教学课件：第二章-选别前准备作业的基本概念概述.ppt

第二章第二章 选别前选别前准备准备作业基本概念作业基本概念本章主要内容本章主要内容本章主要内容本章主要内容 1.1.粉碎的内容、目的及意义粉碎的内容、目的及意义粉碎的内容、目的及意义粉碎的内容、目的及意义 2.2.矿石可碎性系数、破碎方式、矿石可碎性系数、破碎方式、矿石可碎性系数、破碎方式、矿石可碎性系数、破碎方式、3.3.破碎阶段、破碎比、破碎假说简介破碎阶段、破碎比、破碎假说简介破碎阶段、破碎比、破碎假说简介破碎阶段、破碎比、破碎假说简介本章重点：本章重点：本章重点：本章重点：1.1.粉碎的两个意义粉碎的两个意义粉碎的两个意义粉碎的两个意义 2.2.破碎方式及不同破碎方式的作用力特点破碎方式及不同破碎方式的作用力特点破碎方式及不同破碎方式的作用力特点破碎方式及不同破碎方式的作用力特点 3.3.破碎阶段及破碎比的意义破碎阶段及破碎比的意义破碎阶段及破碎比的意义破碎阶段及破碎比的意义注意：注意：注意：注意：破碎与磨矿的异同点破碎与磨矿的异同点破碎与磨矿的异同点破碎与磨矿的异同点一、矿石准备作业的内容、目的及意义一、矿石准备作业的内容、目的及意义1.1.1.1.基本内容：破碎筛分和磨矿分级基本内容：破碎筛分和磨矿分级基本内容：破碎筛分和磨矿分级基本内容：破碎筛分和磨矿分级 通常将最终产品粒度通常将最终产品粒度通常将最终产品粒度通常将最终产品粒度+5mm+5mm的粉碎过程称为的粉碎过程称为的粉碎过程称为的粉碎过程称为破破破破碎碎碎碎；取得更细产品粒度的粉碎过程，称为；取得更细产品粒度的粉碎过程，称为；取得更细产品粒度的粉碎过程，称为；取得更细产品粒度的粉碎过程，称为磨矿。磨矿。磨矿。磨矿。原矿的破碎原矿的破碎原矿的破碎原矿的破碎 破碎产品的筛分破碎产品的筛分破碎产品的筛分破碎产品的筛分 筛分物料的磨碎筛分物料的磨碎筛分物料的磨碎筛分物料的磨碎 磨矿磨矿磨矿磨矿产品的分级产品的分级产品的分级产品的分级 （洗矿、脱泥）（洗矿、脱泥）（洗矿、脱泥）（洗矿、脱泥）2.2.目的：目的：n n 使有用矿物与脉石矿物使有用矿物与脉石矿物使有用矿物与脉石矿物使有用矿物与脉石矿物单体解离单体解离单体解离单体解离；n n 使物料达到使物料达到使物料达到使物料达到入选的粒度要求入选的粒度要求入选的粒度要求入选的粒度要求；n n 直接获得产品。（对石英砂、珍珠岩、石灰直接获得产品。（对石英砂、珍珠岩、石灰直接获得产品。（对石英砂、珍珠岩、石灰直接获得产品。（对石英砂、珍珠岩、石灰岩等非金属矿产）岩等非金属矿产）岩等非金属矿产）岩等非金属矿产）3 3、意、意 义：义：（1 1）经济意义）经济意义）经济意义）经济意义 选别前准备作业在选矿厂中占有重要地位。金属选厂选选别前准备作业在选矿厂中占有重要地位。金属选厂选选别前准备作业在选矿厂中占有重要地位。金属选厂选选别前准备作业在选矿厂中占有重要地位。金属选厂选别前准备作业的基建投资约占选厂别前准备作业的基建投资约占选厂别前准备作业的基建投资约占选厂别前准备作业的基建投资约占选厂总投资的一半以上总投资的一半以上总投资的一半以上总投资的一半以上。其生。其生。其生。