(dòng)篩，H、YH、YAH重型振動(dòng)篩共100種規(guī)格。除SZ型外均屬于自定中心振動(dòng)篩。2.4直線振動(dòng)篩

直線振動(dòng)篩：特征是篩箱的運(yùn)動(dòng)軌跡為定向直線，振動(dòng)器只有二個(gè)軸，又稱為雙軸振動(dòng)篩。直線振動(dòng)篩原理：振動(dòng)器的兩個(gè)主軸上都裝有相同的偏心距相等的偏心質(zhì)量。兩軸之間用一對(duì)速比為1的齒輪相連。由于兩軸的旋轉(zhuǎn)方向相反，速度相等，故兩偏心質(zhì)量產(chǎn)生的離心慣性力（激振力）在一個(gè)方向上互相抵消，而在與些相垂直的方向上離心慣心力的合力使篩箱沿直線方向振動(dòng)。由于直線振動(dòng)篩的篩面是直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，上面的料層在向前運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，還在跳起和下落過(guò)程中受到壓實(shí)作用，因而特別適合于脫水、脫泥、脫液和脫介作業(yè)，在選煤廠應(yīng)用較多。2.4直線振動(dòng)篩2.5共振篩共振篩也稱彈性連桿式振動(dòng)篩。3傳動(dòng)裝置1上篩箱2下機(jī)體5板簧6支承彈簧4共振彈簧共振篩原理示意圖部隊(duì)過(guò)橋梁，特別是軟連接橋時(shí)，禁止步伐整齊。2.5共振篩共振篩原理

電動(dòng)機(jī)通過(guò)皮帶帶支下機(jī)體上的偏心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，軸上的偏心使連桿作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。連桿通過(guò)其端部彈簧將作用力傳給篩箱，同時(shí)下機(jī)體受到相反方向的作用力，使篩箱和下機(jī)體沿傾斜方向振動(dòng)，但它們的運(yùn)動(dòng)方向相反。篩箱和彈簧裝置自成一個(gè)彈性系統(tǒng)，該彈性系統(tǒng)有自己的自振頻率，傳統(tǒng)裝置的強(qiáng)迫振動(dòng)頻率接近彈性系統(tǒng)的自振頻率，使篩子在接近共振狀態(tài)下工作。優(yōu)點(diǎn)：功耗小，處理能力大，結(jié)核緊湊缺點(diǎn)：制造工藝復(fù)雜，振幅難穩(wěn)定，橡膠彈簧易老化適合：選煤廠的洗礦分級(jí)、脫水脫介，選礦廠很少使用。2.5其它篩分機(jī)械（1）概率篩始于上個(gè)世紀(jì)80年代，利用顆粒透篩概率原理，特點(diǎn)是篩孔尺寸與實(shí)際篩分粒度的比值為2~4，篩面傾斜角較大且由下到下層層遞增，篩面上不易形成料層，大大加快了篩分過(guò)程。適合處理濕、黏物料，缺點(diǎn)是篩下產(chǎn)品中會(huì)有一定量的粗料顆粒，不適合于精確篩分作業(yè)。按照運(yùn)動(dòng)形式分為直線振動(dòng)式概率篩（摩根森篩）和旋轉(zhuǎn)概率篩。主要應(yīng)用于煤炭工業(yè)。2.5其它篩分機(jī)械（2）弛張篩始于上個(gè)世紀(jì)80年代，特別是篩網(wǎng)由可以伸縮的聚氨酯橡膠材料制成，在工作時(shí)，篩網(wǎng)交替拉緊和松弛，有效防止物料堵塞網(wǎng)孔。主要應(yīng)用于煤炭、化肥、礦渣、砂礫和城市垃圾等篩分作業(yè)。（3）振網(wǎng)篩吸收美國(guó)技術(shù)制造，特點(diǎn)是篩箱不動(dòng)，只有篩網(wǎng)振動(dòng)。適合于非金屬礦細(xì)粒物料的分級(jí)作業(yè)。（4）曲面振動(dòng)篩和可翻轉(zhuǎn)弧形篩煤炭科學(xué)研究總院唐山研究院研制，主要用于細(xì)粒級(jí)煤泥的脫水、脫介作用。2.5其它篩分機(jī)械（5）無(wú)網(wǎng)孔振動(dòng)篩清華同天以清華大學(xué)科技為依托，其特點(diǎn)是利用層析原理，物料在振動(dòng)的槽體中不斷被拋起，形成上層顆粒大、下層小的現(xiàn)象，再加這水平振動(dòng)，使分層的物料不斷跳躍前進(jìn)，現(xiàn)實(shí)顆粒沿導(dǎo)板分別導(dǎo)出。

優(yōu)點(diǎn)：是根除了篩網(wǎng)堵塞和篩網(wǎng)磨破等問(wèn)題。實(shí)現(xiàn)多粒級(jí)同時(shí)篩分，節(jié)能環(huán)保。成本低，易維護(hù)。

不足：涉及離散體動(dòng)力學(xué)、振動(dòng)理論、多相流等多學(xué)科和學(xué)科交叉問(wèn)題，理論和技術(shù)研究尚有很大空間。第三章破碎與破碎設(shè)備3.1碎礦和磨礦的工藝特征3.2礦石碎磨性能指標(biāo)3.3破碎功耗學(xué)說(shuō)3.4破碎機(jī)械發(fā)展概述3.5顎式破碎機(jī)3.6圓錐破碎機(jī)3.7其它破碎機(jī)械3.1碎礦和磨礦的工藝特征

解離度和破碎比是碎礦磨礦過(guò)程中常見(jiàn)的工藝特征，對(duì)其充分理解和認(rèn)識(shí)是選礦工作者首要任務(wù)。（1）解離度

巖礦鑒定結(jié)果表明，自然界多數(shù)礦物都是和其它一種或幾種礦物伴生存在，如磁鐵礦和石英，黃鐵礦、黃銅礦和石英等。同時(shí)這些礦物（有用礦物和脈石礦物）之間通常都是緊密連生在一起的。鐵礦石偏光顯微照片石英磁鐵礦3.1碎礦和磨礦的工藝特征

選礦的前提之一就是實(shí)現(xiàn)有用礦物和脈石礦物之間盡可能地單體分離。那么如何去表征礦物單體分離的情況呢？

在破碎的礦石中，有些顆粒只含一種礦物，叫單體解離粒；另外一顆粒還是幾種礦物連生著的，叫連生粒。那么在該破碎的礦石中，某種礦物的單體解離情況是怎么樣的呢，常采用該礦物的單體解離度來(lái)表示。A礦物單體解離度=A礦物單體解離粒的顆數(shù)A礦物單體解離粒的顆數(shù)+含A礦物的連生粒的顆數(shù)×100%例：某破碎的礦石中，磁鐵礦單體顆粒數(shù)為18個(gè)，石英單體顆粒數(shù)12個(gè)，石英和磁鐵礦連生顆粒數(shù)60個(gè)，石英和赤鐵礦連生顆粒數(shù)50個(gè)，磁鐵礦和赤鐵礦連生顆粒數(shù)30個(gè)，問(wèn)磁鐵礦單體解離度是多少？3.1碎礦和磨礦的工藝特征單體解離度和選礦指標(biāo)的關(guān)系如何？

