磨礦機(jī)械概述

按磨礦介質(zhì)的不同分為球磨機(jī)、棒磨機(jī)、礫磨機(jī)、礦石自磨機(jī)等，用得最多的是球磨機(jī)和棒磨機(jī)。

球磨機(jī)的磨礦介質(zhì)為鋼球或鐵球。球磨機(jī)又分為溢流型球磨機(jī)和格子型球磨機(jī)。溢流型球磨機(jī)排礦端礦軸直徑比給礦端中空軸頸的直徑大，形成磨機(jī)內(nèi)給礦端與排礦端的礦漿面有一個(gè)高差，促使礦漿從排礦端自動(dòng)溢流出去。與格子型球磨機(jī)相比，溢流型生產(chǎn)率小，磨礦效率低，但其構(gòu)造簡(jiǎn)單，能產(chǎn)出較細(xì)的產(chǎn)品，仍用于第三段磨礦上；格子型球磨機(jī)的排礦端有格子板強(qiáng)制排礦，磨機(jī)內(nèi)儲(chǔ)存的礦漿少，已磨細(xì)的礦粒能及時(shí)排出，所以格子型球磨機(jī)生產(chǎn)率高，產(chǎn)品粒度粗，用于兩段磨礦的第一段。

棒磨機(jī)的構(gòu)造與溢流型球磨機(jī)大致相同，惟磨機(jī)內(nèi)裝的磨礦介質(zhì)是一些長(zhǎng)圓鋼棒，棒比筒體短25～50毫米，磨機(jī)一般較長(zhǎng)。端蓋曲率較小，內(nèi)鋪平滑襯板，主要保證鋼棒順利運(yùn)動(dòng)而不易亂棒。棒磨機(jī)可選擇性地破碎，減少礦石的過(guò)粉碎，其產(chǎn)品粒度均勻，生產(chǎn)率大，在易泥化礦的磨礦及建筑材料的磨礦中使用較多。

磨礦工藝可以分為兩大類:一類為常規(guī)的碎磨流程,即破碎篩分 球磨工藝,另一類是(半)自磨流程即粗碎 自磨(半自磨) 球磨工藝。在國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家,由于勞動(dòng)力成本高、自動(dòng)化程度高等原因,流程結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的自磨(半自磨) 球磨工藝在特大型選礦廠得到廣泛應(yīng)用,促使大型、特大型自磨機(jī)與半自磨機(jī)得到巨大的發(fā)展。例如煙臺(tái)鑫海礦山機(jī)械的專利設(shè)備超細(xì)層壓自磨機(jī)，節(jié)能可達(dá)85%，生產(chǎn)效率高，工藝配置簡(jiǎn)單，選擇性磨礦效果好，非常適合我國(guó)選礦廠發(fā)展的需求,因而國(guó)內(nèi)一些特大、大型礦山也已逐步開(kāi)始推廣這種工藝。

自磨機(jī)和半自磨機(jī)

目前世界上生產(chǎn)應(yīng)用的半自磨機(jī)規(guī)格最大的已達(dá)到512119 m@7132 m,驅(qū)動(dòng)功率為20 MW。自磨機(jī)在有色金屬選礦廠逐漸得到推廣和應(yīng)用，一些開(kāi)發(fā)時(shí)間較長(zhǎng)的大型礦山也在流程改造或擴(kuò)建時(shí)采用了自磨、半自磨機(jī)流程。該型號(hào)半自磨機(jī)是國(guó)內(nèi)目前規(guī)格最大、系統(tǒng)配置最高、控制性能最完善的磨礦設(shè)備。

球磨機(jī)

礦山選廠磨礦設(shè)備仍以滾筒式磨礦機(jī)為主,發(fā)展趨勢(shì)是大型化。目前國(guó)內(nèi)最大球磨機(jī)是á5.49m×8.83m溢流型球磨機(jī),其功率為4 410kW,有效容積206.6m3,該設(shè)備于1998年4月投產(chǎn)。

