矿石破碎粒度的确定方法
粉碎工程期末考试题
一、名词解释1. 离心运转：磨机的转速高到超过某一临界值，钢球贴在衬板上不再落下，随筒体一起转动，该运动状态称为离心运转。
2. 最大破碎比：破碎前物料的最大粒度与破碎后产品最大粒度之比称为最大破碎比。
3. 预先筛分:预先筛去送往碎矿机的矿石中符合粒度要求的矿粒，减轻碎矿机的负荷。
4. 单体解离度:矿石经过破碎和磨矿后，某矿物解离为单体的程度谓之该矿物的单体解离度，常以该矿物解离为单体颗粒的质量或体积百分含量来表示。
5.磨机-200目利用系数q-200：每小时每立方米磨机容积新生成的－200目数量来评价磨机工作效果，单位为“－200目t/（3m·h）”。
6. 粒度组成：称量法称出各级别重量并计算出其重量百分比（产率），说明被测矿料各粒级组成资料称为粒度组成。
*7. 磨机效率：进行磨机作业时，单位功率所处理的矿料量，（吨（原矿）/千瓦时或新生-200目吨/千瓦时）。
8. 筛分效率：是指实际得到的筛下产物质量与入筛物料中所含粒度小于筛孔尺寸的物料的质量比。
筛分效率用百分数或小数表示。
9. 筛分分析：确定松散物料粒度组成的筛分工作称为筛分分析，简称筛析。
10.回收率：精料中有价成分质量含量与给料中有价成分质量含量之比，称为回收率。
通常以ε表示。
二、填空1.碎矿和磨矿的目的是使（有用矿物）和（脉石矿物）充分解离。
2.筛分机工作效果的好坏通常采用（筛分效率）来评价。
3. 碎矿机通常和（筛子）配合使用，磨矿机和（分级机）配合使用。
4.评价磨矿的数量指标有（磨机处理量Q、磨机单位容积处理量q、磨机-200v目利用系数q），（磨矿效率、磨矿技术效率技E、磨矿钢球单耗）。
200-5.磨机内钢球三种典型运动状态：（泻落式、抛落式、离心运转）。
6.碎矿机的主要施力形式主要有（压碎、劈开、折断、磨剥、冲击）。
7．与磨机闭路工作的分级设备有两个作用为（控制磨矿的粒度粗细、形成闭路磨矿的返砂）。
8. 磨机按介质类型不同分为（球磨机、棒磨机、自磨机、砾磨机）。
破碎流程的计算步骤及方法小结
破碎流程的计算步骤及方法小结破碎流程的计算步骤及方法小结20xx-7-3011:15:12中南工业大学王毓华周龙廷浏览217次在多年的教学过程中，我们发现破碎流程的计算是学生们学习的薄弱环节，针对学生容易出错和混淆的问题，通过对各种流程计算的分析，我们对破碎流程计算总结出了较为规范和易行的计算方法和步骤，在多年的教学中，取得了很好的教学效果。
本文将以传统的三段一闭路破碎流程计算为例进行介绍，进大家参考。
一、设计已知条件选矿厂规模为1500t/d，原矿最大粒度为500mm，破碎最终产物粒度为10mm，矿石松散密度δ＝1.9t/m3，中等可碎性矿石，破碎车间工作制度为3班/d，每班5.5h。
二、计算步骤（一）计算破碎车间小时处理量（二）计算总破碎比（三）初步拟定破碎流程根据总破碎比，选用三段一闭路破碎流程。
（四）计算各段破碎比根据总破碎比等于各段破碎比的乘积，则第三段破碎比S3为：（五）计算各段破碎产物的最大粒度（六）计算各段破碎机排矿口宽度破碎机排矿口宽度与破碎机型式有关，即与最大相对粒度有关。
初定粗碎用颚式破碎机，中碎用标准圆锥破碎机，细碎用短头型圆锥破碎机，排矿口宽度为： D13根据筛分工作制度确定。
若采用常规筛分工作制度，e13＝d11＝10mm，若采用等值筛分工作制度，e13＝0.8d11＝0.8×10＝8mm。
（七）选择各段筛子筛孔和筛分效率(用小数代入)细筛：检查筛子筛孔和筛分效率按常规筛分工作制度或等值筛分工作制度确定。
常规筛分工作制度：a3＝d11，即a3＝100mm，E3＝85%。
等值筛分工作制度：实例采用等值筛分工作制度的第二种情况，即a3＝12mm，e13＝8mm，E3＝65%。
（八）计算各产物的产率和重量1、粗碎作业式中：β1－为原矿中小于100mm的粒级含量(用小数代入)。
粗筛筛孔与原矿最大粒度的比值Z1＝＝0.2，从选矿设计手册中图6.3－2，查中等可碎性矿石，得β1＝0.31＝31%。
碎散物料的粒度组成及分析
碎散物料的粒度组成及分析引言在工业生产和实验中，我们经常需要对各种碎散物料进行粒度分析，以了解其颗粒大小及组成情况。
粒度分析是一项重要的技术，可以广泛应用于建筑材料、矿石资源、环境监测、粉末冶金等多个领域。
本文将介绍碎散物料的粒度分析的基本原理和常用方法，并通过实例说明如何进行碎散物料的粒度组成分析。
1. 粒度分析的基本原理粒度分析是指对物料中的颗粒按照一定规则进行分类和计数的过程。
其基本原理是基于颗粒的大小和形状进行分析，通常使用颗粒筛分或光学显微镜等方法来确定颗粒的尺寸。
常用的粒度分析原理包括筛分法、沉降法、光学法、电子方法等。
其中，筛分法是最常用的一种方法，通过将物料通过一系列不同孔径的筛网进行筛分，以分析颗粒的大小分布。
2. 常用的粒度分析方法2.1 筛分法筛分法是最常用的一种粒度分析方法。
该方法通过一组具有不同孔径的标准筛网，将物料按照颗粒尺寸分离。
筛分的原理是通过筛网的孔径大小来限制颗粒的通过，筛网上方的物料为未通过的颗粒，筛网下方的物料为通过的颗粒。
具体的筛分过程是将物料样品倒入筛分机，通过振动装置进行筛分，各个筛网根据孔径大小排列，从上至下逐级筛分。
筛分结束后，可以根据每个筛网中颗粒的重量或质量来分析颗粒的大小组成。
2.2 光学法光学法是一种通过光学显微镜或相机对颗粒进行观察和测量的方法。
该方法适用于颗粒较小的情况，可以直接获得颗粒的图像，通过图像处理软件进行测量和分析。
光学法的优点是可以观察颗粒的形状和结构，对非球形颗粒也能进行分析。
然而，光学法对颗粒的数量较少，且需要较长时间进行观察和测量。
2.3 沉降法沉降法是一种通过颗粒在液体中的沉降速率来分析颗粒大小的方法。
该方法适用于细颗粒和胶体颗粒的分析。
沉降法的基本原理是根据斯托克斯定律，颗粒在液体中的沉降速度与颗粒直径成正比。
通过测量颗粒在一定时间内的沉降距离和时间，可以计算出颗粒的大小。
3. 碎散物料粒度组成分析的实例假设我们需要对一种建筑材料中的碎散物料进行粒度组成分析。
实验6矿物粒度和单体解离度的测定方法
3）矿物单体解离度的测定
由于采用的测试技术不同可分为：矿物分离 测量法和矿物显微图像测量法。 矿物分离测量法，是利用产物中矿物间 性质(密度、磁性、可浮性等)上的差别，将产物 按其组分含量的不同分为一系列组分含量级别。 具有比重差异的矿物组分，常用的分析手段是重 液和重介质沉浮分离，有时也采用上升水流管或 磁流体静力分离技术；若产物中矿物组分磁性差 异明显，则采用磁力分离技术；而对于某些特定 产物，也可采用浮游或浸出技术进行分析。分离 测量法通常比较简单、易行，但由于对颗粒的矿 物解离只能提供一个模糊、近似的结论，因而使 用的普遍性较差。
式中 Lm--矿石碎、磨产品中某种矿物的单体解离度；
Qm--矿石碎、磨产品中某种矿物的单体含量； Qt --矿石碎矿石碎、磨产品中某种矿物在其自身连生体中的含量。
2）矿物的解离与连生
• （1）解离方式 主要是粉碎解离和脱离解离。粉 碎解离是指粒度较粗的连生体颗粒，被碎、磨成 粒度小于其组成矿物晶体(工艺)粒度的细粒时， 由于颗粒体积减小使该组成矿物部分地解离成单 体。此时由于不同矿物间的结合力未遭破坏，故 而导致颗粒粒度下降的破裂面常穿切界面而过； 脱离解离是外力作用下的连生体各组成矿物沿共 用边界相互分离。脱离解离由于只需耗费不多的 能量即可实现矿物解离，所以是矿物工程期望的 理想解离方式。然而，实际碎、磨过程中的矿物 解离往往是两种方式并存，并以粉碎解离为主。
4 矿物的单体解离
1）单体解离度 矿石组成矿物在外力作用下演变为单体的过程，称之为矿 物解离。矿石分选目的是为了有效地富集并回收它其中的有用矿 物。为此，首先必须经由破碎、磨矿使所含矿物(特别是有用矿 物和脉石矿物)相互解离。块体矿石碎、磨成粉末状颗粒产品后， 其中的颗粒，有的仅含有1种(或在分选作业中可同时回收的几种) 矿物；有的则是有用矿物与脉石矿物共存。前者称之为已从矿石 中解离出的单体(颗粒)，后者叫做矿物的连生体(颗粒)。产物中 某种矿物的单体含量()与该矿物总含量()比值的百分数，称之为 所求矿物的单体解离度(degree of liberation)。
粒度小于13.2mm矿石颗粒的冲击粉碎试验研究
