【采矿课件】第二篇筛分、破碎与磨矿(nxpowerlit
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破碎与磨矿
破碎与磨矿1．碎矿和磨矿的目的及任务原矿是上限粒度1500~1000mm(露天采矿)至600~400（井下采矿）的松散混合粒群，而选矿要求的入选粒度通常是0．2~0．1mm或更细，这在粒度上减小至原来的数千分之一甚至上万分之一，所以碎矿和磨矿过程就是一个减小粒度的过程。
矿石中的有用矿物及脉石矿物紧密生在一起，将有用矿物与脉石矿物及各种有用矿物之间相互解离开来是选别的前提条件，也是磨矿的首要任务。
因此，选矿前的磨矿在性质上属解离性磨矿。
没有有用矿物的充分解离就没有高的回收率及精矿品位。
因此，选矿对磨矿的首要要求就是磨矿产品有高的单体解离度，这也是判别磨矿产品质量的首要标准。
为选别提供粒度合适的原料是磨矿的第二个任务。
因各种选别方法均受粒度限制，均有一定的合适粒度，过粗的入选粒度选不起来，过细的粒级也难以回收。
值得注意的是，磨矿产品中过粗的粒度还有再被磨细的机会（如果是闭路磨矿或两段以上磨矿），而过度粉碎的矿物则没有再回收的机会。
过粉碎既增加磨矿过程中的电耗及钢材消耗，又恶化选别过程并造成矿物资源的浪费，在磨矿过程中应尽量降低过粉碎粒级的产生。
碎矿和磨矿的目的及任务是，使矿石中的有用矿物充分单体解离及粒度适合选别要求，并且过粉碎尽量轻，产品粒度均匀。
2．碎矿和磨矿的地位及重要性碎矿和磨矿是选矿厂的领头工序，选矿厂生产能力的大小实际上是由磨矿决定的。
选矿厂中的碎矿和磨矿的投资占全厂总投资的60 %左右，电耗也占选矿的50%~60%，生产经营费用也占选厂的40%以上。
磨矿作业产品质量的高低也直接影响着选矿指标的高低。
因此，碎矿和磨矿工段设计及操作的好坏，直接影响到选矿厂的技术经济指标，经济而合理的完成碎矿和磨矿的基本任务，是每个选矿工作者的职责。
碎矿和磨矿其阶段粒度划分大致是5mm, 碎矿的产品粒度大于5mm，而且破碎力以压碎为主。
磨矿的给矿粒度为5mm以下，以冲击及磨剥为主。
碎矿分粗碎、中碎及细碎，磨矿分为粗磨和细磨。
选矿学课件——第二篇 第四章 磨矿及磨矿机械
磨矿机的分类如图 1-4-2 所示。按照排矿方法 不同，常用的磨矿机可以分为中心排矿磨矿机 [(见图1-4-2 (a)、(b)、(c)]和格子排矿磨矿 机[(见图1-4-2 (d)]两种。
目前，选煤厂主要采用 格子型球磨机和溢流型 球磨机。如图 1-4-3 (a)所示的磨矿和分级 工艺联合的流程叫闭路 磨矿，它可以提高磨矿 效率。与磨矿机配合使 用的常用分级设备有螺 旋分级机、水力旋流器 等。球磨机的排矿不进 入分级设备，直接进入 下一作业的称为开路磨 矿〔如图l-4-3(b)〕。
式中d——按80%过筛计的物料最大粒度，mm。
② 钢球的充填率－一装球过多时，中心部分钢球只
作蠕动，不能有效工作。充填率φ可根据图1-4-7按下
式计算：
50
127
b D
式中φ——钢球充填率，%；
D－一磨机筒体内径，mm；
b——介质表面到筒体中心距离，mm。
球磨机中钢球的充填率一般为 40％-50％。
6) 功率 球磨机在抛落工作状态下所需全部有用功率为：
一种钢球的磨矿效果不如装多种钢球的磨矿效果理
想。对粒度范围宽的一段磨矿，一般装 6-7 种钢
球。直径小个数多时，研磨面积大，但每个钢球的
打击力小；直径大个数少时，研磨D 面25.4积d 小，但每个
钢球的打击力大。粗粒宜用大钢球，细粒宜用小钢
球。钢球直径D可按下式计算： (1-4-11)
D 25(.m4m)d
4.2.2磨矿机磨矿条件的确定
磨矿机的工作参数包括临界转速、工作转速、装球质量和所 需功率等。要合理而经济地选择磨矿机的这些工作参数，提 高磨矿效率( 每小时单位功耗处理的矿石量)和生产率，就必 须研究磨矿机工作时研磨介质在筒体内的运动规律。 1.研磨介质在磨矿机内的运动规律 研磨介质在磨矿机中的运动状态与筒体转速及筒体衬板的摩 擦系数有关。研磨介质在筒体中的运动状态基本上有三种 ( 图 1-4-5 )。