某種礦物的單體解離度低，則相應(yīng)該礦物的選礦精礦品位偏低，尾礦品位偏高，中礦產(chǎn)率偏大。

一般而言，應(yīng)該盡可能高的獲得某種礦物的單體解離度！但同時(shí)也要注意不能過(guò)度追求單體解離度，正所謂“過(guò)猶不及，中庸之道”，應(yīng)該把握好一個(gè)“度”。浮選：大于5~10微米重選：大于19微米3.1碎礦和磨礦的工藝特征過(guò)粉礦的危害：①難以控制的微細(xì)粒子增多；②精礦品位和回收率變差；③機(jī)器磨損增大；④設(shè)備處理能力降低；⑤破碎礦石無(wú)益功率消耗增大。

發(fā)生過(guò)粉碎的原因：①破磨細(xì)度超過(guò)最佳粒度；②破磨設(shè)備與礦石性質(zhì)不適應(yīng)，易將其泥化；③操作條件不好；④破磨流程不合理。3.1碎礦和磨礦的工藝特征（2）破碎比破碎比：原礦物料粒度與產(chǎn)物粒度的比值，是衡量破磨過(guò)程的數(shù)量指標(biāo)。因計(jì)算方法不同通常分為三類：①極限破碎比；②名義破碎比；③真實(shí)破碎比。①極限破碎比i——破碎比；D最大——破碎前物料最大塊直徑，mmd最大——破碎后物料最大塊直徑，mm最大塊直徑可由篩下累積重量百分率曲線找出，中國(guó)、俄羅斯等取5%相對(duì)應(yīng)的粒度，英美等國(guó)則取20%對(duì)應(yīng)的粒度。3.1碎礦和磨礦的工藝特征極限破碎比主要在設(shè)計(jì)中采用，根據(jù)最大塊直徑確定破碎機(jī)給礦口寬度。②名義破碎比i——破碎比；B——破碎機(jī)的給礦口寬度，mmS——破碎機(jī)的排礦口寬度，mm0.85B——破碎機(jī)給礦口的有效寬度，約等于最大塊礦直徑，mm名義破碎比主要在實(shí)際生產(chǎn)中采用，根據(jù)破碎機(jī)給礦口寬度和排礦口寬度估算破碎比。3.1碎礦和磨礦的工藝特征③真實(shí)破碎比i——破碎比；D平均——破碎前物料的平均粒徑，mmD平均——破碎后物料的平均粒徑，mm真實(shí)破碎比主要在理論研究中采用。分段破碎：總破碎比=分段破碎比的乘積3.2礦石碎磨的性能指標(biāo)（1）礦石的力學(xué)性能靜載下主要有礦石強(qiáng)度測(cè)定數(shù)值大小順序：抗壓強(qiáng)度＞抗剪強(qiáng)度＞抗彎強(qiáng)度＞抗拉強(qiáng)度

普羅托吉亞可諾夫以抗壓強(qiáng)度為基礎(chǔ)，對(duì)礦石力學(xué)性能作了深入研究，其數(shù)值約等于抗壓強(qiáng)度的1%，以f表示，簡(jiǎn)稱普氏系數(shù)。分為十級(jí)，f=0.3~20。螢石方，滑石長(zhǎng)，石英黃玉剛金剛螢石、石膏、方解石、滑石、石灰石、長(zhǎng)石、石英、黃玉、剛玉、金剛石（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）（9）（10）3.2礦石碎磨的性能指標(biāo)（2）可碎性和可磨性

可磨度：標(biāo)準(zhǔn)礦石與待測(cè)礦石在同一磨礦機(jī)操作條件下進(jìn)行磨細(xì)，用200目標(biāo)準(zhǔn)篩測(cè)定細(xì)度，繪制曲線作相關(guān)對(duì)照即可求得。當(dāng)磨礦細(xì)度為-200目占40.8%時(shí)，試驗(yàn)礦石相對(duì)于棒磨山礦石的可磨度系數(shù)為K=T0/T=5.0/13.0=0.38可見(jiàn)，該礦石屬于極難磨礦石?？赡ザ惹€示意圖3.2礦石碎磨的性能指標(biāo)（3）破碎機(jī)械施力情況

破碎機(jī)械的施力情況通常較力復(fù)雜，往往是以某種力為主，配合上其它力的共同作用，為便于分析和研究，一般認(rèn)為其施力情況有五種形式：

①壓碎；

②劈開；

③折斷；

④磨剝；

⑤沖擊。3.3破碎功耗學(xué)說(shuō)

破碎功耗的理論實(shí)質(zhì)是闡明破碎過(guò)程的輸入與破碎前后礦石的潛能變化之間的關(guān)系，從而明確輸入功是怎樣耗去的。百年來(lái)，有三個(gè)公認(rèn)的，最主要的學(xué)說(shuō)。（1）面積學(xué)說(shuō)（雷廷格學(xué)說(shuō)，德國(guó)學(xué)者，1867年提出）

該學(xué)說(shuō)認(rèn)為外力破碎礦石所作之功，轉(zhuǎn)化為新生表面積上的表面能，故破碎過(guò)程所消耗的功與新生表面積成正比。面積學(xué)說(shuō)只能近似地計(jì)算破碎比很大時(shí)的破碎總功耗，也就是只能近似地用在磨礦機(jī)的磨礦中，因?yàn)樗豢紤]了生成新表面所需的功。（2）體積學(xué)說(shuō)（俄國(guó)學(xué)者吉爾皮切夫1874年和德國(guó)學(xué)者基克1885年提出）

該學(xué)說(shuō)認(rèn)為外力破碎礦石所作之功，完全用于使礦石發(fā)生變形，到了形變能儲(chǔ)至極限，礦石即被破壞，也就是說(shuō)將幾何形狀相同的同類物料破碎成幾何形狀也相同的產(chǎn)品時(shí)，其破碎功耗與被破碎物料塊的體積或質(zhì)量成正比。體積學(xué)說(shuō)只能近似地計(jì)算粗碎和中碎時(shí)破碎總功耗，因?yàn)樗豢紤]了變形功。3.3破碎功耗學(xué)說(shuō)（3）裂縫學(xué)說(shuō)（美國(guó)學(xué)者榜德1950年提出）

該學(xué)說(shuō)認(rèn)為外力破碎礦石所作之功先是使礦石變形，當(dāng)變形超過(guò)一定極限后生成裂縫，儲(chǔ)存在礦石內(nèi)的變形能促使裂縫擴(kuò)展并生成斷面。裂縫學(xué)說(shuō)是介于面積學(xué)說(shuō)和體積學(xué)說(shuō)之間的一種破碎理論。適用于粗碎和細(xì)碎，中等破碎比情況下的功耗計(jì)算。3.3破碎功耗學(xué)說(shuō)裂縫學(xué)說(shuō)具體應(yīng)用的關(guān)鍵是測(cè)定功指數(shù)，可以計(jì)算出各種粒度范圍內(nèi)的破碎磨礦功耗；可以計(jì)算設(shè)計(jì)條件下破磨設(shè)備需用功率；可以比較不同破磨設(shè)備之間的工作效率。3.4破碎機(jī)械發(fā)展概述

破碎機(jī)械是與人類的生活、生產(chǎn)和工藝技術(shù)進(jìn)步同步發(fā)展的和相互促進(jìn)的。從古代到現(xiàn)在再到未來(lái)，從衣食住行到各行各業(yè)，破碎機(jī)械無(wú)一不在發(fā)揮著極其重要的作用。3.4破碎機(jī)械發(fā)展概述（1）破碎設(shè)備的分類按照使用粒度范圍：破碎機(jī)和磨礦機(jī)。

