选矿概论磨矿分级.ppt

选选 矿矿 概概 论论Mineral processingMineral processing磨矿与分级磨矿与分级Ø磨矿作业是矿石破碎作业的继续，是选别前准备作业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的重要组成部分Ø分级作业与磨矿作业联合，及时分出粒度合格的产物，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减少过磨，提高磨机的生产能力和磨矿效率球磨机球磨机水力旋流器水力旋流器磨矿可分为：磨矿可分为：Ø 有介质磨矿有介质磨矿Ø 无介质磨矿（自磨）无介质磨矿（自磨）Ø 干式磨矿干式磨矿Ø 湿式磨矿湿式磨矿 磨矿产品经分级后，不合格部分返回原磨矿产品经分级后，不合格部分返回原磨机磨机的，的，称称闭路磨矿闭路磨矿；不返回原磨机或由另一台磨机处理的，；不返回原磨机或由另一台磨机处理的，称称开路磨矿开路磨矿磨矿与分级磨矿与分级Ø分级，根据颗粒在流体介质（水或空气）中分级，根据颗粒在流体介质（水或空气）中沉降速度沉降速度的差异，将物料分成不同粒级的过程的差异，将物料分成不同粒级的过程 水力分级水力分级 风力分级风力分级分级产物粒度，反映分级产物的粗细程度。

分级产物粒度，反映分级产物的粗细程度1 1 以产物的粒度范围表示，如以产物的粒度范围表示，如 0.10.1～～0.2mm0.2mm或或 -0.2mm+0.1mm-0.2mm+0.1mm；；2 2 以某一特定粒级的质量分数表示，如以某一特定粒级的质量分数表示，如-0.074mm-0.074mm颗粒占颗粒占80%80%磨矿与分级磨矿与分级磨矿与分级磨矿与分级类类别别工作原理工作原理产品特征产品特征应用范应用范围围筛筛分分按筛孔几按筛孔几何尺寸分何尺寸分级级同级产物中粒度同级产物中粒度大小比较均匀，大小比较均匀，平均直径相同平均直径相同2-3mm以上物以上物料料分分级级按沉降速按沉降速度分级，度分级，粒度、密粒度、密度与形状度与形状影响分级影响分级同级产物主要是同级产物主要是等降颗粒等降颗粒，粒度，粒度不均匀，大密度不均匀，大密度矿粒平均直径小，矿粒平均直径小，小密度矿粒平均小密度矿粒平均直径大2-3mm以下物以下物料料筛分与分级的比较筛分与分级的比较磨矿与分级磨矿与分级Ø与磨矿机械相连的分级设备的用途与磨矿机械相连的分级设备的用途1 1 预先分级，把磨机给料中不需磨细的合格物料预先预先分级，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；分出，只将不合格的粗粒送去磨矿；2 2 检查分级，将磨矿排料中粒度合格的物料分出，不检查分级，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。

合格的粗粒返回再处理3 3 溢流控制分级，把上一级分级设备的溢流再分级，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从而得到更细的溢流1 1 球磨机球磨机2 2 高压辊磨机高压辊磨机3 3 螺旋分级机螺旋分级机4 4 水力旋流器水力旋流器5 5 磨矿分级流程磨矿分级流程四、磨矿与分级四、磨矿与分级1 球磨机球磨机Ø以钢球为磨矿介质以钢球为磨矿介质Ø规格以筒体内径规格以筒体内径D D与长度与长度L L来表示来表示 φφ7.92m7.92m××11.6m11.6mØ根据排料方式，分为格子型、溢流型根据排料方式，分为格子型、溢流型Ø根据筒体形状，分为短筒型根据筒体形状，分为短筒型L L≤≤D D、长筒型、长筒型L L= = (1.5-(1.5-3.0)3.0)D D、、锥形锥形L L= = (0.25-1.0)(0.25-1.0)D D和管形和管形L L= = (3-6)(3-6)D D1 球磨机球磨机Ø球磨机内矿石粉碎过程球磨机内矿石粉碎过程筒体旋转时，球磨机内的钢球随筒筒体旋转时，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；时，脱离筒体下落，击碎矿石；磨机运转过程中，磨矿介质发生滑磨机运转过程中，磨矿介质发生滑动，对矿石产生研磨作用。

动，对矿石产生研磨作用 冲击力冲击力+ +研磨力研磨力→→粉碎矿石粉碎矿石1 球磨机球磨机Ø磨矿介质在筒体内的运动状态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筒体低速运转，球荷顶部钢球沿球荷表面“滚下滚下”；；研磨占主导作用，适用于粒度较细的矿石粉碎研磨占主导作用，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上升到一定高度后“抛落抛落”，冲击和研磨矿石冲击和研磨矿石2 抛落式抛落式：：1 泻落式泻落式：：3 离心式离心式：：筒体转速增大到某一极限值，钢球随筒体作同心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，失去磨矿作用旋转而不下落，失去磨矿作用1 球磨机球磨机Ø格子型球磨机格子型球磨机 1 1 筒体筒体 2 2 筒体衬板筒体衬板 3 3 大齿环大齿环 4 4 排矿格子排矿格子 5 5 给矿器给矿器1 球磨机球磨机Ø球磨机衬板球磨机衬板作用：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。