第2章 破碎与筛分
第2章 破碎与筛分
2.1 破碎
2.1.2 破碎机 （1）破碎机 ① 粗碎破碎机 A 颚式破碎机
图 2-3 液压简单摆动颚式破碎机
图 2-2 简摆颚式破碎机 资 源 与 环 境 工 程 学 院
选 矿 概 论--- 破 碎 与 筛 分
第2章 破碎与筛分
图 2-4 复杂摆动颚式破碎机
图 2-5 复杂摆动颚式破碎机
ds
1d1 n d n i di 1 n i
1 n 1
1
dj (d1 dn )
dt
i (
i ) di
资 源 与 环 境 工 程 学 院
选 矿 概 论--- 破 碎 与 筛 分
第一章 粉碎与分级的基本概念
资 源 与 环 境 工 程 学 院
选 矿 概 论--- 破 碎 与 筛 分
第2章 破碎与筛分
2.1 破碎
2.1.2 破碎机 （1）破碎机 ① 粗碎破碎机 B 旋回破碎机
图 2-5 旋回破碎机 图 2-6 旋回破碎机
资 源 与 环 境 工 程 学 院
选 矿 概 论--- 破 碎 与 筛 分
资 源 与 环 境 工 程 学 院
选 矿 概 论--- 破 碎 与 筛 分
第一章 粉碎与分级的基本概念
1.2.2 粒度组成的表示 （1）列表法 表3 粒度分布数据表
粒度 /mm
12—16
质量 /g
22.5
频率分布 /%
15
累积分布
累计筛上/% 15 累计筛下/% 100
8—12
4—8 2—4 0—2
资 源 与 环 境 工 程 学 院
选 矿 概 论--- 破 碎 与 筛 分
(完整版)2筛分和破碎解析
粒度名称 特大块
大块 中块 小块 粒煤 粉煤
煤炭粒度分级
粒度符号 T D Z X L F
粒度尺寸（粒级）/mm >100（+100） 50~100（-100+50） 25~50 （-50+25） 13~25 （-25+13） 6~13 （-13+6） <6 （-6）
二、筛分试验 用不同孔径的筛子将煤炭分成不同的粒度级别，并分别
构造：激振器、筛箱、弹性支撑。
3）振动筛的分类（图2-3）
圆振动筛 直线振动筛
概率筛
概率筛是按不同粒度物料透过筛孔概率的不同来实现物料分级。
筛面临界倾角 临界与相对粒度d/的关系:
* 随着 临界增大，相对粒度减小 * 增大筛面倾角，可以减小筛分粒度；即，
用大筛孔的筛面可以处理粒度较小的 物料．
概率筛的结构
国标规定筛分效率按下式计算：
100 ( )( ) 100 % ( )(100 )
式中 η——筛分效率，% α——入料中小于筛孔尺寸物料的百分含量，% β——筛下物中小于筛孔尺寸物料的百分含量，% θ——筛上物中小于筛孔尺寸物料的百分含量，%
影响筛分效率的因素
（1）筛孔的尺寸和形状 方孔、圆孔、条缝、编制
0.34 0.34 0.10 0.78 3.75 0.98 2.40 7.91 13.31 10.78 17.10 19.19 20.15 11.57 92.09
100.00
筛上累计(%)
0.34 0.68 0.78 0.78 4.54 5.51 7.91 7.91 21.22 31.99 49.09 68.28 88.43 100.00
灰分 (%) 10.04 10.45 12.16 13.39 30.59 17.43
碎矿与磨矿03
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碎矿与磨矿03
5、圆形振动筛：这种筛子是由不平衡振动器的回转质量产 生的激磁振力使筛体产生强烈的振动作用，筛子运动轨迹 为圆或近似于圆。由于它的筛分效率比较低，目前在金属 选矿厂广为应用。
6、共振筛：又称弹性连杆式振动筛，是用连杆上装有弹簧 的曲柄连杆机构驱动，使筛子在接近共振状态下工作。它 也可归入直线振动筛那一类。主要用于煤炭工业和选矿厂 的筛分、脱水和脱泥作业。目前我国的选煤厂已经得到广 泛应用，此外部分选矿厂也开始使用。
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碎矿与磨矿03
6、弧型筛：筛面呈弧形，静止不动。主要用于煤炭行业重 介质回收、化工行业脱渣等。