破碎機(jī)：破碎部件在工作中不直接接觸，破碎面之間總有一個(gè)間隙，破碎物料就夾在這些間隙中，產(chǎn)品粒度相對(duì)較大；

磨礦機(jī)：磨礦機(jī)工作部件（或介質(zhì)）直接接觸，產(chǎn)品粒度較細(xì)。按照工作原理：顎式破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī)、輥式破碎機(jī)、沖擊式破碎機(jī)。3.4破碎機(jī)械發(fā)展概述3.4破碎機(jī)械發(fā)展概述（2）破碎設(shè)備的應(yīng)用范圍目前，國(guó)內(nèi)大多數(shù)選礦廠，主要采用顎式破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī)等常規(guī)破碎設(shè)備。選礦行業(yè)：處理中等硬度以上礦石，粗碎采用顎式破碎機(jī)或旋回圓錐破碎機(jī)；中硬以下或片狀、易脆性礦石，采用沖擊式破碎機(jī)；選礦廠規(guī)模大、山坡建廠，旋回圓錐破碎機(jī)；選礦廠規(guī)模小、平地建廠以及礦石中粘性物料多，顎式破碎機(jī)；中細(xì)破碎多采用菌形圓錐破碎機(jī)；少數(shù)采用輥式破碎機(jī)；3.4破碎機(jī)械發(fā)展概述煤炭行業(yè)：高硬度，特別是含矸石和黃鐵礦較多的原煤，采用擠壓為主的顎式破碎機(jī)；大塊原煤，采用齒輥式破碎機(jī)；中煤破碎，采用錘式破碎機(jī)和反擊式破碎機(jī)；原煤中凈煤和矸石跌碎性差別較大時(shí)，采用滾筒式破碎機(jī)。（3）破碎設(shè)備的發(fā)展歷史

1806年輥式破碎機(jī)

1858年顎式破碎機(jī)

1864年單輥式破機(jī)

1878年旋回式破碎機(jī)

1895年沖擊式破碎機(jī)

1905年筒型磨礦機(jī)

1920年圓錐破碎機(jī)

1924年反擊式破碎機(jī)3.4破碎機(jī)械發(fā)展概述3.5顎式破碎機(jī)（俗稱老虎口

特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、使用和維護(hù)方便工作原理破碎作用是靠動(dòng)顎板周期性的靠近和離開定顎板。將兩顎板間的礦石塊壓碎(以壓碎為主，兼有研磨作用)并靠礦料本身自重排出，屬間斷破碎。分類按照可動(dòng)顎板的運(yùn)動(dòng)特性分為：簡(jiǎn)單擺動(dòng)顎式破碎機(jī)：動(dòng)顎的運(yùn)動(dòng)受到兩個(gè)肘板機(jī)構(gòu)支持復(fù)雜擺動(dòng)顎式破碎機(jī)：動(dòng)顎的運(yùn)動(dòng)受到一個(gè)肘板機(jī)構(gòu)支持懸掛軸偏心軸定顎動(dòng)顎連桿前肘板后肘板定顎動(dòng)顎偏心軸

推力板簡(jiǎn)擺式顎式破碎機(jī)示意圖復(fù)擺式顎式破碎機(jī)示意圖3.5顎式破碎機(jī)簡(jiǎn)擺式特點(diǎn)：動(dòng)顎水平行程上部小，下部大，因此在礦石破碎時(shí)，上部礦石沒(méi)有得到足夠的壓縮量，破碎負(fù)荷主要集中在下部，導(dǎo)致整機(jī)生產(chǎn)能力降低。但由于動(dòng)顎垂直行程小，礦石對(duì)顎板磨損作用較輕，因此產(chǎn)品過(guò)粉碎現(xiàn)象少。同時(shí)由于顎板受力可以有一大部分分配在懸掛軸上，而提供動(dòng)力的偏心軸上受力相對(duì)較小，因此可以簡(jiǎn)擺式一般都做成大、中型的。復(fù)擺式特點(diǎn)：動(dòng)顎水平行程下部小，上部大，上部約為下部行程的1.5倍，因此上部礦石得到足夠的壓縮量，同時(shí)動(dòng)顎向下運(yùn)動(dòng)時(shí)有促進(jìn)排礦作用，提高了生產(chǎn)能力，約為同規(guī)格上簡(jiǎn)擺式的130%。但由于動(dòng)顎垂直行程大，礦石對(duì)顎板磨損作用嚴(yán)重，因此產(chǎn)品過(guò)粉碎現(xiàn)象加重。復(fù)擺式與簡(jiǎn)擺式相比，具有結(jié)構(gòu)緊湊、生產(chǎn)能力高、機(jī)器重量輕等特點(diǎn)，但由于磨損和受力情況，一般都做成中、小型的。3.5顎式破碎機(jī)規(guī)格及主要參數(shù)規(guī)格表示：給礦口寬度BX

給礦口長(zhǎng)度L，如1500X2100，600X900

根據(jù)給礦口寬度B可以分為大型（大于600mm）；中型（300mm~600mm）和小型（小于300mm）

PEXFJ：P——破碎機(jī)；E——顎式；X——細(xì)碎（粗碎不標(biāo)）；F——復(fù)擺；

J——簡(jiǎn)擺常見(jiàn)的幾種表示方法：

PEX150X750;PJ900X1200;PEFX0207(250X750);PEJ0609(600X900)3.5顎式破碎機(jī)主要參數(shù)：

給礦口寬度B：簡(jiǎn)擺式（D=0.85B）；復(fù)擺式（D=0.75D）。最大給礦塊度D是由破碎機(jī)嚙住礦石的條件決定的。

嚙角a:指鉗住礦石時(shí)動(dòng)顎和定顎之間的夾角。一般為20°~24°

偏心軸轉(zhuǎn)數(shù)n：指單位時(shí)間內(nèi)動(dòng)顎擺動(dòng)的次數(shù)。一般B＞1200mm

時(shí)，n=160-42B；B≤1200mm時(shí)，n=310-145B。

生產(chǎn)率：電動(dòng)機(jī)功率：3.5顎式破碎機(jī)顎式破碎機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀顎式破碎機(jī)雖有百年歷史，但在我國(guó)生產(chǎn)也僅是幾十年的事，由最初的以仿制為主，到自行設(shè)計(jì)、創(chuàng)新，我國(guó)的顎式破碎機(jī)已具備規(guī)?；拖盗谢?。河南群英機(jī)械制造有限責(zé)任公司（焦作）：沖擊型顎式破碎機(jī)沈陽(yáng)黃金學(xué)院（東北大學(xué)）：雙動(dòng)顎顎式破碎機(jī)中南大學(xué)：回轉(zhuǎn)顎式破碎機(jī)北京礦冶研究總院：PA低矮型和PD型大破碎比耐磨外動(dòng)顎顎式破碎機(jī)3.5顎式破碎機(jī)

圓錐破碎機(jī)：相對(duì)顎式破碎機(jī)而言，其起破碎作用不再是板狀，而轉(zhuǎn)換成為了圓錐形狀。故名圓錐破碎機(jī)。以其使用范圍的不同分為粗碎圓錐破碎機(jī)和中細(xì)碎圓錐破碎機(jī)兩類。其中粗碎圓錐破碎機(jī)又稱為旋回破碎機(jī)，中細(xì)碎圓錐破碎機(jī)又稱為菌形圓錐破碎機(jī)。