机的粉磨效率，增加产量，降低金属消耗1 球磨机球磨机Ø球磨机衬板球磨机衬板衬板材料：橡胶衬板材料：橡胶/耐磨锰钢耐磨锰钢/合金钢合金钢/陶瓷陶瓷/磁性磁性1 球磨机球磨机Ø格子型球磨机的给矿部分格子型球磨机的给矿部分 给矿器用于向筒体内部给矿器用于向筒体内部输送原矿和分级机的返砂，输送原矿和分级机的返砂，由中空轴颈的端盖、由中空轴颈的端盖、联合给联合给矿器（鼓式矿器（鼓式+蜗式）蜗式）以及轴以及轴颈内套等组成，端盖内侧面颈内套等组成，端盖内侧面铺有平的扇形衬板铺有平的扇形衬板鼓式给矿器鼓式给矿器蜗式给矿器蜗式给矿器联合给矿器联合给矿器1 球磨机球磨机格子型球磨机的排矿部分格子型球磨机的排矿部分排矿部分由中空轴颈的端盖、排矿部分由中空轴颈的端盖、扇形格子板扇形格子板、中心衬板、中心衬板和轴颈内套等零件组成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和粗颗粒拦隔在筒体内格子板篦孔的排列形式格子板篦孔的排列形式a a 同心圆同心圆 b b 倾斜式倾斜式 c c 辐射式辐射式1 球磨机球磨机Ø格子型球磨机的特点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、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。

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，一般的排料速度快，产物粒度相对较粗，一般的-0.074mm-0.074mm粒粒级占级占45%-65%45%-65%常用作粗磨设备，或用于容易泥化的物料磨碎作业常用作粗磨设备，或用于容易泥化的物料磨碎作业1 球磨机球磨机Ø溢流型球磨机溢流型球磨机1 球磨机球磨机Ø溢流型球磨机溢流型球磨机结构与格子型球磨机基本相同；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，经排矿成一定高差，促使磨碎的矿浆自流到排矿端，经排矿口溢出；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。

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中信重工制造的溢流型球磨机φ7.92m×13.56m（工厂试车）（工厂试车）1 球磨机球磨机德兴铜矿大山选矿厂德兴铜矿大山选矿厂φφ7.32m7.32m×10.68m10.68m球磨机球磨机1 球磨机球磨机1 球磨机球磨机Ø溢流型球磨机的特点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，适宜的磨碎产物粒度较细，适宜的磨碎产物-0.074mm粒级占粒级占80%以上结构简单，价格低廉，常用作细磨设备结构简单，价格低廉，常用作细磨设备缺点是磨碎过程中缺点是磨碎过程中“过粉碎过粉碎”现象严重，磨矿效率较现象严重，磨矿效率较低1 球磨机球磨机格子型球磨机格子型球磨机在新建、扩建选矿厂有在新建、扩建选矿厂有优先选用优先选用的趋势：的趋势：(1)格子型球磨机的格子型球磨机的生产能力生产能力比同规格的溢流型球磨机比同规格的溢流型球磨机高高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，从而使其矿石作用，加速矿浆通过的速度，从而使其矿石过粉碎过粉碎现现象较溢流型球磨机象较溢流型球磨机少少。

3)为求全厂磨矿设备划一，两段磨矿有时往往选用为求全厂磨矿设备划一，两段磨矿有时往往选用同同一种规格一种规格附：其他磨矿机械附：其他磨矿机械棒磨机棒磨机Ø与溢流式球磨机结构类似，与溢流式球磨机结构类似，采用钢棒作为磨矿介质，长度采用钢棒作为磨矿介质，长度一般比筒体短一般比筒体短20～～50mmØ内表面平直，防止筒体旋转内表面平直，防止筒体旋转时钢棒歪斜产生时钢棒歪斜产生“乱棒乱棒”现象Ø“线接触线接触”，具有选择性的，具有选择性的破碎作用，减少了矿石的过粉破碎作用，减少了矿石的过粉碎，其产品粒度均匀，钢棒消碎，其产品粒度均匀，钢棒消耗量低棒磨机及其磨矿示意图棒磨机及其磨矿示意图附：其他磨矿机械附：其他磨矿机械棒磨机棒磨机Ø应用：应用： 一般用于第一段开路磨矿作粗磨作业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，为防止磨矿过粉碎磨矿过粉碎,常采用棒磨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棒磨机用于开路磨矿，可代替短头圆锥破碎机作细碎Ø操作要求：操作要求： 其工作转速通常约为临界转速的其工作转速通常约为临界转速的60%～～70%；充；充填系数一般为填系数一般为35%～～40%；给矿粒度不宜大于；给矿粒度不宜大于25mm。

