破碎磨礦

無(wú)論是爐渣還是礦山開(kāi)采出來(lái)的原礦石，其塊度通常很大，最大可達(dá)到1500mm，而入選的礦石粒度一般都比較細(xì)，如浮選粒度通常在0.3mm以下，現(xiàn)有的碎磨設(shè)備還不能一次把巨大的礦石粉碎到符合要求的入選細(xì)度。因此，礦石的粉碎只能分階段逐步進(jìn)行，破碎和磨礦就是粉碎過(guò)程的兩大階段。根據(jù)粉碎粒度大小不同，破碎階段還分為粗碎段、中碎段和細(xì)碎段。破碎到350～100mm稱為粗碎段，破碎到100～40mm稱為中碎段，破碎到25～5mm稱為細(xì)碎段。磨礦段也分為粗磨段和細(xì)磨段。磨碎到1～0.3mm稱為粗磨段，磨碎到0.1～0.07mm稱為細(xì)磨段。這里所說(shuō)的段是按所處理的物料或者按物料經(jīng)過(guò)碎磨機(jī)械的次數(shù)劃分的。不同的階段要使用不同的設(shè)備，例如粗碎段采用顎式破碎機(jī)或旋回破碎機(jī)，中細(xì)碎階段采用標(biāo)準(zhǔn)型圓錐破碎機(jī)和短頭圓錐破碎機(jī)，粗磨段使用格子型球磨機(jī)，細(xì)磨段使用溢流型球磨機(jī)，是一般常見(jiàn)的選擇。因?yàn)橐欢ǖ脑O(shè)備只有在適合的粒度范圍才能高效率的工作，實(shí)際生產(chǎn)所需要的破碎和磨礦段數(shù)，要根據(jù)礦石性質(zhì)和要求的最終磨碎產(chǎn)品粒度，通過(guò)碎磨和可選性試驗(yàn)并進(jìn)行設(shè)計(jì)方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后才能確定。

為了控制破碎和磨礦的產(chǎn)品粒度，并將那些已經(jīng)符合粒度要求的礦粒及早分出，以減少不必要的粉碎，使破碎和磨礦設(shè)備更有效的丁作，破碎機(jī)經(jīng)常和篩分機(jī)配合使用，磨礦機(jī)與分級(jí)機(jī)配合使用，組成各種形式的破碎一篩分回路和磨礦一分級(jí)回路。物料經(jīng)過(guò)篩分和分級(jí)處理后，可將粒度合格的產(chǎn)品從同路中排出，不合格的粗顆粒再給人破碎機(jī)和磨礦機(jī)粉碎。篩分和分級(jí)設(shè)備的好壞，對(duì)粉碎機(jī)械的工作有很大影響。因此，在研究碎磨過(guò)程時(shí)常把它與篩分和分級(jí)聯(lián)合起來(lái)進(jìn)行綜合分析。

在礦石處理過(guò)程中，有兩個(gè)基本的工序：一個(gè)是解離，一個(gè)是分選。解離就是通過(guò)礦石破碎和磨碎(合稱粉碎)的方式，將礦石中的各種有價(jià)礦物與脈石分離開(kāi)來(lái)的過(guò)程。分選就是將已經(jīng)解離開(kāi)來(lái)的有價(jià)礦物顆粒按其性質(zhì)差異分選為不同產(chǎn)品的過(guò)程。有價(jià)礦物就是需要進(jìn)行回收的有價(jià)值的礦物，也稱有用礦物。南于絕大多數(shù)有價(jià)礦物都是與脈石緊密共生在一起，且多呈微細(xì)粒嵌布，如果不首先使各種礦物或成分彼此解離開(kāi)來(lái)，即使它們的性質(zhì)有再大的差別，也無(wú)法進(jìn)行分選。因此，通過(guò)外力作用將有用礦物從礦石中充分分散解離出來(lái)的粉碎作業(yè)，便成為采用任何選別方法都必不可少的先行環(huán)節(jié)，是分選成功與否的關(guān)鍵所在。前面提到的脈石是指暫時(shí)沒(méi)有同收價(jià)值的廢石或廢渣等物質(zhì)，有時(shí)也稱之為脈石礦物。嵌布是指微細(xì)礦物顆粒在礦石中呈不規(guī)則散亂的分布狀態(tài)。礦石中有用礦物顆粒的粒度和粒度分布特性決定選礦方法和選礦流程的選擇。

