1.11磨矿理论基础

磨矿理论纲要过去涉及磨矿的书籍，无论是教材、专著还是工程手册．谈到磨矿理论时均是只谈介质的运动，而且只谈钢球作抛落运动时的情况，由钢球的运动推测磨矿作用。

应该说，称这种理论是钢球运动理论更符合实际，而说它是磨矿理论似乎不贴切，或者说传统的磨矿理论有重大缺陷．是有待进一步研究及完善的。

完整的磨矿理论．应该包括矿石磨碎的原理、磨碎规律、乃至磨碎原理及规律在工程中的应用，因此，完整的磨矿理论应该包括下述内容：(1)矿石的力学性质研究，主要是矿石抗破碎的力学性能，包括矿石力学结构、抗破坏强度、矿石泊松比等。

矿石是磨碎的对象，摸清楚矿石抗破坏的力学性能，才能有针对性地采取相应措施以提高磨碎过程效率。

(2)钢球的运动规律研究．主要是磨机筒体转动时磨内钢球的运动状况，包括钢球的受力及运动、运动状态及规律等运动学，因为运动才产生磨矿作用，摸清钢球的运动学规律才能为磨矿作用提供力学依据。

(3)矿石破碎力学研究，主要是钢球打击矿块时的破碎行为能否发生及怎么发生，包括矿石破坏的依据等，由矿石破坏的需要来精确选择破坏力的大小，也即选择精确的钢球尺寸。

(4)矿石破碎的统计力学研究，主要是钢球集合体对矿粒群的破碎作用，由于磨内钢球对矿粒的破碎是随机破碎，故只能用统计力学的方法才能研究清楚钢球集合体对矿粒群的破碎行为。

(5)矿粒磨碎规律研究，主要是待磨碎粗粒的磨细规律，包括磨机中磨矿动力学原理、附属分级设备的分级原理以及这些原理在磨矿分级循环中的应用等。

(6)磨机的功率研究，主要是耗能巨大的磨矿过程是如何耗能的，包括磨机的功率，钢球处于各种状态下的功率特性等。

磨矿过程实质上是个功能转变过程，研究清楚各种运动状态下磨机的功率特性及规律才能为提高磨矿的功能转变效率提供依据。

(7)磨矿过程的影响因素研究，主要是弄清来自过程之外的因素如何影响过程的进行，包括原料性质的影响、产品要求的影响、设备本身的影响以及操作方面的影响。

查清各类影响因素就能为过程的有效控制及提高过程效率并辟途径。

磨矿过程概述MO KUANG GUO CHENG GAI SHU磨矿是在研磨介质产生的冲击力和研磨力的联合作用下，矿石被粉碎成微细颗粒的过程。

☞当研磨介质的自身重力(实际上是重力的向心分力)大于离心力时，研磨介质就脱离筒体抛射下落，从而击碎矿石。

☞在磨矿机转动过程中，研磨介质还会有滑动现象，对矿石产生研磨作用。

在大多数情况下，因为磨碎作业的产品直接给入选别回路，所以磨碎产品的质量是影响分选指标的重要因素。

◆处理量Q ：磨矿机在一定的给矿粒度及产品粒度下每小时处理的矿量，单位为“t/(台·h)”，或称磨机的台时处理量。

◆单位容积处理量q ：磨矿机在一定的给矿粒度及产品粒度下每小数量指标v 时每立方米处理的矿量，单位“t/(m 3·h)”。

◆磨机-200目利用系数q -200：每小时每立方米磨机容积新生成的-200目数量来评价磨机工作效果，单位为“-200目t/(m 3·h)”。

有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６或关注桃报：奉献教育（店铺）◆磨矿效率磨矿效率是磨机的单位能耗生产率，也就是磨机每消耗1能耗指标kw·h 能量所处理的物料量。

单位为“t(原矿)/kw·h ”或“-200目t/kw·h ”，表示磨矿能量使用效率的高低。

“-200目t/kw·h ”指标把磨碎设备的能耗与磨碎效果紧密地联系了起来。

◆每磨细1t矿石所消耗的钢量，单位为“kg/t矿石”。

在磨矿中，磨矿费用约有40%消耗在钢铁上钢耗指标，其中绝大部分为钢球消耗，故将钢球单耗列为考核选厂工作业绩的重要指标之一。

钢球在磨磨矿介质VS待磨碎物料VS筒体◆筒体体积>待磨碎物料体积机内的分布◆磨矿介质硬度>待磨碎物料硬度◆待磨碎物料体积>磨矿介质体积磨矿介质在磨机内的堆积体积稍小于磨机容积的1/2。

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磨矿1. 我国目前选矿厂用衬板有几种形式？筒体村板的形状对球磨机的工作影响很大。