粒度小于13．2mm矿石颗粒的冲击粉碎试验研究I. 引言- 介绍矿石冲击粉碎试验的重要性- 概述相关研究的现状- 引出本文将研究的问题II. 实验设计- 阐述试验设备的选用和参数设置- 说明矿石颗粒的选择和处理方法- 介绍实验流程和数据处理方法III. 结果分析- 展示实验结果并进行数据统计和分析- 研究矿石颗粒粒径和冲击力对矿石破碎程度的影响- 探究矿石颗粒内部长期受力破坏的机理IV. 讨论- 对实验结果的科学性和可靠性进行讨论- 分析可能存在的误差和局限- 探讨实验结果对工业生产和科学研究的应用价值V. 结论- 总结本文的研究内容和实验结果- 引出进一步研究的意义和方向参考文献：列出本文参考的相关研究文献I. 引言矿石颗粒的冲击粉碎试验研究在矿业和金属材料加工等领域具有重要的应用价值。
粒径小于13.2mm的矿石颗粒是一类特殊的矿石，其颗粒较小，物理特性也与粒径较大的矿石不同。
因此，对这类矿石颗粒的冲击粉碎试验研究具有特殊的意义。
经过多年的研究和发展，矿石颗粒的冲击粉碎试验已经成为了矿业和材料加工领域的重要实验手段。
然而，随着科技水平的不断提高和矿产资源的不断缩减，对于粒径小于13.2mm的矿石颗粒的冲击粉碎试验的研究需求也日益增加。
粒径小于13.2mm的矿石颗粒在加工和利用过程中，因为其颗粒小、形状各异，使得其物理特性较为复杂。
因此，对其进行冲击粉碎试验的研究不仅有助于深入了解其物理特性，还有助于优化其加工和利用过程中的工艺流程，提高矿石的利用率。
目前，针对粒径小于13.2mm的矿石颗粒的冲击粉碎试验已有一定的研究成果。
研究表明，矿石颗粒粒径和冲击力是影响矿石破碎程度的两个主要因素。
同时，矿石颗粒内部长期受力破坏也是一个需要考虑的问题。
本文旨在通过对粒径小于13.2mm的矿石颗粒的冲击粉碎试验进行研究，探讨矿石颗粒粒径和冲击力对矿石颗粒破碎的影响，并深入探讨矿石颗粒内部长期受力破坏的机理，以期进一步提升矿石精细化加工的能力和矿石利用率，为工业生产和科学研究提供有益的参考。
我国工矿业划分的粒级区间
我国工矿业划分的粒级区间工矿业划分的粒级区间主要涉及到对矿物的粒度分级，不同行业和不同应用领域对粒度的要求不同。
以下是我国常见的工矿业划分的粒级区间：1.粗碎和中碎：这个粒度范围通常指的是大于25mm（或30mm）到小于50mm（或60mm）的矿石。
粗碎和中碎是矿物加工过程中的初步破碎阶段，主要通过颚式破碎机、圆锥破碎机等设备实现。
这个阶段的目标是将大块矿石破碎成小块，为后续的细碎和磨碎阶段做准备。
2.细碎：细碎阶段的粒度范围一般在5mm到25mm之间。
这个阶段的破碎设备包括反击式破碎机、锤式破碎机等。
细碎的主要目的是将中等大小的矿石破碎成更小的颗粒，为后续的筛分和磨碎提供合适的原料。
3.磨碎：磨碎阶段是矿物加工过程中最重要的环节之一，其粒度范围通常在0.074mm（或0.1mm）到5mm之间。
在这个阶段，矿石通过球磨机、棒磨机等设备进行研磨，使矿石中的有用矿物与脉石矿物充分解离。
磨碎后的矿石需经过筛分，将有用矿物与脉石矿物分离。
4.筛分：筛分是矿物加工过程中的一个重要环节，其目的是将磨碎后的矿石按粒度大小进行分类。
筛分的粒度范围一般在0.074mm （或0.1mm）到5mm之间。
根据不同的需求，可以采用不同规格的筛网进行筛分，将有用矿物与脉石矿物分离，为后续的选矿提供原料。
5.选矿：选矿是矿物加工过程中分离有用矿物的环节，其粒度范围一般在0.074mm（或0.1mm）到25mm之间。
根据不同的矿物特性，采用不同的选矿方法，如重选、浮选、磁选等，将有用矿物从脉石矿物中分离出来。
选矿后的精矿和尾矿也需要进行粒度分析，以确保达到预期的工艺效果和资源利用率。
以上是我国工矿业常见的粒度划分区间，但具体的粒度范围可能会因不同的行业、不同的生产工艺以及不同的矿产资源而有所差异。
在实际生产中，应根据具体的工艺要求和生产条件进行粒度分析，以确保达到最佳的生产效果和经济效益。
除了上述提到的粒度划分区间外，还有一些其他的粒度范围在实际生产中也有应用。
矿石可选性研究(4)
C
100
100%
式中 γ—最后两次Βιβλιοθήκη 矿产品中合格产品的平均产率(%)。
磨机的单位容积生产能力按下式计算：
q 60G (kg / l h) 100VT
相对可磨度K则按下式计算：
K q T0 q 0 0T 0
q和q0一待测矿石和标准矿石的绝对可磨度，即单位客积生产能力(kg／L.h)； γ和γ0—待测矿石和标准矿石在相同磨矿时间(T=T0)下闭路磨矿时，最后两次 磨矿产品中合格产品的平均产率(%)。
试样磨到所要求的细度(按一75μm含量计)所需要的磨矿时间T和T0。
2、闭路磨矿测定法 把一定数量的一2mm左右的原矿， 筛除指
定粒度的合格产品后，进行不同时间的磨矿。即每次磨矿产品， 在筛除指定粒度的合格产品后，返回磨矿机重磨，同时用筛除了 合格产品的原矿补足筛除的部分，使磨矿机中的矿石总量保持不 变，随着闭路次数的增加，产品中的合格产品量也将逐渐增加， 但增加的幅度将逐渐减少，大约经过10次闭路，过程即可基本稳 定。然后用最后两次的试验数据计算循环负荷和可磨度指标。
水分的测定方法如下： 在实验室内， 一般取25g粉碎至Imm
的湿样， 水分少的可取50g，放在一容积约100mI的玻璃碗中，上
面覆盖一块磨砂玻璃盖(也可用带盖的铁盒)称重，准确至0.01g。然 后将玻璃碗置烘箱(干燥箱)内， 让盖子斜开着，在105～1lO的温 度下干燥(烘干时间不少于8h)，然后移放至干燥器内冷却(约半小 时)，冷却后迅速盖上盖子，从干燥器内取出称重。最后按下式计
算水分：
G1 G W 100 (%) G
W—水分含量（％）；G—干样重（烘干样）; G1—湿样重。
第七节 比磁化系数的测定
破碎的物理学原理与工艺流程
破碎的物理学原理与工艺流程破碎物理学原理粉碎物理学是在传统的粉碎原理———岩石的机械力学基础上发展起来的，视野更加开阔，对生产的指导意义更加突出。
在传统的粉碎原理中，岩石的机械力学主要考虑两个方面：一是岩矿的物理性质（岩石的结构和构造、孔隙度、含水率和硬度、密度、容重及碎胀性）与其被粉碎的难易程度的关系；二是岩矿在外力作用下，因其性质和载荷大小、速度的不同，发生弹性形变和塑性形变直至粉碎的相关规律。
粉碎物理学则大大地扩大了其研究的范围，也更逼近于粉碎的实际过程。
主要方面有：单颗粒粉碎与料层粉碎，选择性破碎，粉碎极限等。
1.单颗粒粉碎单颗粒粉碎是粉碎技术的基础。
1920年格里菲思提出了强度理论。
在理想情况下，如果施加的外力未超过物体的应变极限，则物体又会恢复原状而未被破碎，但由于固体物料内部存在着许多细微裂纹，将引起应力集中，致使裂纹扩展。
这一理论一直统治着固体单颗粒粉碎机理的研究。
舒纳特于20世纪80 年代中期，归纳了应力状态与颗粒的关系，如图1-9所示，并指出，有关材料特性可分为两类：第一类是作为反抗粉碎阻力参数，第二类是应力所产生的结果参数。
这两类参数不是从熟悉的材料特性（如弹性模数、抗拉强度、硬度等）引导出来的，它们包括有：（1）阻力参数：颗粒强度、断裂能、破碎概率、单面表面的反作用力、被破碎块的组分、磨碎阻力。
（2）结果参数：破裂函数（破碎产物的粒度分布）、表面积的增大、能量效率；材料特性与被粉碎物料结构及载荷条件———物料种类、产地和预处理方法；颗粒强度、形状、颗粒的均匀性；载荷强度、载荷速度、载荷次数、施加载荷的工具形状和硬度、湿度等。
舒纳特等人对此进行了较全面的研究，推进了单颗粒粉碎理论的发展。
2.料层粉碎料层粉碎有别于单颗粒粉碎。
单颗粒粉碎是指粒子受到应力作用及发生粉碎事件是各自独立进行的，即不存在粒子间的相互作用。
而料层粉碎是指大量的颗粒相互聚集，彼此接触所形成的粒子群受到应力作用而发生的粉碎现象，即存在粒子间的相互作用。
破碎机粒度的调整
破碎机粒度的调整
我厂所用的破碎机力度调整范围大致为50-80mm，根据物料的硬度和用户的需求等情况进行调整。
调节方法是以两端轴承杯上的标号为准加以调节，“B”点处的标号代表力度的大小，由0-12号代表力度逐渐增大，转动轴承杯时同滚另一端的轴承杯同步旋转，应保持其标号的同步性，否则容易造成两破碎滚齿的干涉碰撞，严重影响设备寿命。
同时由于轴承杯是偏心的，因此调节“B”点时，破碎辊部件中心线的高度会随之改变。
为了能够严格保证破碎辊中心线的水平，设计相应的调节垫片垫在减速机和电机底座下以满足现场调整力度的需求。
注意：调整时，应严格保证电机轴与减速机输入轴、减速机输出轴与破碎滚轴的同轴度，使其径向、轴向、角向补偿器、不同轴度偏差小于所有联轴器的允许轴，齿式联轴器允许补偿器：径向<2、0mm，角向≤1º30"，液力耦合器不同轴度<0、5 mm，调整齿滚间距时，只需松动轴承盖螺栓，转动偏心轴承杯即可。