7、细筛：细粒物料筛分与分级，包括敲打细筛，斜面筛， 高频振动细筛，分离粒度可达200目。
8、其他筛分设备：电磁振动筛、概率筛、等厚筛等。
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碎矿与磨矿03
• •2
固定筛
• 固定筛：有平行排列的钢跳或钢棒组成，钢条和 钢棒称为格条，格条借横杆联系在一起。
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碎矿与磨矿03
2、工作原理 ◆偏心块的回转运动产生周期性的离心惯性力（称为激振
力），激振力传给筛箱，使筛子振动并维持振动不减弱。 ◆筛上物料受激振力作用被向前抛起，前进一段距离后再落
回筛面，进而完成松散、分层和透筛的整个筛分过程。 ◆筛箱的运动轨迹为椭圆或近似于圆。
（P29，图2-4-3 惯性振动筛原理示意图）
碎矿与磨矿03
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2020/11/30
碎矿与磨矿03
2、摇动筛：水平或倾斜摇动。在非金属矿山，建筑材料和 选煤行业广泛应用，金属选矿厂应用较少。
3、筒形筛：水平或倾斜安装，沿中心轴线旋转。一般用在 建筑工业筛分和清洗碎石、砂子，也有的选矿厂用于洗矿。
选矿学课件——第二篇 第二章 筛分及筛分机械
2.1.3 筛分机械的类型及其主要特点
筛分机械俗称筛子筛子的种类繁多，一般按 筛面的结构形式和运动形式，将其分为以下 七种类型。 1．固定筛 2．滚筒筛 3．振动筛 4．其他筛分机
2.2 筛分过程
碎散物料的筛分过程，可以看做由两个阶段组成： 一是小于筛孔尺寸的细颗粒通过粗颗粒所组成的物 料层到达筛面，简称穿层或分层；二是细颗粒透过 筛孔成为筛下物，简称透筛，同时粗颗粒也排出筛 面成为筛上物。为此，物料和筛面之间必须存在相 对运动，使粗粒层经常处于松散状态，便于细颗粒 穿过粗颗粒之间的空隙，促使细颗粒透筛。同时对 筛面上的物料层必须有一定的输送能力。
2.2.2 倾斜筛面的筛分粒度
相对水平面倾斜安装的筛面称为倾斜筛面，筛面与水平面 的夹角称为筛面倾角。倾角的大小与筛子的生产率和筛分效率 有密切的关系，倾角大，料层在筛面上向前运动的速度就快， 生产率就大；但这样使物料在筛面上停留的时间缩短，减少了 颗粒透筛机会，降低了筛分效果。
2.2.3 颗粒平行于筛面运动时的速度
2.1.2筛分作业的任务与分类
筛分作业广泛用于选矿厂、选煤厂、筛选厂等，同时也广 泛用于建筑、化工、轻工业部门。按照应用目的和使用场 合的不同，以及筛分作业在生产工艺中担负的任务不同。 筛分作业可分为以下几种。
1.独立筛分 当筛分产品作为最终产品供给用户使用时，称为独立筛分， 如煤、铁矿石和建筑石料的筛分。对于煤炭工业，独立筛 分主要是指筛选厂生产不同粒级商．结煤的筛分。商品煤 的粒级要根据煤质、煤的粒度组成和用户要求，按国家有 关煤炭粒度分级的规定来确定，供动力用煤的粒级见表 12-1，
4.脱水筛分 将伴有大量水的碎散物料( 如渣浆、泥浆、 矿浆等)作为筛分原料，以脱除其中液相为目 的的筛分称为脱水筛分。例如湿法选矿或选 煤生产，都需要在水介质中进行，精、尾矿 ( 煤)中含有大量的水，脱水筛分一方面可以 提高产品质量，便于贮存和运输，减少运输 量及解决高寒地区冬季装、卸车的困难，另 一方面可以回收水，以便循环使用。
2筛分和破碎
13
3、粒度特性曲线 、 x---物料粒度 物料粒度,mm 物料粒度 y---筛上物累计产 筛上物累计产 率,% 凹形表示细粒级较多； 凹形表示细粒级较多； 凸形表示粗粒级居多； 凸形表示粗粒级居多； 接近直线表示粗细粒 度分布较均匀。 度分布较均匀。
14
三、筛分效率—从数量上评定筛分效果优劣 从数量上评定筛分效果优劣
筛分效率,%; 式中 η——筛分效率 筛分效率 α——入料中小于筛孔尺寸物料的百分含量，% 入料中小于筛孔尺寸物料的百分含量， 入料中小于筛孔尺寸物料的百分含量 β——筛下物中小于筛孔尺寸物料的百分含量，% 筛下物中小于筛孔尺寸物料的百分含量， 筛下物中小于筛孔尺寸物料的百分含量 θ——筛上物中小于筛孔尺寸物料的百分含量，% 筛上物中小于筛孔尺寸物料的百分含量， 筛上物中小于筛孔尺寸物料的百分含量