粉碎過(guò)程就是使礦塊粒度從大逐漸減小的過(guò)程，各種有用成分間的解離正是在礦石粒度減小的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)的，粒度就是表示礦石塊度的大小。如果粉碎的產(chǎn)物粒度過(guò)粗，有用礦物和脈石沒(méi)有充分解離，分選效果肯定小會(huì)好。而粉碎的產(chǎn)物粒度過(guò)細(xì)，使過(guò)粉碎微粒禽量太高，即使各種礦物完全解離r，分選同樣也不會(huì)得到好的指標(biāo)。這是因?yàn)槿魏芜x別方法處理的礦物粒度都有一定的下限，低丁該下限的顆粒(即過(guò)粉碎微粒)難以同收。例如浮選對(duì)于5~10μm以下的礦粒、重選對(duì)于19μm以下的微粒，就難以分選和回收等。所以破碎和磨礦作業(yè)在選礦中的任務(wù)是，不僅要為選別作業(yè)制備有用礦物和脈石充分解離的入選物料，而且這種物料的粒度還要適合所采用的選礦方法，要盡量避免產(chǎn)生過(guò)粉碎的微粒。如果破碎和磨礦作業(yè)的工藝和設(shè)備設(shè)計(jì)選擇不當(dāng)，生產(chǎn)操作管理不好，粉碎的最終產(chǎn)物或者解離不充分，或者過(guò)粉碎嚴(yán)重，都將會(huì)導(dǎo)致整個(gè)選礦指標(biāo)的下降。

在選礦廠中破碎和磨礦作業(yè)的基建投資、生產(chǎn)費(fèi)用、電能的消耗和鋼材消耗所占的比例最大。設(shè)備費(fèi)用約占65%～70%，經(jīng)營(yíng)費(fèi)用約占50%～65%，電耗約占50%～65%，鋼耗約占50%以上。因此破碎和磨礦設(shè)備的選擇計(jì)算和操作管理的好壞，在很大程度上決定著選礦的經(jīng)濟(jì)效益。所以，無(wú)論是選礦技術(shù)管理人員還是生產(chǎn)管理人員，積極參與建廠之前選礦設(shè)計(jì)過(guò)程中的設(shè)備計(jì)算與選擇及后期的生產(chǎn)操作管理都是非常重要的，選礦專業(yè)知識(shí)是選礦管理人員必修的培礎(chǔ)課程。

選礦設(shè)備搭配的選礦工藝中粉碎磨礦與分級(jí)是指通過(guò)一定的機(jī)械設(shè)備使礦物原料粒度減少并具有一定粒度分布特性的作業(yè)。通常將粒度減少至20-5mm的作業(yè)稱為破碎，相應(yīng)的設(shè)備為破碎機(jī);再細(xì)的粉碎作業(yè)則稱為磨礦，相應(yīng)的設(shè)備為磨礦機(jī);與破碎機(jī)和磨礦機(jī)配套控制最終產(chǎn)品粒度分布的作業(yè)稱為分級(jí)，其中與破碎機(jī)配套的分級(jí)設(shè)備一般稱為篩分機(jī)，與磨機(jī)配套的選礦設(shè)備分級(jí)設(shè)備稱為分級(jí)機(jī)。