B点标号数值与加垫厚度对照表
培训人：。
(完整版)破碎流程计算
一.破碎预选系统数质量流程计算1.小时处理量q时=q年/(tȠ） t---年日历小时数，t=8760;q时=2000000/330*2*8=378.78t/h2.总破碎比S=D/d=400/12=33.3各段破碎比S 排矿最大粒度dmax排矿口宽度d粗碎 2 200 d/Z=200/1.6=142.8 (取143)中碎 3.33 60.0 d/Z=60/1.6=37.5 (取37)细碎 5 12 d/Z=7.5(取7)3.中碎后筛子采用振动筛，其筛孔a=1.2d=1.2*12=14.4mm(取15)，筛分效率E=80%4.由破碎机产物粒度特性曲线图标可知，①中碎后，矿石粒度/排矿口=60/37=1.622.，由图表查之可得，筛上累计产率=5%，则中碎后小于筛孔级别的含量β3=100-5%=95%②细碎后，矿石粒度/排矿口=12/7=1.714，由图表查之可得，筛上累计产率=8%，则细碎后小于筛孔级别的含量β9=100-8%=92%q1=q2=q3=378.78t/hγ1=γ2=100%q3=q4=q1γ3=(α-θ)/(ß-θ)=(27.62-9.29）/（29.42-9.29）=0.911q3=q1γ3=345.07t/hq4=q1-q3=378.78-345.07=33.71t/hγ4=1-γ3=0.089q5=q3=345.07t/h γ5=γ3γ71=(α1-θ1)/(ß1-θ1)=(29.42-5.77)/(30.37-5.77)=0.931q7=q3γ7=321.27t/h γ7=0.848q9=q3-q7=23.8t/h γ9=0.074γ10=0.948 γ91=1-γ101=0.052q8=q9/γ91=457.07t/h γ8=q8/q1=1.208q11=q10=q8-q9=433.89t/h γ10=q10/q1=1.145q6=q5+q11=778.96t/h γ6=2.06q12=q4+q9=57.51t/h γ12=0.152筛子循环负荷Cs=q11/q3=1.26 二.对破碎预选设备进行选型1114s K1=1-0.05(10-14)=1.20K2=ρ/2.7=3.43/2.7=1.27K3=1+(0.8-dmax/b)=1+(0.8-400/1000)=1.4K4=1.00qs =q*bpq0=2.7 bp=143 qs=1.9*143=271.7t/hq=1.20*1.27*1.4*1.00*271.7=579.70t/h所需的破碎机台数n=qd/q=378.78/579.70=0.65(取1台) 单台负荷率=(378.78/579.70)*100%=65.34%1114sK1=1-0.05(10-14)=1.20K2=ρ/2.7=3.43/2.7=1.27K3=1+(0.8-dmax/b)=1+(0.8-200/285)=1.10K4=1.00qs =q*bpq0=8 bp=37 qs=8*37.0=296.0q=1.20*1.27*1.10*1.00*296.0=496.21t/h所需的破碎机台数n=qd/q=345.06/496.21=0.70（取1台）单台负荷率=(345.06/496.21)*100%=69.54%c c s123 4 Kc=1.3K1=1-0.05(10-14)=1.20K2=ρ/2.7=3.43/2.7=1.27K3=1.2K4=1.00qs =q*bpq0=24.00 bp=7 qs=24*7=168qc=1.3*168*1.2*1.27*1.2*1.00=399.41t/h所需的破碎机台数n=qd /qc=433.89/399.41=1.08(取2台)单台负荷率=[33.89/(399.41*2)]*100%=54.31%三.振动筛选型0s12345678Φ=0.9A=14q=22.4ρs=2.03K1=0.97K2=1.10K3=(100-E)/8=(100-80)/8=2.50K4=1.00K5=1.00K6=1.002rn=2*9.5/2*748=7106,k7=0.73K8=1.00q=0.9*14*22.4*2.03*0.97*1.10*2.50*1*1*1*0.73*1.00=1115.69t/hAt =qt/(φ*q*k1*k2*k3*k4*k5*k6*k7*k8)=778.96/(0.9*22.4*2.03*0.97*1.10*2.50*1*1*1*0.73*1.00)=9.77m2所需筛子的数量n=9.77/14=0.69(取1台)单台负荷率=778.96/1115.69=69.82%水力旋流器处理量计算：水力旋流器直径D确定:查询《中国选矿设备手册》表4-2-2（P452），根据处理量和溢流最大粒度，选用D=660mm，锥角α=20o 的FX660克雷布斯型衬胶水力旋流器，其给矿口面积为：d n =225×1152mm ，溢流管直径d c =254mm ，沉砂管直径d h =152m m 。
选矿学课件——第二篇 第一章 碎散物料的粒度组成与粒度分析
2)水力沉降分析法——此法是利用水力分析 装置，根据不同粒度的颗粒在水介质中沉降速度 不同而分成若于粒级。该法适用于测定 l~75 μm 细粒物料的粒度组成，其特点是不像筛分分析法 那样严格按颗粒几何尺寸分级，而是按沉降速度 分级。因水力沉降过程受颗粒密度和形状的影响， 密度大的小颗粒与密度小的大颗粒有可能进入同 一个粒级。
矿石的选矿处理过程是在选矿厂( 选煤厂)中 完成的。不论选矿厂( 选煤厂)的规模大小，一般 都包括以下三个最基本的工艺过程： ①矿石分选前的准备作业包括原矿( 原煤)的破碎、 筛分、磨矿、分级等工序本过程的目的是使有用矿 物与脉石矿物单体分离，使各种有用矿物相互间单 体解离，此外．这一过程还为下一步的选矿分离创 造适宜的条件。 ②分选作业。借助于重选、磁选、电选、浮选和其 他选矿方法将有用矿物同脉石分离，并使有用矿物 相互分离获得最终选矿产品( 精矿、尾矿、有时还 产出中矿)。 ③加选后产品的处理作业。包括各种精矿、尾矿产 品的脱水，细粒物料的沉淀浓缩、过滤、干燥和洗 水澄清循环复用等。
100
式中：ε——回收率，%； a——原矿品位，%； β——精矿品位，%； γ——精矿产率，%。
有用成分回收率是评定分选过程( 或作业) 效率的一个重要指标。回收率越高．表示选矿过 程( 或作业)回收的有用成分越多所以．选矿过 程中应在保证精矿质量的前提下，力求提高有用 成分回收率。 ④ 选矿比——原矿质量与精矿质量的比值用它 可以确定获得1t精矿所需处理原矿石的吨数。常 以 K 表示。 ⑤ 富矿比( 或富集比)一一精矿品位与原矿品位 的比值，常用E表示，E=β/a ，它表示精矿中有 用成分的含量比原矿中该有用成分含量增加的倍 数，即选矿过程中有用成分的富集程度。
第一章 碎散物料的粒度组成与粒度分析
破碎的物理学原理与工艺流程
破碎的物理学原理与工艺流程破碎物理学原理粉碎物理学是在传统的粉碎原理———岩石的机械力学基础上发展起来的，视野更加开阔，对生产的指导意义更加突出。
在传统的粉碎原理中，岩石的机械力学主要考虑两个方面：一是岩矿的物理性质（岩石的结构和构造、孔隙度、含水率和硬度、密度、容重及碎胀性）与其被粉碎的难易程度的关系；二是岩矿在外力作用下，因其性质和载荷大小、速度的不同，发生弹性形变和塑性形变直至粉碎的相关规律。
粉碎物理学则大大地扩大了其研究的范围，也更逼近于粉碎的实际过程。
主要方面有：单颗粒粉碎与料层粉碎，选择性破碎，粉碎极限等。
1.单颗粒粉碎单颗粒粉碎是粉碎技术的基础。
1920年格里菲思提出了强度理论。
在理想情况下，如果施加的外力未超过物体的应变极限，则物体又会恢复原状而未被破碎，但由于固体物料内部存在着许多细微裂纹，将引起应力集中，致使裂纹扩展。
这一理论一直统治着固体单颗粒粉碎机理的研究。
舒纳特于20世纪80 年代中期，归纳了应力状态与颗粒的关系，如图1-9所示，并指出，有关材料特性可分为两类：第一类是作为反抗粉碎阻力参数，第二类是应力所产生的结果参数。
这两类参数不是从熟悉的材料特性（如弹性模数、抗拉强度、硬度等）引导出来的，它们包括有：（1）阻力参数：颗粒强度、断裂能、破碎概率、单面表面的反作用力、被破碎块的组分、磨碎阻力。
