筛分破碎与磨矿

1、筛分破碎及磨矿筛分破碎及磨矿中国地质大学第一章第一章 绪论绪论第一节第一节 选矿的目的和任务选矿的目的和任务一、矿物、矿石概述一、矿物、矿石概述 矿物矿物是在地壳中由于自然的物理化学作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自然元素（如金、石用或生物作用所生成的自然元素（如金、石墨、硫磺）和自然化合物（如黄铜矿、磁铁墨、硫磺）和自然化合物（如黄铜矿、磁铁矿、石英），其成分比较均一。矿、石英），其成分比较均一。 在自然界，除少数矿物为液体（如汞）在自然界，除少数矿物为液体（如汞）外，多数为固体，外，多数为固体，固体矿物都具有一定的晶固体矿物都具有一定的晶体结构和物理化学性质。从而为识别

2、、分选体结构和物理化学性质。从而为识别、分选和利用这些矿物提供了依据。和利用这些矿物提供了依据。 与选矿有关的矿物性质主要有与选矿有关的矿物性质主要有密度、磁性、密度、磁性、导电性及润湿性、形状、粒度、颜色、光泽、导电性及润湿性、形状、粒度、颜色、光泽、发光性、放射性、摩擦性质以及化学性质等发光性、放射性、摩擦性质以及化学性质等。 如，矿物的密度是指单位体积矿物的质量。如，矿物的密度是指单位体积矿物的质量。它是重选的依据。它是重选的依据。矿物的磁性是它们被磁极吸引或排斥的性质。矿物的磁性是它们被磁极吸引或排斥的性质。它是磁选的依据。它是磁选的依据。矿物的润湿性是指矿物能被水润湿的程度。它矿物的

3、润湿性是指矿物能被水润湿的程度。它是浮选的依据。是浮选的依据。矿物的化学性质是化学选矿的依据。矿物的化学性质是化学选矿的依据。等。等。 选矿实践中，往往还采取人为的方法来选矿实践中，往往还采取人为的方法来扩大矿物物理化学性质的差异。以提高分选扩大矿物物理化学性质的差异。以提高分选效率。如，用磁化焙烧的方法改变矿物磁性；效率。如，用磁化焙烧的方法改变矿物磁性；用浮选药剂改变矿物的自然润湿性，以达到用浮选药剂改变矿物的自然润湿性，以达到浮选的目的。浮选的目的。等。等。 矿物在地壳中分布不均匀，但在地质作用矿物在地壳中分布不均匀，但在地质作用下，可以形成相对富集的矿物集合体。下，可以形成相对富集的矿

4、物集合体。 在现代技术经济条件下，可以开采、加工、在现代技术经济条件下，可以开采、加工、利用的矿物集合体叫做利用的矿物集合体叫做矿石矿石 。否则称为。否则称为岩岩石石。地壳中具有开采价值的矿石积聚区，通。地壳中具有开采价值的矿石积聚区，通常成为常成为矿床矿床。 矿石由有用矿物和脉石矿物所组成。矿石由有用矿物和脉石矿物所组成。 有用矿物有用矿物：能为国民经济利用的矿物，：能为国民经济利用的矿物，即选矿所要选的目的矿物；即选矿所要选的目的矿物； 脉石矿物脉石矿物：目前尚无法富集或国民经济：目前尚无法富集或国民经济尚不能利用的矿物。尚不能利用的矿物。 脉石矿物有无经济价值是相对的，它会脉石矿物有无经

5、济价值是相对的，它会随着技术条件及场合的变化而变化。同样，随着技术条件及场合的变化而变化。同样，矿石和岩石的划分也不是绝对的。随着国民矿石和岩石的划分也不是绝对的。随着国民经济需要的增长和科学技术的发展，更多的经济需要的增长和科学技术的发展，更多的岩石可能升格为矿石。岩石可能升格为矿石。矿石的性质及其与选矿的关系：矿石的性质及其与选矿的关系： 矿石的性质包括矿石的化学成分、矿物矿石的性质包括矿石的化学成分、矿物组成、结构构造（如颗粒和集合体的大小、组成、结构构造（如颗粒和集合体的大小、形状、分布以及颗粒间的连晶等等）、矿石形状、分布以及颗粒间的连晶等等）、矿石中有用元素的赋存状态、矿石的物理化

6、学性中有用元素的赋存状态、矿石的物理化学性质等，它们都与选矿密切相关，是选矿的重质等，它们都与选矿密切相关，是选矿的重要依据。例如，要依据。例如，（1）根据矿石的化学成分及矿物组成可以）根据矿石的化学成分及矿物组成可以确定应该回收哪些有用成份（矿物及元素），确定应该回收哪些有用成份（矿物及元素），应该去除哪些有害杂质（矿物及元素）；应该去除哪些有害杂质（矿物及元素）； （2）根据矿石的结构构造及有用成分的赋存）根据矿石的结构构造及有用成分的赋存状态，可以判定磨矿的单体解离粒度，矿石状态，可以判定磨矿的单体解离粒度，矿石的可选性以及综合利用有用成分的可能性；的可选性以及综合利用有用成分的可能性；