目前常使用的有搭接形：波形、凸形、光滑形、阶段形、条形等几种。

见图12。

图12 筒体衬板的形状当处理粗粒物料时，球磨机筒体衬板应采用起伏状(如拔形、凸形、搭接形)衬板。

近年来一些选厂已推广使用条形衬板。

起伏状衬板有能力把磨矿介质提升到较高的高度，从而增强介质的冲击能力，提高球磨机的生产能力。

常用于第一段磨矿，适合处理粗粒物料。

光滑形衬板适用于细磨矿(往往指第二段磨矿)。

因为平滑形衬板易于钢球的滑滚，磨剥作用强烈，适合处理细粒物料。

通常衬扳的厚度依据磨机的直径大小来确定，一般50～150mm 之间。

我厂一段球磨机的衬扳的厚度为：70mm2.球磨机。

筒体是筒型或锥型，用金属球做磨矿介质，按排料方式又分格子型和溢流型。

球磨机在选矿厂广泛用来磨细各种矿石。

Φ2700×4000格子型球磨机如图1-4-8 所示。

格子型球磨机由以下6 部分组成：筒体部、给矿部、排矿部、轴承部、传动部和润滑系统。

3.溢流型和格子型磨机优缺点是什么？溢流型球磨机的优点是结构简单，维修方便，由于出料管铸有反螺纹，大块矿石和钢球不易排出机外。

缺点是单位容积生产能力较低，因此处理量比较低，而且易产生过粉碎现象。

格子型磨机的优点是排矿速度快，能减少矿有的过粉碎，同时能增加单位容积产量，比溢流型球磨机产量高。

它的缺点是结构复杂，格子型排矿易于堵塞格子板，而且检修较困难复杂些，作业率相对较低。

4.设备经常出现故障，反映出如下几个方面的问题：1)设备中小修没有按计划检修来办事，使设备完好状态越来越恶化；2)备品备件准备不及时和质量不保证；3)维修上检修质量不保证；4)岗位操作工维护设备不够精心。

5.球磨机“胀肚”危害有哪些?稳定工作状态下的球磨机，进入磨矿机的物料量应与从磨矿机排出的相等。

由于某种原因(如返砂量变大、原矿量变大等)使给入磨矿机物料量变大，超过了磨矿机本身允许的最大通过能力而排不出来，在磨矿机内逐渐积累，使磨机失去磨矿作用，这种现象称为磨矿机的“胀肚”。

磨矿基本概念磨矿是入选前矿料准备的最后一道作业。

矿料入选前的准备工作包括碎矿及磨矿两个大的作业，这两个作业中磨矿更重要，它不仅能耗及材料消耗高，而且产品质量直接影响后面选别作业的指标，同时磨矿的处理量实际上决定着选矿厂的处理量，因此，磨矿作业是选矿前重中之重的作业。

选矿之前的磨矿有其特殊要求。

水泥行业中的磨矿以粉碎矿料为目的，粉碎得越细，水泥的质量越高，称为粉碎性磨矿。

建筑用砂的磨矿及球团原料的磨矿主要目的不是粉碎物料，而是为了擦洗物料以露出新鲜表面，以利于后面物料的黏结。

这类以擦洗物料为目的磨矿称为擦洗性磨矿。

而各种选矿之的的磨矿，包括湿法冶金之前的磨矿，则是以解离矿物或暴露矿物为目的，称为解离性磨矿。

选矿之前的磨矿，不仅以解离矿物为第一目的，而且还要使矿料在粒度上符合选矿要求，并使过粉碎粒级尽量减少。

磨矿通常是闭路工作．由磨矿机外的分级设备控制磨矿的粒度，合格的经分级机排出，不合格的粒级返回再磨，这是由于球磨机自身控制磨矿粒度的能力较差所致。

但棒磨机自身控制磨矿粒度的能力较强．所以棒磨机可以开路工作。

但闭路磨矿的生产能力大，而且产品粒度较均匀。

磨矿机的工作是靠磨内运动的介质来完成的，磨矿介质的工作状态及参数决定着磨矿机的生产能力．也决定着磨矿产品的粒度特性。

因此，磨矿介质的工作状态及工作参数应该是磨矿的重要研究内容。

磨矿过程是个矿料粒度减小的过程，在磨矿机结构及工作状态一定的情况下，粒度减小有其自身的规律，研究粒度减小的规律以提高磨矿效率是磨矿过程的重要研究内容。

磨矿是选矿中最复杂的过程之一，如何科学的评价磨矿过程，必须有一套科学的指标评价体系才能正确的评价磨矿的好坏。

资料整理：双金机械。

第三章磨矿第一节磨矿概述1、磨矿的意义确定的说，磨矿作业就是破碎作业的继续；为了把矿石中的脉石矿物分离出来，并把各种有用矿物相互分开，首先必须使各种矿物呈单体分离；矿物的单体分离，破碎工段是很难做到的；因矿物的浸染往往都是不均匀的，几毫米粒度的矿物颗粒和几微米粒度的矿物颗粒都是存在的；所以为使矿物单体分离，只有磨矿的方法。