工作原理：

基本上顎式破碎機(jī)相同，不同之處在于任一瞬間，都有一部分物料受到壓碎，而它對(duì)面的那一部分物料則同時(shí)向下排出，因此其工作是連續(xù)的。3.5顎式破碎機(jī)（1）旋回破碎機(jī)兩個(gè)圓錐形狀為急傾斜狀，動(dòng)錐是正立的，定錐是倒立的截頭圓錐。排礦口調(diào)整裝置：調(diào)節(jié)時(shí)，首先用起重設(shè)備將主軸和破碎錐一起往上稍稍提起，將主軸懸掛裝置上的錐形螺母旋出或旋入，從而帶動(dòng)主軸和可動(dòng)錐上升或下降，實(shí)現(xiàn)排料口調(diào)整。旋回破碎機(jī)原理示意圖定錐定錐3.5顎式破碎機(jī)3.6圓錐破碎機(jī)（2）旋回破碎機(jī)規(guī)格及主要參數(shù)規(guī)格：給礦口寬度/排礦口寬度B表示。1200/180PXZ（QF）：P——破碎機(jī)；X——旋回；Z（QF）——重型（輕型、富勒型）

PX500/75；PXZ900/90；PXQ1215（1200/150）；PXF7293（1829/178）主要參數(shù)：給料口B：D=0.85B；嚙角a：22°~27°；動(dòng)錐轉(zhuǎn)速n：n=175-50B

生產(chǎn)率：電動(dòng)機(jī)功率：（3）菌形圓錐破碎機(jī)兩個(gè)圓錐形狀為緩傾斜狀，正立的截頭圓錐。動(dòng)錐定錐定錐菌形圓錐破碎機(jī)原理示意圖按照破碎腔型式分為：標(biāo)準(zhǔn)型（中碎用）、中間型（中細(xì)碎）和短頭型（細(xì)碎）三種。如Φ2200破碎機(jī)平行帶長(zhǎng)度：標(biāo)準(zhǔn)型175mm，短頭型350mm，中間型250mm。3.6圓錐破碎機(jī)按照排礦口調(diào)整裝置不同分為：彈簧圓錐破碎機(jī)：調(diào)整排礦口時(shí)，將鎖緊缸卸載，使鋸齒形螺紋放松，然后操作液壓系統(tǒng)，使推動(dòng)缸動(dòng)作，從而帶動(dòng)調(diào)整環(huán)向右或向左轉(zhuǎn)動(dòng)，借助鋸齒形螺紋傳動(dòng)，使得固定錐上升或下降，以實(shí)現(xiàn)排礦口的調(diào)整。液壓圓錐破碎機(jī)：排礦口的調(diào)整，是利用手動(dòng)換向閥，使通過(guò)油缸中的油量增加或減小，致使可動(dòng)錐上升或下降，從而達(dá)到排礦口的調(diào)整。3.6圓錐破碎機(jī)（4）圓錐破碎機(jī)規(guī)格及主要參數(shù)規(guī)格：動(dòng)錐下部的最大直徑D表示。1200PYT（Y，S）-B（Z，D）T（D，C）：P——破碎機(jī)；T（Y，S）——彈簧式（液壓式，西蒙斯式）；B（Z，D）——標(biāo)準(zhǔn)型（中間型、短頭型）；T（D，C）——單缸（多缸，超重型）

PYT-B600；PYT-D1200主要參數(shù)：給料口B：B=（1.2~1.25）D；嚙角a：21°~23°；動(dòng)錐轉(zhuǎn)速n：n=320/

平行帶長(zhǎng)度：中碎L(zhǎng)=0.085D;細(xì)碎L(zhǎng)=0.16D3.6圓錐破碎機(jī)（5）圓錐破碎機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1）破碎腔深度大，工作連續(xù)，生產(chǎn)能力高，單位電耗低。它與給礦口寬度相同的顎式碎礦機(jī)相比，生產(chǎn)能力比后者要高一倍以上，而每噸礦石的電耗則比顎式低0.5~1.2倍；2）工作比較平穩(wěn)，振動(dòng)較輕，機(jī)器設(shè)備的基礎(chǔ)重量較小。旋回碎礦機(jī)的基礎(chǔ)重量，通常為機(jī)器設(shè)備重量的2~3倍，而顎式碎礦機(jī)的基礎(chǔ)重量則為機(jī)器本身重量的5~10倍；3.6圓錐破碎機(jī)（5）圓錐破碎機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：3）可以擠滿給礦，大型旋回碎礦機(jī)可以直接給入原礦石，無(wú)需增設(shè)礦倉(cāng)和給礦機(jī)。而顎式碎礦機(jī)不能擠滿給礦，且要求給礦均勻，故需要另設(shè)礦倉(cāng)（或給礦漏斗）和給礦機(jī)，當(dāng)?shù)V石塊度大于400毫米時(shí)，需要安裝價(jià)格昂貴的中型板式給礦機(jī)；4）旋回碎礦機(jī)易于啟動(dòng)，不像顎式碎礦機(jī)啟動(dòng)前需用輔助工具轉(zhuǎn)動(dòng)沉重的飛輪（分段啟動(dòng)顎式碎礦機(jī)例外）；5）旋回碎礦機(jī)生成的片狀產(chǎn)品較顎式碎礦機(jī)要少。3.6圓錐破碎機(jī)缺點(diǎn)：

1）旋回的機(jī)身較高，比顎式碎礦機(jī)一般高2~3倍，故廠房的建筑費(fèi)用較大；

2）機(jī)器重量較大，它比相同給礦口尺寸的顎式碎礦機(jī)要重1.7~2倍，故設(shè)備投資費(fèi)較高；

3）它不適宜于破碎潮濕和粘性礦石；

4）安裝、維護(hù)比較復(fù)雜，檢修亦不方便。3.6圓錐破碎機(jī)（6）圓錐破碎機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀圓錐破碎機(jī)的初型可追溯到石器時(shí)代的石碾石磨，1017年英國(guó)出版的選礦工藝一書中即有類似圖片。第一代圓錐破碎機(jī)：彈簧式Symons型（1920年，Symons兄弟發(fā)明），持續(xù)到20世紀(jì)40年代；標(biāo)定排礦粒度為25~30%第二代圓錐破碎機(jī)：液壓型，持續(xù)到60年代；標(biāo)定排礦粒度為40~45%第三代是在第二代基礎(chǔ)上發(fā)展的高能破碎，由美國(guó)Nordberg公司推出的旋盤式破碎機(jī)和超重型短頭圓錐破碎機(jī)；（1960~1970年間世界性的能源危機(jī)，引起礦山碎磨節(jié)能降耗受到重視）；標(biāo)定排礦粒度為55~60%第四代略作改進(jìn)，使檢修、更換零件更加方便；標(biāo)定排礦粒度為60~70%第五代20世紀(jì)90年代由美國(guó)Cedarapids公司推出MVP型滾動(dòng)軸承圓錐破碎機(jī)，代替了原來(lái)的滑動(dòng)軸承。使用壽命可達(dá)15~20年。標(biāo)定排礦粒度為70~85%，3.6圓錐破碎機(jī)3.7其它破碎機(jī)——錘式破碎機(jī)（1）錘式破碎機(jī)相對(duì)于鄂式破碎機(jī)的顎析、圓錐破碎機(jī)的圓錐，錘式破碎機(jī)的主要工作部件為錘頭，故此而得名。具有破碎比大（10~40），排料粒度均勻，過(guò)粉碎現(xiàn)象少、能耗低、設(shè)備造價(jià)低和容易維修特點(diǎn)。

