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选矿厂矿物的破碎、筛分、脱水与干燥一、破碎与筛分1、破碎的一般概念从矿山运来的矿石最大块直径通常为300-1500毫米左右。
由于矿石中大多数有用矿物都是细粒浸染及与脉石矿物紧密共生,所以在分选之前必须将矿石中有用矿物“解离”或“单体解离”。
这就必须破碎与磨矿,将矿石碎磨到相适应的粒度。
就破碎而言,在大型选矿厂一般采用三段破碎(也有采用四段的)。
也就是说选厂通常采用阶段破碎的办法将大块矿石的尺寸逐步缩小。
通常将最终粉碎产品为5毫米以上的粉碎过程,称为破碎;取得更细产粒度的粉碎过程,称为磨矿。
当然,它们的划分是相对的,实践上常将1500毫米左右的矿块三段破碎使矿块粒度降到8~25毫米左右,再将8~25毫米的矿粒送入磨矿机进行磨碎,直到有用矿物能达到单体解离为止。
1）破碎比破碎比是破碎机的给矿石最大块度尺寸(D)与破碎机的产品中最大矿块尺寸(d)之比,即破碎比i=D/d。
破碎比表示经过破碎作业后产物缩小的倍数,它是衡量矿石破碎前后粒度变化程度和均衡分配各段破碎机工作的参数。
矿块最大粒度一般以95%的该物料能通过的方形筛孔尺寸来表示。
例如原矿最大粒度D=500毫米,破碎最终产物的最大粒度d=10毫米则破碎比i=D/d=500/10=50。
2）破碎段目前,任何一种常规破碎设备都难以达到50的破碎比。
因此,破碎过程通常需分段进行。
所谓破碎阶段的段数就是物料经过破碎的次数,在生产实践中,通常情况下采三段破碎,即谓粗碎、中碎、细碎。
粗碎、中碎、细碎又可分别称为第一段破碎、第二段破碎、第三段破碎。
段破碎的粒度范围如表11-1所示表11-1各破碎段粒度范围3）各段破碎比及其与总破碎比的关系各段破碎机给矿的最大粒度与排矿的最大粒度之比称为该段的破碎比。
作业总破石于各段破碎比的乘积。
如采用三段破碎,各段破碎比分别以il、i2、i3表示,则总破碎比i总=il*i2*i3。
一定的破碎设备,其破碎比范围固定。
因此,总破碎比往往决定了破碎段数。
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。
3、说明现有水力分级设备的分级原理和其存在的缺点。
（10分）
答：矿浆在0.4~3.5大气压从给矿管沿切线方向送入，在内部高速旋转，因此产生了很大的离心力。
在离心力和重力的作用下，较粗的颗粒被抛向器壁，作螺旋向下运动，最后由排砂嘴排出。
较细的颗粒极大部分水分，形成旋流，沿中心向上升起，至溢流管流出。
优点是：构造简单，占地面积小，生产率高。
缺点是易磨损，特别是排砂嘴磨损快，工作不够稳定，使生产指标波动，但这些缺点已可从采用耐磨材料逐渐加以克服。
4、
分别说明颚式破碎机、旋回破碎机、中细碎圆锥破碎机的保险装置。
（1 0分）答：简摆式与复摆式颚式破碎机最常的保险装置是推力板（肘板）。
（3分）
旋回破碎机一般采用的保险装置是结轴节上的保险销。
（3分）
中细碎圆锥破碎机是利用装设在机架周围的弹簧作为保险装置。
（4分）
5、对溢流型球磨机和格子球磨机进行比较。
（10分）
答：溢流型球磨机：排矿方式属自行溢流，矿浆液面高，矿浆在机内停留时间长，矿石磨的细，易造成过磨。
生产能力不如格子型。
构造比格子型简单，价格低，检修方便。
复习思考题第一篇筛分、破碎和磨矿绪论1．什么是矿石、矿物、岩石？三者关系如何?第一章碎散物料的粒度组成与粒度分析1．常用的粒度分析方法有哪几种?各方法的用途和适用的粒度范围如何2．累积粒度特性曲线的形状有几种类型?它们对粒度组成的大致判断情况如何?3．正、负累积粒度特性曲线的交点所对应的产率是什么?第二章筛分及筛分机械1．试叙述在不同生产工艺流程中筛分作业的作用和工艺目的。
2．按工艺目的的不同筛分作业有哪儿种?与各筛分作业相邻的前后的工艺环节是什么？这些环节与筛分作业的配套性或对筛分作业的工艺要求如何?3．动力煤粒级的划分及相应名称是什么?主要动力煤的用户对产品粒度的一般要求如何？常用选矿方法对入选原矿的粒度要求如何?4．有几种筛分顺序?它们的特点及应用情况如何?6．试说明透筛概率的基本定义和P(A)＝1／N式的物理意义。
7．影响筛分效果的因素有哪些?将它们分类列出。
8．试写出筛分效率、平均分配误差和总错配物含量的基本定义。
第三章破碎及破碎机械1．破碎、磨碎、粗碎、中碎、细碎和粉碎的共性与区别是什么?2．说明破碎作业在选煤和选矿生产中的作用和意义。
3 试说明机械能破碎的五种基本方式的原理、特点和适用矿物。
4．试说明主要破碎设备的类型及相应的破碎方式。
5．矿物的物理和机械性质有哪些?其表现方法如何?6．评价煤炭破碎效果的指标有哪些?写出其物理定义式，要求用文字，而不是字母。
第四章磨矿及磨矿机械1．磨矿机有哪几种类型?其用途如何?2．简述球磨机的基本构造和工作原理。
3．试说明球磨机下列参数的意义：(1)临界转速；(2)：工作转速；(3)最大降落高度；（4）球荷运转周期和循环次数。
4．说明磨矿作业在选矿和选矿生产中的作用和意义。
第二篇重力选矿第二章重选的基本原理1．简述介质阻力个别公式有哪些？各自的意义和适用条件是什么？2．自由沉降末速的个别公式有哪些？各自的意义和适用条件是什么？3．什么是自由沉降等沉比，等沉比对矿物分选有什么指导意义。