（2）结果参数：破裂函数（破碎产物的粒度分布）、表面积的增大、能量效率；材料特性与被粉碎物料结构及载荷条件———物料种类、产地和预处理方法；颗粒强度、形状、颗粒的均匀性；载荷强度、载荷速度、载荷次数、施加载荷的工具形状和硬度、湿度等。
舒纳特等人对此进行了较全面的研究，推进了单颗粒粉碎理论的发展。
2.料层粉碎料层粉碎有别于单颗粒粉碎。
单颗粒粉碎是指粒子受到应力作用及发生粉碎事件是各自独立进行的，即不存在粒子间的相互作用。
而料层粉碎是指大量的颗粒相互聚集，彼此接触所形成的粒子群受到应力作用而发生的粉碎现象，即存在粒子间的相互作用。
矿石的表面特性与粒度分布分析
矿石表面特性与粒度分布分析有助于制定合理的环境保护措施，如废水处理、废气排放等。
通过分析矿石的表面特性与粒度分布，可以更好地利用矿石资源，减少浪费，从而保护环境。
在资源利用方面的价值
分析结果可以为矿石资源的合理开发和利
应用领域拓展：从矿石扩展到其他材料领域
智能化发展：利用人工智能和大数据技术提高分析能力
在矿物加工中的发展前景
矿石表面特性的研究：提高矿石选矿效率，降低成本
粒度分布分析的应用：优化矿石破碎和磨矿过程，提高矿石品质
矿物加工技术的发展：采用先进的设备和技术，提高矿石加工效率和质量
表面物理性质
矿石的表面粗糙度：影响矿石的耐磨性和吸附性
矿石的表面润湿性：影响矿石的浮选和过滤性能
矿石的表面电性：影响矿石的静电吸附和电化学性能
矿石的表面形貌：影响矿石的机械性能和光学性能
表面晶体结构
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晶体结构的类型和特点
矿石表面晶体结构的形成和演变
晶体结构对矿石表面性质的影响
环保和可持续发展：关注矿物加工过程中的环保问题，实现绿色矿山建设
在环境保护和新材料研发中的发展潜力
矿石的表面特性与粒度分布分析在环境保护中的应用
矿石的表面特性与粒度分布分析在新材料研发中的应用
未来展望：矿石的表面特性与粒度分布分析在环境保护和新材料研发中的发展趋势
未来展望：矿石的表面特性与粒度分布分析在环境保护和新材料研发中的挑战与机遇
矿石表面物理性质：包括矿石表面的硬度、耐磨性等
矿石表面电化学性质：包括矿石表面的电导率、电位等
破碎与筛分
1、破碎与筛分通过对原煤进行破碎磨矿，得到适合浮选粒度要求的煤样，即小于0.5mm。
并选取200g煤样进行筛分试验，绘制煤样粒度特性曲线。
分析得出煤样粒度与产率及灰分的关系。
结果表明：煤样灰分在30.03%左右，粒度在0.045-0.125mm 之间的煤样灰分较低。
选煤过程通常是由选前的矿石准备作业、选别作业和选后的脱水作业所组成的。
选前的准备作业，包括矿石的破碎与筛分、磨矿与分级，这些作业通称为粉碎作业。
而为了进行本次煤粉可浮性试验研究，我们第一步进行选前的准备作业即破磨试验和样品的缩制及筛分实验研究。
准备作业在选矿中的地位，破碎和磨矿过程在选矿厂占有重要地位。
矿石经粉碎后，有用矿物与脉石矿物的单体解离程度直接影响分选指标。
若有大量有用矿物和脉石的连生体存在，它们进入精矿就降低了品位，如进入尾矿，又降低了有用矿物的回收率。
但矿粒不是碎得越细越好，否则就会出现两个问题：一是增加了加工费用，一是造成过粉碎而恶化选矿过程，故粉碎粒度要“恰到好处”。
选矿厂的破碎磨矿设备基建费几乎占全厂总基建费的一半以上，其生产费用亦约占选矿总成本的30~50%。
因此，确定合理的粉碎粒度和工艺流程，合理选用、使用、维护破碎和磨矿设备，对于提高生产能力，减少基建投资、节约能耗，降低选矿成本和改善选矿指标，具有重要作用。
首先，我们取了一定质量的原煤，因原煤的粒度较大，用XPC-100x150颚式破碎机对原料进行粗碎，为达到浮选入料粒度用xpm-Φ100x4行星四筒研磨机和qm-3sp2行星四筒研磨机磨煤。
1、颚式破碎机：鄂式破碎机是出现较早的破碎设备，因其构造简单、坚固、工作可靠、维护和检修容易以及生产和建设费用比较少，因此，直到现在仍然广泛地在冶金、化工、建材、电力、交通等工业部门，用于破碎抗压强度在147～245MPa的各种矿石和岩石的粗、中、细碎。
近年来，我厂为满足冶金、矿山、建筑等工业部门破碎高强度、高硬度的微碳铬铁的需要，专门研制了强力鄂式破碎机。
磨矿
磨矿一、概述矿石可磨度是按比例放大原则计算工业磨机所必需的基准数据，是可以通过实验测定的矿石特征常数,在不同磨矿条件下其值不变或仅按一定比例变化。
随着工业磨机计算方法的不同，可磨度的度量方法也不同,常见的有功指数法、能量效率法、新生比表面法和单位容积生产量法等。
在世界范围内目前应用最广的是F.C.邦德(Bond)提出的功指数法。
邦德认为：“磨矿时有效消耗的总能量与磨矿产品粒度的平方根成反比。
”若用d80(80%小于d)度量粒度,则将矿石由F（给矿80%小于F微米）磨到P（产品80%小于P微米）所需的功为（千瓦小时/吨）：（1）式中W1就是邦德功指数，代表将每一吨矿石由无限大磨到P=100微米所需的功（千瓦小时）。
W1的数值可通过不同方法由试验求得。
磨矿能量效率e为磨矿过程中每消耗1千瓦小时电能所获得的磨机生产量(按给矿量或新生小于75微米物料量计)。
C.F.汤普森（Thompson）基于“磨矿消耗的能量取决于新生表面量”的理论，制定了比表面法可磨度测定程序，相应的磨机功指数计算公式为：WT=WT0.K GS.K F（2）式中 WT和WT0—设计矿石和基准矿石的汤普森功指数kW·h/tK Gs—相对比表面可磨度系数；K F—给矿粒度系数。
试验的任务仅在于测定相对比表面可磨度系数。
不同磨机在不同给矿和产品粒度下的基准汤普森功指数及给料粒度系数已由汤普孙测出，不须另做试验。
待测矿石功指数可由上式算得。
国内长期沿用的是单位容积生产量法，通常用单位容积磨机产出的新生-75微米物料量度量可磨度。
测定时一般取基准矿石与待测矿石同时试验，采用比较法求相对可磨度系数,然后根据已知的基准矿石可磨度数据计算待测矿石的可磨度。
二、用落重试验确定功指数落重试验亦称冲击破碎试验，是测定矿石可碎性和可磨性的早期方法之一,经不断改进之后至今仍未被完全淘汰。
早期使用的落重试验装置的基本构件为一块带有凹陷型试样室的钢砧和一个柱形冲模,利用自由落下的重物(球)冲击冲模而击碎矿石,可磨度用每焦耳功所产生的新表面度量。
破碎率名词解释-概述说明以及解释
破碎率名词解释-概述说明以及解释1.引言1.1 概述破碎率是指物质在破碎过程中的比率或比例，通常用来衡量破碎后的颗粒尺寸与破碎前的颗粒尺寸之间的关系。
破碎率在材料工程、地质学、矿物加工等领域具有重要的应用价值，可以帮助工程师和科研人员更好地理解和控制材料破碎的过程，提高生产效率和产品质量。
本文将对破碎率的定义、计算方法和应用领域进行探讨，以期为读者提供全面的了解和指导。
文章结构部分的内容如下：1.2 文章结构本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分对破碎率进行概述，并介绍了文章的结构和目的。
正文部分包括破碎率的定义、计算方法和应用领域三个方面的内容。
在这一部分，我们将详细解释破碎率的概念，介绍不同的计算方法，并探讨破碎率在实际中的应用。
结论部分总结了破碎率的重要性，并展望了未来破碎率的发展趋势。
最后，我们将得出一些结论，总结全文的内容。
1.3 目的本文旨在对破碎率进行深入解释和分析，探讨其在工程和科学领域中的重要性以及应用。
通过对破碎率的定义、计算方法和应用领域进行详细介绍，希望能够帮助读者更好地理解和应用这一概念。
同时，本文还旨在引起读者对破碎率在未来发展的关注，展望其在相关领域的潜在应用价值，并指出可能的研究方向和发展趋势。
通过此文，希望能够促进破碎率相关领域的研究和应用，推动该概念在工程和科学领域的进一步发展和应用。
2.正文2.1 破碎率的定义破碎率是指在物理学和工程领域中用于描述破碎过程的一个重要参数。
它反映了物质在外力作用下破碎程度的大小，通常用来评估物质的抗破碎能力。
在工程中，破碎率可以用来评估颗粒的大小分布和形状特征，从而确定物料的适用范围和处理方式。
破碎率通常通过对颗粒的尺寸分布进行测量来确定，可以采用不同的方法进行描述，例如平均颗粒尺寸、颗粒尺寸的中值等。
破碎率越高，表示颗粒破碎程度越大，粒径分布范围越广，反之则破碎率较低。
在工程领域中，破碎率的定义有时也可以根据具体需要进行调整，以适应不同领域的需求和指标，但总体来说，破碎率是衡量颗粒破碎程度的重要参数，对于颗粒的处理、传输和利用具有重要的指导意义。
铁矿山矿石破碎能量与粒度关系