其生产费用亦约占选矿产费用亦约占选矿产费用亦约占选矿产费用亦约占选矿总成本的总成本的总成本的总成本的30%30%50%50%。因此，确定合理的。因此，确定合理的。因此，确定合理的。因此，确定合理的粉碎流程，合理选择、使用、维护粉碎设备，对提高生产力，粉碎流程，合理选择、使用、维护粉碎设备，对提高生产力，粉碎流程，合理选择、使用、维护粉碎设备，对提高生产力，粉碎流程，合理选择、使用、维护粉碎设备，对提高生产力，降低成本具有重要意义。降低成本具有重要意义。降低成本具有重要意义。降低成本具有重要意义。（2 2）技术意义）技术意义）技术意义）技术意义 有用矿物与脉石矿物的有用矿物与脉石矿物的有用矿物与脉石矿物的有用矿物与脉石矿物的单体解离单体解离单体解离单体解离程度直接影响分选指标。程度直接影响分选指标。程度直接影响分选指标。程度直接影响分选指标。粒度过粗粒度过粗粒度过粗粒度过粗连生体：导致精矿连生体：导致精矿连生体：导致精矿连生体：导致精矿品位下降品位下降品位下降品位下降，尾矿品位升，尾矿品位升，尾矿品位升，尾矿品位升高，高，高，高，回收率降低回收率降低回收率降低回收率降低等。等。等。等。粒度过细粒度过细粒度过细粒度过细能量、材料能量、材料能量、材料能量、材料消耗大消耗大消耗大消耗大，磨出的产品，磨出的产品，磨出的产品，磨出的产品泥化泥化泥化泥化，恶，恶，恶，恶化选矿过程。粉碎粒度要化选矿过程。粉碎粒度要化选矿过程。粉碎粒度要化选矿过程。粉碎粒度要“恰到好处恰到好处恰到好处恰到好处”。二、矿石粉碎难易程度指标二、矿石粉碎难易程度指标 矿石的机械物理性质（主要是硬度）影响破碎的难易程度。矿石的机械物理性质（主要是硬度）影响破碎的难易程度。矿石的机械物理性质（主要是硬度）影响破碎的难易程度。矿石的机械物理性质（主要是硬度）影响破碎的难易程度。1.1.普氏硬度系数（坚固性系数）：普氏硬度系数（坚固性系数）：普氏硬度系数（坚固性系数）：普氏硬度系数（坚固性系数）：f=f=压压压压/100/100 压压压压-矿石标准试样单向极限抗压程度，矿石标准试样单向极限抗压程度，矿石标准试样单向极限抗压程度，矿石标准试样单向极限抗压程度，单位：单位：单位：单位：kg/cm2 kg/cm2 2.2.矿石的可碎性系数矿石的可碎性系数矿石的可碎性系数矿石的可碎性系数 ：可碎性系数可碎性系数可碎性系数可碎性系数 定量表示矿石机械强度定量表示矿石机械强度定量表示矿石机械强度定量表示矿石机械强度对破碎的影响。对破碎的影响。对破碎的影响。对破碎的影响。矿石的矿石的f值值越高，破碎难度越大；越高，破碎难度越大；值值值值越大则破碎难度越小。越大则破碎难度越小。越大则破碎难度越小。越大则破碎难度越小。可碎性取决于矿石结构和矿物的晶体结构。矿物的晶体间可碎性取决于矿石结构和矿物的晶体结构。