通常破碎和磨礦這兩種選礦設(shè)備是分階段進(jìn)行的，這是因?yàn)槎鄶?shù)情況下現(xiàn)有的選礦設(shè)備還不能一次就將大塊原礦粉碎至要求的細(xì)度。具體選擇破碎與磨礦段數(shù)時(shí)要依原礦性質(zhì)、物料粒度、產(chǎn)品細(xì)度及設(shè)備類型而定。物料每經(jīng)過(guò)一次破碎機(jī)或磨礦機(jī)，稱為一個(gè)破碎或磨礦段。對(duì)于每一段破碎或磨礦作業(yè)，定義物料粉碎前后的粒度(即給料粒度與產(chǎn)物粒度)之比為該段破碎或磨礦作業(yè)的破碎比或粉碎比，它反映了經(jīng)過(guò)破碎機(jī)或磨礦機(jī)粉碎后，原煤料(礦)粒度減少的程度。各段破碎或粉碎工藝流程的總破碎比或粉碎比。

破碎機(jī)一般處理較大塊的物料，產(chǎn)品粒度較粗，通常大于8毫米。其構(gòu)造特征是破碎件之間有一定間隙，不互相接觸。破碎機(jī)又可分為粗碎機(jī)、中碎機(jī)和細(xì)碎機(jī)。

破碎機(jī)主要包括：顎式破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī)、反擊式破碎機(jī)、沖擊式破碎機(jī)（制砂機(jī)）、錘式破碎機(jī)、對(duì)輥破碎機(jī)等 ；

磨礦機(jī)顎式破碎機(jī)

顎式破碎機(jī)主要結(jié)構(gòu)有機(jī)架、偏心軸、大皮帶輪、飛輪、側(cè)護(hù)板、肘板、肘板后座、調(diào)隙螺桿、復(fù)位彈簧、定顎板與動(dòng)顎板等。

工作時(shí)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)皮帶和皮帶輪，通過(guò)偏心軸使動(dòng)顎上下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)動(dòng)顎上升時(shí)肘板和動(dòng)顎間夾角變大，從而推動(dòng)動(dòng)顎板向定顎板接近，與此同時(shí)物料被擠壓、搓、碾等多重破碎；當(dāng)動(dòng)顎下行時(shí)，肘板和動(dòng)顎間夾角變小，動(dòng)顎板在拉桿、彈簧的作用下離開(kāi)定顎板，已被粉碎的物料在重力的作用下，經(jīng)顎腔下部的出料口自由卸出。因而顎式破碎機(jī)的工作是間歇性的，粉碎和卸料過(guò)程在顎腔內(nèi)交替進(jìn)行。隨著電動(dòng)機(jī)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)破碎機(jī)動(dòng)顎作周期性的壓碎和排料，實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。

磨礦機(jī)圓錐破碎機(jī)

圓錐破碎機(jī)主要有機(jī)架、皮帶輪、水平軸、偏心套、上破碎壁(定錐)、下破碎壁(動(dòng)錐)、液力偶合器、潤(rùn)滑系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等幾部分組成。

其動(dòng)錐固定在一個(gè)懸掛豎軸上，豎軸置于水平軸上的偏心套筒內(nèi)。工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)皮帶輪或聯(lián)軸器旋轉(zhuǎn)，從而通過(guò)水平軸、偏心套、懸掛豎軸迫使動(dòng)錐沿著定錐內(nèi)表面作旋擺運(yùn)動(dòng)。在動(dòng)錐靠攏定錐的區(qū)段，物料受到動(dòng)錐的擠壓、撞擊和彎曲作用而破碎，形成破碎腔;在動(dòng)錐偏離定錐的地方，已被破碎的物料在自重作用下從錐底卸出。破碎機(jī)通過(guò)連續(xù)性的工作實(shí)現(xiàn)對(duì)石料的持續(xù)破碎。

磨礦機(jī)反擊式破碎機(jī)

反擊式破碎機(jī)是利用板錘的高速?zèng)_擊和反擊板的回彈作用，使物料受到反復(fù)沖擊而破碎的機(jī)械，主要結(jié)構(gòu)有：機(jī)架、轉(zhuǎn)子、板錘、反擊板、側(cè)護(hù)板等。