铁矿山矿石破碎能量与粒度关系甘德清;高锋;孙建珍;赵海鑫;宫良一【摘要】为研究铁矿石破碎能量与粒度的理论关系,将铁矿石从原矿破碎至精矿粒度的所有阶段看作一个破碎系统.首先对矿石破碎能量与粒度关系的基础理论进行整合分析,构建铁矿石破碎能量理论模型;然后通过现场调研的方法分析铁矿石破碎能量的变化特征,开展室内试验分析各破碎阶段铁矿石样品的粒度分布特征;最后采用数值拟合的方法分析铁矿石破碎系统单位能量随粒度的变化特征,使用矿山各破碎阶段的单位能量、矿石特征粒度和中值粒度验证铁矿石破碎能量理论模型的可靠性.研究结果表明,随着破碎阶段的变迁,铁矿山矿石破碎能量指数增加,且分布不合理,矿石粒度依次呈现指数函数分布、多项式函数分布和朗缪尔幂函数分布的特征,破碎系统单位能量与矿石粒度呈负相关的函数关系,在矿石中值粒度d50为12 mm 或特征粒度d80为25 mm时,系统单位能量的变化速率出现转折.所构建的铁矿石破碎能量理论模型扩大了能量计算的粒度范围,可用于拟合铁矿石阶段破碎单位能量与入破粒度和产品粒度的函数公式,为铁矿山矿石破碎能量计算提供理论依据.【期刊名称】《哈尔滨工业大学学报》【年(卷),期】2019(051)004【总页数】8页(P163-170)【关键词】铁矿石;破碎系统;破碎阶段;单位能量;粒度;能量模型【作者】甘德清;高锋;孙建珍;赵海鑫;宫良一【作者单位】华北理工大学矿业工程学院,河北唐山063210;华北理工大学矿业工程学院,河北唐山063210;首钢集团有限公司矿业公司,河北迁安064400;华北理工大学矿业工程学院,河北唐山063210;首钢集团有限公司矿业公司,河北迁安064400【正文语种】中文【中图分类】TD951中国铁矿石平均采出品位不足30%，需要将原矿加工富集成精矿才能用于冶炼，近年来中国年产铁矿石10～13亿t，破碎工作量大、单位能耗过高、且各破碎阶段能耗分布不合理，导致能源大量浪费，矿山生产成本较高.因此，降低铁矿石破碎加工的能量消耗对提升矿山经济效益和社会与环境效益有重要的意义.破碎的目的在于降低矿石粒度，明确破碎能量与粒度的理论关系是降低矿石加工能耗的前提.很多学者致力于这方面的研究，并取得较为丰富的研究成果.在爆破方面，高应变率霍普金森(SHPB)压杆试验成为研究爆破冲击能量与矿石块度关系的重要方法.张文清等[1]通过霍普金森冲击破碎试验探究了煤岩冲击破碎的能量转化关系，分析了破碎能量与破碎粒度之间的相关关系.郭连军等[2]基于SHPB试验建立磁铁石英岩破碎块度与能耗关系模型，并揭示了有效能耗的变化机制.在机械破碎方面，一些学者通过多种破碎试验手段建立了破碎能量与破碎产品粒度模数、粒度分形维数、相对破碎率和Webull模数的关系模型，例如Tavares[3]和胡振中等[4]做的落锤冲击试验，Buhl等[5]做的弹射冲击破碎试验，Saeidi等[6]做的压缩加载破碎试验.Stamboliadis[7]使用以往相关试验数据对Gates-Gaudin-Schuhmann粒度分布模型和能量模型综合推导，得到了脆性材料破碎能与颗粒粒度之间理论关系.在磨矿方面，Tsiboukis[8]基于颗粒破碎能量与磨机消耗能量的比值为常数的假设，通过脆性材料的破碎和磨矿试验得到了颗粒尺寸模量与能量消耗的关系.LIU等[9]使用棒磨机对不同的煤块样品进行破碎，通过Rosin-Rammler分布分析破碎效果，发现破碎能量与入料粒度和破碎粒度正相关.Weerasekara等[10]使用离散元软件模拟磨机内部磨矿环境，通过改变入料粒度和磨机尺寸模拟研究二者对磨机能耗和平均颗粒碰撞能量的负相关关系，分析了磨机内不同区域的能量类型.综上所述，现有的研究结果仍局限在各破碎阶段，难以描述整个破碎过程的能量与粒度的发展变化关系.李占金等[11]提出，明确铁矿石破碎能量在各阶段的分布规律，提高低能耗、高效率的阶段能量比例，可以降低高能耗、低效率的阶段能量比例，从而降低破碎系统能量.选择冀东—密云地区典型铁矿山为对象，将矿石从原矿破碎至精矿粒度的所有阶段作为一个破碎系统，分析铁矿石在各破碎阶段的能量分布和粒度分布特征，得到破碎系统能量与矿石粒度的关系，建立破碎能量理论模型拟合阶段破碎能量与入破粒度和破碎产物粒度的关系公式，验证理论模型的准确性与适用性，为铁矿山矿石破碎能量计算提供理论依据.1 矿石破碎能量与粒度关系理论1.1 破碎能量与粒度关系基础理论早期的矿石破碎能量与粒度关系理论主要包括Rittinger面积假说(1867年)和Kick体积假说(1885年)，面积假说认为破碎能量与新生表面积呈函数关系,模式公式为E=K(1/x2-1/x1).(1)式中:E为单位破碎能量;K为与材料性质相关的系数;x2破为破碎后的矿石粒度;x1为破碎前的矿石粒度.体积假说认为能量促使物料颗粒体积减小，体积减小量与施加能量呈比例关系,模式公式为E=-Kln(x2/x1).(2)Walker等[12]通过统计大量的磨矿数据，分析得出能量与破碎粒度关系的统一模型，并且给出了粒度指数的取值范围，模型公式为dE=-Kdx/xn,1<n<2.(3)式中:x为颗粒粒度;n为磨机指数，其余符号意义同前.Bond[13]总结以往研究结果，并通过碎磨矿实验，提出破碎能量消耗与裂隙长度成正比，得出了著名的Bond能量公式，该公式成为矿物加工领域磨矿流程优化的指导依据.Bond能量公式为(4)式中W为单位破碎能量，其余符号意义同前.Bond能量方程又称为“第三能量理论”，用于磨矿的能量粒度计算准确度较高.下式是相关学者和工程技术人员普遍接受和使用的Bond能量公式:(5)式中:Wi为功指数;P为通过率为80%的产品粒度;F为通过率为80%的供料粒度. 对Walker函数分析可得出，当n=2时，对应Rittinger公式；当n=1时，对应Kick公式；当x为80%累积质量分数粒度时，n=1.5的Walker函数对应Bond 公式.根据实际生产验证，Rittinger公式适用于10～100 μm的细磨范围，Kick 公式适用于大于1 mm的破碎范围，Bond公式适用于棒磨和球磨范围.Hukki[14]在1962年通过破碎与磨矿实验，指出式(1)、(2)、(4)仅适用与相对较窄的粒度范围，式(3)的指数n与粒度有函数关系，即n=f(x)，认为式(3)的正确形式应为dE=-Kdx/xf(x).(6)Thomas等[15]研究了Hukki能量指数与破碎颗粒尺寸之间的相关关系，绘制了破碎能量与粒度的关系图像，如图1所示.结合式(6)，Morrell[16]根据磨矿试验结果对Bond功指数进行深入研究，得到指数n与粒度相关的新能量模型，取得较好的磨矿能量预测结果，如(7)式中Kt为用于平衡方程单位的常数.在此基础上，Morrell[17]分别就破碎和磨矿对能量模型进行了改进，得到适合于矿石辊磨和传统破碎的能量计算方法.图1 能量与粒度双对数关系Fig.1 Logarithmic relation between energy and particle size1.2 破碎系统中能量与粒度关系理论模型上述理论揭示了机械破碎与磨矿阶段的能量与粒度的变化关系，但式(1)～(7)试验条件与适用的粒度范围不同.为拓宽破碎能量计算的粒度范围，将各破碎阶段看做一个系统，整合以上能量与粒度理论关系，提出统一的矿石破碎能量理论模型为(8)式中:K1、K2分别为平衡方程单位的拟合系数;x1为破碎前矿石特征粒度;x2为破碎后矿石特征粒度；a、b分别为特征粒度指数；t为能量常数.2 铁矿石破碎能量的分布特征2.1 铁矿石样品性质冀东—密云地区赋存大量的沉积变质型铁矿，矿石类型主要为条带硅铁建造的磁铁石英岩(BIF型磁铁矿).采集该地区水厂铁矿、马兰庄铁矿和大石河铁矿矿石破碎能量数据，并在水厂铁矿和马兰庄铁矿选厂取样，统计矿石粒度分布特征.由于大石河铁矿选厂原矿来自多家矿山，矿石性质不统一，没有进行样品采集.水厂铁矿、马兰庄铁矿的矿床由火山热液喷流与沉积形成[18].矿石以BIF型磁铁矿为主，条带状、条纹状、浸染状构造，粒状变晶结构，矿物成分主要包括石英、磁铁矿、辉石、角闪石.水厂铁矿标准圆柱体铁矿石试件平均强度为98 MPa，甘德清等[19]发现该矿山铁矿石中磁铁矿含量为15%～36%，石英含量为55%，其余辉石、角闪石、方解石含量分别为5%～20%.马兰庄铁矿标准圆柱体铁矿石试件平均强度为122 MPa，矿石中有用矿物磁铁矿平均含量为27.1%，脉石矿物以石英、辉石为主，包含少量的角闪石、黑云母和石榴子石.2.2 能量参数采集与计算在水厂铁矿、马兰庄铁矿、大石河铁矿调研单位炸药消耗量、爆破平均块度、破碎设备和磨矿设备的型号与数量、生产功率、小时生产能力、产量比例等指标.