矿物的晶体间作用力越大，硬度越大，越难碎作用力越大，硬度越大，越难碎 矿石硬度与可碎性、可磨性系数对应关系矿石硬度与可碎性、可磨性系数对应关系矿石硬度与可碎性、可磨性系数对应关系矿石硬度与可碎性、可磨性系数对应关系硬度等硬度等级级普氏硬度普氏硬度系数系数f f可碎性系数可碎性系数可磨性系数可磨性系数实实例例很很软软210100.65-0.750.65-0.750.50-0.700.50-0.70玄武岩玄武岩 含含铁铁石英岩石英岩 1 1、挤压破碎：、挤压破碎：、挤压破碎：、挤压破碎：物料在两个工作面之间受到物料在两个工作面之间受到物料在两个工作面之间受到物料在两个工作面之间受到缓慢增长的压缓慢增长的压缓慢增长的压缓慢增长的压力力力力被破碎被破碎被破碎被破碎三、破碎方式及一般概念三、破碎方式及一般概念(一）机械能破碎的基本方式一）机械能破碎的基本方式一）机械能破碎的基本方式一）机械能破碎的基本方式 工业上主要利用机械力来破碎矿石，工业上主要利用机械力来破碎矿石，工业上主要利用机械力来破碎矿石，工业上主要利用机械力来破碎矿石，破碎方式有五种破碎方式有五种破碎方式有五种破碎方式有五种：2、劈裂破碎：、劈裂破碎：物料受到两个楔状物体的物料受到两个楔状物体的物料受到两个楔状物体的物料受到两个楔状物体的劈力作劈力作劈力作劈力作用用用用被折断被折断被折断被折断3 3、折断破碎：、折断破碎：、折断破碎：、折断破碎：物料受到多个楔状物体的劈力作物料受到多个楔状物体的劈力作物料受到多个楔状物体的劈力作物料受到多个楔状物体的劈力作用被劈碎用被劈碎用被劈碎用被劈碎4 4、研磨破碎：、研磨破碎：、研磨破碎：、研磨破碎：物料块处于两个相对移动的工作面物料块处于两个相对移动的工作面物料块处于两个相对移动的工作面物料块处于两个相对移动的工作面或研磨体之间，受研磨作用而产生或研磨体之间，受研磨作用而产生或研磨体之间，受研磨作用而产生或研磨体之间，受研磨作用而产生剪切剪切剪切剪切破碎。破碎。破碎。破碎。n n5、冲击破碎：、冲击破碎：物料在瞬间受到外来的物料在瞬间受到外来的冲击冲击力力而被破碎而被破碎压碎压碎压碎压碎：大多用于脆性、坚硬物料的粗碎。：大多用于脆性、坚硬物料的粗碎。：大多用于脆性、坚硬物料的粗碎。：大多用于脆性、坚硬物料的粗碎。劈碎劈碎劈碎劈碎：对物料的破碎最为有利。：对物料的破碎最为有利。：对物料的破碎最为有利。：对物料的破碎最为有利。击碎击碎击碎击碎：主要用于脆性和软性物料的破碎。：主要用于脆性和软性物料的破碎。：主要用于脆性和软性物料的破碎。：主要用于脆性和软性物料的破碎。磨碎磨碎磨碎磨碎：多用于粘性物料和小块物料的细磨。：多用于粘性物料和小块物料的细磨。：多用于粘性物料和小块物料的细磨。：多用于粘性物料和小块物料的细磨。（二）破碎、磨矿阶段（或段数）（二）破碎、磨矿阶段（或段数）一般从开采的原矿石通过粉碎作业到达单体解离不一般从开采的原矿石通过粉碎作业到达单体解离不一般从开采的原矿石通过粉碎作业到达单体解离不一般从开采的原矿石通过粉碎作业到达单体解离不能一次完成，而需经过能一次完成，而需经过能一次完成，而需经过能一次完成，而需经过多次碎磨过程多次碎磨过程多次碎磨过程多次碎磨过程才能达到最终的粒才能达到最终的粒才能达到最终的粒才能达到最终的粒度要求。度要求。度要求。度要求。