附：其他磨矿机械附：其他磨矿机械砾磨机砾磨机Ø砾磨机是一种用砾石或卵石作磨矿介质的磨矿设备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（磨机的筒体尺寸（ D×L ）要比相同生产率的球磨大要比相同生产率的球磨大Ø砾磨机的衬板要能够夹住磨矿介质，形成砾磨机的衬板要能够夹住磨矿介质，形成“自衬自衬”，，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结构与球磨机类似采用格子型排矿方式采用格子型排矿方式附：其他磨矿机械附：其他磨矿机械砾磨机砾磨机Ø特点：能耗小、生产费用低、节省金属材料特点：能耗小、生产费用低、节省金属材料(如磨矿如磨矿介质介质)、能避免金属对物料的污染等，特别适用于对物、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料有某些特殊要求的场合Ø应用：用于处理金、银、重晶石等金属和非金属矿石应用：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，常为临界转速使用砾磨机时，转速一般比球磨机略高，常为临界转速的的85%—90％，矿浆浓度一般比球磨机低％，矿浆浓度一般比球磨机低5%一一10%附：其他磨矿机械附：其他磨矿机械自磨机自磨机Ø借助矿石本身在筒体内的冲击和磨剥作用，使矿石达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Ø特点：特点： (1)简体直径大，长度短，一般简体直径大，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碎过程的选择性 (2)中空轴颈的直径大，长度短中空轴颈的直径大，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：其他磨矿机械附：其他磨矿机械自磨机自磨机直径直径12.2m12.2m，长，长15m15m，净重，净重1210t1210t，价值，价值55005500万元，万元， 中国生产，中国生产，20102010年安装在西澳年安装在西澳SINOSINO铁矿铁矿 世界上最大的自磨机世界上最大的自磨机附：其他磨矿机械附：其他磨矿机械超细粉碎设备超细粉碎设备Ø雷蒙磨雷蒙磨- -悬辊式盘磨机悬辊式盘磨机Ø气流磨气流磨- -高速气流（高速气流（300-500m/s300-500m/s）或过热蒸汽作用）或过热蒸汽作用Ø振动磨振动磨- -振动频率达振动频率达1000-15001000-1500次次/ /分钟分钟Ø搅拌磨搅拌磨- -螺旋搅拌器实施搅拌作用螺旋搅拌器实施搅拌作用Ø胶体磨胶体磨- -分散磨分散磨Ø离心磨离心磨- -机械振动与离心作用，离心机械振动与离心作用，离心αα=(10-20)g=(10-20)gØ超细粉碎机超细粉碎机- -干粉在高速气流带动下粉碎干粉在高速气流带动下粉碎2 高压辊磨机高压辊磨机Ø高压辊磨机作为一种超细碎设备，具有单位破碎能耗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、设备作业率高低、破碎产品粒度均匀、占地面积少、设备作业率高等特点，是等特点，是“多碎少磨多碎少磨”粉碎技术的发展趋势。

粉碎技术的发展趋势2 高压辊磨机高压辊磨机Ø粉碎机理粉碎机理高压、慢速、满料高压、慢速、满料：两个辊子做慢速的相对运动，其：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，物料受压而粉碎动辊施压，物料受压而粉碎, ,并被压成料饼下落排出并被压成料饼下落排出2 高压辊磨机高压辊磨机物料之间相互挤压物料之间相互挤压料料床床粉粉碎碎：：物物料料不不是是在在两两辊辊子子的的工工作作面面上上作作单单个个颗颗粒粒的的破破碎碎和和粉粉磨磨，，而而是是作作为为一一层层或或一一个个料料床床得得到到粉粉碎碎；；料料床床的的形形成成，，导导致致颗颗粒粒压压迫迫其其他他邻邻近近的的颗颗粒粒，，直直至至其其破碎、断裂，产生裂纹或劈开破碎、断裂，产生裂纹或劈开物料里形成的微裂纹物料里形成的微裂纹2 高压辊磨机高压辊磨机Ø基本结构基本结构⑴ ⑴ 机架机架⑵ ⑵ 辊子和轴承系统辊子和轴承系统⑶ ⑶ 液压系统液压系统⑷ ⑷ 进料装置进料装置⑸ ⑸ 驱动装置驱动装置⑹ ⑹ 控制系统控制系统成都利君实业有限公司的高压辊磨机成都利君实业有限公司的高压辊磨机 应用特点应用特点1：破碎比大，产品粒度细：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。

由于入磨粒度越细，磨机产量越高，而能耗降低越显著 普普通通圆圆锥锥破破碎碎机机的的产产品品平平均均粒粒度度一一般般在在10mm左左右右，，-5mm含含量量占占到到4.74%；；而而高高压压辊辊磨磨机机破破碎碎后后产产品品粒粒度度可可控控制制在在-3mm，，其其中中-0.074mm含量能占到含量能占到20%，实现，实现“多碎少磨多碎少磨”或或“以碎代磨以碎代磨”2 高压辊磨机高压辊磨机应用特点应用特点2：微裂纹优质明显：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金属矿物和脉石矿物接触处裂纹加大2 高压辊磨机高压辊磨机应用特点应用特点3：设备作业率高：设备作业率高 设设备备使使用用寿寿命命长长，，检检修修量量少少，，自自动动控控制制、、自自动动检检测测、、自自动动保保护护与与预预警警系系统统先先进进，，人人机机对对话话界界面面简简单单、、易易操操作作；；当当与与给给矿矿量量最最大大粒粒度度相相当当的的金金属属块块混混入入，，不不会会伤伤害害辊辊面面，，因因而而设设备备运运行行安全、平稳、可靠，作业率高达安全、平稳、可靠，作业率高达90%以上。