1)球磨機(jī)磁性襯板。國(guó)內(nèi)在球磨機(jī)磁性襯板研究與應(yīng)用方面不斷發(fā)展。磁性襯板是普通錳鋼襯板的一種更新?lián)Q代產(chǎn)品,同傳統(tǒng)錳鋼襯板相比,具有壽命長(zhǎng)、重量輕、厚度薄等特點(diǎn),它既省球、節(jié)電、噪音小、作業(yè)率高,又無(wú)需螺栓固結(jié),安裝方便,不漏礦漿,工作環(huán)境好,大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,人身事故少,備件消耗少。早期使用的橡膠磁性襯板逐漸被鋼外殼磁性襯板取代。

(2)鋼球。金川公司與清華大學(xué)合作,開(kāi)發(fā)生產(chǎn)了硬質(zhì)合金鋼球,鋼球消耗從原來(lái)的1.87kg/t降至1.04kg/t。鋼球磨損機(jī)理:濕式磨礦過(guò)程中,鋼球表面覆蓋有一層礦漿,稱為罩蓋層。罩蓋層的厚度直接影響鋼球與鋼球、鋼球與礦粒、鋼球與襯板之間的相互接觸,從而引起鋼球磨損速率和磨礦效果的變化。研究結(jié)果表明,當(dāng)罩蓋層厚度較小時(shí),鋼球的磨損率較大;隨著罩蓋層厚度的增大,罩蓋層內(nèi)的礦粒被粉碎的幾率增大,磨礦效率提高,而鋼球的磨損率減小;當(dāng)罩蓋層厚度超過(guò)某一臨界值(稱為最佳罩蓋層)時(shí),罩蓋層的黏性阻力對(duì)鋼球的沖擊碰撞起到了緩沖作用,有效粉碎幾率減小,磨礦效率降低?？梢?jiàn),控制鋼球表面罩蓋層的厚度將有利于改善濕式磨礦效果。通過(guò)對(duì)濕式磨礦過(guò)程中鋼球表面罩蓋層厚度的影響因素及其影響規(guī)律進(jìn)行研究,結(jié)果表明,鋼球表面罩蓋層厚度隨礦漿體積濃度的增大而增大,且存在一臨界值(約為50%),當(dāng)?shù)V漿體積濃度大于該臨界值時(shí),罩蓋層厚度急劇增大,礦漿體積濃度越高,增大的幅度越大;添加化學(xué)藥劑能改善高濃度礦漿的流變性,使鋼球表面出現(xiàn)最佳罩蓋層厚度所對(duì)應(yīng)的礦漿體積濃度增大。當(dāng)?shù)V漿性質(zhì)一定時(shí),罩蓋層厚度與礦漿流速無(wú)關(guān)。

磨礦產(chǎn)品按其粒度大小分為粗粒、中粒、細(xì)粒、微細(xì)粒、超細(xì)粒五級(jí)。這五級(jí)的粒度范圍與加工過(guò)程及被磨物料的用途有關(guān)，沒(méi)有嚴(yán)格的界限。在金屬礦選礦工程中一般認(rèn)為上述五個(gè)粒級(jí)的范圍依次是： 0.5mm、-0.5 0.1mm、-0.1 0.076mm、-0.076 0.01mm和-0.01mm。按磨礦產(chǎn)品粒度范圍，磨礦過(guò)程分為粗磨礦、中粒磨礦、細(xì)粒磨礦、微細(xì)粒磨礦和超細(xì)磨礦。磨礦產(chǎn)品粒度愈細(xì)，磨礦過(guò)程愈復(fù)雜，磨機(jī)產(chǎn)量愈低，電耗和鋼耗愈高，因此磨礦成本也愈高。對(duì)于非金屬礦的深加工或其他材料粉體的制備認(rèn)為-5μm為超細(xì)顆粒。超細(xì)顆粒的制備要采用特殊的磨碎技術(shù)。