破碎磨矿的次数称为破碎（磨矿）阶段破碎磨矿的次数称为破碎（磨矿）阶段破碎磨矿的次数称为破碎（磨矿）阶段破碎磨矿的次数称为破碎（磨矿）阶段，生产，生产，生产，生产中，大致分为：中，大致分为：中，大致分为：中，大致分为：粗碎粗碎粗碎粗碎：给矿粒度：给矿粒度：给矿粒度：给矿粒度15001500500mm500mm，破碎到，破碎到，破碎到，破碎到400400125mm125mm 中碎中碎中碎中碎：给矿粒度：给矿粒度：给矿粒度：给矿粒度400400125mm125mm，破碎到，破碎到，破碎到，破碎到10010025mm25mm 细碎细碎细碎细碎：给矿粒度：给矿粒度：给矿粒度：给矿粒度10010025mm25mm，破碎到，破碎到，破碎到，破碎到25255mm5mm 粗磨粗磨粗磨粗磨：给矿粒度：给矿粒度：给矿粒度：给矿粒度25255mm5mm，破碎到，破碎到，破碎到，破碎到1 10.3mm0.3mm 细磨细磨细磨细磨：给矿粒度：给矿粒度：给矿粒度：给矿粒度1 10.3mm0.3mm，破碎到，破碎到，破碎到，破碎到0.10.10.074mm0.074mm 破碎（磨矿）阶段划分是相对的。与选厂的规模和破碎破碎（磨矿）阶段划分是相对的。与选厂的规模和破碎破碎（磨矿）阶段划分是相对的。与选厂的规模和破碎破碎（磨矿）阶段划分是相对的。与选厂的规模和破碎（磨矿）设备的选用有关。（磨矿）设备的选用有关。（磨矿）设备的选用有关。（磨矿）设备的选用有关。（三）破碎比（三）破碎比 定义：破碎前矿石的最大粒度与破碎后矿石的最大粒度定义：破碎前矿石的最大粒度与破碎后矿石的最大粒度定义：破碎前矿石的最大粒度与破碎后矿石的最大粒度定义：破碎前矿石的最大粒度与破碎后矿石的最大粒度之比，称为破碎比。之比，称为破碎比。之比，称为破碎比。之比，称为破碎比。i=D/d i=D/d 式中：式中：式中：式中：i i破碎比，倍破碎比，倍破碎比，倍破碎比，倍 DD破碎前矿石最大粒度，毫米；破碎前矿石最大粒度，毫米；破碎前矿石最大粒度，毫米；破碎前矿石最大粒度，毫米；d d破碎后矿石最大粒度，毫米；破碎后矿石最大粒度，毫米；破碎后矿石最大粒度，毫米；破碎后矿石最大粒度，毫米；n n用来衡量矿石破碎前后粒度用来衡量矿石破碎前后粒度用来衡量矿石破碎前后粒度用来衡量矿石破碎前后粒度变化变化变化变化程度。是程度。是程度。是程度。是破碎机工作的重破碎机工作的重破碎机工作的重破碎机工作的重要指标之一。要指标之一。要指标之一。要指标之一。n n 例如：破碎前矿石最大粒度为例如：破碎前矿石最大粒度为例如：破碎前矿石最大粒度为例如：破碎前矿石最大粒度为400mm400mm，破碎后最大粒度，破碎后最大粒度，破碎后最大粒度，破碎后最大粒度为为为为100100毫米，则破碎比为：毫米，则破碎比为：毫米，则破碎比为：毫米，则破碎比为：i=D/d=400/100=4i=D/d=400/100=4（倍）（倍）（倍）（倍）n n作业总破碎比等于各段破碎比的乘积。作业总破碎比等于各段破碎比的乘积。作业总破碎比等于各段破碎比的乘积。作业总破碎比等于各段破碎比的乘积。i i总总总总i i1 1 i i2 2 i i3 3n n 一定的破碎设备，其破碎比范围一定。因此，一定的破碎设备，其破碎比范围一定。因此，一定的破碎设备，其破碎比范围一定。因此，一定的破碎设备，其破碎比范围一定。因此，总破碎比总破碎比总破碎比总破碎比往往决定了破碎阶段。往往决定了破碎阶段。往往决定了破碎阶段。往往决定了破碎阶段。破碎理论揭示破碎过程粒度变化与功耗的关系，计算破碎机工破碎理论揭示破碎过程粒度变化与功耗的关系，计算破碎机工作效率。