4．脱水筛分 ．
将带水的煤或其他物料进行筛分，以便脱除伴随 将带水的煤或其他物料进行筛分， 而来的水。脱水使用的筛子叫脱水筛。 而来的水。脱水使用的筛子叫脱水筛。筛子用于选 煤产品的脱水，块精煤水分可达 煤产品的脱水，块精煤水分可达8%~10%，末精煤 ， 水分可达到16%~18%，中煤水分约为14%~16%。 ，中煤水分约为 水分可达到 。
10
11
12
2、细粒(-0.5 mm)物料的筛分试验（标准套筛） 、细粒 物料的筛分试验（ 物料的筛分试验 标准套筛） ①筛号：32网目 筛号： 网目(0.5mm), 60网目 网目(0.25mm), 网目 网目 115网目 网目(0.125mm), 200网目 网目(0.075mm), 网目 网目 325网目 网目(0.045mm) 网目 网目（ 一平方英寸的面积开的孔数。 网目（mesh）:一平方英寸的面积开的孔数。 ） 一平方英寸的面积开的孔数 ②煤粉筛分试验结果表（表2-3） 煤粉筛分试验结果表（ ）
3、粒度特性曲线 、 x---物料粒度 物料粒度,mm 物料粒度 y---筛上物累计产 筛上物累计产 率,% 凹形表示细粒级较多； 凹形表示细粒级较多； 凸形表示粗粒级居多； 凸形表示粗粒级居多； 接近直线表示粗细粒 度分布较均匀。 度分布较均匀。
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三、筛分效率—从数量上评定筛分效果优劣 从数量上评定筛分效果优劣
筛分效率,%; 式中 η——筛分效率 筛分效率 α——入料中小于筛孔尺寸物料的百分含量，% 入料中小于筛孔尺寸物料的百分含量， 入料中小于筛孔尺寸物料的百分含量 β——筛下物中小于筛孔尺寸物料的百分含量，% 筛下物中小于筛孔尺寸物料的百分含量， 筛下物中小于筛孔尺寸物料的百分含量 θ——筛上物中小于筛孔尺寸物料的百分含量，% 筛上物中小于筛孔尺寸物料的百分含量， 筛上物中小于筛孔尺寸物料的百分含量
4．脱水筛分 ．
将带水的煤或其他物料进行筛分，以便脱除伴随 将带水的煤或其他物料进行筛分， 而来的水。脱水使用的筛子叫脱水筛。 而来的水。脱水使用的筛子叫脱水筛。筛子用于选 煤产品的脱水，块精煤水分可达 煤产品的脱水，块精煤水分可达8%~10%，末精煤 ， 水分可达到16%~18%，中煤水分约为14%~16%。 ，中煤水分约为 水分可达到 。
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2、细粒(-0.5 mm)物料的筛分试验（标准套筛） 、细粒 物料的筛分试验（ 物料的筛分试验 标准套筛） ①筛号：32网目 筛号： 网目(0.5mm), 60网目 网目(0.25mm), 网目 网目 115网目 网目(0.125mm), 200网目 网目(0.075mm), 网目 网目 325网目 网目(0.045mm) 网目 网目（ 一平方英寸的面积开的孔数。 网目（mesh）:一平方英寸的面积开的孔数。 ） 一平方英寸的面积开的孔数 ②煤粉筛分试验结果表（表2-3） 煤粉筛分试验结果表（ ）
筛分破碎与磨矿
选别前的准备作业一般包括破碎与筛分；磨 矿与分级两部分。
（4）对非金属矿而言，还有一项任务，就 是筛分破对碎与矿磨矿石或选矿产品进行粉磨加工，并分为 不同规格的最终产品。
第二节 选矿方法与选矿过程
筛分破碎与磨矿
一、选矿方法
将矿石中有用矿物和脉石矿物、有用矿 物和有用矿物进行分离所采用的方法称选矿 方法。
选矿方法分机械选矿法和化学选矿法两大 类。 筛分破碎与磨矿
选矿的目的和任务如下：
（1）将矿石中的有用矿物和脉石矿物分离， 富集有用矿物；
自然界蕴藏着极为丰富的矿产资源，但是，除少数 富矿外，一般品位都较低，绝大多数需要加工后才 能利用，选矿就是主要的加工过程。
