选矿讲稿(2)-矿石的准备作业的基本概、破碎筛分

第二章 矿石的准备作业的基本概念一、矿石准备作业指选别前矿石粉碎作业。

1.基本内容：破碎筛分和磨矿分级。

通常将最终产品粒度+5mm 的粉碎过程称为破碎；取得更细产品粒度的粉碎过程，称为磨矿2.目的：（1）使有用矿物与脉石矿物单体解离；（2）使物料达到入选的粒度要求；（3）直接获得产品。

（对石英砂、珍珠岩、石灰岩等非金属矿产）3.意义：（1）经济意义选别前准备作业在选矿厂中占有重要地位。

金属选厂选别前准备作业的基建投资约占选厂总投资的一半以上。

其生产费用亦约占选矿总成本的30%－50%。

因此，确定合理的粉碎流程，合理选择、使用、维护粉碎设备，对提高生产力，降低成本具有重要意义。

（2）技术意义有用矿物与脉石矿物的单体解离程度直接影响分选指标。

粒度过粗——连生体：导致精矿品位下降，尾矿品位升高，回收率降低等。

粒度过细——能量、材料消耗大，磨出的产品泥化，恶化选矿过程。

粉碎粒度要“恰到好处”。

矿石的机械物理性质（主要是硬度）影响破碎的难易程度。

二、可碎性系数ε定量表示矿石机械强度对破碎的影响。

矿石的可碎性系数：矿石的机械物理性质（主要是硬度）影响破碎的难易程度。

可碎性系数ε定量表示矿石机械强度对破碎的影响。

三、破碎方法及一般概念（一） 矿石的破碎方法破碎的方法：目前对于矿石的破碎，主要借助机械力的作用，最常见的有如下几种：（1）压碎法：图1（a ）利用两破碎工作面逼进物料时加压，使物料破碎。

这种方法的特点是作用力逐渐加大，力的作用范围较大。

（石英）的处理能力某破碎机破碎中硬矿石力破碎指定矿石的处理能同一破碎机同样条件下=ε（2）劈碎法：图1（b）利用尖齿楔入物料的劈力，使物料破碎，其特点是力的作用范围较为集中，发生局部破裂。

（2）折断法：图1（c）物料在破碎时，由于受到相对方向力量集中的弯曲力，使物料折断而破碎；这种方法的特点是除了在外力作用点处受劈力外，还受到弯曲力的作用，因而易于使矿石破碎。

（4）磨剥法：图1（d）破碎工作面在物料上相对移动，从而产生对物料的剪切力。

这种力使作用在矿石表面的，适于对细小物料的磨碎。

（5）冲击法：图1（e）击碎力是瞬间作用在物料上，所以又称为动力破碎。

目前使用的破碎机械，对于矿石的破碎作用，往往是同时有几种破碎方法联合作用的。

（二）破碎（磨矿）阶段（或段数）：一般从开采的原矿石通过粉碎作业到达单体解离不能一次完成，而需经过多次碎磨过程才能达到最终的粒度要求。

破碎磨矿的次数称为破碎（磨矿）阶段，生产中，大致分为：粗碎：给矿粒度1500－500mm，破碎到400－125mm中碎：给矿粒度400－125mm，破碎到100－25mm细碎：给矿粒度100－25mm，破碎到25－5mm粗磨：给矿粒度25－5mm，破碎到1－0.3mm细磨：给矿粒度1－0.3mm，破碎到0.1－0.074mm破碎（磨矿）阶段划分是相对的。

与选厂的规模和破碎（磨矿）设备的选用有关。

（三）破碎比定义：破碎前矿石的最大粒度与破碎后矿石的最大粒度之比，称为破碎比。

用来衡量矿石破碎前后粒度变化程度。

例如：破碎前矿石最大粒度为400mm，破碎后最大粒度为100毫米，则破碎比为：i=D/d=400/100=4（倍）式中：i—破碎比，倍D—破碎前矿石最大粒度，毫米；d－破碎后矿石最大粒度，毫米；破碎比表示经过一段破碎把矿石粒度缩小的倍数，是破碎机工作的重要指标之一。