1924年在國(guó)外問(wèn)世，我國(guó)于20世紀(jì)50年代開始試制。但總體發(fā)展緩慢。錘式破碎機(jī)示意圖工作原理：

當(dāng)?shù)V石進(jìn)入破碎腔后，受高速回轉(zhuǎn)的錘頭的沖擊而破碎，同時(shí)，礦石在沖擊過(guò)程中也獲得動(dòng)能，以高速?zèng)_向破碎板和篩條而得到進(jìn)一步破碎和高速運(yùn)動(dòng)的礦石相互碰撞也產(chǎn)生破碎作用。規(guī)格表征：用轉(zhuǎn)子直徑D和長(zhǎng)度L表示。其中D為錘頭端部所繪出的圓周直徑；L指沿軸向排列的錘頭的有效長(zhǎng)度。轉(zhuǎn)子是由主軸、圓盤和錘頭組成。按轉(zhuǎn)子數(shù)量可分為單轉(zhuǎn)子和雙轉(zhuǎn)子，其中單轉(zhuǎn)子又分為可逆式和不可逆式，我國(guó)應(yīng)用最多的是單轉(zhuǎn)子不可逆式、多排頭錘式破碎機(jī)。錘頭形狀主要有塊狀（塊度、硬度和長(zhǎng)度較長(zhǎng)的物料破碎）和板狀。近年我國(guó)又研制了圓環(huán)狀錘頭，環(huán)錘裝在十字轉(zhuǎn)盤上，可以公轉(zhuǎn)又可自轉(zhuǎn)，對(duì)物料破碎充分，能耗低。主要用于煤炭破碎。3.7其它破碎機(jī)——錘式破碎機(jī)（2）反擊式破碎機(jī)

1946年問(wèn)世，總體發(fā)展較快，我國(guó)1958年由北礦院生產(chǎn)，目前其技術(shù)性能已接近國(guó)際先進(jìn)水平。除具有錘式破碎機(jī)的特點(diǎn)外，還具有產(chǎn)品粒度調(diào)整范圍大，能選擇性破碎等特點(diǎn)。因此在我國(guó)曾一度試圖用它代替錘式破碎機(jī)。3.7其它破碎機(jī)——錘式破碎機(jī)

工作原理：與錘式破碎機(jī)基本相同，但在過(guò)程上卻不盡相同。礦石在進(jìn)入破碎腔后受到高速回轉(zhuǎn)的錘頭沖擊而進(jìn)行選擇性破碎，礦石從沖擊過(guò)程中獲得巨大的動(dòng)能，并以高速拋向第一級(jí)反擊板，被反擊板彈回后再次受到錘頭沖擊，之后礦石又同樣以高速被拋向第二級(jí)反擊板，進(jìn)一步得到破碎。直到破碎粒度合格被排出。規(guī)格與錘式破碎機(jī)相同：DXL

轉(zhuǎn)子區(qū)別較大：錘式是靠絞接懸掛錘頭，反擊式的錘頭與轉(zhuǎn)子則是剛性聯(lián)接。根據(jù)用途，反擊式破碎機(jī)分為PF（普通型）和PFD或PFM煤用兩種。3.7其它破碎機(jī)——錘式破碎機(jī)（3）輥式破碎機(jī)輥式破碎機(jī)按輥?zhàn)拥奶攸c(diǎn)可分為光輥破碎機(jī)和齒輥破碎機(jī)。不輥破碎機(jī)輥?zhàn)颖砻婀饣?，靠擠壓破碎，兼有研磨作用，主要用于選礦廠硬度較大礦石的中碎或細(xì)碎。在選煤廠，一般采用齒輥破碎機(jī)，它以劈裂破碎為主。優(yōu)點(diǎn)很多，缺點(diǎn)是生產(chǎn)能力低，占地面積大。3.7其它破碎機(jī)——錘式破碎機(jī)工作原理：以雙輥為例，兩個(gè)輥相向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)?shù)V石進(jìn)入兩個(gè)輥之間時(shí)，由于摩擦力的作用，礦石被帶入兩輥之間的破碎空間，受擠壓而被破碎，物料在自重作用下，從兩輥之間的間隙處排出。輥式破碎機(jī)的規(guī)格以輥?zhàn)拥闹睆紻與長(zhǎng)度L表示，即D×L（mm）。與其它破碎機(jī)不同的是，輥式破碎機(jī)是以層壓破碎理論為基礎(chǔ)的。物料在被破碎的同時(shí)，會(huì)在顆粒內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生大量的裂紋，從而使后續(xù)的磨礦能力大大提高。因此，輥式破碎機(jī)是“多碎少磨”、“以碎代磨”的節(jié)能降耗型破碎機(jī)。如美國(guó)Sierrita銅選廠安裝1臺(tái)2450X1400的輥式破碎機(jī)用作中碎后產(chǎn)品破碎，生產(chǎn)能力為1800t/h，產(chǎn)品粒度為-250um（60目）80%；東北大學(xué)與沈陽(yáng)機(jī)器廠開發(fā)的1000X630輥式破碎機(jī)在唐鋼棒磨山鐵選廠試用，生產(chǎn)能力為120t/h，給礦粒度為-40mm，排礦粒度為-5mm為55%。3.7其它破碎機(jī)——錘式破碎機(jī)（4）特殊破碎機(jī)FJP系列新型分級(jí)破碎機(jī)——煤科總院唐山研究院研制輥式篩分破碎機(jī)——蒂森克虜伯采礦物料搬運(yùn)技術(shù)有限公司齒輪式篩分破碎機(jī)——英國(guó)MMD礦山機(jī)械發(fā)展集團(tuán)公司空中打擊旋筒細(xì)碎機(jī)——徐州萬(wàn)和機(jī)械制造公司旋篩子細(xì)碎機(jī)——徐州雙馬破碎機(jī)械廠立式靜壓細(xì)碎機(jī)——大華重機(jī)剪刀式粉碎機(jī)——上海建設(shè)路橋建設(shè)設(shè)備有限公司3.7其它破碎機(jī)——錘式破碎機(jī)第四章磨礦與磨礦設(shè)備4.1磨礦機(jī)械概述4.2球磨礦4.3棒磨機(jī)4.4其它磨礦機(jī)械4.5影響磨礦過(guò)程的因素4.6磨礦循環(huán)4.7碎礦與磨礦流程4.1磨礦機(jī)械概述（1）概述在選礦實(shí)踐中，除了極少數(shù)礦石在破碎篩分后直接送去冶煉外，大多數(shù)礦石都必須經(jīng)過(guò)磨礦。因此破碎磨礦又稱為“大塊變小塊，小塊變粉末”。磨礦是實(shí)現(xiàn)礦物單體解離的最后一段工序，也是所有選礦生產(chǎn)中的一個(gè)最重要的工序。用于實(shí)現(xiàn)磨礦作業(yè)的機(jī)械稱為磨礦機(jī)械設(shè)備。4.1磨礦機(jī)械概述（1）概述我國(guó)的磨礦設(shè)備大體經(jīng)歷了三個(gè)階段：解放初期的仿制；1958年進(jìn)入自行設(shè)計(jì)，1966年實(shí)現(xiàn)真正有效的系列設(shè)計(jì)；1970年以來(lái)，我國(guó)的磨礦設(shè)備制造達(dá)到新的水平，一些新的技術(shù)開始得到采用，如氣動(dòng)離合器、動(dòng)靜壓軸承、加鉻耐磨鋼襯板、橡膠襯板和自動(dòng)控制裝置等。（2）磨礦機(jī)分類4.1磨礦機(jī)械概述按磨礦方式分：濕式磨礦機(jī)；干式磨礦機(jī)。按研磨介質(zhì)分：