例如，许多铜矿石含铜不足1％，铅锌矿 石中铅锌含量往往不到10％，贫铁矿含铁仅 30筛分％破碎左与磨右矿 。而冶炼时需要原料的金属含量大 都分别为含铜12％一30％，含铅40％～70％， 含锌40％一59％，含铁60％一65％。可见， 对于开采后的矿石在送往冶炼之前，需将主 金属的含量富集几倍、几十倍乃至几百倍才 能满足冶炼工艺的要求。这种使矿物富集的 过程要用选矿的方法来实现。
二、选矿过程 筛分破选碎与矿磨矿过程：是由选别前的准备作业、选别 作业和选别后产品处理作业所组成的矿石连 续加工的生产过程。
表示矿石连续加工的工艺过程称为选矿工 艺流程。用线和图表示流程时，叫工艺流程 图。
（一）选别前的准备作业
顾名思义，这是分选前的准备工作，因为 分选前矿 筛分破碎与磨矿 石块度往往很大，有用矿物和脉石 矿物常常共生连接在一起。因此，其目的是 将矿石粉碎到一定粒度，使有用矿物与脉石 矿物、有用矿物与有用矿物相互分开，达到 单体解离，并使粉碎产品的粒度满足选矿方 法的需要，为分选作业做准备。
（4）对非金属矿而言，还有一项任务，就 是筛分破对碎与矿磨矿石或选矿产品进行粉磨加工，并分为 不同规格的最终产品。
第二节 选矿方法与选矿过程
筛分破碎与磨矿
一、选矿方法
将矿石中有用矿物和脉石矿物、有用矿 物和有用矿物进行分离所采用的方法称选矿 方法。
选矿方法分机械选矿法和化学选矿法两大 类。 筛分破碎与磨矿
选矿的目的和任务如下：
（1）将矿石中的有用矿物和脉石矿物分离， 富集有用矿物；
自然界蕴藏着极为丰富的矿产资源，但是，除少数 富矿外，一般品位都较低，绝大多数需要加工后才 能利用，选矿就是主要的加工过程。
例如，许多铜矿石含铜不足1％，铅锌矿 石中铅锌含量往往不到10％，贫铁矿含铁仅 30筛分％破碎左与磨右矿 。而冶炼时需要原料的金属含量大 都分别为含铜12％一30％，含铅40％～70％， 含锌40％一59％，含铁60％一65％。可见， 对于开采后的矿石在送往冶炼之前，需将主 金属的含量富集几倍、几十倍乃至几百倍才 能满足冶炼工艺的要求。这种使矿物富集的 过程要用选矿的方法来实现。
二、选矿过程 筛分破选碎与矿磨矿过程：是由选别前的准备作业、选别 作业和选别后产品处理作业所组成的矿石连 续加工的生产过程。
表示矿石连续加工的工艺过程称为选矿工 艺流程。用线和图表示流程时，叫工艺流程 图。
（一）选别前的准备作业
顾名思义，这是分选前的准备工作，因为 分选前矿 筛分破碎与磨矿 石块度往往很大，有用矿物和脉石 矿物常常共生连接在一起。因此，其目的是 将矿石粉碎到一定粒度，使有用矿物与脉石 矿物、有用矿物与有用矿物相互分开，达到 单体解离，并使粉碎产品的粒度满足选矿方 法的需要，为分选作业做准备。
筛分、破碎、磨矿和分级PPT课件
• 适宜的偏心轴转速，应保证破碎产物从容排出，且 又有较高的生产能力和较低的电耗。
CHENLI
22
颚式破碎机规格与性能参数表
型号
进料口尺寸 最大进料粒
(mm)
度(mm)
产量(t/h)
配用电机 功率 (kw)
PE-150×250 150×250
125
1-3
5.5
PE-250×400 400×250
200
以下为主要类型破碎和磨碎设备的原理示意图。
CHENLI
18
颚式破碎机
颚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，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
根据体积假说，破碎功只与破碎比的体积假说与虎克定 律有关。
CHENLI
13
3 裂缝假说
裂缝假说是由 F.C.榜德( F.C.Bond )在整理了破碎与
磨碎的经验资料后，于 1952 年提出的介于面积假说和体
积假说之间的一种破碎理论。
裂缝假说认为破碎矿石时，外力首先使物就产生裂缝而破碎成
CHENLI
26
反击式破碎机功格与性能参数表
型号
PF-0608 PF-0807 PF-H-1007I PF-A-1010I PF-B-1210I PF-B-1214I PF-1013 PF-1315 PF-1320
规格