作业总破碎比等于各段破碎比的乘积。

i总＝i1 i2 i3一定的破碎设备，其破碎比范围一定。

因此，总破碎比往往决定了破碎阶段。

第三章破碎筛分第一节破碎一、破碎阶段在破碎过程中，为了避免过粉碎和降低成本，必须努力做到“不做多余无意义的破碎”。

要将很大粒度的矿石，一次破碎到所需要的细度，是不可能的，必须逐段进行。

在选矿厂中，一般采用二段或三段破碎。

根据破碎产品粒度的不同，大致可分成：1）粗碎：给矿粒度为1500～500毫米，破碎到400～125毫米；2）中碎：给矿粒度为400～125毫米，破碎到100～50毫米；3）细碎：给矿粒度为100～50毫米，破碎到25～5毫米；二、常用破碎设备1.选用破碎机时应考虑的因素（1）矿石的性质：矿石的不同性质要求不同的破碎方式，才能达到最佳破碎效果。

硬性矿石——压碎为主粘性矿物——劈碎+磨碎脆性矿物——劈碎+击碎（2）选厂的生产能力：主要决定选择多大的破碎机械（型号）；（3）产品粒度——不同的破碎阶段，用不同的破碎机。

2.各破碎阶段常用的破碎机粗碎：颚式破碎机（俗称老虎口）、旋回破碎机；中碎：标准圆锥破碎机、对辊破碎机、中型圆锥破碎机；细碎：短头圆锥破碎机以上指中等硬度以上矿石，而中等硬度以下矿石常用锤击式破碎机和反击式破碎机。

三、各破碎机构造、工作原理和使用方法（一）颚式破碎机俗称“老虎口”，历史悠久，是破碎较硬矿物最有效的设备。

结构简单，工作可靠，使用维护方便。

在矿山、冶炼、建材、建筑、化工等行业广泛应用。

1.结构：2.规格、型号：颚式破碎机的规格，用给矿口宽度B和长度L表示。

如1500×2100（mm）。

大型（B≥600）中型（300 ≤ B＜600）小型（600 ＜300 ）国产颚式破碎机有多少系列PEF150×250;PEF250×400;PEF400×600;PEF600×900;PEJ900×1200;PEJ1200×1500;PEJ1500×2100。

拼音字母P代表破碎机，E代表颚式，F代表复杂摆动，J代表简单摆动。

3.工作原理：这种破碎机主要是通过摆动的颚板周期性地压向固定颚板，将夹在中间的物料压碎，来完成破碎矿石的任务。

可动颚板围绕悬挂轴相对固定颚板作周期性的重复运动。

当物料加入到颚式破碎机破碎腔中（由固定颚板和可动颚板组成的空间），由于动颚板作周期性往复摆动，当动颚板靠近固定颚板时，物料受到挤压、劈裂和折断的作用而破碎。

当动颚板离开固定颚板时，已碎到小于排矿口的物料，靠其自重从下部排矿口排出。

位于破碎腔上还未完全破碎的物料，也随之下落到破碎腔下部，再次受到颚板的挤压、劈裂和折断的作用而继续破碎。

颚式破碎机种类很多，但在我国选矿厂中使用的只有两种：（1）简单摆动式颚式破碎机；见图3（a）4.颚式破碎机的特点优点：结构简单，易于制造，重量轻，工作可靠，维修方便，用于中、粗碎；缺点：处理能力低，要求均匀给料，需配备给料机，产品粒度不均匀，片状产品多。

复摆式与简摆式比较：在生产能力相同时，复摆式比简摆式轻20-30%；复摆式比简摆式的衬板磨损严重；复摆式破碎比可达10，简摆式3-6；相同规格，复摆式比简摆式的处理能力大20%-30%。