以上应用特点应用特点4：设备适应能力强：设备适应能力强 高高压压辊辊磨磨机机的的喂喂料料中中含含有有一一定定的的水水份份和和泥泥，，有有利利于于生生成成一一种种自自生生的的耐耐磨磨表表面面，，矿矿石石更更有有利利于于形形成成层层压压，，对对传传统统细细碎碎作作业业难难以以通通过过的的含含水水、、含含泥泥偏偏高高的的粘粘性性矿矿石石也也能能够够处处理理，，大大大大提提高高了设备的适应能力了设备的适应能力2 高压辊磨机高压辊磨机应用特点应用特点5：单机处理能力大、土建投资省：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、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，单机处理能力从占地面积小，单机处理能力从50t/h到到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，土建投资少备基础工程量小，土建投资少应用特点应用特点6 6：实现了：实现了““多碎少磨多碎少磨”” 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“多多碎少磨碎少磨”方针。

方针 2 高压辊磨机高压辊磨机2 高压辊磨机高压辊磨机应用特点应用特点7 7：显著降本扩能：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，产能显著提高耗下降，产能显著提高应用特点应用特点8 8：设备运转平稳，维修方便：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，噪音低于物料通过静压挤碎，没有激烈碰撞和冲击，噪音低于7575分分贝，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、维修，操作简便快捷；易实现大型化和自动化换、维修，操作简便快捷；易实现大型化和自动化现场应用实例：现场应用实例： 攀枝花乾维矿业公司攀枝花乾维矿业公司CLM140-30高压辊磨机高压辊磨机2 高压辊磨机高压辊磨机2 高压辊磨机高压辊磨机CLM140-30高压辊磨机给料高压辊磨机给料2 高压辊磨机高压辊磨机CLM140-30CLM140-30高压辊磨机一次开路产品高压辊磨机一次开路产品2 高压辊磨机高压辊磨机CLM140-30CLM140-30高压辊磨机自动控制显示屏高压辊磨机自动控制显示屏2 高压辊磨机高压辊磨机 攀攀枝枝花花乾乾维维矿矿业业应应用用1 1台台CLM140-30CLM140-30高高压压辊辊磨磨机机，，开开路路破破碎碎处处理理量量160t/h160t/h。

给给矿矿粒粒度度-60mm -60mm 80%80%，，产产品品粒粒度度-3mm-3mm占占85%,85%,球球磨磨机产量提高机产量提高200%200%以上，比原系统节电以上，比原系统节电50%50%以上高压辊磨机节能方案高压辊磨机节能方案以南芬铁矿进行方案对比，给矿粒度以南芬铁矿进行方案对比，给矿粒度1000mm1000mm，日处理量，日处理量4 4万吨方方案案1传传统统破破碎碎-磨磨矿矿流流程程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短头头圆圆锥锥破碎机破碎机2 高压辊磨机高压辊磨机方方案案2破破碎碎-高高压压辊辊-磨磨矿矿流流程程旋回破碎机旋回破碎机振动筛振动筛标标准准圆圆锥锥破碎机破碎机高压辊磨机高压辊磨机中料中料设备设备台数台数负负荷率荷率%总总功率功率kW重量重量t价格（万元）价格（万元）PXZ1600/180旋回破碎机旋回破碎机160~657004811200PYB 2200标标准准圆锥圆锥破碎机破碎机665~706×280=16806×84=5046×200=1200PYD2200短短头圆锥头圆锥破碎机破碎机685~906×280=16806×85=5106×200=12002YAH3073圆圆振振动筛动筛650~606×45=2706×24=1446×45=270MQG3660球磨机球磨机885~908×1600=128008×189=15128×300=2400总计总计271713031516270传统方案能耗与成本传统方案能耗与成本2 高压辊磨机高压辊磨机高压辊磨机方案能耗与成本高压辊磨机方案能耗与成本设备设备台数台数负负荷率荷率%总总功率功率kW重量重量t价格（万元）价格（万元）PXZ1600/180旋回破碎机旋回破碎机175~807004811200PYB 2200标标准准圆锥圆锥破碎机破碎机480~854×280=11204×84=3364×200=800CLM240/160高高压辊压辊磨机磨机180~852×3150=630040035702YAH3073圆圆振振动筛动筛450~604×45=1804×24=964×45=180MQG3660球磨机球磨机485~904×1600=64004×189=7564×300=1200总计总计1414700206969502 高压辊磨机高压辊磨机2 高压辊磨机高压辊磨机高压辊磨机节能方案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体设备的总功率少2430kW2430kW，年节约电耗，年节约电耗1603.81603.8万度。