球磨機(jī)；鋼球、鑄鐵球；

棒磨機(jī)：鋼棒；自磨機(jī)：礦料本身礫磨機(jī)：礫石或自磨機(jī)中排出的“頑石”按排礦方式分：溢流型磨礦機(jī)：磨礦產(chǎn)品經(jīng)排礦端空心軸頸自由溢出；格子型磨礦機(jī)：筒體排礦端裝有排礦格子板，磨礦產(chǎn)品經(jīng)過(guò)格子板邊緣的孔隙排出。（3）磨礦機(jī)的用途

1）球磨機(jī)：可以破碎各種硬度礦石，破碎比為200~300，常用于細(xì)磨，適宜給礦粒度6mm以下，粒度粒度在0.074mm~1.5mm2）棒磨機(jī)：多用于粗磨，給礦粒度20~25mm，產(chǎn)品粒度為-3mm。此兩種磨礦機(jī)均為干濕兩用，濕磨效率高，約高于干磨30%，過(guò)粉碎現(xiàn)象小，選礦廠幾乎為濕磨，水泥廠采用干磨。（4）磨礦機(jī)規(guī)格圓筒內(nèi)直徑（除去襯板）DX筒體長(zhǎng)度L（5）磨礦機(jī)主要參數(shù)

1）磨礦機(jī)生產(chǎn)率；2）磨機(jī)轉(zhuǎn)速；3）磨礦機(jī)介質(zhì)充填率和裝入量；4）磨礦機(jī)功率。4.1磨礦機(jī)械概述（6）磨礦機(jī)工作原理磨礦機(jī)主要由前后空心軸頸、空心圓筒、前后端蓋組成。

圓筒內(nèi)裝有磨礦介質(zhì)（球、棒或礫石），當(dāng)圓筒以一定轉(zhuǎn)速回轉(zhuǎn)時(shí)，筒內(nèi)介質(zhì)和礦石在離心力和摩擦力作用下隨筒體達(dá)到一定高度，當(dāng)其自重力超過(guò)離心力時(shí)，便脫離筒體內(nèi)壁拋落或滾落，由于沖擊力而擊破礦石，同時(shí)磨礦介質(zhì)相互間滑動(dòng)產(chǎn)生的研磨力也使礦石受力破碎。粒度合格的礦石被強(qiáng)制或溢出。濕磨時(shí)，礦石被水流沖走；干磨時(shí)，則靠氣流帶走。磨礦機(jī)工作原理示意圖4.1磨礦機(jī)械概述4.2球磨機(jī)

球磨機(jī)：因其介質(zhì)形狀是球形而得名。因排礦裝置不同而分為格子型和溢流型。（1）格子型球磨機(jī)筒體：內(nèi)裝有可更換襯板，襯板與筒內(nèi)壁之間有膠合板，以緩沖鋼球?qū)ν搀w沖擊，為便于更換襯板和觀察筒內(nèi)狀況，筒體上部開有人孔（350~550mm）。給料器：用螺栓固定在端部，按工藝不同分為鼓式（開路磨礦）；蝸式（第二段磨礦）和聯(lián)合式（閉路磨礦的第一段）。襯板：按材質(zhì)分有錳鋼、橡膠、磁性襯板；按形狀分有搭接形、波形、平凸形、平滑形、階梯形等等。其中搭接形、波形、平凸形直接采用螺栓固定在筒體上，更換容易，但要求螺孔密封性好；平滑形、階梯形為條形襯板，一般采用楔形壓條固定，并用端蓋壓緊。優(yōu)點(diǎn)是增加了筒體的強(qiáng)度和剛度，得到廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)方式：一般都采用邊齒輪傳動(dòng)，大型球磨機(jī)采用低速同步電機(jī)，小型采用異步電機(jī)及減速器國(guó)外大型已開始采用無(wú)齒輪傳動(dòng)（2）溢流型球磨機(jī)構(gòu)造與格子型基本相同，只是在筒體內(nèi)排料端無(wú)排料格子和在中空軸頸襯套的內(nèi)表面裝有反螺旋葉片，可將礦漿中溢出的小球和粗礦粒返回磨機(jī)內(nèi)。與溢流型球磨機(jī)相比，格子型優(yōu)點(diǎn)是：排料口礦漿面低，礦漿能快速通過(guò)，可減少過(guò)磨；裝球多，大球小球均可裝入，且小球不會(huì)被排出，還能形成良好的工作條件，生產(chǎn)能力高，電耗低，不足是結(jié)構(gòu)復(fù)雜。4.2球磨機(jī)球磨機(jī)規(guī)格表示：

筒體直徑X筒體長(zhǎng)度MQG（Y）：M——磨礦機(jī)；Q——球磨機(jī)；G——格子型；Y——溢流型。發(fā)展趨勢(shì)：大型化格子型球磨機(jī)直徑達(dá)到5.2m和4m，長(zhǎng)度達(dá)到6.4m和6.7m溢流型球磨機(jī)直徑達(dá)到5.03m和5m，長(zhǎng)度達(dá)到8.0m和8.53m建議球磨機(jī)直徑控制在4mm，這是和火車車箱最大寬度有關(guān)。自動(dòng)化電耳技術(shù)：用聲音控制給料的聲轉(zhuǎn)電信號(hào)裝置，它與給料系統(tǒng)聯(lián)機(jī)，可將磨機(jī)控制在最佳狀態(tài)。4.2球磨機(jī)

棒磨機(jī)：研磨介質(zhì)形狀為棒形而得名。棒磨機(jī)工作原理：與球磨機(jī)點(diǎn)接觸不同，棒磨機(jī)為線接觸，當(dāng)棒磨機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鋼棒在筒體內(nèi)的位置是不斷的相互轉(zhuǎn)移，礦石一方面受到研磨作用，同時(shí)也會(huì)受到整個(gè)棒體的壓碎作用。按排料方式可分為：溢流型、開口型和周邊型三種，以溢流型為主。干式棒磨機(jī)采用風(fēng)力排料，但國(guó)內(nèi)不生產(chǎn)。溢流型棒磨機(jī)的構(gòu)造與溢流型球磨機(jī)基本相同，區(qū)別是棒磨機(jī)的錐形端蓋曲率較小，內(nèi)側(cè)面裝有平滑襯板，而筒體上一般不使用平滑襯板；排礦中空軸頸大。其目的是使鋼棒能在磨機(jī)內(nèi)規(guī)則地運(yùn)動(dòng)，不會(huì)發(fā)生歪斜，因而在下落時(shí)不致相互打擊變彎曲；排礦口直徑較大是為了便于裝裝棒以及進(jìn)去檢修和檢查，同時(shí)也可降低礦漿水平，使礦漿能迅速排出。

4.2球磨機(jī)4.3棒磨機(jī)棒磨機(jī)特點(diǎn)及應(yīng)用：棒的直徑為40~100mm，棒的長(zhǎng)度比筒體長(zhǎng)度短25~50mm。棒磨機(jī)轉(zhuǎn)速率較低：60%~70%（球磨機(jī)為76%~88%）介質(zhì)充填率也較低：35%~40%（球磨機(jī)為40%~50%）大塊磨碎之前，細(xì)粒很少受到棒的研壓，過(guò)粉碎現(xiàn)象少，產(chǎn)品粒度均勻。給礦粒度不宜過(guò)大，否則易造成棒彎曲、折斷。適合于一段開路磨礦的細(xì)碎和粗磨，特別適合處理脆性物料。如鎢、錫或其它金屬礦的重選廠、磁選廠。在許多場(chǎng)合，球磨機(jī)可以替代棒磨面，但棒磨機(jī)卻不一定能代替球磨機(jī)，應(yīng)用范圍受限。球磨機(jī)規(guī)格表示：

