磨矿与分级-矿物加工专业知识与技能培训(罗立群)

磨矿与分级《矿物加工专业知识与技能培训》讲授：罗立群复习与回顾矿石的准备作业1选矿的基本概念与知识：矿石准备作业、选别作业、选别后的脱水，选矿工艺指标2矿石的基本知识：矿石、矿物、矿床及其分类3矿石准备作业的基本概念：破碎、破碎比、破碎段数、解离度4.破碎与筛分：粒度特性与筛分分析、破碎机、粒度表示、筛分分析、分布曲线5.筛分设备：筛分效率、振动筛、固定筛、影响因素复习与回顾6.1磨矿生产实例-1武钢公司程潮铁矿6.1磨矿生产实例-2山西代县提铁降杂中矿再磨磨矿与分级6磨矿分级的基本理论与知识：磨矿与分级基本概念与作用操作影响因素与相关应对措施7磨矿与分级设备：球磨机、棒磨机、立磨机等各种分级设备与适用情况8磨矿流程选择与设计：常用磨矿流程与选择原则磨矿流程设计、计算与选择结语6.1磨矿分级基本理论-概念-1基本概念：目的：使矿石中的有用成分全部或大部分达到单体解离，而又尽量避免“过磨”。与选别作业的关系：直接影响选别指标的好坏：精矿质量，金属回收率，粒度要求：达到选别所要求的粒度，创造条件：有效回收有用成分。6.1磨矿分级基本理论-概念基本概念：粒度，粒级，网目粒度，指矿粒大小的尺寸，以矿粒最大长度表示。粒级，表示物料粒度组成情况，以若干个级别的所占的百分数表示。若干个级别或称粒级。网目，是表示标准筛的筛孔尺寸的大小。泰勒标准筛制：1英寸(25.4mm)长度中的筛孔数目称为网目，简称“目”。网目数越少，筛孔尺寸越大。-200目占70%含义：表示小于0.074mm的粒级含量占70%。6.1磨矿分级基本理论-概念基本概念：磨矿浓度，磨矿细度，磨矿浓度，指矿浆中所含固体重量的多少，用百分数表示。液固比：指矿浆中所含液体的重量Q2与矿浆中所含固体的重量Q1的比值。磨矿细度，用来表示磨矿产品粒度的大小，常用小于200目粒级的百公含量表示。1112100%100%QQCQQQ1/1CR21QRQ6.1磨矿分级基本理论-磨矿原理-1磨矿原理：球磨机工作原理：球磨机为卧式筒形旋转装置，外沿齿轮传动，格子型球磨机。物料由进料装置经入料中空轴螺旋均匀地进入磨机仓内，该仓内有阶梯衬板或波纹衬板，内装不同规格钢球；筒体转动产生离心力将钢球带到一定高度后落下，对物料产生重击和研磨作用。粉状物通过卸料箅板排出，完成粉磨作业。6.1磨矿分级基本理论-磨矿原理-2磨矿过程的基本原理：筒体，磨矿介质介质自重，公转，自转冲击，挤压，磨剥力。介质运动状况示意图6.1磨矿分级基本理论-磨矿效率磨矿效率指每消耗1千瓦时(kwh)电能所能处理的矿量。表示方法每消耗1千瓦时(kwh)电所能处理的原矿吨数，t/kwh;每消耗1千瓦时(kwh)电所能得到的按指定级别计算磨矿产品吨数，按表面积·吨/千瓦时电量来计算。常用：单位功耗的生产率6.1磨矿分级基本理论-磨矿技术效率磨矿技术效率指经磨碎后所得产物中含合格粒级的含量百分数与给矿中原来所含大于合格粒级含量的百分数之比。合格粒级：其粒度上限就小于规定的最大粒度，而其粒度下限要减去过粉碎部分。表示方法区别：磨矿效率，指磨矿机的功率生产率，从能耗评价磨矿效果；磨矿技术效率，从磨矿产品的质量来评价，因测定较繁较难，较少采用。1213221()()(1)100100%100rrrrrrrEr效6.2影响磨矿技术效率的主要因素矿石性质的影响矿石的组成与物理性质：粒度，硬度，结构与构造(致密性)；磨矿阶段(粗磨或细磨)等。设备因素的影响设备选型：如：溢流型排矿慢，大颗粒不易排出，易过粉碎；分级机效率：如低，易过粉碎；操作因素的影响磨矿粒度的确定；磨矿浓度；影响磨矿时间和不同密度颗粒；粗磨75~85%，细磨65~75%；返砂比的大小：过大，跑粗；过小，过粉碎；磨矿负荷的大小：类似返砂比的影响；给矿量的均匀、稳定性。