工作時(shí)，在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下，轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，物料進(jìn)入板錘作用區(qū)時(shí)，與轉(zhuǎn)子上的板錘撞擊破碎，后又被拋向反擊裝置上再次破碎，被反擊板彈回的礦石再與板錘或轉(zhuǎn)子后面甩出的其他礦石相互碰撞，因此在第一破碎腔中礦石受到反復(fù)沖擊而被擊碎。有些礦石在第一破碎腔破碎到一定粒度后，經(jīng)過(guò)反擊板和轉(zhuǎn)子之間的空隙而排至第二破碎腔中，繼續(xù)受到反復(fù)打擊，直至達(dá)到理想粒度后才由破碎機(jī)底部排礦口排出。

磨礦機(jī)沖擊式破碎機(jī)（制砂機(jī)）

沖擊式破碎機(jī)由進(jìn)料斗、分料器、渦動(dòng)破碎腔、葉輪體、主軸總成、底座傳動(dòng)裝置及電機(jī)等七部分組成，采用石打石原理，讓更多物料進(jìn)行自行碰撞破碎。

物料由進(jìn)料斗進(jìn)入制砂機(jī)，經(jīng)分料器將物料分成兩部分，一部分由分料器中間進(jìn)入高速旋轉(zhuǎn)的葉輪中，在葉輪內(nèi)被迅速加速，其加速度可達(dá)數(shù)百倍重力加速度，然后以60-70米/秒的速度從葉輪三個(gè)均布的流道內(nèi)拋射出去，首先同由分料器四周自收落下的一部分物料沖擊破碎，然后一起沖擊到渦動(dòng)腔內(nèi)物料襯層上，被物料襯層反彈，斜向上沖擊到渦動(dòng)腔的頂部，經(jīng)反射后偏轉(zhuǎn)向下運(yùn)動(dòng)，又與從葉輪中發(fā)射出的物料再次碰撞，這樣一塊物料在渦動(dòng)破碎腔內(nèi)受到兩次以至多次幾率撞擊、磨擦和研磨破碎作用，最后失去能量的物料從破碎腔內(nèi)排出。在整個(gè)破碎過(guò)程中，物料相互自行沖擊破碎，不與金屬元件直接接觸，而是與物料襯層發(fā)生沖擊、磨擦而粉碎，這樣就大大的降低了設(shè)備的磨損，延長(zhǎng)了機(jī)械的使用壽命。同時(shí)，渦動(dòng)腔內(nèi)部巧妙的氣流自循環(huán)，還最大限度的消除了粉塵污染。

在選礦工業(yè)中，磨礦是礦石經(jīng)破碎后進(jìn)行分選前的粒度準(zhǔn)備作業(yè)。磨礦作業(yè)是在連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的磨機(jī)筒體內(nèi)完成的;筒體中裝有研磨介質(zhì)(如鋼球、棒、異形球棒、大塊礦石或礫石等)，研磨介質(zhì)在筒體旋轉(zhuǎn)過(guò)程中被帶動(dòng)產(chǎn)生復(fù)雜的沖擊、研磨和剪切作用，給入到筒體內(nèi)的礦石在研磨介質(zhì)作用下被磨碎。有時(shí)，筒體內(nèi)不另裝研磨介質(zhì)，而是依靠被磨礦石中的大塊礦石進(jìn)行研磨，這稱為自磨。幾乎所有選礦廠都有磨礦作業(yè)。在選礦工業(yè)中磨礦作業(yè)不僅基建投資和生產(chǎn)費(fèi)用占有很大比例，而且磨礦產(chǎn)品的質(zhì)量(例如粒度分布、有用礦物單體解離度、濕式磨礦作業(yè)的礦漿濃度等)對(duì)選礦作業(yè)指標(biāo)有很大影響。磨礦車間是選礦廠的主廠房，一個(gè)選礦廠的處理量、作業(yè)率及運(yùn)轉(zhuǎn)率都是按磨礦設(shè)備計(jì)算的。