为统一能量单位，根据矿山开采所用炸药的种类、炸药单耗和热值大小，将炸药单耗的单位kg/t换算为kWh/t，换算关系如eb=qbQe/(3.6×106).(9)式中:eb为单位爆破能量,kWh/t;qb为采场爆破单位质量矿石炸药消耗量,kg/t;Qe 为炸药热值,J/kg.根据机械破碎与磨矿设备的生产功率、小时生产能力和产量比例，按加权平均法计算矿山各破碎阶段的单位能量，如ec=∑Piηi/mi.(10)式中:ec为某破碎阶段的单位破碎能量,kWh/t;Pi为某破碎阶段第i个设备的生产功率,kW;mi为某破碎阶段第i个设备的生产能力,t/h;ηi为某破碎阶段第i个设备的生产能力与总破碎能力的比值.水厂铁矿平均炸药单耗0.201 5 kg/t，炸药类型为乳化铵油炸药，按式(10)换算后爆破单位能量消耗为0.08 kWh/t；马兰庄铁矿平均炸药单耗为0.212 6 kg/t，炸药类型为乳化炸药，换算后爆破单位能量消耗为0.085 kWh/t.根据矿山生产数据的调研结果，按式(9)计算各破碎阶段的单位能量，见表1.大石河铁矿选厂的原矿来源于多家矿山，不同矿山爆破工艺有差异，没有采集爆破阶段的单位能量.表1 铁矿石破碎单位能量Tab.1 Comminution specific energy of iron ore矿山单位能量/(kWh·t-1)爆破粗碎中碎细碎一段磨矿二段磨矿马兰庄铁矿0.0850.615 40.8461.375 05.330 011.270 0水厂铁矿0.0800.192 50.2800.919 15.882 47.641 8大石河铁矿—0.310 00.3500.800 04.571 09.524 02.3 破碎单位能量的变化特征将爆破、粗碎、中碎、细碎、一段磨矿、二段磨矿看作铁矿石破碎系统，并对各破碎阶段进行编号，依次为1、2、3、4、5、6，绘制水厂铁矿、马兰庄铁矿和大石河铁矿的单位破碎能量在各阶段的变化曲线，如图2所示.由图2可知，在爆破至二段磨矿的过程中，铁矿石单位破碎能量指数增长.根据破碎能量与粒度关系理论，在矿山破碎系统的各阶段中，随着破碎阶段的变迁，矿石粒度的不断减小，新生表面积和新生裂隙数量急剧增加，颗粒体积急剧减小，需要的断裂表面能快速升高，单位能量消耗出现指数增大的变化规律，在矿山破碎系统中体现的单位能量变化特征符合破碎能量与粒度关系理论.图2 铁矿山矿石破碎单位能量的变化曲线Fig.2 Curves of comminution specific energy in iron mine在爆破、粗破、中破、细破阶段，铁矿石破碎单位能量均小于1.5 kWh/t，且上升缓慢；在一段磨矿、二段磨矿阶段，单位能量均超过4.5 kWh/t，且上升速率较大.由此说明各阶段破碎能量差异较大，能量分布不合理，有必要把各破碎环节看做一个系统，实现铁矿石在破碎系统中不同破碎尺度下的能量计算，调节各阶段能量合理分布.3 铁矿石破碎产品粒度分布特征从马兰庄铁矿选厂和水厂铁矿选厂采集粗碎、中碎、细碎、一段磨矿、二段磨矿的直接产品，粗碎与中碎样品在传输带上分段随机取样，细碎、一段磨矿、二段磨矿样品按四分法取样.表2为马兰庄铁矿与水厂铁矿的实际排矿粒度.由于粗碎和水厂铁矿中碎的矿石样品粒度偏大，不便于筛分，根据周仕学等[20]介绍的Heywood对不规则颗粒尺寸的测量方法，将此部分矿石样品以最大稳定度置于水平面上，用投影法测出矿石三维尺寸，计算不规则矿石的三轴调和平均径，然后用高精度电子秤测量矿石的质量，根据矿石三轴调和平均径与矿石质量，得到矿石粒度分布；其余矿石样品使用筛孔尺寸为0.075、0.100、0.250、0.500、1.000、2.000、5.000、10.000、20.000、25.000、40.000、63.000 mm的标准筛筛分得到等效粒度，用高精度电子秤测量筛上矿石质量.根据粒度测量、筛分和称重结果，绘制各破碎阶段铁矿石累积质量分布曲线，如图3、4所示.拟合矿石累积质量分布曲线，得到各破碎阶段的累积质量分布函数，计算筛下累积质量分数为50%的中值粒度d50和累积质量分数为80%的特征粒度d80，见表3.由表3可知，矿石在粗碎至二段磨矿的破碎过程中，粒度分布经历了指数函数分布、多项式函数分布和朗缪尔幂函数分布的变化规律，磨矿阶段的矿石产品粒度均符合朗缪尔幂函数分布.表2 不同破碎阶段的排矿粒度范围Tab.2 Actual discharge scale in crushing stages矿山名称排矿粒度范围/mm粗碎中碎细碎马兰庄铁矿0～1500～530～27水厂铁矿0～2800～1000～30图3 马兰庄铁矿不同破碎阶段矿石累积质量分布曲线Fig.3 Cumulative massdistribution curves of different comminution stages of Malanzhuang Iron Mine图4 水厂铁矿不同破碎阶段矿石累积质量分布曲线Fig.4 Cumulative mass distribution curves of different comminution stages of Shuichang Iron Mine4 铁矿石破碎能量与粒度关系分析4.1 破碎系统能量与粒度的关系矿石破碎系统能量为原矿破碎至某种粒度时需要消耗的总能量.调研得到马兰庄铁矿平均爆破块度为333 mm，水厂铁矿平均爆破块度为295 mm.将表1中各破碎阶段的单位能量依次累积，得到破碎系统单位能量，结合爆破平均块度与表3的中值粒度d50和特征粒度d80，绘制原矿在破碎系统中单位能量与矿石粒度关系曲线，如图5、6所示.由图5、6可知，随着矿石粒度的降低，系统单位能量出现阶段性增长变化，在d50>12 mm或d80>25 mm的范围内系统单位能量增长缓慢，在d50<12 mm或d80<25 mm的范围内急剧增长，当d50为12 mm或d80为25 mm时破碎系统能量与粒度关系出现转折.表3 铁矿石样品累积质量分布函数与计算结果Tab.3 Cumulative mass distribution function and calculation result of the iron ore samples矿山粉碎阶段累积质量分布函数拟合度d50/mmd80/mm粗碎p=-8.43+58.34e0.36(d-8.49)0.977 084.96095.560中碎p=3.17+0.64d+0.04d2-4.15×10-4d30.977 031.32047.320马兰庄铁矿细碎p=7.35+1.83×d+0.28×d2-0.01d3+1.15×10-4d40.989 011.50018.980一段磨矿p=324.52d0.67/(1+3.18d0.67)0.977 00.2941.218二段磨矿p=3 032.93d2.066/(1+34.12d2.066)0.999 90.1840.525粗碎p=0.673e0.024d0.994 0178.340197.760中碎p=-479.04+33.61d-0.85d2+0.009d3-3.49×10-5d40.989 079.61089.510水厂铁矿细碎p=1.87d1.515/(1+0.016d1.015)0.973 012.42025.080一段磨矿p=298.4d1.411/(1+2.945d1.411)0.998 00.4621.198二段磨矿p=3841.76d2.068/(1+38.51d2.068)0.999 00.1740.337图5 马兰庄铁矿破碎系统单位能量与产物粒度关系Fig.5 Relationship between the system specific energy and particle size of the Malanzhuang Iron Mine 图6 水厂铁矿破碎系统单位能量与产物粒度关系Fig.6 Relationship between the system specific energy and particle size of the Shuichang Iron Mine通过数值回归拟合得到破碎系统单位能量与矿石粒度的关系特征函数，以下各式分别为马兰庄铁矿破碎系统单位能量与矿石粒度函数、水厂铁矿破碎系统单位能量与矿石粒度函数.(11)(12)(13)(14)式(11)～(14)的拟合度高，能较好的描述破碎系统能量与矿石粒度的关系，拟合系数差异较大可能是矿石强度性质、设备效率等因素导致的，铁矿山将原矿破碎至某种粒度的系统单位能量与粒度的关系模型为E0=Ke(-d/t0)+αd-β-t.