万度 高压辊磨机方案中，设备总数少高压辊磨机方案中，设备总数少1313台，基建费用节台，基建费用节约约40%40%以上；以上； 由于球磨机的台数是传统方案的一半，且高压辊处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理后球磨功指数降低20%20%以上，即矿石变软易磨，因此以上，即矿石变软易磨，因此可以预判单位产品的钢耗会降低可以预判单位产品的钢耗会降低60%60%以上3 螺旋分级机螺旋分级机螺旋分级机螺旋分级机用于用于选矿厂中与球磨机配成闭路循环选矿厂中与球磨机配成闭路循环流程流程分分级级矿矿浆浆，或在重力选矿中分级矿砂和细泥，，或在重力选矿中分级矿砂和细泥，或或金属选矿金属选矿流程中对矿浆进行粒度分级，流程中对矿浆进行粒度分级，以以及洗矿中的脱泥、脱水及洗矿中的脱泥、脱水等作业双螺旋沉没式螺旋分级机双螺旋沉没式螺旋分级机3 螺旋分级机螺旋分级机螺旋分级机螺旋分级机的基本结构的基本结构主要主要由由U U形水槽、螺旋装置形水槽、螺旋装置、、传动装置升降机构、支承传动装置升降机构、支承轴承等部分组成轴承等部分组成1.1.螺旋螺旋装置装置；；2.2.U U形水形水槽；槽；3.3.螺旋轴；螺旋轴；4.4.轴承；轴承；5.5.传动装置；传动装置；6.6.螺旋提升结构；螺旋提升结构；7.7.进料口；进料口；8.8.溢流堰；溢流堰；9.9.溢流排出口；溢流排出口；10.10.沉砂排出沉砂排出口口工作原理：工作原理： 矿浆从矿浆从槽子旁侧中部的进料口给槽子旁侧中部的进料口给入倾斜安装的入倾斜安装的U U形水形水槽内槽内，，随着螺旋的随着螺旋的低速回低速回转转和连续不断的搅拌矿浆和连续不断的搅拌矿浆，使，使得大部分轻而细的颗粒悬浮在上面得大部分轻而细的颗粒悬浮在上面，，从溢流堰溢出，粗从溢流堰溢出，粗而重的颗粒沉降于槽底而重的颗粒沉降于槽底（沉砂）（沉砂），，被被螺旋螺旋叶片推向斜槽叶片推向斜槽的上方并排出的上方并排出，，输送过程中同时完成脱水作业。

输送过程中同时完成脱水作业返砂返砂：若分级机的沉砂进入磨矿机械再磨，进入磨机的：若分级机的沉砂进入磨矿机械再磨，进入磨机的沉砂即称为返砂沉砂即称为返砂3 螺旋分级机螺旋分级机高堰式螺旋分级机：高堰式螺旋分级机：溢流堰的位置高于螺旋主轴下端的轴承中心，但低于溢溢流堰的位置高于螺旋主轴下端的轴承中心，但低于溢流端螺旋的外缘它适于流端螺旋的外缘它适于分离分离0.15-0.20mm0.15-0.20mm的的粗粒粗粒级，级，通常用于通常用于第第一段磨矿一段磨矿 沉没式螺旋分级机：沉没式螺旋分级机：溢流端的螺旋溢流端的螺旋有有4-54-5圈圈全部浸没在矿浆全部浸没在矿浆中中，，分级面积大，分级面积大，适用于细粒分级，一般可获得适用于细粒分级，一般可获得-0.074-0.074mmmm颗粒颗粒含量大于含量大于65%65%的溢流细度的溢流细度，，主要用于主要用于第第二段磨矿二段磨矿 低堰式螺旋分级机：低堰式螺旋分级机：溢流端低于下端轴承中心，分级面积小溢流端低于下端轴承中心，分级面积小，仅用于洗矿或，仅用于洗矿或脱水，已较少使用脱水，已较少使用3 螺旋分级机螺旋分级机优点优点: : 构造简单，构造简单，工作可靠工作可靠，，操作方便操作方便，，分级区域平稳，可分级区域平稳，可获获得得较细较细的的溢流粒度；水槽坡度大，溢流粒度；水槽坡度大，返砂含水量低，返砂含水量低，便于便于与与磨矿机自流返砂。