Φ644 × 740 Φ850 × 700 Φ1000 × 700 Φ1000 × 1050 Φ1250 × 1050 Φ1250 × 1400 Φ1000 × 1300 Φ1320 × 1500 Φ1320 × 2000
CHENLI
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颚式破碎机规格与性能参数表
型号
进料口尺寸 最大进料粒
(mm)
度(mm)
产量(t/h)
配用电机 功率 (kw)
PE-150×250 150×250
125
1-3
5.5
PE-250×400 400×250
200
以下为主要类型破碎和磨碎设备的原理示意图。
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颚式破碎机
颚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，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
根据体积假说，破碎功只与破碎比的体积假说与虎克定 律有关。
CHENLI
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3 裂缝假说
裂缝假说是由 F.C.榜德( F.C.Bond )在整理了破碎与
磨碎的经验资料后，于 1952 年提出的介于面积假说和体
积假说之间的一种破碎理论。
裂缝假说认为破碎矿石时，外力首先使物就产生裂缝而破碎成
CHENLI
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反击式破碎机功格与性能参数表
型号
PF-0608 PF-0807 PF-H-1007I PF-A-1010I PF-B-1210I PF-B-1214I PF-1013 PF-1315 PF-1320
规格
Φ644 × 740 Φ850 × 700 Φ1000 × 700 Φ1000 × 1050 Φ1250 × 1050 Φ1250 × 1400 Φ1000 × 1300 Φ1320 × 1500 Φ1320 × 2000
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3)显微镜分析法——此法是利用显微镜观察 微细颗粒的大小和形状，适用于 0.1-50μm的物 料，可检查分选产品或校正水力沉降分析结果， 也可研究矿石的结构其主要特点是直观。在选煤 生产和选煤研究中，应用最广泛的是筛分分析法
1.2 筛分分析
1.2.1 筛分工具 1.标准筛
选矿学 第二篇 筛分、破碎与磨矿
绪论
自然界蕴藏着极为丰富的矿产资源。选矿就是利用 矿物的物理或物理化学性质的差异，借助各种选矿设备 将矿石中的有用矿物与脉石矿物分离，并达到使有用矿 物相对富集的过程。选矿学是研究矿物分选的学问，是 一门分离、富集、综合利用矿产资源的技术科学。
众所周知，地壳是由岩石组成的，而岩石是矿物的 集合体。矿物就是在地壳中由于自然的物理化学作用或 生物作用所生成的具有固定化学成分和物理性质的天然 化合物或自然元素矿物的种类繁多，在众多的矿物中， 能为人类利用的称有用矿物在当前的技术经济条件下， 人们能够将含有一有用矿物的岩石中的某些组分加以富 集并利用，这类岩石就称为矿石,在矿石中.除有用矿物 外．还含有目前无法富集或尚不能利用的一些矿物．这 些无用的矿物称为脉石。
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。
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。
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
1.1 粒度及粒度分析 1.1.1 粒度及其表示方法
破碎筛分、磨碎分级与分选加工的物料均是碎 散物料群体，构成该群体的颗粒大小不一，形状 各异．在技术丘通常引入“粒度”、“粒级”、 “粒度组成”及“平均粒度”等概念来描述它们 的特性——粒度特性.