7、 （3）根据矿石的物理化学性质，可以初步分）根据矿石的物理化学性质，可以初步分析宜采用哪些选矿方法，选择最有效的选矿析宜采用哪些选矿方法，选择最有效的选矿流程以及了解可能影响选别过程的因素等等。流程以及了解可能影响选别过程的因素等等。 二、选矿的目的和任务二、选矿的目的和任务1 1、选矿的定义、选矿的定义选矿选矿，又称有用矿物精选，它是将矿石中有，又称有用矿物精选，它是将矿石中有用矿物成分使之富集的一门技术科学。用矿物成分使之富集的一门技术科学。2 2、选矿的目的和任务、选矿的目的和任务选矿的目的和任务如下：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，）将矿石中的有用矿物和脉

8、石矿物分离，富集有用矿物；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。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例如，许多铜矿石含铜不足1，铅锌矿，铅锌矿石中铅锌含量往往不到石中铅锌含量往往不到10，贫铁矿含铁仅，贫铁矿含铁仅30左右。而冶炼时需要原料的金属含量大左右。而冶炼时需要原料的金属含量大都分别为含铜都分别为含铜12一一30，含铅，含铅4070，含锌含锌40一一59，含铁，含铁60一一65。可

9、见，。可见，对于开采后的矿石在送往冶炼之前，需将主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。过程要用选矿的方法来实现。 （2）尽可能回收伴生的有用矿物，充分、）尽可能回收伴生的有用矿物，充分、经济、合理地综合利用矿产资源；经济、合理地综合利用矿产资源； 我国无论是金属矿还是非金属矿，一个突我国无论是金属矿还是非金属矿，一个突出的特点是共生矿多，因此，必须通过选矿出的特点是共生矿多，因此，必须通过选矿将共生的有用组分分离成单

10、独精矿才能进一将共生的有用组分分离成单独精矿才能进一步被利用，才能充分利用矿产资源。如桃林步被利用，才能充分利用矿产资源。如桃林PbPb、ZnZn矿中，不仅能获得矿中，不仅能获得PbPb、ZnZn产品，由于产品，由于它含萤石较高（它含萤石较高（12.56%12.56%），通过选矿得到品），通过选矿得到品位位97.12%97.12%的萤石产品，达到了综合利用的目的萤石产品，达到了综合利用的目的。的。 （3）除去矿石中的有害杂质，提高选矿产）除去矿石中的有害杂质，提高选矿产品质量。品质量。 矿石中除了有用成分外，往往含有有害杂矿石中除了有用成分外，往往含有有害杂质，例如，对于高炉炼铁，硫、磷是有害

11、杂质，例如，对于高炉炼铁，硫、磷是有害杂质，用于造纸工业的粘土，微量铁是十分有质，用于造纸工业的粘土，微量铁是十分有害的。所以在冶炼或加工利用前，尽可能用害的。所以在冶炼或加工利用前，尽可能用选矿方法除去。另外有些分离出来的有害杂选矿方法除去。另外有些分离出来的有害杂质还可以质还可以“变害为利变害为利”。例如，钟祥累托石。例如，钟祥累托石粘土岩中常含有较高含量黄铁矿，其影响了粘土岩中常含有较高含量黄铁矿，其影响了累托石粘土的性质，通过分选，将黄铁矿分累托石粘土的性质，通过分选，将黄铁矿分选出来，一方面改善了累托石粘土的性能，选出来，一方面改善了累托石粘土的性能，分选出来的黄铁矿还可以综合利用。

12、分选出来的黄铁矿还可以综合利用。 （4）对非金属矿而言，还有一项任务，就）对非金属矿而言，还有一项任务，就是对矿石或选矿产品进行粉磨加工，并分为是对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。不同规格的最终产品。第二节第二节 选矿方法与选矿过程选矿方法与选矿过程一、选矿方法一、选矿方法 将矿石中有用矿物和脉石矿物、有用矿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物和有用矿物进行分离所采用的方法称选矿方法。方法。 选矿方法分机械选矿法和化学选矿法两大选矿方法分机械选矿法和化学选矿法两大类。类。 1、机械选矿法机械选矿法：根据矿物的物理性质和：根据矿物的物理

13、性质和物理化学性质进行选别的方法。最常用的机物理化学性质进行选别的方法。最常用的机械选矿法是重力选矿法（简称重选法），磁械选矿法是重力选矿法（简称重选法），磁力选矿法（简称磁选法），浮游选矿法（简力选矿法（简称磁选法），浮游选矿法（简称浮选法）。除这三种最常用的选矿方法外，称浮选法）。除这三种最常用的选矿方法外，还有电选法，还有电选法， 拣选法，摩擦选矿，按粒度、拣选法，摩擦选矿，按粒度、形状的分选法等。形状的分选法等。 2、化学选矿、化学选矿：利用化学作用将矿石中的：利用化学作用将矿石中的有用组分与杂质组分分开，达到选矿和提纯有用组分与杂质组分分开，达到选矿和提纯的目的。是目前处理成分复杂难

