破碎磨矿

无论是炉渣还是矿山开采出来的原矿石，其块度通常很大，最大可达到1500mm，而入选的矿石粒度一般都比较细，如浮选粒度通常在0.3mm以下，现有的碎磨设备还不能一次把巨大的矿石粉碎到符合要求的入选细度。因此，矿石的粉碎只能分阶段逐步进行，破碎和磨矿就是粉碎过程的两大阶段。根据粉碎粒度大小不同，破碎阶段还分为粗碎段、中碎段和细碎段。破碎到350～100mm称为粗碎段，破碎到100～40mm称为中碎段，破碎到25～5mm称为细碎段。磨矿段也分为粗磨段和细磨段。磨碎到1～0.3mm称为粗磨段，磨碎到0.1～0.07mm称为细磨段。这里所说的段是按所处理的物料或者按物料经过碎磨机械的次数划分的。不同的阶段要使用不同的设备，例如粗碎段采用颚式破碎机或旋回破碎机，中细碎阶段采用标准型圆锥破碎机和短头圆锥破碎机，粗磨段使用格子型球磨机，细磨段使用溢流型球磨机，是一般常见的选择。因为一定的设备只有在适合的粒度范围才能高效率的工作，实际生产所需要的破碎和磨矿段数，要根据矿石性质和要求的最终磨碎产品粒度，通过碎磨和可选性试验并进行设计方案技术经济比较后才能确定。

为了控制破碎和磨矿的产品粒度，并将那些已经符合粒度要求的矿粒及早分出，以减少不必要的粉碎，使破碎和磨矿设备更有效的丁作，破碎机经常和筛分机配合使用，磨矿机与分级机配合使用，组成各种形式的破碎一筛分回路和磨矿一分级回路。物料经过筛分和分级处理后，可将粒度合格的产品从同路中排出，不合格的粗颗粒再给人破碎机和磨矿机粉碎。筛分和分级设备的好坏，对粉碎机械的工作有很大影响。因此，在研究碎磨过程时常把它与筛分和分级联合起来进行综合分析。

在矿石处理过程中，有两个基本的工序：一个是解离，一个是分选。解离就是通过矿石破碎和磨碎(合称粉碎)的方式，将矿石中的各种有价矿物与脉石分离开来的过程。分选就是将已经解离开来的有价矿物颗粒按其性质差异分选为不同产品的过程。有价矿物就是需要进行回收的有价值的矿物，也称有用矿物。南于绝大多数有价矿物都是与脉石紧密共生在一起，且多呈微细粒嵌布，如果不首先使各种矿物或成分彼此解离开来，即使它们的性质有再大的差别，也无法进行分选。因此，通过外力作用将有用矿物从矿石中充分分散解离出来的粉碎作业，便成为采用任何选别方法都必不可少的先行环节，是分选成功与否的关键所在。前面提到的脉石是指暂时没有同收价值的废石或废渣等物质，有时也称之为脉石矿物。嵌布是指微细矿物颗粒在矿石中呈不规则散乱的分布状态。矿石中有用矿物颗粒的粒度和粒度分布特性决定选矿方法和选矿流程的选择。

粉碎过程就是使矿块粒度从大逐渐减小的过程，各种有用成分间的解离正是在矿石粒度减小的过程中实现的，粒度就是表示矿石块度的大小。如果粉碎的产物粒度过粗，有用矿物和脉石没有充分解离，分选效果肯定小会好。而粉碎的产物粒度过细，使过粉碎微粒禽量太高，即使各种矿物完全解离r，分选同样也不会得到好的指标。这是因为任何选别方法处理的矿物粒度都有一定的下限，低丁该下限的颗粒(即过粉碎微粒)难以同收。例如浮选对于5~10μm以下的矿粒、重选对于19μm以下的微粒，就难以分选和回收等。所以破碎和磨矿作业在选矿中的任务是，不仅要为选别作业制备有用矿物和脉石充分解离的入选物料，而且这种物料的粒度还要适合所采用的选矿方法，要尽量避免产生过粉碎的微粒。如果破碎和磨矿作业的工艺和设备设计选择不当，生产操作管理不好，粉碎的最终产物或者解离不充分，或者过粉碎严重，都将会导致整个选矿指标的下降。

在选矿厂中破碎和磨矿作业的基建投资、生产费用、电能的消耗和钢材消耗所占的比例最大。设备费用约占65%～70%，经营费用约占50%～65%，电耗约占50%～65%，钢耗约占50%以上。因此破碎和磨矿设备的选择计算和操作管理的好坏，在很大程度上决定着选矿的经济效益。所以，无论是选矿技术管理人员还是生产管理人员，积极参与建厂之前选矿设计过程中的设备计算与选择及后期的生产操作管理都是非常重要的，选矿专业知识是选矿管理人员必修的培础课程。

选矿设备搭配的选矿工艺中粉碎磨矿与分级是指通过一定的机械设备使矿物原料粒度减少并具有一定粒度分布特性的作业。通常将粒度减少至20-5mm的作业称为破碎，相应的设备为破碎机;再细的粉碎作业则称为磨矿，相应的设备为磨矿机;与破碎机和磨矿机配套控制最终产品粒度分布的作业称为分级，其中与破碎机配套的分级设备一般称为筛分机，与磨机配套的选矿设备分级设备称为分级机。

