选矿概论磨矿分级

2 高压辊磨机
料床粉碎：物料不是在两辊子的工作面上作单个颗粒 的破碎和粉磨，而是作为一层或一个料床得到粉碎； 料床的形成，导致颗粒压迫其他邻近的颗粒，直至其 破碎、断裂，产生裂纹或劈开。
物料之间相互挤压
物料里形成的微裂纹
2 高压辊磨机
➢基本结构
⑴ 机架 ⑵ 辊子和轴承系统 ⑶ 液压系统 ⑷ 进料装置 ⑸ 驱动装置 ⑹ 控制系统
选矿概论
Mineral processing
磨矿与分级
➢磨矿作业是矿石破碎作业的继续，是选别前准备作 业的重要组成部分。 ➢分级作业与磨矿作业联合，及时分出粒度合格的产 物，减少过磨，提高磨机的生产能力和磨矿效率。
球磨机
水力旋流器
磨矿与分级
磨矿可分为：
➢ 有介质磨矿 ➢ 无介质磨矿（自磨） ➢ 干式磨矿 ➢ 湿式磨矿
四、磨矿与分级
1 球磨机 2 高压辊磨机 3 螺旋分级机 4 水力旋流器 5 磨矿分级流程
1 球磨机
➢以钢球为磨矿介质
➢规格以筒体内径D与长度L来表示 φ7.92m×11.6m
➢根据排料方式，分为格子型、溢流型
➢根据筒体形状，分为短筒型L≤D、长筒型L= (1.53.0)D、锥形L= (0.25-1.0)D和管形L= (3-6)D
2 抛落式：筒上体升转到速一增定大高到度一后定“程抛度落，”钢，球冲随击筒和体研作磨圆矿运石动。
3 离心式：筒旋体转转而速不增下大落到，某失一去极磨限矿值作，用钢。球随筒体作同心
1 球磨机
➢格子型球磨机
1 筒体 2 筒体衬板 3 大齿环 4 排矿格子 5 给矿器
1 球磨机
➢球磨机衬板
作用：保护筒体，使筒体免受研磨体和物料直接冲击 和磨擦；利用不同形式的衬板调整磨矿介质的运动状 态，增强磨矿介质对物料的粉碎作用，有助于提高磨 机的粉磨效率，增加产量，降低金属消耗。
世界上最大的自磨机
直径12.2m，长15m，净重1210t，价值5500万元， 中国生产，2010年安装在西澳SINO铁矿
附：其他磨矿机械
超细粉碎设备
➢雷蒙磨-悬辊式盘磨机 ➢气流磨-高速气流（300-500m/s）或过热蒸汽作用 ➢振动磨-振动频率达1000-1500次/分钟 ➢搅拌磨-螺旋搅拌器实施搅拌作用 ➢胶体磨-分散磨
1 球磨机
➢球磨机衬板 衬板材料：橡胶/耐磨锰钢/合金钢/陶瓷/磁性
1 球磨机
➢格子型球磨机的给矿部分
给矿器用于向筒体内部 输送原矿和分级机的返砂， 由中空轴颈的端盖、联合给 矿器（鼓式+蜗式）以及轴 颈内套等组成，端盖内侧面 铺有平的扇形衬板。
蜗式给矿器
鼓式给矿器
联合给矿器
1 球磨机
格子型球磨机的排矿部分 排矿部分由中空轴颈的端盖、扇形格子板、中心衬板 和轴颈内套等零件组成。 带有中空轴颈的端盖和筒体之间设置格子板，格子板 相当于屏障，断面为梯形，向排料方向扩大，将钢球 和粗颗粒拦隔在筒体内。
格子板篦孔的排列形式 a 同心圆 b 倾斜式 c 辐射式
1 球磨机
➢格子型球磨机的特点
磨细的物料随矿浆通过隔板上的排矿小孔排出，排料 端的矿浆面低于中间轴颈的矿浆流出面，属于低水平、 强制排矿。
筒体内储存的矿浆少，合格物料能及时排出，过磨现 象较轻。
排料速度快，产物粒度相对较粗，一般的-0.074mm 粒级占45%-65%。
常用作粗磨设备，或用于容易泥化的物料磨碎作业。
1 球磨机
➢溢流型球磨机
1 球磨机
➢溢流型球磨机
结构与格子型球磨机基本相同；
区别在于：排料端没有扇形格子板装置，其排矿端中 空轴直径大于给矿端，在给矿端和排矿端的矿浆面形 成一定高差，促使磨碎的矿浆自流到排矿端，经排矿 口溢出；
为防止钢球和粗矿粒随矿浆流出，在排料的中空轴颈 内镶有与磨机旋转方向相反的螺旋叶片，细颗粒悬浮 在矿浆中从螺旋叶片上面溢流出去，钢球和粗颗粒沉 在螺旋叶片之间，反向旋转送入磨机。
➢应用： 一般用于第一段开路磨矿作粗磨作业。
在钨、锡或其它稀有金属矿的重选厂或磁选厂，为防 止磨矿过粉碎,常采用棒磨。 棒磨机用于开路磨矿，可代替短头圆锥破碎机作细碎。 ➢操作要求：
其工作转速通常约为临界转速的60%～70%；充 填系数一般为35%～40%；给矿粒度不宜大于25mm。