14、选矿石以及的目的。是目前处理成分复杂难选矿石以及制备高纯原料的重要手段。制备高纯原料的重要手段。 二、选矿过程二、选矿过程 选矿过程选矿过程：是由选别前的准备作业、选别：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。续加工的生产过程。 表示矿石连续加工的工艺过程称为表示矿石连续加工的工艺过程称为选矿工选矿工艺流程艺流程。用线和图表示流程时，叫。用线和图表示流程时，叫工艺流程工艺流程图图。 （一）选别前的准备作业（一）选别前的准备作业 顾名思义，这是分选前的准备工作，因为顾名思义，这是分选前的准备工作，因为分选前矿石块度往

15、往很大，有用矿物和脉石分选前矿石块度往往很大，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。法的需要，为分选作业做准备。选别前的准备作业一般包括选别前的准备作业一般包括破碎与筛分破碎与筛分；磨磨矿与分级矿与分级两部分。两部分。 （二）选别作业（二）选别作业 根据矿石中各矿物的不同性质，采用适当根据矿

16、石中各矿物的不同性质，采用适当的选矿方法，将已的选矿方法，将已单体解离的单体解离的有用矿物和脉有用矿物和脉石矿物分离开的工序。石矿物分离开的工序。 （三）选别后产品处理作业（三）选别后产品处理作业主要包括精矿脱水作业和尾矿处理作业。设立主要包括精矿脱水作业和尾矿处理作业。设立该作业有两方面的原因：该作业有两方面的原因：（1）除干式选矿外，湿式选矿产品都含有大）除干式选矿外，湿式选矿产品都含有大量的水分，为满足使用要求及运输方便，必须量的水分，为满足使用要求及运输方便，必须脱除其中水分。脱除其中水分。（2）选矿的尾矿中尚存少量有用组分，有可）选矿的尾矿中尚存少量有用组分，有可能成为未来的资源。目

17、前，有些尾矿已被开发能成为未来的资源。目前，有些尾矿已被开发利用作为硅酸盐工业的原料，故要妥善堆放。利用作为硅酸盐工业的原料，故要妥善堆放。有些选矿药剂有毒，不能随便排放，必须作净有些选矿药剂有毒，不能随便排放，必须作净化处理。水达标后还可回水再用。化处理。水达标后还可回水再用。第三节第三节 选矿的工艺指标选矿的工艺指标 是用来评价选矿过程和结果的技术指标。常用是用来评价选矿过程和结果的技术指标。常用的选矿指标有：的选矿指标有： （一）产品的品位（一）产品的品位 矿物原料及选矿产品中有用成分的质量对于该矿物原料及选矿产品中有用成分的质量对于该产品质量之比；常用百分数表示。对金、银等贵产品质量之

18、比；常用百分数表示。对金、银等贵金属矿，用金属矿，用g/t表示。表示。品位计算公式为：品位计算公式为： 原料或产品中有用成分质量原料或产品中有用成分质量/原料或产品的质量原料或产品的质量 通常以希腊字母通常以希腊字母表示原矿品位、表示原矿品位、表示精矿品位、表示精矿品位、表示尾矿品位。表示尾矿品位。矿石经过选别后，可以得到以下几种产品：矿石经过选别后，可以得到以下几种产品：精矿精矿：是原矿经过选别后得到的有用矿物含量：是原矿经过选别后得到的有用矿物含量较高，适合于用户需要的最终产品。较高，适合于用户需要的最终产品。尾矿尾矿：是原矿经过选别后得到的有用矿物含量：是原矿经过选别后得到的有用矿物含量

19、很低，其中大部分是脉石矿物，不需要进一步很低，其中大部分是脉石矿物，不需要进一步处理或目前技术上、经济上不适于进一步处理处理或目前技术上、经济上不适于进一步处理的产品。的产品。中矿中矿：是原矿经过选别后得到的中间产品（或：是原矿经过选别后得到的中间产品（或称半成品），其中有用矿物含量比精矿低，但称半成品），其中有用矿物含量比精矿低，但比尾矿高，因此中矿还需进一步加工处理。比尾矿高，因此中矿还需进一步加工处理。 选矿产品的品位是一个重要指标，如果选矿产品的品位是一个重要指标，如果选矿产品的品位达不到工业要求，就无法利选矿产品的品位达不到工业要求，就无法利用。如某地一个品位较好、我国十分急缺的用。

20、如某地一个品位较好、我国十分急缺的中型硫化钴矿床，就是经选矿实验产品品位中型硫化钴矿床，就是经选矿实验产品品位达不到工业要求，迄今仍为达不到工业要求，迄今仍为“呆矿呆矿”。当精。当精矿品位达到工业要求时，也会根据品位划分矿品位达到工业要求时，也会根据品位划分为不同的产品品级。为不同的产品品级。（二）产品的产率（二）产品的产率 产品质量与原矿质量之比的百分数，称为该产产品质量与原矿质量之比的百分数，称为该产品的产率。以品的产率。以表示，某选厂每昼夜处理原矿表示，某选厂每昼夜处理原矿1000t(Q1)，获得精矿获得精矿50t(Q2)，则精矿产率为：则精矿产率为： 精精=(Q2/Q1)100%=5%