磨矿技术效率的主要因素-2矿石的难易系数；磨矿机的型式系数；磨矿技术效率的主要因素-3不同条件的合适循环负荷；返砂中计算级别含量与溢流产物粒度的关系；6.2如何提高磨矿机的磨矿技术效率-1采用闭路磨矿避免过磨与跑粗：磨矿介质做有用功(最大限度地)，及时排出合格粒级，增加粗粒含量，合理的返砂比，加大物料的通过量，采用不同磨矿机周边排料的棒磨机能减少过粉碎减小矿浆对磨矿介质的缓冲作用选用高效分级设备和流程细筛与磨机闭路：或预先分级；细筛：80%~90%，螺旋分级机或耙式分级机40%~60%；6.2如何提高磨矿机的磨矿技术效率-2合理的磨矿操作制度1控制适当的循环负荷，一般球磨机的略大，棒磨机稍小；2恰当的磨机转速：转速稍高；3磨矿浓度需适宜；4装球制度要合理；包括：钢球的质量：密度、硬度、耐磨性；钢球大小与比例；第１段：Ｄ＝５dmax；钢球的充填率；转速率(76%~88%)与充填率(40%~50%)关联；合理的补球与补球制度；6.3磨矿机的返砂比及其计算循环负荷：稳定的返砂数量。绝对值与相对值。返砂量(S)：以绝对值表示的循环负荷；返砂比(C)：返砂量与磨矿机原给矿量之比，用百分数表示。C=S/Qα—磨矿机中某一指定粒级的产率，%；β－分级机溢流中上述指定粒级的产率，%；θ－分级机返砂中上述指定粒级的产率，%；100()%C100(80.055.0)10025%125%55.035.020C6.3磨矿机的返砂比对磨矿的影响返砂比(C)对磨矿影响很大。适当提高返砂比有利，加大排矿速度，减少细粒级含量，减轻过粉碎；过大引起“胀肚”现象，降低效率；原则：粗磨小，细磨大；适宜：球磨250%，棒磨150%；6.4有关磨矿机“胀肚”问题-1磨矿机“胀肚”的现象主电机电流表指示电流在下降；磨矿机排矿吐大块，矿浆滚涌出；分级机溢流“跑粗”现象严重，返砂量明显增大；磨矿机运转声音沉闷，几乎听不见钢球的冲击声；6.4有关磨矿机“胀肚”问题-2磨矿机“胀肚”的操作处理分析原因：矿石性质，给矿量，返砂量或返砂比，给水量，溢流粒度等；应对措施：减少或暂停给矿；调节用水量，控制浓度；合理补加磨矿介质；6.5分级与分级效率分级的目的：当矿石磨细后，就要及时把已经符合细度条件的矿粒及时分离出来。好处：提高台时处理能力，避免过粉碎。分级效率(E)：指分级机溢流中某一级别的重量与分级机给料中同一粒级重量的百分比。α、β、θ—为某一粒级在给料、溢流、沉砂中的含量，%。用途：考查分级机工作好坏的指标。4()()10%(100)()E返回7.1磨矿与分级设备-1磨矿机适用于粉磨各种矿石及其它物料，被广泛用于选矿，建材及化工等行业。分类：磨矿方式：可分为干式和湿式两种磨矿方式。根据排矿方式不同，可分格子型、溢流型和周边排料式磨矿机3种。磨矿介质类型：球磨机、棒磨机、砾磨机(砾石)、自磨机(大块矿石，或加少量钢球)筒体的形状：短筒型(L/D≤1.0～1.5)、长筒型(L/D≥1.5，)、圆锥型磨矿机管磨机：L/D＝5～6；多室磨矿机：水泥行业。7.1磨矿与分级设备-2球磨机结构特点：由给料部、出料部、回转部、传动部（减速机，小传动齿轮，电机，电控）等主要部分组成。中空轴采用铸钢件，内衬可拆换，回转大齿轮采用铸件滚齿加工，筒体内镶有耐磨衬板，具有良好的耐磨性。不同类型的磨矿机筒体示意图7.1磨矿与分级设备-3常见磨矿机外观图机器的结构主要是由给料部、进料部、筒体部和出料口等工作部分；以及轴承部、传动部、减速机、连轴器等传动部件组成的。