是把矿物磨到选别作业所需要的粒度的最好方法；因此说磨矿作业是选矿厂生产中比较关键的作业之一。

2、磨矿机有几种型式和规格表示？根据磨矿介质、机壳形状和排矿方法，分为球磨机、棒磨机和无介质磨矿机（自磨机）。

球磨机又分成：矩筒形、管形、锥形的溢流排矿型和格系排矿型。

棒磨机又分成：筒型的溢排矿和开口式低水平排矿。

无介质磨矿机：主要是短筒形，它利用吹风装置风力排矿。

近年来湿式格子排矿方式逐步增加。

磨矿机规格表示方法是直径×长度（符号表示为D×Z）例如：2700×2100毫米球磨机，它的直径是2700毫米，长度是2100毫米。

3、磨矿机的工作原理磨矿矿石通常是在磨矿机中进行的，磨矿机种类虽然较多，但在金属矿山一般采用球磨机和棒磨机；砾磨机和自磨机近年来在国内渐有应用。

球磨机和棒磨机是一个两端具有中空轴的回转筒，筒内装有相当数量的钢球和钢棒，其原理如图7：图7 球磨机磨矿过程示意图当矿石和水由给矿器从一端的中空轴给入园筒，从另一端的中空轴的排矿嘴排出，园筒按规定的速度回转时，钢球或钢棒同矿石一起在离心力和磨擦力的作用下，随园筒上升到同样高度再落下来，周期地进行，使矿石受到冲击和磨剥作用而被磨碎；被磨碎的矿石与水形成矿浆（湿式磨矿），由排矿端的中空轴排出，完成磨矿作业。

4、磨矿机转数大小有什么作用？磨矿机的转数大小，直接决定着筒体内磨矿介质的运动状态和磨矿效果。

当转数低时，磨矿机内的球被提升的高度较小，由球本身的重力作用从球筒顶部滑落下来，呈泻落状态，此时球的冲击力很小，但研磨力作用很强，效率不高。

主要计算公式1 配料计算1．1．1 处理一吨铝矿应配入的母液量式中：V —每吨铝土矿应配入的循环母液体积 m 3/t.矿； A —铝土矿带入的氧化铝重量 kg/t.矿；η实—氧化铝的实际溶出率；M —溶出赤泥中氧化钠和氧化硅的重量比值；S 1、S 2—分别为铝土矿和石灰所带入氧化硅量 kg/t.矿；1.41—Na 2O 与CO 2分子量的比值；C —矿石和石灰带入的CO 2量 kg/t.矿；X —磨矿和溶出过程中苛性氧化钠的机械损失 kg/t.矿；N K —循环母液中的苛性氧化钠浓度 g/l ；Rp —配料Rp 值；Rp 母—循环母液的Rp 值。

1．1．2 处理一吨矿应配入的石灰量式中：W —每吨铝土矿需配入的石灰量 t/t.矿；T i —每吨铝土矿所带入的氧化钛量 t/t.矿；Ca —石灰中所含有效钙的含量。

1．1．3 每小时下矿所需配入母液量（经验公式）式中：V —每小时所需母液量，m 3/h ；8.2—经验常数；62.2—矿石中氧化铝含量，%；N K 母、A 母—循环母液中苛性碱和氧化铝浓度，g/l ； t —小时下矿量，t 。

1．2 溶出率的计算1．2．1 理论溶出率式中：η理—理论溶出率，%；A —铝土矿中Al 2O 3的含量，%；S —铝土矿中SiO 2的含量，%。

1．2．2 实际溶出率①以硅为标准计算：()()母Rp Rp k N Rp X Rp C 1.41Rp 2S 1S M A 实ηV -⨯+⨯⨯+⨯++⨯=Ca T W i⨯=4.1母母A N t V K -⨯⨯=2.622.8%100⨯-=A SA 理η②以铁为标准计算：1．2．3 相对溶出率①以硅为标准计算：②以铁为标准计算：1．2．4 净溶出率①以硅计算：②以铁计算：注：实际溶出率的计算中赤泥指的是溶出赤泥，净溶出率的计算中赤泥指的是末次赤泥。

1.3 实产量的计算实产量=下矿量×A 矿×η实×(1-5%)×(1-5%)式中：A 矿—铝土矿中氧化铝含量，%；η实—铝土矿的实际溶出率，%；5％—分别为铝土矿的含水率和氧化铝生产过程损失。