21、尾矿产率为：尾矿产率为：尾尾=(Q1-Q2)/Q1100%=95% ， 或或尾尾=100%-精精=95% 实际工作中不可能将这两种产品分别称重，而实际工作中不可能将这两种产品分别称重，而是用原矿、精矿和尾矿中的品位计算得是用原矿、精矿和尾矿中的品位计算得精精。 计算计算公式为：公式为： 精精=（-）/（-）100%（三）选矿比（三）选矿比 原矿质量与精矿质量之比值，称为选矿原矿质量与精矿质量之比值，称为选矿比。比。 它表示选出一吨精矿需处理几吨原矿。它表示选出一吨精矿需处理几吨原矿。 如上例的选矿比为：选矿比如上例的选矿比为：选矿比=1000/50=20。（四）富矿比（四）富矿比 精矿品位（精

22、矿品位（）与原矿品位（与原矿品位（）之比，之比，称富矿比。其计算公式为：称富矿比。其计算公式为： I=/ 它表示精矿中有用成分含量比原矿中该它表示精矿中有用成分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含量增加的倍数，即选矿过程中有用成分的富集程度。有用成分的富集程度。（五）回收率（五）回收率 精矿中有用组分质量与原矿中该有用精矿中有用组分质量与原矿中该有用组分质量之比的百分数，称为该有用组分组分质量之比的百分数，称为该有用组分在精矿中的回收率，通常用希腊字母在精矿中的回收率，通常用希腊字母表表示。示。 回收率可用下式计算：回收率可用下式计算：=/100% 有用成分的回收率也是

23、一个十分重要有用成分的回收率也是一个十分重要的指标，回收率太低，不但资源未得到充的指标，回收率太低，不但资源未得到充分利用，矿山经济效益也会受到很大影响。分利用，矿山经济效益也会受到很大影响。反之，回收率的提高，不仅资源得到了充反之，回收率的提高，不仅资源得到了充分利用，又可大大提高经济效益。分利用，又可大大提高经济效益。 如，一个日产如，一个日产10kg黄金的矿山，选矿黄金的矿山，选矿回收率只要提高回收率只要提高1%，在基本不增加成本，在基本不增加成本的情况下，每天就可多回收将近的情况下，每天就可多回收将近100g黄金，黄金，一年可获一年可获200多万元的纯收入。多万元的纯收入。 不但要提高

24、主产有用组分的回收率，还要充分不但要提高主产有用组分的回收率，还要充分回收各种共生与伴生的有用组分，不但可一矿变回收各种共生与伴生的有用组分，不但可一矿变多矿，还可使资源得到充分利用。如，我国著名多矿，还可使资源得到充分利用。如，我国著名的德兴超大型斑岩铜矿床，矿区铜平均品位仅的德兴超大型斑岩铜矿床，矿区铜平均品位仅0.49%,矿山效益不算太好，后来发现其中含金矿山效益不算太好，后来发现其中含金0.19g/t,可以回收，这样给国家增加了可以回收，这样给国家增加了200吨黄金资吨黄金资源量，相当一座超大型规模金矿山。每年矿山可源量，相当一座超大型规模金矿山。每年矿山可回收数吨黄金，足够矿山职工发

25、工资，矿山经济回收数吨黄金，足够矿山职工发工资，矿山经济效益大大提高。这方面的例子是很多的。效益大大提高。这方面的例子是很多的。 显然在保证精矿品位不降低的情况下，回收率显然在保证精矿品位不降低的情况下，回收率越高，选别作业回收的有用组分的量就越多，选越高，选别作业回收的有用组分的量就越多，选矿的效果就越好。矿的效果就越好。例题：某铁矿选矿厂每昼夜处理例题：某铁矿选矿厂每昼夜处理1000t原矿原矿,获得获得350t精矿精矿,测得原矿中铁品位为测得原矿中铁品位为33%,精精矿中铁品位为矿中铁品位为66%,计算该铁矿选矿厂的精计算该铁矿选矿厂的精矿产率、选矿比、富矿比及铁的回收率。矿产率、选矿比、

26、富矿比及铁的回收率。解：精矿产率（解：精矿产率（精矿精矿）为：）为：精矿精矿 = Q精矿精矿/Q原原矿矿100%=350/1000100%=35%选矿比为：选矿比选矿比为：选矿比=Q原矿原矿/Q精矿精矿=1000/350=2.9富矿比为：富矿比富矿比为：富矿比=/=66/33=2回收率（回收率（）为：为：=精矿精矿/100%=70%第二章第二章 选别前准备作业选别前准备作业第一节第一节 概述概述 一、准备作业的内容一、准备作业的内容 主要包括破碎筛分和磨矿分级。主要包括破碎筛分和磨矿分级。有时还可包有时还可包含洗矿、预选等作业。含洗矿、预选等作业。 （一）破碎与磨矿（一）破碎与磨矿 破碎与磨矿