式中:E0为单位质量原矿破碎至某一粒度所需要的系统能量;K、t0、α、β分别为与矿石性质、设备效率有关的拟合系数;d为矿石粒度;t为能量常数.4.2 阶段破碎能量与粒度关系阶段破碎能量为矿石从粒度x1降低至粒度x2时需要消耗的能量.根据调研结果，马兰庄铁矿矿石平均密度为3.4 t/m3，计算马兰庄铁矿1 t矿石的等球粒度为825.24 mm，爆破产物平均粒度为333 mm；水厂铁矿矿石平均密度为3.24t/m3，计算水厂铁矿1 t矿石的等球粒度为838.6 mm，爆破产物平均粒度为295 mm.铁矿石上一阶段的产品粒度为下一阶段的入破粒度，根据表1中各破碎阶段的单位破碎能量、水厂铁矿和马兰庄铁矿爆破的入破粒度和产物平均粒度、表3中的矿石中值粒度d50和特征粒度d80，利用式(8)进行拟合，建立破碎系统中阶段破碎能量与入破粒度和产品粒度的函数，如以下各式所示.根据特征粒度d80得到的马兰庄铁矿阶段破碎单位能量与入破粒度、产物粒度的函数模型为(15)根据中值粒度d50得到的马兰庄铁矿阶段破碎单位能量与入破粒度、产物粒度的函数模型为(16)根据特征粒度d80得到的水厂铁矿阶段破碎单位能量与入破粒度、产物粒度的函数模型为(17)根据中值粒度d50得到的水厂铁矿阶段破碎单位能量与入破粒度、产物粒度的函数模型为(18)由式(15)～式(18)可知，阶段破碎的单位能量与入破粒度和产品粒度高度拟合.使用式(15)、(16)计算马兰庄铁矿各阶段破碎单位能量，使用式(17)、(18)计算水厂铁矿各阶段的破碎单位能量，并与实际调研结果进行对比见表4～7中，表4～7中爆破阶段的入破粒度x1为1 t原矿的等球粒度，产物粒度x2为现场调研的爆破产物平均粒度.由表4～7可知，阶段破碎单位能量计算值与实际值吻合较好，式(8)描述的阶段破碎单位能量与粒度的函数关系具有较高的可靠性，可作为铁矿石破碎能量理论模型，为铁矿石破碎能量计算提供理论依据.表4 根据d80计算马兰庄铁矿阶段破碎单位能量Tab.4 Calculation of specific energy in stage comminution of Malanzhuang Iron Mine with d80破碎阶段x1/mmx2/mm破碎单位能量/(kWh·t-1)计算值实际值差值爆破825.240333.0000.089 430.0800.009粗碎333.00095.5600.581 330.615-0.034中碎95.56047.3200.874 420.8460.028细碎47.32018.9801.371 141.375-0.004一段磨矿18.9801.2185.329 515.3300 二段磨矿1.2180.52511.270 1611.2700表5 根据d50计算马兰庄铁矿阶段破碎单位能量Tab.5 Calculation of specific energy in stage comminution of Malanzhuang Iron Mine with d50破碎阶段x1/mmx2/mm破碎单位能量/(kWh·t-1)计算值实际值差值爆破825.240333.0000.0780.085-0.007粗碎333.00084.9600.5780.615-0.037中碎84.96031.3201.0070.8460.161细碎31.32011.5001.2541.375-0.121一段磨矿11.5000.2945.3355.3300.005二段磨矿0.2940.18411.26811.270-0.002表6 根据d80计算水厂铁矿阶段破碎单位能量Tab.6 Calculation of specificenergy in stage comminution of Shuichang Iron Mine with d80破碎阶段x1/mmx2/mm破碎单位能量/(kWh·t-1)计算值实际值差值爆破838.600295.0000.0760.080-0.004粗碎295.000197.7600.1800.193-0.013中碎197.76089.5100.3070.2800.027细碎89.51025.0800.9070.919-0.012一段磨矿25.0801.1985.8835.8820.001二段磨矿1.1980.3377.6427.642 0表7 根据d50计算水厂铁矿阶段破碎单位能量Tab.7 Calculation of specific energy in stage comminution of Shuichang Iron Mine with d50破碎阶段x1/mmx2/mm破碎单位能量/(kWh·t-1)计算值实际值差值爆破838.600295.000 00.0630.080-0.017粗碎295.000178.340 00.1940.1930.002中碎178.34079.610 00.2400.280-0.040细碎79.61012.420 00.9110.919-0.008一段磨矿12.4200.462 05.8685.882-0.014二段磨矿0.4620.173 67.6367.642-0.0065 讨论能量是驱动矿石破碎的根本原因，破碎的目的是降低矿石粒度，因此研究破碎能量与粒度的关系有重要的意义.累积质量分数为80%的特征粒度(d80)是矿石破碎加工的常用指标，也是破碎能量计算的特征粒度.Martins [21]计算了不同破碎条件下入料与破碎产物的特征粒度，发现适用于三大能量理论的特征粒度基本小于d80.破碎过程中，矿石粒度越小，产生的比表面积越大，需要消耗的单位能量越大，在理论上中值粒度d50与破碎能量的相关性高于d80.因此，认为仅仅使用d80计算破碎能量是不可靠的，还需要用中值粒度d50进行验证.LI等[22]认为矿石破碎的碎块粒度分布具有自相似性，Fuerstenau等[23]研究得出粒度分布自相似性的重要特征是粒度谱按中值粒度减小的方式向细粒级区间转移，中值粒度是衡量破碎产物细度的有效指标.因此，使用特征粒度d80和中值粒度d50分别建立矿山破碎系统单位能量和矿石粒度的关系曲线和关系函数，得到的能量变化规律一致.在建立马兰庄铁矿和水厂铁矿的阶段破碎单位能量与入破粒度和产物粒度关系函数时，分别使用了d80和d50，发现能量计算结果都达到很高的精度，说明破碎能量理论模型具有较好的可靠性.在各破碎阶段中，马兰庄铁矿和水厂铁矿的矿石粒度相差较大，但是使用矿石破碎能量理论模型拟合两家矿山的阶段破碎单位能量与粒度的关系时，均取得了很高的拟合度，说明所建立的破碎能量理论模型具有较强的适用性.需要说明的是：使用破碎能量理论模型计算阶段破碎单位能量时，破碎系统单位能量与粒度的关系模型是选择入破粒度与产物粒度的理论依据；反过来，将破碎能量理论模型的计算结果进行累加运算可得到新的破碎系统单位能量值，进而评价破碎系统能量分布的合理性，所计算的阶段破碎单位能量为破碎系统中能量调节与优化提供量化指导.破碎能量理论模型把矿石破碎的各阶段看做一个整体，体现了系统工程的思想.根据文献[18]的研究，冀东—密云成矿带沉积变质型铁矿地质成矿作用一致，铁矿石类型主要为条带硅铁建造磁铁矿，矿石性质相近.通过该地区典型矿山生产调研数据对破碎能量理论模型加以应用和验证，目前认为式(8)所描述的破碎能量理论模型适用于冀东—密云地区沉积变质型铁矿石破碎能量计算，建议使用d80和d50作为入破粒度和产物粒度指标，对能量计算结果相互验证.适用于能量计算理论模型的d80和d50均是容易测试的粒度，便于通过实验检验工艺流程设计在能量优化环节的合理性，通过两种粒度指标的双重计算，可以提高矿山破碎能量成本核算的精度.6 结论1)将铁矿石从原矿破碎至精矿粒度的所有阶段作为一个矿石破碎系统，在破碎系统中随矿石粒度的减小，破碎单位能量指数升高；爆破与选厂破碎的单位能量均小于1.5 kWh/t，磨矿单位能量均大于4.5 kWh/t.2)铁矿石在选厂各阶段破碎中，矿石粒度依次呈现指数函数分布、多项式函数分布和朗缪尔幂函数分布的特征，磨矿产品的粒度分布均为朗缪尔幂函数分布.在破碎系统中，系统单位能量随产品粒度的减小呈阶段性的增长变化，在d50>12 mm 或d80>25 mm的范围内增长缓慢，在d50<12 mm或d80<25 mm的范围内的范围内急剧增长，由此建立了破碎系统单位能量与产品粒度的关系模型.3)构建破碎系统中铁矿石破碎能量理论模型，扩大了破碎能量计算的粒度范围，拟合马兰庄铁矿和水厂铁矿各阶段破碎单位能量、入破粒度和产品粒度，得到矿石阶段破碎能量与入破粒度和产品粒度的关系函数，经验证，所建立的铁矿石破碎能量理论模型具有较高的可靠性，可以作为在铁矿山矿石破碎能量的计算依据.