粒度--描述单一颗粒大小的尺寸称为粒度。 球形或立方体颗粒的粒度即为直径或边长；对于 外形不规则的颗粒，其粒度以三维尺寸( 长a、 宽b、厚c)的算术平均值d=( a十b＋c)/3 或几何 平均值表示。
平均粒度——描述物料群的粒度称为平均粒
度。对 d1/d2＜的粒级，即粒度范围较窄的物料群， 其平均粒度 d=( dl+d2 )/2；对于粒度范围较宽的 物料群，通常有数个粒级，要用统计学上求平均
值的方法计算其加权算术平均粒度 ds，ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ加权几 何平均粒度 dj，或加权调和平均粒度 dt： 式中，γi是平均粒度为 di的粒级占物料总量的质 量百分率。
注: d s1d 1 1 n ndn id ii
1
d j (d11 dnn)1
dt
i ( i di)
1.1.2 粒度分析方法
粒度分析是一种技术操作．它的任务是测定碎散物料的 粒度特性。粒度分析方法有多种，选矿工程中常用的有以下 三种：
1)筛分分析法——此法是利用筛孔大小不同的一系列筛 子对散料筛分，n层筛子可把物料分成( n+1)个粒级，各粒级 的上、下限粒度通常就取相应筛子的筛孔尺寸。筛分分析法 广泛用于测定0.04~100mm 散粒的粒度组成，更大粒度的物料 也可编制更大筛孔的筛子，但对于小粒度的物料，一是制作 相应筛孔的筛子较困难，二是很难筛得充分。一般干筛的分 级粒度最小至0.1mm。0.04~100mm 物料须用湿筛。筛分分析 法的特点是设备简单，易于操作，但筛析结果受颗粒形状和 筛分时间的影响较大。
1．选矿常用的工艺指标 ①品位——是指产品中金属或有用成分的质量与该产 品质量之比，常用百分数表示。通常用a表示原矿品 位；β表示精矿品位；θ表示尾矿品位。 ②产率——产品质量与原矿质量之比，叫该产品的产 率，通常以γ表示。 ③回收率——精矿中有用成分的质量与原矿中该有用 成分质量之比，称为回收率，常用ε表示。回收率可 用下式计算： 10% 0
根据不同的矿石类型和对选矿产品的要求，在实 践中可采用不同的选矿方法。常用的选矿方法有重选 法、磁选法、电选法和浮选法其中浮选法应用最广。 重选法广泛地应用于黑色、有色、稀有金属和煤的分 选；磁选法多用于黑色金属和稀有金属的分选，也可 用于从非金属矿物原料中除去含铁杂质，还可用于净 化生产、生活用水以及重介质选煤中磁铁矿的回收； 电选法用于有色金属矿石和稀有金属矿石、黑色金属 ( 铁、锰、铬)矿石的分选，还用于非金属矿石( 如煤 粉、金刚石、石墨、石棉、高岭土和滑石等)的分选。 除上述常用的四种选矿方法外，还有光电选矿法、化 学选矿法及其他特殊选矿法。各种选矿方法有时单独 使用，有时是几种方法的联合应用。
1.2 筛分分析
1.2.1 筛分工具 1.标准筛
选矿学 第二篇 筛分、破碎与磨矿
绪论
自然界蕴藏着极为丰富的矿产资源。选矿就是利用 矿物的物理或物理化学性质的差异，借助各种选矿设备 将矿石中的有用矿物与脉石矿物分离，并达到使有用矿 物相对富集的过程。选矿学是研究矿物分选的学问，是 一门分离、富集、综合利用矿产资源的技术科学。
众所周知，地壳是由岩石组成的，而岩石是矿物的 集合体。矿物就是在地壳中由于自然的物理化学作用或 生物作用所生成的具有固定化学成分和物理性质的天然 化合物或自然元素矿物的种类繁多，在众多的矿物中， 能为人类利用的称有用矿物在当前的技术经济条件下， 人们能够将含有一有用矿物的岩石中的某些组分加以富 集并利用，这类岩石就称为矿石,在矿石中.除有用矿物 外．还含有目前无法富集或尚不能利用的一些矿物．这 些无用的矿物称为脉石。
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。
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。
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
1.1 粒度及粒度分析 1.1.1 粒度及其表示方法
破碎筛分、磨碎分级与分选加工的物料均是碎 散物料群体，构成该群体的颗粒大小不一，形状 各异．在技术丘通常引入“粒度”、“粒级”、 “粒度组成”及“平均粒度”等概念来描述它们 的特性——粒度特性.