27、都是选别前矿石的粉碎作业，只破碎与磨矿都是选别前矿石的粉碎作业，只是产品粒度不同而已。是产品粒度不同而已。产品粒度产品粒度大于大于5mm的粉碎过程称的粉碎过程称破碎破碎； 产品粒度产品粒度小于小于5mm的粉碎过程称为的粉碎过程称为磨矿磨矿。产品粒度产品粒度小于小于10m的粉碎过程称为的粉碎过程称为超细磨矿超细磨矿。 （二）筛分与分级（二）筛分与分级 筛分筛分：指松散物料通过筛子（单层或多：指松散物料通过筛子（单层或多层），按粒度分成不同粒级的过程。它是层），按粒度分成不同粒级的过程。它是与破碎作业配合的生产过程。与破碎作业配合的生产过程。 分级分级：是将粒度、形状和相对密度不同：是将粒度、形状

28、和相对密度不同的矿粒在介质（水或空气）中，按沉降速的矿粒在介质（水或空气）中，按沉降速度的差异，分成若干级别的作业。在磨矿度的差异，分成若干级别的作业。在磨矿作业中，通常采用湿式分级作业。作业中，通常采用湿式分级作业。（三）选别前准备作业的目的（三）选别前准备作业的目的 1、使物料达到、使物料达到“单体解离单体解离”的要求。只的要求。只有矿物单体才能进行选别，很多连生体和有矿物单体才能进行选别，很多连生体和岩屑就难以将有用矿物分选出来。岩屑就难以将有用矿物分选出来。 2 2、准备适合于选别的粒度。所谓合适粒、准备适合于选别的粒度。所谓合适粒度是指大小合适，粒度均匀度是指大小合适，粒度均匀, ,

29、同一矿种，不同一矿种，不同选矿方法对粒度的要求不同。同选矿方法对粒度的要求不同。 （四）准备作业在选矿中的地位（四）准备作业在选矿中的地位 （1 1）破碎和磨矿过程在选矿厂占有重）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。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，否则就会出现两个粒

30、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（消耗动力和问题：一是增加了加工费用（消耗动力和材料），一是造成过粉碎而恶化选矿过程，材料），一是造成过粉碎而恶化选矿过程，故粉碎粒度要故粉碎粒度要“恰到好处恰到好处”。 （2）选矿厂的破碎磨矿设备基建费几乎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亦约占选矿总成本的3050%。因此，。因此，确确定合理的粉碎粒度和工艺流程，合理选用、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，对于提高生使用、维护破碎和磨矿设备，对于提高生产能力，减少基建投

31、资、节约能耗，降低产能力，减少基建投资、节约能耗，降低选矿成本和改善选矿指标，具有重要作用选矿成本和改善选矿指标，具有重要作用。一、破碎一、破碎（一）粉碎方式（一）粉碎方式选矿中主要利用机械能粉碎矿石，主要有以选矿中主要利用机械能粉碎矿石，主要有以下五种粉碎方式：下五种粉碎方式：1 1挤压破碎挤压破碎（IIII2 21 1a a）：）：物料在两个物料在两个工作面之间受到缓慢增大的压力作用而破碎。工作面之间受到缓慢增大的压力作用而破碎。这种方法大多用于脆性、坚硬物料的粗碎。这种方法大多用于脆性、坚硬物料的粗碎。 2 2劈裂破碎劈裂破碎（IIII2 21 1b b）：）：用一个尖用一个尖棱棱( (

32、或平面或平面) )和一个带有尖棱的工作表面和一个带有尖棱的工作表面挤压矿石时，矿石将沿压力作用线的方挤压矿石时，矿石将沿压力作用线的方向劈裂。向劈裂。3 3折断破碎折断破碎（IIII2 21 1c c）：）：矿石受弯矿石受弯曲作用而破碎。曲作用而破碎。 4 4研磨破碎研磨破碎（IIII2 21 1d d）: : 矿石与运矿石与运动的工作面之间存在相对运动而受一定的动的工作面之间存在相对运动而受一定的压力和压力和剪切力作用。当剪切应力达到矿石剪切力作用。当剪切应力达到矿石的剪切强度时，矿石即被粉碎。这种方法的剪切强度时，矿石即被粉碎。这种方法多用于小块物料的细磨。多用于小块物料的细磨。 5 5冲

33、击破碎冲击破碎（IIII2 21 1e e）：）：物料受到物料受到足够大的瞬时冲击力而破碎，这种方法主足够大的瞬时冲击力而破碎，这种方法主要用于脆性物料的破碎。要用于脆性物料的破碎。（二）破碎阶段和破碎比（二）破碎阶段和破碎比 生产实践中，破碎阶段按给料粒度和破碎生产实践中，破碎阶段按给料粒度和破碎产品粒度可大致分为三个阶段产品粒度可大致分为三个阶段, ,见下表：见下表： 破碎阶段的划分是相对的。它与选矿破碎阶段的划分是相对的。它与选矿厂的规模和其他条件有关，随着破碎新设厂的规模和其他条件有关，随着破碎新设备、新工艺的出现和应用而发生变化。如备、新工艺的出现和应用而发生变化。如大型破碎机、自磨