附：其他磨矿机械
附：其他磨矿机械
棒磨机
➢与溢流式球磨机结构类似， 采用钢棒作为磨矿介质，长度 一般比筒体短20～50mm。
➢内表面平直，防止筒体旋转 时钢棒歪斜产生“乱棒”现象。
➢“线接触”，具有选择性的 破碎作用，减少了矿石的过粉 碎，其产品粒度均匀，钢棒消 耗量低。
棒磨机及其磨矿示意图
附：其他磨矿机械
棒磨机
➢离心磨-机械振动与离心作用，离心α=(10-20)g
➢超细粉碎机-干粉在高速气流带动下粉碎
2 高压辊磨机
➢高压辊磨机作为一种超细碎设备，具有单位破碎能 耗低、破碎产品粒度均匀、占地面积少、设备作业率 高等特点，是“多碎少磨”粉碎技术的发展趋势。
2 高压辊磨机
➢粉碎机理
高压、慢速、满料：两个辊子做慢速的相对运动，其 中一个辊子固定，另一个辊子可作水平方向的滑动。 物料由上部连续喂入并通过辊间的间隙，用液压给活 动辊施压，物料受压而粉碎,并被压成料饼下落排出。
1 球磨机
➢球磨机内矿石粉碎过程 筒体旋转时，球磨机内的钢球随筒 体一起旋转，并到达一定高度; 当钢球重力的向心分力大于离心力 时，脱离筒体下落，击碎矿石； 磨机运转过程中，磨矿介质发生滑 动，对矿石产生研磨作用。
冲击力+研磨力→粉碎矿石
1 球磨机
➢磨矿介质在筒体内的运动状态
1Fra Baidu bibliotek
泻落式：
筒体低速运转，球荷顶部钢球沿球荷表面“滚下”； 研磨占主导作用，适用于粒度较细的矿石粉碎。
砾磨机
➢砾磨机是一种用砾石或卵石作磨矿介质的磨矿设备。 由于磨矿机的生产率与磨矿介质的比重成正比，因此 砾磨机的筒体尺寸（ D×L ）要比相同生产率的球磨大。 ➢砾磨机的衬板要能够夹住磨矿介质，形成“自衬”， 以减少衬板磨损，加强提升物料能力和矿物间的粉碎 作用，常采用网状衬板、梯形衬板或者两者组合的衬 板。
磨矿产品经分级后，不合格部分返回原磨机的， 称闭路磨矿；不返回原磨机或由另一台磨机处理的， 称开路磨矿。
磨矿与分级
➢分级，根据颗粒在流体介质（水或空气）中沉降速 度的差异，将物料分成不同粒级的过程。
水力分级 风力分级 分级产物粒度，反映分级产物的粗细程度。
1 以产物的粒度范围表示，如 0.1～0.2mm或 -0.2mm+0.1mm； 2 以某一特定粒级的质量分数表示，如-0.074mm颗粒占80%。
CLM140-30高压辊磨机自动控制显示屏
2 高压辊磨机
高压辊磨机节能方案
以南芬铁矿进行方案对比，给矿粒度 1000mm，日处理量4万吨。
旋回破碎机
旋回破碎机 标准圆锥破碎机
标准圆锥 破碎机
振动筛
振动筛
短头圆锥 破碎机
高压辊磨机
方案1传统破碎-磨矿流程
中料
方案2破碎-高压辊-磨矿流程
2 高压辊磨机 传统方案能耗与成本
2 高压辊磨机 现场应用实例：
攀枝花乾维矿业公司CLM140-30高压辊磨机
2 高压辊磨机
2 高压辊磨机
CLM140-30高压辊磨机给料
2 高压辊磨机
CLM140-30高压辊磨机一次开路产品
2 高压辊磨机
攀枝花乾维矿业应用1台CLM140-30高压辊磨机，开路破 碎处理量160t/h。给矿粒度-60mm 80%，产品粒度-3mm占 85%,球磨机产量提高200%以上，比原系统节电50%以上。
2 高压辊磨机
应用特点2：微裂纹优质明显
高压辊磨机采用高压力下的层压破碎原理，产品内部产生 了很多的微裂纹，可以提高物料的易磨性、促进有用成分的回 收；而圆锥破碎机只是使大块物料变细，无法产生微裂纹。
钒钛磁铁矿的破裂现象
金属矿物和脉石矿物接触处裂纹加大
2 高压辊磨机
应用特点3：设备作业率高
设备使用寿命长，检修量少，自动控制、自动检测、自动 保护与预警系统先进，人机对话界面简单、易操作；当与给矿 量最大粒度相当的金属块混入，不会伤害辊面，因而设备运行 安全、平稳、可靠，作业率高达90%以上。
1 球磨机
中信重工制造的溢流型球磨机 φ7.92m×13.56m（工厂试车）
1 球磨机
德兴铜矿大山选矿厂
φ7.32m×10.68m球磨机
1 球磨机
