选矿概论磨矿分级

选矿概论Mineralprocessing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可分为：有介质磨矿无介质磨矿（自磨）干式磨矿湿式磨矿磨矿产品经分级后，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%。磨矿与分级磨矿与分级类别工作原理产品特征应用范围筛分按筛孔几何尺寸分级同级产物中粒度大小比较均匀，平均直径相同2-3mm以上物料分级按沉降速度分级，粒度、密度与形状影响分级同级产物主要是等降颗粒，粒度不均匀，大密度矿粒平均直径小，小密度矿粒平均直径大。2-3mm以下物料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。1球磨机2高压辊磨机3螺旋分级机4水力旋流器5磨矿分级流程四、磨矿与分级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=(1.5-3.0)D、锥形L=(0.25-1.0)D和管形L=(3-6)D1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。筒体转速增大到一定程度，钢球随筒体作圆运动上升到一定高度后“抛落”，冲击和研磨矿石。2抛落式：1泻落式：3离心式：筒体转速增大到某一极限值，钢球随筒体作同心旋转而不下落，失去磨矿作用。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。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。鼓式给矿器蜗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。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。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。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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。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%。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铁矿世界上最大的自磨机附：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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。2高压辊磨机物料之间相互挤压料床粉碎：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控制系统成都利君实业有限公司的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”。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。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。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。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CLM140-30高压辊磨机自动控制显示屏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-60mm80%，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。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。方案1传统破碎-磨矿流程旋回破碎机标准圆锥破碎机振动筛短头圆锥破碎机2高压辊磨机方案2破碎-高压辊-磨矿流程旋回破碎机振动筛标准圆锥破碎机高压辊磨机中料设备台数负荷率%总功率kW重量t价格（万元）PXZ1600/180旋回破碎机160~657004811200PYB2200标准圆锥破碎机665~706×280=16806×84=5046×200=1200PYD2200短头圆锥破碎机685~906×280=16806×85=5106×200=12002YAH3073圆振动筛650~606×45=2706×24=1446×45=270MQG3660球磨机885~908×1600=128008×189=15128×300=2400总计271713031516270传统方案能耗与成本2高压辊磨机高压辊磨机方案能耗与成本设备台数负荷率%总功率kW重量t价格（万元）PXZ1600/180旋回破碎机175~807004811200PYB2200标准圆锥破碎机480~854×280