作效率。1、面积假说、面积假说：由德国学者由德国学者PR雷廷格（雷廷格（PRRittinger）于）于1867年提出年提出。面积假说认为：面积假说认为：破碎功耗与破碎过程中物料新生成表面的面积成破碎功耗与破碎过程中物料新生成表面的面积成正比，正比，或破碎过程所消耗的功或破碎过程所消耗的功dA1与物料的新生表面积增量与物料的新生表面积增量dS成正比。成正比。即：即：dA1K1 dS 式中：式中：K1 比例系数，比例系数，Q 矿石重量，矿石重量，D 矿块直径矿块直径。（四）（四）破碎假说简介破碎假说简介 实践证明，当破碎比一定时，原矿粒度越小，破碎所需的能实践证明，当破碎比一定时，原矿粒度越小，破碎所需的能量越大。量越大。2.2.2.2.体积假说体积假说体积假说体积假说：（：（：（：（基尔皮切夫，基尔皮切夫，基尔皮切夫，基尔皮切夫，18741874，俄国），俄国），俄国），俄国）n n 体积假说认为：其体积假说认为：其体积假说认为：其体积假说认为：其破碎功耗与被破碎物料块的体积或破碎功耗与被破碎物料块的体积或破碎功耗与被破碎物料块的体积或破碎功耗与被破碎物料块的体积或质量成正比质量成正比质量成正比质量成正比，或破碎过程所消耗的功，或破碎过程所消耗的功，或破碎过程所消耗的功，或破碎过程所消耗的功d dA A2 2与破碎物料块与破碎物料块与破碎物料块与破碎物料块的变形体积的微量的变形体积的微量的变形体积的微量的变形体积的微量d dV V成正比。即：成正比。即：成正比。即：成正比。即：n n d dA A2 2K K2d2dV VK K2d2dDD3 33 3K K2 2DD2d2dDD 根据体积假说，根据体积假说，破碎功只与破碎比有关破碎功只与破碎比有关。裂缝假说认为：破碎矿石时，外力首先使物料块产生变形，裂缝假说认为：破碎矿石时，外力首先使物料块产生变形，外力超过强度极限以后，物料块就外力超过强度极限以后，物料块就产生裂缝而破碎成许多小产生裂缝而破碎成许多小块块。将质量。将质量m的矿物从的矿物从D破碎到破碎到d所需的功耗所需的功耗A3为：为：3.3.3.3.裂缝假说裂缝假说裂缝假说裂缝假说（榜德，美国，（榜德，美国，（榜德，美国，（榜德，美国，19521952）式中：式中：K3 综合比例系数。综合比例系数。Wi 是理论上无限大的粒度破碎到是理论上无限大的粒度破碎到80%可以通过可以通过100m筛孔宽时筛孔宽时所做的功，它在一定程度上表示物料粉碎的难易程度，也成为功指所做的功，它在一定程度上表示物料粉碎的难易程度，也成为功指数。数。根据试验研究证实：根据试验研究证实：粗粗碎碎时时新新生生表表面面积积不不多多，体体积积假假说说较较为为准准确确，裂裂缝缝假假说结果不可靠；说结果不可靠；细细碎碎时时此此时时新新生生表表面面积积增增加加，表表面面能能是是主主要要的的，面面积积假说较为准确；假说较为准确；在粗碎与细碎之间的广泛范围内，裂缝假说比较适用在粗碎与细碎之间的广泛范围内，裂缝假说比较适用 各各假假说在在适适合合各各自自的的粒粒度度范范围内内与与实际情情况况的的误差差不不大大，因因而而在在应用用时，应正正确确加加以以选择。其其中中，裂裂缝假假说较有有实际意意义与与应用价用价值。