通常破碎和磨矿这两种选矿设备是分阶段进行的，这是因为多数情况下现有的选矿设备还不能一次就将大块原矿粉碎至要求的细度。具体选择破碎与磨矿段数时要依原矿性质、物料粒度、产品细度及设备类型而定。物料每经过一次破碎机或磨矿机，称为一个破碎或磨矿段。对于每一段破碎或磨矿作业，定义物料粉碎前后的粒度(即给料粒度与产物粒度)之比为该段破碎或磨矿作业的破碎比或粉碎比，它反映了经过破碎机或磨矿机粉碎后，原煤料(矿)粒度减少的程度。各段破碎或粉碎工艺流程的总破碎比或粉碎比。

破碎机一般处理较大块的物料，产品粒度较粗，通常大于8毫米。其构造特征是破碎件之间有一定间隙，不互相接触。破碎机又可分为粗碎机、中碎机和细碎机。

破碎机主要包括：颚式破碎机、圆锥破碎机、反击式破碎机、冲击式破碎机（制砂机）、锤式破碎机、对辊破碎机等 ；

磨矿机颚式破碎机

颚式破碎机主要结构有机架、偏心轴、大皮带轮、飞轮、侧护板、肘板、肘板后座、调隙螺杆、复位弹簧、定颚板与动颚板等。

工作时电动机驱动皮带和皮带轮，通过偏心轴使动颚上下运动，当动颚上升时肘板和动颚间夹角变大，从而推动动颚板向定颚板接近，与此同时物料被挤压、搓、碾等多重破碎；当动颚下行时，肘板和动颚间夹角变小，动颚板在拉杆、弹簧的作用下离开定颚板，已被粉碎的物料在重力的作用下，经颚腔下部的出料口自由卸出。因而颚式破碎机的工作是间歇性的，粉碎和卸料过程在颚腔内交替进行。随着电动机连续转动破碎机动颚作周期性的压碎和排料，实现批量生产。

磨矿机圆锥破碎机

圆锥破碎机主要有机架、皮带轮、水平轴、偏心套、上破碎壁(定锥)、下破碎壁(动锥)、液力偶合器、润滑系统、控制系统等几部分组成。

其动锥固定在一个悬挂竖轴上，竖轴置于水平轴上的偏心套筒内。工作时，电动机带动皮带轮或联轴器旋转，从而通过水平轴、偏心套、悬挂竖轴迫使动锥沿着定锥内表面作旋摆运动。在动锥靠拢定锥的区段，物料受到动锥的挤压、撞击和弯曲作用而破碎，形成破碎腔;在动锥偏离定锥的地方，已被破碎的物料在自重作用下从锥底卸出。破碎机通过连续性的工作实现对石料的持续破碎。

磨矿机反击式破碎机

反击式破碎机是利用板锤的高速冲击和反击板的回弹作用，使物料受到反复冲击而破碎的机械，主要结构有：机架、转子、板锤、反击板、侧护板等。

工作时，在电动机的带动下，转子高速旋转，物料进入板锤作用区时，与转子上的板锤撞击破碎，后又被抛向反击装置上再次破碎，被反击板弹回的矿石再与板锤或转子后面甩出的其他矿石相互碰撞，因此在第一破碎腔中矿石受到反复冲击而被击碎。有些矿石在第一破碎腔破碎到一定粒度后，经过反击板和转子之间的空隙而排至第二破碎腔中，继续受到反复打击，直至达到理想粒度后才由破碎机底部排矿口排出。

磨矿机冲击式破碎机（制砂机）

冲击式破碎机由进料斗、分料器、涡动破碎腔、叶轮体、主轴总成、底座传动装置及电机等七部分组成，采用石打石原理，让更多物料进行自行碰撞破碎。

物料由进料斗进入制砂机，经分料器将物料分成两部分，一部分由分料器中间进入高速旋转的叶轮中，在叶轮内被迅速加速，其加速度可达数百倍重力加速度，然后以60-70米/秒的速度从叶轮三个均布的流道内抛射出去，首先同由分料器四周自收落下的一部分物料冲击破碎，然后一起冲击到涡动腔内物料衬层上，被物料衬层反弹，斜向上冲击到涡动腔的顶部，经反射后偏转向下运动，又与从叶轮中发射出的物料再次碰撞，这样一块物料在涡动破碎腔内受到两次以至多次几率撞击、磨擦和研磨破碎作用，最后失去能量的物料从破碎腔内排出。在整个破碎过程中，物料相互自行冲击破碎，不与金属元件直接接触，而是与物料衬层发生冲击、磨擦而粉碎，这样就大大的降低了设备的磨损，延长了机械的使用寿命。同时，涡动腔内部巧妙的气流自循环，还最大限度的消除了粉尘污染。

在选矿工业中，磨矿是矿石经破碎后进行分选前的粒度准备作业。磨矿作业是在连续转动的磨机筒体内完成的;筒体中装有研磨介质(如钢球、棒、异形球棒、大块矿石或砾石等)，研磨介质在筒体旋转过程中被带动产生复杂的冲击、研磨和剪切作用，给入到筒体内的矿石在研磨介质作用下被磨碎。有时，筒体内不另装研磨介质，而是依靠被磨矿石中的大块矿石进行研磨，这称为自磨。几乎所有选矿厂都有磨矿作业。在选矿工业中磨矿作业不仅基建投资和生产费用占有很大比例，而且磨矿产品的质量(例如粒度分布、有用矿物单体解离度、湿式磨矿作业的矿浆浓度等)对选矿作业指标有很大影响。磨矿车间是选矿厂的主厂房，一个选矿厂的处理量、作业率及运转率都是按磨矿设备计算的。