（二）旋回破碎机1.性能和特点：旋回破碎机也称粗碎圆锥破碎机，破碎比3-5；是一种连续工作的设备。

工作平稳、生产率高、易于启动、破碎比大、产品粒度均匀；但是结构复杂、机身较高、基建费用较贵。

2.结构旋回破碎机规格，以最大给矿口宽度B来表示。

3.工作原理：偏心轴套运动时，可动锥的主轴就以悬挂点为锥顶点做连续的偏心旋回运动（圆锥运动），靠近或远离固定锥。

可动锥靠近固定锥时，矿石被挤压、弯折而破碎；远离时，破碎产品靠自重作用排出。

此类破碎机，对矿石的作用力，除有压力作用外，还有弯曲力和磨削力，故破碎能力较强，而且连续作用，故生产率也较高。

4.旋回破碎机的特点优点：破碎腔深度大，工作连续，处理能力大(5kt/h)；单位电耗低，工作稳定；可以挤满给料，无需设置料仓和给料机；产品粒度均匀。

缺点：机身较高，要求厂房高度，构造复杂，安装与维修复杂，不适合破碎潮湿和粘性物料。

（三）圆锥破碎机1.性能和特点：园锥破碎机，它具有破碎比大，效率高、能耗少、产品粒度均匀和适合破碎硬矿石等特点。

园锥破碎机分标准型、中型、短头型三种型式。

破碎机的规格用动锥底部直径的尺寸表示。

例如Φ1750标准型，动锥其底部直径即为1750毫米。

2.圆锥破碎机结构中细碎圆锥破碎机的破碎腔型式A-排矿口宽度；B-平行带长度；标准圆锥破碎机(一般用于中碎)－给矿口大，平行区短短头圆锥破碎机(一般用于细碎) －给矿口小，平行区长中型圆锥破碎机(介于两者之间)－居于两者之间平行带较长，给矿口和排矿口均比较小，可以获得较细产品粒度。

一般均将平行带较长的短头型作为细碎放在中碎之后。

而标准型由于由于平行带较短。

故破碎产品较粗，产量较高，一般放在粗破碎之后即颚式或旋回破碎机之后做为中碎用。

3.工作原理：被破碎的矿石，从进料箱落到动锥上端的分配盘上，由此再均匀地撒入动锥周围的破碎腔内。

矿石在破碎腔内的破碎过程是：矿石在动锥离开定锥衬板一侧的瞬间，落入破碎腔，动锥冲向定锥时矿石第一次破碎。

当动锥再次离开动锥时，矿石就落入第二次破碎的位置，以此方式，矿石经过几次下落和破碎后排出机外，完成破碎过程。

（四）圆锥破碎机与旋回破碎机工作原理类似，结构上有区别：1.圆锥破碎机的活动圆锥和固定圆锥都是正立的截头圆锥，圆锥形状缓倾，破碎腔中存在一个平行区（控制粒度均匀）。

2.圆锥破碎机的活动圆锥支撑在球面轴承上，而旋回破碎机活动圆锥悬挂在横梁上。

3.圆锥破碎机靠机架上的铰杆和铰链使固定圆锥上升或下降，从而调节排矿口的大小；而旋回破碎机利用主轴上的螺帽，调整活动圆锥上下，从而调节排矿口的大小。

4.圆锥破碎机有弹簧保险装置，可靠性大。

旋回破碎机靠皮带轮上的保险销（现在多用电流过载保护装置）实现保险。

四、对辊破碎机（辊式破碎机）1.特点:对辊机生产能力小、辊面易磨损；但结构简单，维护方便，过粉碎少，产品粒度均匀，在小型选厂常用。

3.破碎原理：被破碎的物料在二个相向运动的园辊夹缝中，受到连续不断的压碎作用，但也带有磨剥作用，使矿石破碎。

如果辊面是齿形的，则主要使劈碎作用破碎矿石。

（五）反击式破碎机1.特点：广泛用于化工、煤炭、建筑、矿山等行业。

2.结构：结构简单、破碎比大(i＝50－60)、成产能力高、功率消耗低、可进行选择性破碎、适应性强(硬性脆性潮被破碎物料受到快速旋转的运动部件的冲击作用而破碎。

型号及规格：反击式破碎机规格，用转子直径和转子长度(φ×L)表示。

第二节筛分一、筛分定义及意义1.定义：筛分是利用筛子把矿石按粒度分成若干级别的作业称为筛分。

筛下产品，用（-）表示；筛上产品，用（+）表示。

如筛网尺寸为0.074mm，筛下产品为-0.074mm；筛上产品为+0.074mm。

2.意义：它可以从破碎机的给矿中筛出细粒部分，可以增加破碎机生产率和避免过粉碎；在跳汰选矿和干式磁选前，常把矿石按粒度筛分成若干级别，分别处理，可以提高选别效果；在选矿厂中，有时筛分作业也可作选择筛分，脱水筛分或洗矿筛分。

总之，筛分作业是选矿生产中不可缺少的一项作业。