参考文献【相关文献】[1]张文清, 石必明, 穆朝民. 冲击载荷作用下煤岩破碎与耗能规律实验研究[J]. 采矿与安全工程学报, 2016, 33(2): 375ZHANG Wenqing, SHI Biming, MU Chaomin. Experimental research on failure and energy dissipation law of coal under impact load[J]. Journal of Mining & Safety Engineering, 2016, 33(2): 375. DOI：10.13545/ki.jmse.2016.02.029[2]郭连军, 杨跃辉, 张大宁, 等. 冲击荷载作用下磁铁石英岩破碎能耗分析[J]. 金属矿山, 2014(8): 1 GUO Lianjun, YANG Yuehui, ZHANG Daning, et al. Analysis on the fragmentation energy consumption of magnetite quartzite under impact loads[J]. Metal Mine, 2014(8): 1[3]TAVARES L M. Energy absorbed in breakage of single particles in drop weight testing[J]. Minerals Engineering, 1999, 12(1): 43. DOI:10.1016/S0892-6875(98)00118-6[4]胡振中, 庄亚明, 蔡天意, 等. 单颗粒煤岩冲击破碎能耗与粒度分布特性试验研究[J]. 煤炭学报, 2015, 40(S1): 230HU Zhenzhong, ZHUANG Yaming, CAI Tianyi, et al. Experimental study on energy consumption and particle size distribution of single particle coal under impact crushing[J]. Journal of China Coal Society, 2015, 40(S1): 230. DOI:10.13225/ki.jccs.2014.1179[5]BUHL E, SOMMER F, POELCHAU M H, et al. Ejecta from experimental impact craters: particle size distribution and fragmentation energy[J]. Icarus, 2014, 237: 131.DOI:10.1016/j.icarus.2014.04.039。
莫氏硬度与破碎率
莫氏硬度与破碎率全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：莫氏硬度是用来衡量矿物硬度的一种常用方法，它是由奥地利矿物学家弗里德里希·莫（Friedrich Mohs）于1812年提出的，是目前最常用的矿物硬度评定方法之一。
根据莫氏硬度，将矿物分为10个硬度等级，硬度从1到10依次增大，即莫氏硬度表。
莫氏硬度越高，则该矿物的硬度越大，越不容易被刮擦和破碎。
莫氏硬度表的具体划分如下：石膏（1级）、滑石（2级）、方解石（3级）、透辉石（4级）、斑云母（5级）、石英（6级）、正长石（7级）、绿泥石（8级）、刚玉（9级）、金刚石（10级）。
金刚石的莫氏硬度最高，为10级，是自然界中最坚硬的物质。
莫氏硬度对于矿产资源的开采、利用和加工具有重要的意义。
在矿产资源勘探和开发过程中，矿物的硬度是一个重要的参考指标。
硬度大的矿物，通常含有更多的有用元素，并且在炼矿过程中破碎率较低，易于提取和加工；而硬度小的矿物则破碎率高，不易从矿石中提取有用元素，加工成本较高。
与莫氏硬度密切相关的一个参数是破碎率。
破碎率是指物料在经过破碎装置破碎后，加工出符合规格要求的产品的比例。
在矿石的选矿过程中，破碎率是一个至关重要的指标。
破碎率越高，说明矿石中有用矿物颗粒的破碎程度越大，有利于后续的选矿处理；而破碎率低，则难以满足工艺要求，需要增加破碎机械的能力和投入成本。
除了矿物的硬度和破碎率之外，还有一些因素会影响矿石的破碎效果，如矿石的形状、大小、含量、水分等。
在实际生产过程中，需要综合考虑这些因素，结合矿石的硬度和破碎特性，选择合适的破碎设备和工艺流程，以达到最佳的选矿效果和经济效益。
莫氏硬度与破碎率是矿石破碎与选矿过程中两个重要的参数，它们之间存在着密切的关联。
合理选择破碎设备和工艺流程，根据矿石的硬度特性和破碎率需求，能够提高矿石的加工利用率，降低生产成本，促进矿产资源的可持续开发利用。
希望通过本文的介绍，读者能对莫氏硬度与破碎率有更深入的了解，并在实际生产中加以应用。
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矿石破碎粒度的确定
从采场来的大块矿石经过碎矿作业之后得到粒度较小的产品，为磨矿作业提供一定的产品粒度，这就是碎矿的任务。
对于碎矿作业来说，碎矿产品的粒度愈大，破碎机的生产愈高，破碎的费用也就愈低。
但是，对于磨矿作业来说，磨矿机的生产能力将随给矿粒度的增加而降低。
反之，如果给矿粒度减小，磨矿机的生产能力会得到提高，磨矿费用可以降低。
一般来说，在常规的破碎磨矿流程中，碎矿的能耗较小，而磨矿的能耗大得多。
据统计，碎矿仅为磨矿能耗的2%~2%。
并且碎矿的效率都高于磨矿。
因此，在碎磨系统中，应尽量降低碎矿产品粒度，充分发挥破碎的作用来提高磨矿机的处理能力，称为多碎少磨。
由于碎矿产品粒度的减小，作为磨矿介质的钢球直径也可以减小，因而增加了球介质的表面积，使球介质与矿石的接触面积增大，也就增加了磨剥作用，使磨矿机的生产能力提高，钢球消耗也可以降低。
最终碎矿粒的大小和选矿厂的规模有很大的关系筛分分析实验操作顺序与方法
实验操作顺序与方法
试验之前应准备好标准筛，试验振动器，托盘天平，试样缩分器，坐标纸，秒表等试验工具和试验用矿料。
2估计矿料中的最大粒度约为几毫米，试样量如果比对丁的最小试样
iangshuagong少，则代表性不够，试样误差太大，如果试样凉比规定的多得多，试验需要的时间太长。
检查所用的标准筛，按照规定的次序叠好，套筛的次序是从上到下筛孔逐渐减少，不要把次序弄乱，并注意套上筛底麻将标准筛筛孔尺寸填入记录表中。
4称出试样质量，将称得结果填入实验记录中，为了便于筛分和保护筛网，筛面上的矿料不应当太重，通常在筛孔为.mm一下的筛子上进行筛分时，试样量不得超过g，矿料如果太多，应当分几次筛分，将试样量称准后，倒入最上层标准筛上，并加上筛盖，方在振筛机上固定牢靠
开动振筛机进行筛分，同时开始记录时间粉煤灰的国内标准和市场价格
2年，国内对粉煤灰的标准进行了修订。
修订后的粉煤灰标准除了细度和烧失量有所不同外，其他指标基本上和美国的ASTM标准类似。
.2粉煤灰的价格
原状的未加工的粉煤灰，原则上不允许在市场上出售。
经过加工的粉煤灰，主要用于商品混凝土搅拌站。
按照过去的习惯，一般分为个级别；三级灰市面上基本没有销售，二级灰每吨在元~8元，一级灰每吨在元~8元之间。
根据不同的地区和不同的用途，价格变化范围较大。
按照过去的标准(GBJ46-)，加工的用于混凝土搅拌站的粉煤灰级别和标准见表。
4.矿渣和粉煤灰作为
混合材在水泥和混凝土工业中的用量展望
如果2年我国的水泥产量达到.6亿吨，熟料系数仍按.计算，则混合材的需要量为2%(石膏%)，即.亿吨。
如果扣除其他的混合材，比如石灰石或煤矸石等(按平均%计算)，矿渣和粉煤灰的份量(按水泥产量的2%计算)将达到.2亿吨。
粉煤灰除了用做水泥混合材外，也可以代替黏土用做水泥原料，一般不超过配料的%。
用做配料的粉煤灰用量不大，但也有一部分水泥厂家在利用。
年以前，在没有磨细矿渣的时候，矿渣基本上都被用作水泥的混合材了。
自从磨细矿渣出现以后，混凝土搅拌站的用量开始逐年增长。
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