在選礦工業(yè)中，磨礦是礦石經(jīng)破碎后進(jìn)行分選前的粒度準(zhǔn)備作業(yè)。磨礦作業(yè)是在連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的磨機(jī)筒體內(nèi)完成的;筒體中裝有研磨介質(zhì)(如鋼球、棒、異形球棒、大塊礦石或礫石等)，研磨介質(zhì)在筒體旋轉(zhuǎn)過(guò)程中被帶動(dòng)產(chǎn)生復(fù)雜的沖擊、研磨和剪切作用，給入到筒體內(nèi)的礦石在研磨介質(zhì)作用下被磨碎。有時(shí)，筒體內(nèi)不另裝研磨介質(zhì)，而是依靠被磨礦石中的大塊礦石進(jìn)行研磨，這稱為自磨。幾乎所有選礦廠都有磨礦作業(yè)。在選礦工業(yè)中磨礦作業(yè)不僅基建投資和生產(chǎn)費(fèi)用占有很大比例，而且磨礦產(chǎn)品的質(zhì)量(例如粒度分布、有用礦物單體解離度、濕式磨礦作業(yè)的礦漿濃度等)對(duì)選礦作業(yè)指標(biāo)有很大影響。磨礦車間是選礦廠的主廠房，一個(gè)選礦廠的處理量、作業(yè)率及運(yùn)轉(zhuǎn)率都是按磨礦設(shè)備計(jì)算的。

磨礦機(jī)根據(jù)對(duì)物料的處理細(xì)度可具體分為：破碎機(jī)和磨粉機(jī) 。

磨礦機(jī)有若干種分類方法，其中最實(shí)用的分類方法是根據(jù)磨礦介質(zhì)不同來(lái)劃分的：介質(zhì)是金屬球的為球磨機(jī)，介質(zhì)是鋼棒的為棒磨機(jī)，以被磨礦石本身為介質(zhì)的為自磨機(jī)，以礦石或礫石為介質(zhì)的為礫磨機(jī)。

按筒體形狀可將磨礦機(jī)分為圓筒形和圓錐形兩種。國(guó)內(nèi)已很少制造圓錐形磨機(jī)，所以實(shí)際上主要制造圓筒形磨機(jī)，其中又包括短筒形和管形的。短筒形磨機(jī)的筒體長(zhǎng)度與直徑之比小于1，自磨機(jī)即屬于這種類型；管形磨機(jī)（簡(jiǎn)稱管磨機(jī)）的筒體長(zhǎng)度與直徑之比大于2。普通水泥磨機(jī)即屬于這種類型。

按排礦方式可將磨礦機(jī)主要分為3種：①溢流型磨礦機(jī)：磨礦產(chǎn)品經(jīng)排礦端的中空軸頸自由溢出；②格子型磨礦機(jī)：磨礦產(chǎn)品經(jīng)位于排礦端的格子板的孔隙排出后，再經(jīng)中空軸頸流出；③周邊型磨礦機(jī)：磨礦產(chǎn)品通過(guò)排礦端筒體周邊的孔隙排出。此外，還有棒磨機(jī)的開(kāi)口型低水平排礦方式以及干式磨礦時(shí)的風(fēng)力排礦方式。

按筒體傳動(dòng)方式可分為周邊齒輪傳動(dòng)、摩擦傳動(dòng)和中央傳動(dòng)三種，其中周邊齒輪傳動(dòng)方式應(yīng)用最多，中央傳動(dòng)多用于管磨機(jī)。

按筒體支承方式可分為軸承支承、托滾支承、軸承和托滾混合支承，其中軸承支承方式最為通用，而后兩種僅用于筒體較短的球磨機(jī)和礫磨機(jī)。

還可按磨礦生產(chǎn)方式將磨礦機(jī)分為干式和濕式兩種，在選礦生產(chǎn)中一般使用濕式磨礦機(jī)，干式磨礦機(jī)極少使用。