磨矿机械设备应用

磨矿工艺可以分为两大类:一类为常规的碎磨流程,即破碎筛分 球磨工艺,另一类是(半)自磨流程即粗碎 自磨(半自磨) 球磨工艺。在国外发达国家,由于劳动力成本高、自动化程度高等原因,流程结构简单且易实现自动控制的自磨(半自磨) 球磨工艺在特大型选矿厂得到广泛应用,促使大型、特大型自磨机与半自磨机得到巨大的发展。例如烟台鑫海矿山机械的专利设备超细层压自磨机，节能可达85%，生产效率高，工艺配置简单，选择性磨矿效果好，非常适合我国选矿厂发展的需求,因而国内一些特大、大型矿山也已逐步开始推广这种工艺。

自磨机和半自磨机

目前世界上生产应用的半自磨机规格最大的已达到512119 m@7132 m,驱动功率为20 MW。自磨机在有色金属选矿厂逐渐得到推广和应用，一些开发时间较长的大型矿山也在流程改造或扩建时采用了自磨、半自磨机流程。该型号半自磨机是国内目前规格最大、系统配置最高、控制性能最完善的磨矿设备。

球磨机

矿山选厂磨矿设备仍以滚筒式磨矿机为主,发展趋势是大型化。目前国内最大球磨机是á5.49m×8.83m溢流型球磨机,其功率为4 410kW,有效容积206.6m3,该设备于1998年4月投产。

1)球磨机磁性衬板。国内在球磨机磁性衬板研究与应用方面不断发展。磁性衬板是普通锰钢衬板的一种更新换代产品,同传统锰钢衬板相比,具有寿命长、重量轻、厚度薄等特点,它既省球、节电、噪音小、作业率高,又无需螺栓固结,安装方便,不漏矿浆,工作环境好,大大降低了工人的劳动强度,人身事故少,备件消耗少。早期使用的橡胶磁性衬板逐渐被钢外壳磁性衬板取代。

(2)钢球。金川公司与清华大学合作,开发生产了硬质合金钢球,钢球消耗从原来的1.87kg/t降至1.04kg/t。钢球磨损机理:湿式磨矿过程中,钢球表面覆盖有一层矿浆,称为罩盖层。罩盖层的厚度直接影响钢球与钢球、钢球与矿粒、钢球与衬板之间的相互接触,从而引起钢球磨损速率和磨矿效果的变化。研究结果表明,当罩盖层厚度较小时,钢球的磨损率较大;随着罩盖层厚度的增大,罩盖层内的矿粒被粉碎的几率增大,磨矿效率提高,而钢球的磨损率减小;当罩盖层厚度超过某一临界值(称为最佳罩盖层)时,罩盖层的黏性阻力对钢球的冲击碰撞起到了缓冲作用,有效粉碎几率减小,磨矿效率降低。可见,控制钢球表面罩盖层的厚度将有利于改善湿式磨矿效果。通过对湿式磨矿过程中钢球表面罩盖层厚度的影响因素及其影响规律进行研究,结果表明,钢球表面罩盖层厚度随矿浆体积浓度的增大而增大,且存在一临界值(约为50%),当矿浆体积浓度大于该临界值时,罩盖层厚度急剧增大,矿浆体积浓度越高,增大的幅度越大;添加化学药剂能改善高浓度矿浆的流变性,使钢球表面出现最佳罩盖层厚度所对应的矿浆体积浓度增大。当矿浆性质一定时,罩盖层厚度与矿浆流速无关。

按磨矿介质的不同分为球磨机、棒磨机、砾磨机、矿石自磨机等，用得最多的是球磨机和棒磨机。

球磨机的磨矿介质为钢球或铁球。球磨机又分为溢流型球磨机和格子型球磨机。溢流型球磨机排矿端矿轴直径比给矿端中空轴颈的直径大，形成磨机内给矿端与排矿端的矿浆面有一个高差，促使矿浆从排矿端自动溢流出去。与格子型球磨机相比，溢流型生产率小，磨矿效率低，但其构造简单，能产出较细的产品，仍用于第三段磨矿上；格子型球磨机的排矿端有格子板强制排矿，磨机内储存的矿浆少，已磨细的矿粒能及时排出，所以格子型球磨机生产率高，产品粒度粗，用于两段磨矿的第一段。

棒磨机的构造与溢流型球磨机大致相同，惟磨机内装的磨矿介质是一些长圆钢棒，棒比筒体短25～50毫米，磨机一般较长。端盖曲率较小，内铺平滑衬板，主要保证钢棒顺利运动而不易乱棒。棒磨机可选择性地破碎，减少矿石的过粉碎，其产品粒度均匀，生产率大，在易泥化矿的磨矿及建筑材料的磨矿中使用较多。

磨矿产品按其粒度大小分为粗粒、中粒、细粒、微细粒、超细粒五级。这五级的粒度范围与加工过程及被磨物料的用途有关，没有严格的界限。在金属矿选矿工程中一般认为上述五个粒级的范围依次是： 0.5mm、-0.5 0.1mm、-0.1 0.076mm、-0.076 0.01mm和-0.01mm。按磨矿产品粒度范围，磨矿过程分为粗磨矿、中粒磨矿、细粒磨矿、微细粒磨矿和超细磨矿。磨矿产品粒度愈细，磨矿过程愈复杂，磨机产量愈低，电耗和钢耗愈高，因此磨矿成本也愈高。对于非金属矿的深加工或其他材料粉体的制备认为-5μm为超细颗粒。超细颗粒的制备要采用特殊的磨碎技术。

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。

磨矿机根据对物料的处理细度可具体分为：破碎机和磨粉机 。

磨矿机有若干种分类方法，其中最实用的分类方法是根据磨矿介质不同来划分的：介质是金属球的为球磨机，介质是钢棒的为棒磨机，以被磨矿石本身为介质的为自磨机，以矿石或砾石为介质的为砾磨机。

按筒体形状可将磨矿机分为圆筒形和圆锥形两种。国内已很少制造圆锥形磨机，所以实际上主要制造圆筒形磨机，其中又包括短筒形和管形的。短筒形磨机的筒体长度与直径之比小于1，自磨机即属于这种类型；管形磨机（简称管磨机）的筒体长度与直径之比大于2。普通水泥磨机即属于这种类型。

按排矿方式可将磨矿机主要分为3种：①溢流型磨矿机：磨矿产品经排矿端的中空轴颈自由溢出；②格子型磨矿机：磨矿产品经位于排矿端的格子板的孔隙排出后，再经中空轴颈流出；③周边型磨矿机：磨矿产品通过排矿端筒体周边的孔隙排出。此外，还有棒磨机的开口型低水平排矿方式以及干式磨矿时的风力排矿方式。

按筒体传动方式可分为周边齿轮传动、摩擦传动和中央传动三种，其中周边齿轮传动方式应用最多，中央传动多用于管磨机。

按筒体支承方式可分为轴承支承、托滚支承、轴承和托滚混合支承，其中轴承支承方式最为通用，而后两种仅用于筒体较短的球磨机和砾磨机。

还可按磨矿生产方式将磨矿机分为干式和湿式两种，在选矿生产中一般使用湿式磨矿机，干式磨矿机极少使用。