➢溢流型球磨机的特点 产物从排料中空轴颈中溢流出去，磨矿时间长，产物 粒度较细，适宜的磨碎产物-0.074mm粒级占80%以上。 结构简单，价格低廉，常用作细磨设备。 缺点是磨碎过程中“过粉碎”现象严重，磨矿效率较 低。
破碎作用发生在两个辊子间，产生的挤压被机架吸收，设 备基础工程量小，土建投资少。
应用特点6：实现了“多碎少磨”
以预粉磨为代表的高压辊磨破碎作业，不但有较好的选择 性破碎效果，而且形成大量的细粒和微细粒产品，大量的矿物 完成了初步解离，因此具备了较好的分选条件，充分实现了“多 碎少磨”方针。
2 高压辊磨机
应用特点7：显著降本扩能
层压破碎为高效的压应力破碎，效率明显高于以压应力和 剪应力为主的常规破碎和球磨，破碎能耗低；料饼中大量的细 粒和微细粒以及粗粒内部丰富的应力微裂纹使后续球磨系统电 耗下降，产能显著提高。
应用特点8：设备运转平稳，维修方便
物料通过静压挤碎，没有激烈碰撞和冲击，噪音低于75分 贝，设备给料、破碎和排料都在相对密闭的系统内完成，而且 设备数量少，除尘点少，生产环境整洁；辊面磨损后可现场更 换、在线维修，操作简便快捷；易实现大型化和自动化。
结构与球磨机类似 采用格子型排矿方式
附：其他磨矿机械
砾磨机
➢特点：能耗小、生产费用低、节省金属材料(如磨矿 介质)、能避免金属对物料的污染等，特别适用于对物 料有某些特殊要求的场合。 ➢应用：用于处理金、银、重晶石等金属和非金属矿石。 使用砾磨机时，转速一般比球磨机略高，常为临界转 速的85%—90％，矿浆浓度一般比球磨机低5%一10%。
磨矿与分级
筛分与分级的比较
磨矿与分级
➢与磨矿机械相连的分级设备的用途 1 预先分级，把磨机给料中不需磨细的合格物料预先 分出，只将不合格的粗粒送去磨矿； 2 检查分级，将磨矿排料中粒度合格的物料分出，不 合格的粗粒返回再处理。 3 溢流控制分级，把上一级分级设备的溢流再分级， 从而得到更细的溢流。
应用特点4：设备适应能力强
高压辊磨机的喂料中含有一定的水份和泥，有利于生成一 种自生的耐磨表面，矿石更有利于形成层压，对传统细碎作业 难以通过的含水、含泥偏高的粘性矿石也能够处理，大大提高 了设备的适应能力。
2 高压辊磨机
应用特点5：单机处理能力大、土建投资省
设备生产能力大、工艺配置简单、结构紧凑、外形尺寸小、 占地面积小，单机处理能力从50t/h到3000t/h以上。
1 球磨机
格子型球磨机在新建、扩建选矿厂有优先选用的趋势：
(1)格子型球磨机的生产能力比同规格的溢流型球磨机 高20%~30%.
(2)格子型球磨机的排矿端装有格子板，具有强制排矿 作用，加速矿浆通过的速度，从而使其矿石过粉碎现 象较溢流型球磨机少。
(3)为求全厂磨矿设备划一，两段磨矿有时往往选用同 一种规格。
成都利君实业有限公司的高压辊磨机
2 高压辊磨机
应用特点1：破碎比大，产品粒度细
由于入磨粒度越细，磨机产量越高，而能耗降低越显著。 普通圆锥破碎机的产品平均粒度一般在10mm左右，-5mm含量 占到4.74%；而高压辊磨机破碎后产品粒度可控制在-3mm，其 中-0.074mm含量能占到20%，实现“多碎少磨”或“以碎代磨”。
附：其他磨矿机械
自磨机
➢借助矿石本身在筒体内的冲击和磨剥作用，使矿石达 到粉碎。 ➢特点： (1)简体直径大，长度短，一般D／L＝3。 为了减轻物料的轴向离析，提高磨机生产能力和强化 磨碎过程的选择性。 (2)中空轴颈的直径大，长度短。 直径大是为了适应给矿块度大的需要，长度短使给矿 通畅。
附：其他磨矿机械 自磨机
2 高压辊磨机 高压辊磨机方案能耗与成本
2 高压辊磨机
高压辊磨机节能方案 高压辊磨方案的主体设备总功率比传统碎磨工艺主
体设备的总功率少2430kW，年节约电耗1603.8万度。 高压辊磨机方案中，设备总数少13台，基建费用节
约40%以上； 由于球磨机的台数是传统方案的一半，且高压辊处
理后球磨功指数降低20%以上，即矿石变软易磨，因 此可以预判单位产品的钢耗会降低60%以上。
3 螺旋分级机
螺旋分级机用于选矿厂中与球磨机配成闭路循环流程分 级矿浆，或在重力选矿中分级矿砂和细泥，或金属选矿 流程中对矿浆进行粒度分级，以及洗矿中的脱泥、脱水 等作业。