磨矿机自流返砂缺点缺点: : 设备较笨重设备较笨重，占地面积大，，占地面积大，分级效率低分级效率低，下端轴承易，下端轴承易磨损，磨损，溢流底部轴承密封不良等溢流底部轴承密封不良等3 螺旋分级机螺旋分级机4 水力旋流器水力旋流器水力旋流器：在回转流中利用水力旋流器：在回转流中利用离心惯性力离心惯性力进行分级进行分级结构：上部呈圆柱形，下部呈圆锥形圆柱体的中央结构：上部呈圆柱形，下部呈圆锥形圆柱体的中央插入一根溢流管，给料管与圆柱部分相切，锥体下部插入一根溢流管，给料管与圆柱部分相切，锥体下部留有沉砂口（底流）留有沉砂口（底流）4 水力旋流器水力旋流器水力旋流器构造及矿浆颗粒的运动水力旋流器构造及矿浆颗粒的运动工作原理工作原理：：离心沉降离心沉降 矿浆矿浆以一定压力以一定压力（（0.04-0.35MPa0.04-0.35MPa）从给矿口）从给矿口切向切向进入旋流器进入旋流器后后，，在旋流器内形成回旋流，其切向速度在溢流管下口附近达在旋流器内形成回旋流，其切向速度在溢流管下口附近达最大值同时在后续矿浆的推动下，进入旋流器的矿浆一面向最大值同时在后续矿浆的推动下，进入旋流器的矿浆一面向下运动，一面向中心运动，形成轴向和径向流动速度（三维运下运动，一面向中心运动，形成轴向和径向流动速度（三维运动）。

动） 矿浆在旋流器内向下运动的过程中，因流动断面逐渐减小，矿浆在旋流器内向下运动的过程中，因流动断面逐渐减小，所以内层矿浆转而向上运动，即矿浆在水力旋流器轴向上的运所以内层矿浆转而向上运动，即矿浆在水力旋流器轴向上的运动是外层向下，内层向上动是外层向下，内层向上 矿浆中的固体颗粒由于离心惯性力产生向外运动的趋势，矿浆中的固体颗粒由于离心惯性力产生向外运动的趋势，但由于矿浆由外向内的径向流动的阻碍，细小颗粒所受的离心但由于矿浆由外向内的径向流动的阻碍，细小颗粒所受的离心惯性力不足以克服液流的阻力，进入内层，随向上的液流一起惯性力不足以克服液流的阻力，进入内层，随向上的液流一起由溢流管排出（由溢流管排出（内螺旋内螺旋）；粗颗粒因离心惯性力较大，向外层）；粗颗粒因离心惯性力较大，向外层运动，随向下的液流一起由沉砂口排出（运动，随向下的液流一起由沉砂口排出（外螺旋外螺旋） 4 水力旋流器水力旋流器4 水力旋流器水力旋流器Ø结构参数与控制结构参数与控制1 1 筒体直径筒体直径：影响处理量与分离粒度大直径处理粗：影响处理量与分离粒度大直径处理粗粒分级，小直径处理细粒分级；若获得粒分级，小直径处理细粒分级；若获得-0.01mm-0.01mm的溢流的溢流粒度，可选用旋流器组。

粒度，可选用旋流器组2 2 沉砂口内径与溢流管内径沉砂口内径与溢流管内径：影响溢流和底流的体积：影响溢流和底流的体积产率与分级粒度减小溢流管内径或增大沉砂口内径，产率与分级粒度减小溢流管内径或增大沉砂口内径，有利于减小分离粒度；沉砂口磨损易造成沉砂量增加有利于减小分离粒度；沉砂口磨损易造成沉砂量增加4 水力旋流器水力旋流器Ø结构参数与控制结构参数与控制3 3 锥角锥角：关系到矿浆向下流动的阻力和分级面的大小关系到矿浆向下流动的阻力和分级面的大小细粒分级和脱泥采用小锥角（细粒分级和脱泥采用小锥角（1010°-15-15°），粗粒分级），粗粒分级和浓缩时采用大锥角（和浓缩时采用大锥角（2525°-40°-40°）4 4 给料压力给料压力：采用砂泵给料；提高给料压力，可提高：采用砂泵给料；提高给料压力，可提高分级效率，但动力消耗增加，沉砂口磨损严重粗物分级效率，但动力消耗增加，沉砂口磨损严重粗物料采用低压（料采用低压（0.05-0.1MPa0.05-0.1MPa），细粒级物料分级采用较），细粒级物料分级采用较高压力（高压力（0.15-0.3MPa0.15-0.3MPa）5 5 给矿浓度给矿浓度：给矿浓度高，分级粒度变粗，分级效率：给矿浓度高，分级粒度变粗，分级效率降低。

分级粒度为降低分级粒度为0.074mm0.074mm时，给矿浓度时，给矿浓度10%-20%10%-20%4 水力旋流器水力旋流器Ø应用应用1 1 可用于选前分级，常与二段溢流型球磨机构成闭路可用于选前分级，常与二段溢流型球磨机构成闭路磨矿；分级用水力旋流器给矿压力较大，圆筒直径较磨矿；分级用水力旋流器给矿压力较大，圆筒直径较粗，可分出粗，可分出-800μm+74μm-800μm+74μm的粒级2 2 可作为选矿脱泥和矿浆浓缩的设备；脱泥用旋流器可作为选矿脱泥和矿浆浓缩的设备；脱泥用旋流器圆筒直径较细，可分出圆筒直径较细，可分出-74μm+5μm-74μm+5μm的粒级Ø发展趋势发展趋势1 1 微型化：微型化：φφ10mm10mm微管旋流器，用于微管旋流器，用于2-3μm2-3μm高岭土的高岭土的超细分级；超细分级；2 2 大型化：大型化： φφ1000-1400mm1000-1400mm大型旋流器，闭路磨矿；大型旋流器，闭路磨矿；3 3 组合化：旋流器组提高生产能力，减小占地面积组合化：旋流器组提高生产能力，减小占地面积优点：优点：构造简单，没有运动部件，体积很小，占地面构造简单，没有运动部件，体积很小，占地面积少，单位面积处理能力大，操作维护方便，成本低。