34、和半自磨机的应用，使大型破碎机、自磨和半自磨机的应用，使破碎流程阶段简破碎流程阶段简化，而且效率提高。化，而且效率提高。 破碎比破碎比（i i）：）：给料中最大矿块的尺寸给料中最大矿块的尺寸（D D）与破碎产品中的最大矿块尺寸（与破碎产品中的最大矿块尺寸（d d）的的比值比值, ,i=D/di=D/d。 每阶段达到的破碎比称每阶段达到的破碎比称阶段破碎比阶段破碎比或或部部分破碎比分破碎比，所有各阶段总共达到的破碎比称，所有各阶段总共达到的破碎比称为为总破碎比总破碎比。 总破碎比等于各阶段破碎比的总破碎比等于各阶段破碎比的连乘积连乘积。一定的破碎设备，其破碎比范围一定，因此，一定的破碎设备，其破

35、碎比范围一定，因此，总破碎比往往决定了破碎段数。总破碎比往往决定了破碎段数。 （二）常用破碎设备（二）常用破碎设备 选矿厂采用的破碎机的种类，主要取决选矿厂采用的破碎机的种类，主要取决于矿石性质、选矿厂的生产能力和破碎产品于矿石性质、选矿厂的生产能力和破碎产品的粒度。的粒度。常用破碎设备类型见下表：常用破碎设备类型见下表： 1 1、几种破碎设备简介、几种破碎设备简介（1 1）颚颚式破碎机式破碎机 颚式破碎机是广泛应用的一种粗破碎机颚式破碎机是广泛应用的一种粗破碎机, ,它特别适合于它特别适合于中、小型厂矿石的粗碎。中、小型厂矿石的粗碎。常用常用的颚式破碎机按动颚的运动特征主要有简单的颚式破碎机

36、按动颚的运动特征主要有简单摆动型、复杂摆动型。摆动型、复杂摆动型。 颚式破碎机工作示意图：颚式破碎机工作示意图： （2）旋回破碎机及圆锥破碎机）旋回破碎机及圆锥破碎机 这两种破碎机的结构基本相同，工作这两种破碎机的结构基本相同，工作原理也一致。其结构皆为三个主要部件：原理也一致。其结构皆为三个主要部件：机座、可动锥和固定锥。这两种破碎机都机座、可动锥和固定锥。这两种破碎机都是连续工作的破碎机械。是连续工作的破碎机械。 旋回破碎机（粗碎圆旋回破碎机（粗碎圆锥破碎机）：锥破碎机）：旋回破碎机的生产能力旋回破碎机的生产能力较高，破碎比可达较高，破碎比可达35。主要用于大型矿山的矿主要用于大型矿山的矿

37、石粗碎。石粗碎。 圆锥破碎机：圆锥破碎机：分为标准、中型和短分为标准、中型和短头三种类型。头三种类型。 圆锥破碎机的生产能圆锥破碎机的生产能力大，破碎比力大，破碎比i=35，产品粒度均匀。主要产品粒度均匀。主要用于硬矿石、中硬矿用于硬矿石、中硬矿石的中碎（标准型、石的中碎（标准型、中型）、细碎（短头中型）、细碎（短头型）。型）。 (3) 辊式破碎机辊式破碎机 常用的一种辊式破碎机是双辊破碎机。常用的一种辊式破碎机是双辊破碎机。主要适用于小型厂，避免过粉碎物料的中、主要适用于小型厂，避免过粉碎物料的中、细碎。细碎。 二、筛分二、筛分（一）筛分的任务与分类（一）筛分的任务与分类 按照应用目的和使用

38、场合的不同，以及筛分作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：以下几种：1 1、独立筛分、独立筛分 当筛分产品作为最终产品供给用户使用时，称当筛分产品作为最终产品供给用户使用时，称为独立筛分，以满足不同用途和不同用户要求。如，为独立筛分，以满足不同用途和不同用户要求。如，对于煤炭工业，独立筛分主要是指生产不同粒级商对于煤炭工业，独立筛分主要是指生产不同粒级商品的筛分。品的筛分。 2准备筛分准备筛分 当筛分是为分选作业提供不同粒级的人当筛分是为分选作业提供不同粒级的人选矿物时，称为准备筛分。不同的分

39、选作业选矿物时，称为准备筛分。不同的分选作业及分选设备对粒度有一定的要求。如对于煤及分选设备对粒度有一定的要求。如对于煤炭工业，各种选煤设备都应供给适宜粒级的炭工业，各种选煤设备都应供给适宜粒级的原煤。过粗的大块；过细的微粒难以回收。原煤。过粗的大块；过细的微粒难以回收。另外，原煤粒度对分选效果也有很大影响，另外，原煤粒度对分选效果也有很大影响，各种选煤方法的分选粒度范围见表各种选煤方法的分选粒度范围见表-2-9-2-9。 3、辅助筛分、辅助筛分即与破碎作业配合的筛分。可分为以下几种：即与破碎作业配合的筛分。可分为以下几种： （1 1）预先筛分）预先筛分：物料进入破碎机前的筛分。：物料进入破碎