粒度--描述单一颗粒大小的尺寸称为粒度。 球形或立方体颗粒的粒度即为直径或边长；对于 外形不规则的颗粒，其粒度以三维尺寸( 长a、 宽b、厚c)的算术平均值d=( a十b＋c)/3 或几何 平均值表示。
平均粒度——描述物料群的粒度称为平均粒
度。对 d1/d2＜的粒级，即粒度范围较窄的物料群， 其平均粒度 d=( dl+d2 )/2；对于粒度范围较宽的 物料群，通常有数个粒级，要用统计学上求平均
值的方法计算其加权算术平均粒度 ds，ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ加权几 何平均粒度 dj，或加权调和平均粒度 dt： 式中，γi是平均粒度为 di的粒级占物料总量的质 量百分率。
注: d s1d 1 1 n ndn id ii
1
d j (d11 dnn)1
dt
i ( i di)
1.1.2 粒度分析方法
粒度分析是一种技术操作．它的任务是测定碎散物料的 粒度特性。粒度分析方法有多种，选矿工程中常用的有以下 三种：
1)筛分分析法——此法是利用筛孔大小不同的一系列筛 子对散料筛分，n层筛子可把物料分成( n+1)个粒级，各粒级 的上、下限粒度通常就取相应筛子的筛孔尺寸。筛分分析法 广泛用于测定0.04~100mm 散粒的粒度组成，更大粒度的物料 也可编制更大筛孔的筛子，但对于小粒度的物料，一是制作 相应筛孔的筛子较困难，二是很难筛得充分。一般干筛的分 级粒度最小至0.1mm。0.04~100mm 物料须用湿筛。筛分分析 法的特点是设备简单，易于操作，但筛析结果受颗粒形状和 筛分时间的影响较大。
1．选矿常用的工艺指标 ①品位——是指产品中金属或有用成分的质量与该产 品质量之比，常用百分数表示。通常用a表示原矿品 位；β表示精矿品位；θ表示尾矿品位。 ②产率——产品质量与原矿质量之比，叫该产品的产 率，通常以γ表示。 ③回收率——精矿中有用成分的质量与原矿中该有用 成分质量之比，称为回收率，常用ε表示。回收率可 用下式计算： 10% 0
根据不同的矿石类型和对选矿产品的要求，在实 践中可采用不同的选矿方法。常用的选矿方法有重选 法、磁选法、电选法和浮选法其中浮选法应用最广。 重选法广泛地应用于黑色、有色、稀有金属和煤的分 选；磁选法多用于黑色金属和稀有金属的分选，也可 用于从非金属矿物原料中除去含铁杂质，还可用于净 化生产、生活用水以及重介质选煤中磁铁矿的回收； 电选法用于有色金属矿石和稀有金属矿石、黑色金属 ( 铁、锰、铬)矿石的分选，还用于非金属矿石( 如煤 粉、金刚石、石墨、石棉、高岭土和滑石等)的分选。 除上述常用的四种选矿方法外，还有光电选矿法、化 学选矿法及其他特殊选矿法。各种选矿方法有时单独 使用，有时是几种方法的联合应用。