积少，单位面积处理能力大，操作维护方便，成本低目前，我国一些选矿厂成功地用水力旋流器代替了螺旋目前，我国一些选矿厂成功地用水力旋流器代替了螺旋分级机缺点：缺点：砂泵动力消耗大，设备磨损严重，给矿压力、砂泵动力消耗大，设备磨损严重，给矿压力、给矿量波动对生产指标有影响给矿量波动对生产指标有影响4 水力旋流器水力旋流器5 磨矿分级流程磨矿分级流程Ø开路与闭路开路与闭路闭路磨矿的生产率大，过粉碎现象轻，产品较细且粒闭路磨矿的生产率大，过粉碎现象轻，产品较细且粒度分布均匀；开路磨矿一般用于两段磨矿中的第一段度分布均匀；开路磨矿一般用于两段磨矿中的第一段一一段段闭闭路路磨磨矿矿流流程程5 磨矿分级流程磨矿分级流程Ø磨矿段数磨矿段数分级作业及分级返砂进入的磨矿作业构成一个磨矿段分级作业及分级返砂进入的磨矿作业构成一个磨矿段一段磨矿一段磨矿：设备配置简单，投资省，生产操作容易，：设备配置简单，投资省，生产操作容易，调节简单，但磨矿效率低，不易得到较细的最终产物调节简单，但磨矿效率低，不易得到较细的最终产物两段磨矿两段磨矿：可采用不同的磨矿条件对矿石分别进行粗：可采用不同的磨矿条件对矿石分别进行粗磨和细磨，提高磨矿效率。

磨和细磨，提高磨矿效率大中型选矿厂要求磨矿细度大中型选矿厂要求磨矿细度-200-200目占目占80%80%以上时，采用以上时，采用两段磨矿，过粉碎现象轻，产物粒度均匀两段磨矿，过粉碎现象轻，产物粒度均匀5 磨矿分级流程磨矿分级流程第一段开路的两段磨矿流程第一段开路的两段磨矿流程特点：溢流没有再分级，调节简单；二段磨机容积需要大大超过特点：溢流没有再分级，调节简单；二段磨机容积需要大大超过一段磨机，设备配置复杂，管理不方便一段磨机，设备配置复杂，管理不方便5 磨矿分级流程磨矿分级流程第一段全闭路的两段磨矿流程第一段全闭路的两段磨矿流程特点：用于处理硬度较大、矿物嵌布粒度较细的矿石特点：用于处理硬度较大、矿物嵌布粒度较细的矿石可以实现细磨，两段磨机可安装在同一水平，设备配置简单；可以实现细磨，两段磨机可安装在同一水平，设备配置简单；设备投资高，两段之间的负荷难平衡设备投资高，两段之间的负荷难平衡5 磨矿分级流程磨矿分级流程第一段局部闭路的两段磨矿流程第一段局部闭路的两段磨矿流程衡量磨矿分级效果的工艺指标衡量磨矿分级效果的工艺指标 ：：质量指标质量指标 磨矿细度磨矿细度数量指标数量指标 生产生产能力能力 磨磨机作业率机作业率磨矿细度：磨矿细度：磨矿产品的细度通常用磨矿产品的细度通常用““标准筛标准筛””的的200200目筛子筛分目筛子筛分产品，并以筛下量占产品总量的百分数来表示，如产品，并以筛下量占产品总量的百分数来表示，如磨矿细度为磨矿细度为-200-200目占目占60%60%或者或者-0.074-0.074mmmm占占60%60%。

5 磨矿分级流程磨矿分级流程磨机的生产能力磨机的生产能力磨机台时生产能力磨机台时生产能力: : 在一定给矿和产品粒度在一定给矿和产品粒度条件下单位时间（小时）内磨机能够处理条件下单位时间（小时）内磨机能够处理的原矿量，以吨的原矿量，以吨/ /台台··时表示 磨机磨机““利用系数利用系数””: :单位时间内每立方米单位时间内每立方米磨机有效容积平均处理矿量，以吨磨机有效容积平均处理矿量，以吨/ /米米3 3时表示 = 吨吨/米米3·时时 5 磨矿分级流程磨矿分级流程磨机的作业率磨机的作业率：：又叫运转率，它是指磨矿又叫运转率，它是指磨矿- -分级机分级机组实际工作小时占日历小时的百分数组实际工作小时占日历小时的百分数 分级分级效率：效率：指指分级机溢流中某一粒度级别的分级机溢流中某一粒度级别的重量重量占占分级机分级机给矿中同给矿中同一粒度级重量的百一粒度级重量的百分数 5 磨矿分级流程磨矿分级流程磨矿循环磨矿循环负荷（返砂比）负荷（返砂比）返砂返砂: :通常在闭路磨矿循环中，从分级机返回磨矿通常在闭路磨矿循环中，从分级机返回磨矿机再磨的粗粒物料机再磨的粗粒物料循环负荷（返砂比）：返砂的循环负荷（返砂比）：返砂的质量质量与磨矿机给矿与磨矿机给矿的的质质量百分比量百分比。