40、机前的筛分。即预先分出粒度合格的物料即预先分出粒度合格的物料, ,使它不再进入破碎使它不再进入破碎机，以免过粉碎和提高破碎机的生产效率。机，以免过粉碎和提高破碎机的生产效率。 （2 2）检查筛分）检查筛分：物料从破碎机排出后的筛分。：物料从破碎机排出后的筛分。目的是检查破碎产物的粒度，通不过者返回破目的是检查破碎产物的粒度，通不过者返回破碎机，使产品符合粒度要求。碎机，使产品符合粒度要求。（3 3）预先及检查筛分）预先及检查筛分：一个筛分作业同时起：一个筛分作业同时起预先筛分和检查筛分的作用。预先筛分和检查筛分的作用。 采用检查筛分作业会使破碎车间设备配置采用检查筛分作业会使破碎车间设备配置复

41、杂化，增加基建投资费用，一般情况下，复杂化，增加基建投资费用，一般情况下，只在最后一段破碎作业才采用检查筛分。只在最后一段破碎作业才采用检查筛分。 4脱水筛分脱水筛分 将伴有大量水的碎散物料将伴有大量水的碎散物料( (如渣浆、泥如渣浆、泥浆、矿浆等浆、矿浆等) )作为筛分原料，以脱除其中液作为筛分原料，以脱除其中液相为目的的筛分称为脱水筛分。例如湿法选相为目的的筛分称为脱水筛分。例如湿法选矿或选煤生产，精、尾矿矿或选煤生产，精、尾矿( (煤煤) )中含有大量的中含有大量的水，脱水筛分一方面可以提高产品质量，便水，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于贮存和运

42、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，冬季装、卸车的困难，另一方面可以回收水，以便循环使用。以便循环使用。 5脱泥筛分与脱介筛分脱泥筛分与脱介筛分 为达到一定的工艺目的，将碎散物料或为达到一定的工艺目的，将碎散物料或伴水的碎散物料作为筛分原料，脱除其中细伴水的碎散物料作为筛分原料，脱除其中细粒的筛分，称为脱泥筛分或脱介筛分。例如，粒的筛分，称为脱泥筛分或脱介筛分。例如，在重介质选煤时，为了减轻煤泥对介质系统在重介质选煤时，为了减轻煤泥对介质系统的污染，在煤进入重介质分选机前所进行的的污染，在煤进入重介质分选机前所进行的脱泥筛分。脱泥筛分。 6选择性筛分选择性筛分

43、选择性选择性筛分是将碎散物料按几何尺寸筛分是将碎散物料按几何尺寸( (粒度粒度) )进行分离的，起分选有用矿物的作进行分离的，起分选有用矿物的作用。用。 例如，在以含黄铁矿为主的高硫煤中，例如，在以含黄铁矿为主的高硫煤中，硫分大部分集中在大块煤内，通过筛分可硫分大部分集中在大块煤内，通过筛分可将硫分除将硫分除 （二）筛分机（二）筛分机 筛分机的种类很多，选矿厂普遍采用的筛分筛分机的种类很多，选矿厂普遍采用的筛分机有以下几种机有以下几种: 1、格筛：格筛：水平安装在储矿仓的上部，保证粗水平安装在储矿仓的上部，保证粗碎机的入料粒度符合要求。筛上的大块矿石再碎机的入料粒度符合要求。筛上的大块矿石再经

44、人工破碎后过筛。经人工破碎后过筛。 2、棒条筛棒条筛：棒条筛一般装置成一定的倾斜角：棒条筛一般装置成一定的倾斜角度，矿石依靠自重，自上而下沿筛面滑滚，小度，矿石依靠自重，自上而下沿筛面滑滚，小者从棒条间隙落下，大着从筛面滑到破碎机中者从棒条间隙落下，大着从筛面滑到破碎机中破碎。棒条筛一般用于大于破碎。棒条筛一般用于大于50mm的粗粒物料的粗粒物料作粗，中碎前的预先筛分。作粗，中碎前的预先筛分。3、惯性振动筛惯性振动筛：是目前常用的一种筛分机，用：是目前常用的一种筛分机，用于中、细粒物料的筛分。可筛分潮湿和粘性物于中、细粒物料的筛分。可筛分潮湿和粘性物料。料。4、自定中心振动筛自定中心振动筛：主

45、要为中、细碎筛分设备，：主要为中、细碎筛分设备，筛分效率高，应用广泛。筛分效率高，应用广泛。5 5、弧形筛和细筛弧形筛和细筛：都是湿式细粒级筛分设备。：都是湿式细粒级筛分设备。 第三节第三节 磨矿与分级磨矿与分级 一、磨矿一、磨矿 磨矿是准备作业中最重要的环节，表磨矿是准备作业中最重要的环节，表现在两方面：一是磨矿占了全厂动力消耗现在两方面：一是磨矿占了全厂动力消耗总量的总量的45%-65%45%-65%，并且是金属材料消耗最，并且是金属材料消耗最大的作业；二是磨矿的生产能力直接决定大的作业；二是磨矿的生产能力直接决定了选矿厂的生产能力。了选矿厂的生产能力。 （一）磨矿阶段与磨矿比（一）磨矿阶

