粉碎工程技术进展精品PPT课件

2
矿物加工新技术
advanced technology of mineral processing
破碎和磨矿的作用原理表明：强化破碎，尽量降 低入磨粒度，是提高碎磨效率、降低选矿成本的重 要途径。
世界上约12%的电能用于粉碎物料，其中大约15 ％用于破碎，85％以上消耗于磨碎。由于破碎机与 磨机相比，金属消耗量和电耗较小、便宜、运转维 护简单,并且磨机的效率只有1％，而破碎机的效率 可达10％。因此，适宜“多碎少磨”。
9
矿物加工新技术
advanced technology of mineral processing
图1 自冲击破碎机原理
10
矿物加工新技术
advanced technology of mineral processing
（5）交叉交变料层粉碎方法 德国Klausthal技术大学K.Schfne教授等进一步
3
矿物加工新技术
advanced technology of mineral processing
（2）选择性磨矿，提供合理粒级，提高分选指标。 在矿物分选作业中，矿物的单体解离度、粒径
以及粒级分布对选别指标具有很大的影响，提供充 分的解离度、合理的粒径和粒级分布是获得理想选 别指标的前提。
4
2.1.2 粉碎理论及试验方法 粉碎理论进展如下：
中南大学的张智铁教授运用突变理论，将物料粉
碎过程中状态演变行为的研究转化为对系统势函数
的研究，提出了尖点模型和燕尾模型等物料粉碎模
型。
6
矿物加工新技术
advanced technology of mineral processing
张教授从物料系统状态的失稳和稳定性研究出
发，将物料粉碎机理研究推进到非线形热力学和非
自冲击破碎理论是上世纪8O年代初，新西兰BARMAC 公司的布赖恩·巴特立和吉姆·麦克唐纳提出的。传统 的冲击破碎机是靠旋转的板锤直接冲击石料，对石料破 碎并给石料破碎所需动能，板锤在破碎石料的过程中自 己也在快速消耗。与传统的冲击破碎方式不同，自冲击 破碎则是石料与石料之间的冲击破碎，一部分石料通过 高速旋转装置获得动能，与另一部分伞状以瀑落而下的 石料冲击破碎，在破碎腔内一部分石料形成自衬式工作 部件，使机器本身不受磨损。
advanced technology of mineral processing
2.1 概述 2.1.1 粉碎作业在矿物加工中的重要性
（1）多碎少磨，降低成本，提高效益 我国粉碎工程领域每年破碎矿石和各种物料约
为18亿t，用电量为250～300亿度，占全国总用电 量的10％左右，钢耗约为250万t。在矿物加工中， 破碎和磨矿是两个最关键、但也是能耗最高的工序， 它的消耗构成了整个选矿厂生产成本的主要部分， 能耗和钢耗占选矿厂生产成本的60％以上。
粉碎试验研究方法如下： （1）Bond功指数试验方法：包括低能式冲击破 碎功指数、高能式冲击破碎功指数，球磨功指数， 棒磨功指数，自磨介质指数，金属磨损指数。 （2）其他试验法：可磨度试验，可碎性试系数， 洛杉矶岩石可磨性试验，模拟试验法。 （3）粒度与粒级分析：筛析，水析。
12
2.1.3 粉碎工程技术的发展特征
线性动力学范畴，选择超熵作为物料系统的
Lyapounov函数来判断系统的稳定性，阐明了物粉
碎是一个由定态到先稳再到新定态过程的耗散结构。
根据岩石内缺陷的分形特点，运用分形理论推导了
强度与缺陷分布维数之间的关系，建立了粉碎颗粒
粒度分布模型，找到了分维数、分布指数与破碎概
率之间的关系，用颗粒表面分维数Ds将三个功耗理
论统一起来。
7
矿物加工新技术
advanced technology of mineral processing
（3）层压破碎理论
与传统的挤压破碎理论不同，传统的挤压破碎
认为石料的破碎是基于单颗粒发生在颗粒与衬板之
间，层压破碎认为石料颗粒的破碎不仅发生在颗粒
与衬板之间，同时也大量发生在颗粒与颗粒之间。
（1）早期的破碎理论
矿物加工新技术
advanced technology of mineral processing
实际运用中，这三大理论各自仅反映粉碎过程的某一
阶段，互不矛盾。对于粗粒物料的粉碎过程，“体积说”
比较接近于实际；对于细粒物料，“面积说”与实际过程
较吻合；“裂缝说”使用于中等粒度的粉碎过程。
5
矿物加工新技术
advanced technology of mineral processing
（2）尖点模型和燕尾模型
由于受历史条件和科研手段的限制，这些理论均
建立在动力学、平衡态、连续渐变过程和稳定过程
基础上。但实际上岩石内缺陷的分布是随机的，粉
碎过程是不连续、突变、不可逆、非线形、离散的
开放系统。
发展料层粉碎理论，提出了交叉交变料层粉碎方法。 将石灰石、碳化硅等不同硬度、粒度为-40um的物料 放在一个特制的模具内，用4个压头呈十字形安放， 从相互垂直的两个方向交替施加高压，压力为100～ 700MPa。结果产生了-2～-5um的产品，能耗低于辊 压机。
11
矿物加工科技前沿
advanced technology of mineral processing
其特征是在破碎室的有效破碎段形成高密度的
多个颗粒层，将充足的破碎功作用于石料颗粒群，
在充分发挥层压破碎的同时充分利用了石料破碎过
程中所产生的强大碎片飞动能对相邻石料进行再破
碎，获得极高的破碎率。
8
矿物加工新技术
advanced technology of mineral processing
（4）自冲击破碎理论及自冲击破碎机
矿物加工新技术
advanced technology of mineral processing
第二章 粉碎工程技术进展
2.1 概述 2.2 破碎工程技术进展 2.3 磨矿工程技术进展 2.4 筛分技术进展 2.5 分级技术进展 2.6 超细磨技术进展 2.7 其他特殊粉碎方法和设备
1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
矿物加工新技术
矿物加工新技术
advanced technology of mineral processing
（1）国内外一致认识到降低最终破碎产品粒度(即入磨 粒度)是粉碎作业增产、节能、降耗的重要途径，并从工艺 上和设备上进行了不懈的努力。国内粉碎工程界概括性地将 这一思想归纳为“多碎少磨”。