磨矿磨矿- -分级流程循环负荷计算分级流程循环负荷计算＋＋5 磨矿分级流程磨矿分级流程影响磨矿分级的操作因素影响磨矿分级的操作因素 Ø矿矿石石性质：性质： 硬度、含泥量、给矿粒度硬度、含泥量、给矿粒度、要求的磨矿产品细度、要求的磨矿产品细度Ø磨机结构：磨机结构： 磨机磨机类型类型、规格、转速、衬板形状等、规格、转速、衬板形状等 Ø操作条件：操作条件： 磨矿介质磨矿介质（形状（形状、、材质材质、尺寸及配比、充填率）、、尺寸及配比、充填率）、矿浆浓度、返砂比矿浆浓度、返砂比、、分级效率分级效率等等 1.1.磨矿介质的装入制度磨矿介质的装入制度介质形状介质形状：：球形和长棒形球形和长棒形，，球形介质在磨矿时碰撞为点球形介质在磨矿时碰撞为点接触，故球磨效率高，接触，故球磨效率高，宜于细磨宜于细磨，但，但过粉碎现象严重过粉碎现象严重；；当给矿粒度当给矿粒度- -3030mmmm，磨矿产品粒度，磨矿产品粒度≤≤1 1mmmm时，采用棒磨效时，采用棒磨效率较高 介质材料介质材料：：钢质钢质 铁质铁质 玛瑙玛瑙 锆石锆石介质尺寸：矿石硬、给矿粒度粗加入较大尺寸的介质；介质尺寸：矿石硬、给矿粒度粗加入较大尺寸的介质；用较小尺寸的介质，增强研磨作用。

用较小尺寸的介质，增强研磨作用介质充填率：磨矿介质占磨机容积的百分数；通常球磨介质充填率：磨矿介质占磨机容积的百分数；通常球磨机的充填率机的充填率40%-50%40%-50%，棒磨机，棒磨机35%-45%35%-45% 5 磨矿分级流程磨矿分级流程2 2、、磨矿浓度磨矿浓度磨矿浓度通常以矿浆中固体物磨矿浓度通常以矿浆中固体物料质量的料质量的百分数百分数表示浓度过低，固体颗粒少，介质的有效磨碎作用减小；浓度过低，固体颗粒少，介质的有效磨碎作用减小；浓度增高，磨矿效率提高，但产品粒度易变粗；浓度增高，磨矿效率提高，但产品粒度易变粗；浓度过高，矿浆流动性差，降低磨机的生产能力和磨浓度过高，矿浆流动性差，降低磨机的生产能力和磨矿效率，易发生矿效率，易发生““胀肚胀肚””粗磨（产品＞粗磨（产品＞0.15mm0.15mm）或磨比重大矿石）或磨比重大矿石 75 75% %～～85%85%；；细磨（产品＜细磨（产品＜0.15mm0.15mm）或磨比重小矿石）或磨比重小矿石 65 65% %～～75%75%两段磨矿，第一段两段磨矿，第一段 75 75% %～～85% 85% 第二段第二段 65 65% %～～75%75%湿式自磨机或湿式棒磨机的磨矿浓度一般为湿式自磨机或湿式棒磨机的磨矿浓度一般为65%65%左右左右5 磨矿分级流程磨矿分级流程3 3、返砂比、返砂比返砂比增大有利于提高磨机产量返砂比增大有利于提高磨机产量，，但过大会引起磨矿机但过大会引起磨矿机和分级机过载，破坏正常运行和分级机过载，破坏正常运行, ,产生产生““胀胀肚肚””；；返砂比过小易引起磨机返砂比过小易引起磨机““空打空打””。

实践表明，返砂比由实践表明，返砂比由100%100%增大到增大到400400% %～～500%500%，磨机，磨机生产能力增高生产能力增高2020% %～～30%30%5 磨矿分级流程磨矿分级流程作业：作业：1 1、试述球磨机的工作原理及磨矿介质的运动规律试述球磨机的工作原理及磨矿介质的运动规律2 2、高压辊磨机的突出优点有哪些？、高压辊磨机的突出优点有哪些？3 3、影响水力旋流器分级效果的参数有哪些？、影响水力旋流器分级效果的参数有哪些？4 4、描述以下磨矿分级流程，以最小细度值计算返砂比描述以下磨矿分级流程，以最小细度值计算返砂比。