46、段与磨矿比 通常将磨矿阶段划分为粗磨、中磨、通常将磨矿阶段划分为粗磨、中磨、细磨阶段。各阶段的粒度界限见下表：细磨阶段。各阶段的粒度界限见下表： 磨矿比磨矿比：磨矿比的求法与破碎比一样：磨矿比的求法与破碎比一样： i磨磨=Dmax/dmax 磨矿方法分干法和湿法两种。选别前准磨矿方法分干法和湿法两种。选别前准备作业多采用备作业多采用湿磨湿磨。 （二）磨矿设备（二）磨矿设备 1、常用设备的种类、常用设备的种类 目前，选矿厂使用的磨机主要为圆筒型磨目前，选矿厂使用的磨机主要为圆筒型磨机，磨矿一般在装有各种磨矿介质的圆筒体机，磨矿一般在装有各种磨矿介质的圆筒体中进行，根据磨矿介质的不同，可分为四种中

47、进行，根据磨矿介质的不同，可分为四种类型：类型：球磨机、棒磨机、砾磨机和自磨机球磨机、棒磨机、砾磨机和自磨机。 2 2、磨矿过程的基本原理、磨矿过程的基本原理 矿石是在磨矿介质产生的冲击力和研磨力联合矿石是在磨矿介质产生的冲击力和研磨力联合作用下被磨碎的。作用下被磨碎的。 影响磨矿机工作效率的主要因素影响磨矿机工作效率的主要因素： 磨机转速磨机转速 磨矿介质的充填率磨矿介质的充填率磨机转速的影响：磨机转速的影响：磨机临界转速：磨机临界转速： no-磨矿机的临界转速（磨矿机的临界转速（r/min）; D0-磨矿机筒体的有效直径，即筒体内径磨矿机筒体的有效直径，即筒体内径(m)。 正常工作的磨矿机

48、转速必须小于临界正常工作的磨矿机转速必须小于临界转速，目前国内生产的球磨机工作转速一转速，目前国内生产的球磨机工作转速一般是临界转速的般是临界转速的80%-85%，棒磨机的工，棒磨机的工作转速更低些。作转速更低些。Dn/4 .4203、常用设备简介常用设备简介（1 1）球磨机球磨机：内装有钢球、铁球或陶瓷球。：内装有钢球、铁球或陶瓷球。有溢流型球磨机与格子型球磨机两种。有溢流型球磨机与格子型球磨机两种。 溢流型球磨机与格子型球磨机的构造基本溢流型球磨机与格子型球磨机的构造基本相同，其区别仅在于溢流型球磨机的筒体内相同，其区别仅在于溢流型球磨机的筒体内无排矿格子。一般在两段磨矿流程中，格子无排矿

49、格子。一般在两段磨矿流程中，格子型多用在第一段，溢流型多用在第二段。型多用在第一段，溢流型多用在第二段。 2 2、棒磨机：棒磨机：内装钢棒。内装钢棒。棒磨机一般用于棒磨机一般用于粗磨，用于开路磨矿，可以代替短头圆锥破粗磨，用于开路磨矿，可以代替短头圆锥破碎机作细碎。碎机作细碎。 3 3、砾磨机砾磨机：内装砾石或卵石。主要用于细：内装砾石或卵石。主要用于细磨。个别情况下用于粗磨。具有能耗小，生磨。个别情况下用于粗磨。具有能耗小，生产费用低，节省金属材料（如研磨介质）、产费用低，节省金属材料（如研磨介质）、避免金属对物料的污染等特点。适用于对物避免金属对物料的污染等特点。适用于对物料有特殊要求的场

50、合。国外用砾磨机处理金、料有特殊要求的场合。国外用砾磨机处理金、银、重晶石等金属和非金属矿石。银、重晶石等金属和非金属矿石。4、自磨机自磨机：利用矿石自身磨矿。有时为提：利用矿石自身磨矿。有时为提高磨矿效率，加入少量钢球（少于高磨矿效率，加入少量钢球（少于10%），），称为半自磨机。自磨机主要优点是粉碎比称为半自磨机。自磨机主要优点是粉碎比非常大，能使直径非常大，能使直径1m以上的矿块，在一次以上的矿块，在一次磨碎过程中排矿粒度小于磨碎过程中排矿粒度小于0.074mm，因此，因此，采用自磨机可以简化破碎磨矿流程，并降采用自磨机可以简化破碎磨矿流程，并降低选矿厂基本建设的设备投资及其日常维低选矿厂基本建设的设备投资及其日常维护和管理费用。由于自磨机的过磨现象少，护和管理费用。由于自磨机的过磨现象少