7.2各种分级设备螺旋分级机水力旋流器细筛与高频细筛新型分级设备-复式流化分级机7.2.1螺旋分级机螺旋分级机分级面积sinBhLBA7.2.2水力旋流器水力旋流器的构造和工作原理示意图2QD1/250dD分离关系7.2.3细筛与高频细筛-1分类：平面筛；弧形筛；滚筒筛平面细筛结构与工作原理示意图12dsk分离关系7.2.3高频细筛-2(德瑞克)德瑞克重叠式高频振动细筛美国GPS高频振动筛长沙矿冶院MVS陆凯高频筛唐山7.2.4新型分级设备-复式流化分级机复式流化分级机设备结构与原理第三代；螺旋分级机；水力旋流器7.3新型磨矿设备-1螺旋搅拌磨：塔磨机(立式磨机)振动磨机：气流磨：环风磨，旋风磨广义磨：细碎与粗磨润磨机：球团7.3新型磨矿设备-塔磨机塔磨机：由日本学者河端重胜（kawabatashigekatsu）发明，现已应用在金矿、铜矿、锰矿、钨矿、黄铁矿、镍矿、铅锌矿、钛铁矿、金属硅、磷矿、重晶石、高岭土、锆砂、氧化铝、超细水泥、水煤浆及烟气脱硫，近年来也逐步应用在大型的非金属矿物加工流程。该机特点是：中低速，较高的介质充填高度，高强度、高耐磨性的螺旋搅拌器结构，对粉碎介质要求不高，设计有内部分机区，在细磨或超细磨时能量利用率高。塔磨机的不足是：设备总体尺寸大，造价高，主要零部件尺寸大，质量大，维护和检修不太方便。7.3新型磨矿设备-砂磨机砂磨机（剥片机），又称为高速搅拌磨机，该种设备在油漆行业得到了广泛应用。优点就是筒体高度适宜，总机重量轻，维护和检修方便。速度高，在筒体内能量密度分布不均匀；由于采用盘式搅拌器，玻璃珠或陶瓷珠在圆盘上受力是摩擦施力，能量损失大，比棒式搅拌器能量利用率低；高速旋转，圆盘，筒壁磨损严重，发热大，外壳须设冷却夹套。7.3新型磨矿设备-旋风磨-1旋风磨：主要是针对于金属硅这类中高硬度物料而研制的一种粉磨设备。XF系列旋风磨为立式结构，物料从磨机上部进入，在粉磨腔内被高速旋转的击锤击碎，最后被粉碎的物料从磨机下部的出料口排出。7.3新型磨矿设备-旋风磨-2旋风磨主要特点：1、适合于粉磨中高硬度的物料。2、设备安装无需特殊混凝土基础，可节约大量土建费用。3、噪音小（小于50分贝）。4、设备轴承布置在粉磨腔之外，不会存在轴承进灰问题。5、可以把金属硅-325目严格控制在5%以下。6、采用调速电机，可线性调节主轴转速，从而达到您所需要的最佳粉磨效果。7、粉磨后的物料近球形，比表面积大，更有利于后期工艺。8、粉磨产量高，以XF500为例：-20~325目产量1~2t/h。7.3新型磨矿设备-环风磨环风磨：适用于莫氏硬度不大于10级、湿度在6％以下的非易燃易爆的矿业、建材、化工、冶金行业280余种物料的制粉加工，成品粒度在40-2500目范围内调节。方解石、钾长石、滑石、大理石、石灰石、白云石、沸石、石灰、活性白土、膨润土、高冷土、活性炭、水泥、石膏、玻璃、石英；锰矿、钛矿、铜矿、铬矿；耐火材料、保温材料、煤粉、碳黑、陶土、滑粉、钛白粉、氧化铁等；返回8磨矿流程：设计与计算8.1磨矿流程的介绍；磨矿流程的类型：基本作业：磨矿作业；分级作业；磨矿作业段数：一段；二段；多段磨矿流程；产品走向：开路磨矿流程；开路磨矿流程；位置：破碎产品磨矿；中矿再磨；粗精矿再磨；尾矿再磨分级作业预选分级、检查分级、控制分级磨矿流程：磨矿与分级的组合8.1.1一段磨矿流程类型8.1.2二段磨矿流程的类型磨矿流程的选择确定：解决4个问题确定磨矿段数预先分级的必要性检查分级的必要性控制分级的必要性8.2磨矿流程的选择-自磨流程-1自磨流程破碎、磨矿的特点：能正常生产；流程复杂、设备过多、基建费大、经营费高；自磨流程的优点：简化破碎、磨矿流程；设计多考虑自磨流程的可能性。特点：开路(排矿难以控制)；多用闭路流程。使用：自磨机与分级机构成闭路；操作稳定、配置简单；分级效率低、返砂量大自磨机与振动筛构成闭路；流程简单，只适宜粗磨；自磨机与水力旋流器构成闭路；适宜于细磨；为解决难磨粒子，加少量钢球5%~8%，构成半自磨流程。8.2磨矿流程的选择-自磨流程-2影响