筒體直徑X筒體長(zhǎng)度MBS（Y）：M——磨礦機(jī)；B——棒磨機(jī)；S——濕式；Y——溢流型。4.4其它磨礦機(jī)（1）自磨機(jī)自磨機(jī)：又稱無(wú)介質(zhì)磨機(jī)，僅依靠物料本身進(jìn)行磨碎。按磨礦方式分為干式自磨（缺水地區(qū)）和濕式自磨干式自磨的缺點(diǎn)主要有工作系統(tǒng)不易控制；能耗大；粉塵污染大；設(shè)備費(fèi)用高。因此干式自磨機(jī)在大型化的過(guò)程中都改為濕式自磨。自磨機(jī)缺點(diǎn)：襯板磨損較快且更換困難，硬度大的礦石不易處理優(yōu)點(diǎn)是可以處理粗碎礦石，省去中、細(xì)碎作業(yè)，不消耗金屬介質(zhì)，有選擇性粉碎作用，破碎比大，達(dá)到3000~4000（給料粒度300~400mm，產(chǎn)品粒度-0.1mm）。為了提高處理能力，磨碎難磨礦石，有時(shí)在自磨機(jī)中加少量鋼球（占磨機(jī)容積的6%左右），此時(shí)自磨機(jī)又稱“半自磨”。中重專門設(shè)計(jì)了Φ4000X6700半自磨機(jī)，石人溝選礦廠有一臺(tái)。自磨機(jī)工作原理（以干式自磨為例）：韋斯頓對(duì)干式自磨過(guò)程的理論進(jìn)行了較長(zhǎng)時(shí)間的研究。它對(duì)于干式自磨機(jī)種礦石粉碎過(guò)程的運(yùn)動(dòng)情況作了如下的描述：在自磨機(jī)中使礦石粉碎的主要原因有三方面：（1）自由落下時(shí)的沖擊力；（2）由壓力狀態(tài)突然改變至張力狀態(tài)的瞬時(shí)應(yīng)力；（3）顆粒之間的相互摩擦。新給礦中的小粒，由給料端進(jìn)入，沿A面均勻的落于筒體底部中心，然后向兩側(cè)擴(kuò)散。大塊具有較大的動(dòng)能，總是趨向較遠(yuǎn)的一側(cè)，但其中有一部分必然要和AB面相碰，然后向另一側(cè)返回，因之，也使大塊得到均勻分布。A-A、B-B在這里的作用是防止給入物料有害的偏析。自排礦端沿下面返回的顆粒如同新給料中的細(xì)粒一樣，均勻的落于筒體底部的中心，然后向兩邊擴(kuò)散。大塊和細(xì)粒在筒體底部沿軸向運(yùn)動(dòng)，方向正好相反，于是產(chǎn)生磨剝作用。4.4其它磨礦機(jī)自磨機(jī)（以濕式自磨機(jī)例）與球磨機(jī)相比，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為：（1）中空軸頸短，筒體長(zhǎng)度小而直徑大，直徑約為長(zhǎng)度的5左右；（2）給礦瑞蓋側(cè)壁上有兩圈環(huán)狀波形襯板，襯板面呈錐角，錐角約為150度，這種襯板具有破碎和側(cè)向反擊作用。（3）筒壁上還有斷面為凹形的提升襯板，主要作用是提升礦石。（4）主軸承的長(zhǎng)度比球磨機(jī)的軸承短而直徑大。自磨機(jī)轉(zhuǎn)速率低，為70~80%。（5）采用移動(dòng)式給礦漏斗，進(jìn)料端裝有積料襯墊，可防止礦石直接沖擊、磨損端部。（6）采用排礦“自返裝置”自行閉路磨礦，從格子板排出的物料通過(guò)錐形筒篩，篩下物料由排礦口排出，篩上物料則經(jīng)螺旋自返裝置返回磨機(jī)。自磨機(jī)規(guī)格：直徑X長(zhǎng)度MZS：M——磨礦機(jī)；Z——自磨；S——濕式4.4其它磨礦機(jī)（2）礫磨機(jī)以礫石或自磨機(jī)的頑石為介質(zhì)介質(zhì)粒度為40~80mm；介質(zhì)充填率比球磨機(jī)高一些，磨礦濃度比球磨機(jī)低一些。自磨機(jī)轉(zhuǎn)速率較度，為80~90%。主要規(guī)格目前只有二種：3600X5500和4600X6000（3）特殊磨礦機(jī)高壓輥磨機(jī);振動(dòng)磨礦機(jī);懸輥式盤磨機(jī);柱磨機(jī);攪拌磨;廣義磨(湖南廣義科技有限公司制造)等。4.4其它磨礦機(jī)4.5影響磨礦過(guò)程的因素（1）磨機(jī)生產(chǎn)率一般用磨機(jī)單位容積的處理量來(lái)表示。常用的方法為按-0.074mm新生級(jí)別含量的比值來(lái)計(jì)算。q0=Q0(β2-β1)/VQ0——生產(chǎn)中使用的磨機(jī)原礦處理量Β1——磨機(jī)給礦中小于0.074mm的粒級(jí)含量Β2——磨機(jī)產(chǎn)品中小于0.074mm的粒級(jí)含量V——磨機(jī)有效容積（不含襯板）磨機(jī)的生產(chǎn)率和礦石硬度、介質(zhì)充填率、磨機(jī)結(jié)構(gòu)和磨機(jī)工作條件有關(guān)（2）待磨物料性質(zhì)可磨性：將礦石由某一粒度磨碎至規(guī)定粒度的難易程度有相對(duì)表示法：測(cè)定礦石的可磨度。我國(guó)和俄羅斯多采用有絕對(duì)表示法：磨機(jī)每轉(zhuǎn)一周所產(chǎn)生的產(chǎn)物克數(shù)或用磨機(jī)每升容積每分鐘產(chǎn)生的產(chǎn)物的克數(shù)來(lái)表示。即磨礦功指數(shù)法。歐美國(guó)家多采用此法。礦石的礦物組成，構(gòu)成礦石的幾種礦物的機(jī)械力學(xué)性質(zhì)差異越大，越有利于磨碎，特別是有利于選擇性磨礦。（3）磨機(jī)的結(jié)構(gòu)影響通常情況下，格子型磨礦效率高，溢流型低10~15%，棒磨機(jī)格子型球磨機(jī)小15%，比溢流型球磨機(jī)小5%。同類型的磨礦機(jī)，磨礦機(jī)的直徑影響礦漿的流動(dòng)路線和通過(guò)能力，長(zhǎng)度則影響磨礦時(shí)間（達(dá)到相同的磨礦細(xì)度）國(guó)產(chǎn)球磨機(jī)長(zhǎng)度與直徑比：0.78~2棒磨機(jī)：1.5~2自磨機(jī)：3.34.5影響磨礦過(guò)程的因素（4）磨機(jī)的工作條件磨機(jī)工作條件包括：磨機(jī)轉(zhuǎn)速；介質(zhì)充填率；介質(zhì)補(bǔ)加制度、磨礦濃度和分級(jí)機(jī)工作情況等。1）磨機(jī)轉(zhuǎn)速磨機(jī)轉(zhuǎn)速：磨機(jī)單位時(shí)間內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)的速度，用Vc表示，單位為轉(zhuǎn)/分；磨機(jī)轉(zhuǎn)速當(dāng)中，臨界轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速率是應(yīng)該重點(diǎn)掌握的兩個(gè)基本概念。在了解這些概念之前，我們首先要知道磨礦機(jī)內(nèi)介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。雖然磨礦機(jī)介質(zhì)多種多樣，但其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)具有許多相似之處，此處研究其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以鋼球?yàn)槔?。關(guān)于介質(zhì)在磨機(jī)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，許多人做過(guò)研究，但以Davis的研究最為突出。他認(rèn)為鋼球在磨機(jī)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)主要有三種：瀉落式：磨礦機(jī)在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，介質(zhì)順筒體旋轉(zhuǎn)一定的角度，自然形成的各層介質(zhì)基本上按同心圓分布，并沿同心圓的軌跡上升，當(dāng)介質(zhì)超過(guò)自然休止角后，便如雪崩一樣瀉落下來(lái)，這樣不斷反復(fù)循環(huán)。瀉落時(shí)，礦料主要受介質(zhì)互相滑動(dòng)時(shí)的壓碎力和研磨力，受沖擊力較??；棒磨機(jī)和水泥行業(yè)的管磨機(jī)通常是在瀉落狀態(tài)下工作。4.5影響磨礦過(guò)程的因素拋落式：磨礦機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，任何一層的介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)軌跡都可以分為兩段：上升時(shí)，介質(zhì)從落回點(diǎn)到脫離點(diǎn)是按圓形軌跡運(yùn)動(dòng)，下落時(shí)，從脫離點(diǎn)到落回點(diǎn)則是按拋物線軌跡下落，如此往復(fù)。拋落時(shí)，礦料主要靠介質(zhì)群下落時(shí)產(chǎn)生的沖擊力而破碎，同時(shí)也有部分研磨力。球磨機(jī)就是在拋落狀態(tài)下工作。離心式：當(dāng)磨機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)一步提高，超過(guò)一定值時(shí)，介質(zhì)就在離心力的作用下附著在筒壁上隨磨礦機(jī)一起運(yùn)動(dòng)而不在落下。盡可能地避免磨礦機(jī)在離心狀態(tài)下運(yùn)動(dòng)，因?yàn)闆](méi)有研磨力。并不是所有的磨礦機(jī)工作時(shí)都會(huì)發(fā)生這三種運(yùn)動(dòng)，研究表明，只有當(dāng)介質(zhì)充填率達(dá)到40%時(shí)才會(huì)發(fā)生，低于此值，介質(zhì)滑動(dòng)現(xiàn)象比較明顯。4.5影響磨礦過(guò)程的因素臨界轉(zhuǎn)速Vc：當(dāng)磨礦機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，作用在介質(zhì)上的離心力等于介質(zhì)本身的重力，此時(shí)介質(zhì)開始隨筒體一起轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)的磨礦機(jī)轉(zhuǎn)速稱為臨界轉(zhuǎn)速。4.5影響磨礦過(guò)程的因素今m為球的質(zhì)量，g為重力加速度，N為介質(zhì)對(duì)筒壁的正壓力，R為球的中心到磨機(jī)中心的距離，α為脫離角。當(dāng)磨機(jī)的線速度為V，鋼球升到A點(diǎn)時(shí)，

C=N或

因G=mg，代入上式，得到

將,代入上式，得到

取，則，鋼球不脫離筒壁的臨界條件則為

n為磨機(jī)轉(zhuǎn)速為V時(shí)的實(shí)際轉(zhuǎn)數(shù)。

4.5影響磨礦過(guò)程的因素當(dāng)a=0時(shí)，也就是因筒體轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生的離心力恰好能將鋼球帶到筒體的最高點(diǎn)而不致下落時(shí)，筒體的臨界轉(zhuǎn)速為：

設(shè)n為磨機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速，它和nc的比值用百分率來(lái)表示，叫做轉(zhuǎn)速率(ψ)，即

用磨機(jī)內(nèi)最外層球具有最大落下高度來(lái)推導(dǎo)磨機(jī)轉(zhuǎn)速，可以導(dǎo)出a=54°44′。此時(shí)其轉(zhuǎn)速率為76%，如果假設(shè)所有球?qū)拥馁|(zhì)量集中在一層上面，則可以導(dǎo)出最大轉(zhuǎn)速率為88%一般球磨機(jī)規(guī)定的轉(zhuǎn)速率在66%~85%；從單位能耗具有最大生產(chǎn)能力的觀點(diǎn)則認(rèn)為轉(zhuǎn)速率在65%~78為宜。粗磨時(shí)，由于機(jī)內(nèi)的物料粒度較大，需要更多的沖擊力，此時(shí)磨機(jī)的轉(zhuǎn)速率應(yīng)該高；細(xì)磨時(shí)，則相反，有利于發(fā)揮研磨作用。4.5影響磨礦過(guò)程的因素2）介質(zhì)充填率和料球比介質(zhì)充填率是指磨機(jī)靜止時(shí)磨機(jī)內(nèi)介質(zhì)的幾何容積（包括介質(zhì)空隙）占磨機(jī)有效容積的百分?jǐn)?shù)。DbφΦ=50-127b/D通常球磨機(jī)的裝球率為40%~50%，棒磨機(jī)為35~45%，自磨機(jī)為25%~40%，礫磨機(jī)為43%左右。裝球過(guò)少，效率低；裝球過(guò)多，則會(huì)出現(xiàn)“漲肚”，中心部位的球只作蠕動(dòng)。4.5影響磨礦過(guò)程的因素料球比：磨機(jī)內(nèi)礦料的體積V與介質(zhì)體積V介之比。料球比小，不能完全發(fā)揮磨機(jī)處理量，增加能耗；料球比大，也會(huì)影響礦料在磨機(jī)內(nèi)流通，降低處理量。通常球磨機(jī)為0.8~1.6，棒磨機(jī)略高3）合理配球與最初加球、補(bǔ)球球荷量一定時(shí)，直徑小則個(gè)數(shù)多，球落下的打擊次數(shù)多，研磨面積也大，但每個(gè)球的打擊力小；直徑大則個(gè)數(shù)少，球落下的打擊次數(shù)少，研磨面積也小，但每個(gè)球的打擊力大。一般而言，礦粒直徑d與其所需要的鋼球直徑D之間的關(guān)系可用邦德公式計(jì)算：可根據(jù)粒級(jí)篩析結(jié)果，選擇不同直徑的鋼球。4.5影響磨礦過(guò)程的因素最初加球步驟①測(cè)定分級(jí)機(jī)返砂比，并將磨機(jī)新給礦和返砂進(jìn)行篩析，計(jì)算出球磨機(jī)的全給礦粒度組成，作為計(jì)算鋼球直徑的原始資料；②從全給礦的粒度組成中扣除不需要磨細(xì)的粒級(jí)，再把余下的粒級(jí)換算成新的百分率。然后把新?lián)Q算出的百分率適當(dāng)?shù)胤譃閹捉M，每一組都按邦德公式計(jì)算出相應(yīng)的鋼球直徑，并確定各種球的比例；③根據(jù)已求出的各種球的比例和應(yīng)裝入的球的總質(zhì)量，計(jì)算各種球的裝入量。實(shí)際確定最初加球時(shí)和理論上計(jì)算的有一定的出入，如東北某選礦廠經(jīng)計(jì)算確定了七種球，但實(shí)際上只裝入三種球或四種球其綜合效果更好，因?yàn)榍虻姆N類多了增加了管理和操作的復(fù)雜性。合理補(bǔ)球：4.5影響磨礦過(guò)程的因素4.6磨礦循環(huán)磨礦循環(huán)中常用的分級(jí)設(shè)備概述開路磨礦和閉路磨礦磨礦動(dòng)力學(xué)磨礦循環(huán)中常用的分級(jí)設(shè)備概述在磨礦循環(huán)中，需要