★選礦是什么？是怎么產生的？★巖石、礦物、礦石、脈石的關系及定義。★常用的選礦方法有哪些？★選礦處理的三個最基本的工藝過程是？★選礦常用的工藝指標有哪些？怎樣理解

礦物加工就是利用礦物的物理或物理化學性質的差異，借助各種選礦設備將礦石中的有用礦物與脈石礦物分離，并達到使有用礦物相對富集的過程。選礦學是研究礦物分選的學問，是一門分離、富集、綜合利用礦產資源的技術科學。一、礦物、礦石的概念

1.礦物、礦石的概述

地球的外殼是由巖石組成的，巖石是由礦物組成的，礦物：地殼中具有固定化學組成和物理性質的天然化合物或自然元素。有用礦物：能夠為人類利用的礦物。礦石：含有有用礦物的礦物集合體，其中有用成分在現代技術經濟條件下能夠回收加以利用。礦床：在地殼或地表上礦石大量積聚具有開采價值的區域。脈石礦物：在礦石中，目前工業上尚不能利用的一些礦物。

2.礦石的分類

礦石的種類很多，除了金屬礦石和非金屬礦石之分外，在金屬礦石中還按金屬存在的化學狀態分成硫化礦石、氧化礦石和混合礦石。當礦石中只含有一種有用金屬時，稱為單金屬礦石；含有兩種以上金屬時，稱為多金屬礦石。

二、選礦的目的和任務

選礦的目的：從礦山開采出來的礦石，一般品位都比較低，為了滿足下一步處理的要求，在冶煉之前就需要用選礦的方法，將脈石和有用礦物分開，使金屬品位提高，得到適于冶煉或其它部門要求的原料。礦石中往往都含有幾種有用成分，為了最充分利用國家礦產資源，必須盡可能的將它們分別回收，選出符合要求的單獨精礦。此外，礦石中除了有用成分外，常含有有害雜質，在冶煉中，這些有害雜質常常會影響金屬的質量，因此必須在冶煉前去除有害雜質。

選礦的任務：分離有用礦物和脈石，把共生的有用礦物盡可能的相互分離成單獨的精礦，除去有害雜質，充分合理的利用礦產資源。

三、選礦過程和選礦方法

1.選礦方法根據不同的礦石類型和對選礦產品的要求，在實踐中可采用不同的選礦方法。常用的選礦方法有重選法、磁選法、電選法和浮選,其中浮選法應用最廣。重選法廣泛地應用于黑色、有色、稀有金屬和煤的分選；磁選法多用于黑色金屬和稀有金屬的分選，也可用于從非金屬礦物原料中除去含鐵雜質，還可用于凈化生產、生活用水以及重介質選煤中磁鐵礦的回收；電選法用于有色金屬礦石和稀有金屬礦石、黑色金屬(鐵、錳、鉻)礦石的分選，還用于非金屬礦石(如煤粉、金剛石、石墨、石棉、高嶺土和滑石等)的分選；浮選法可用金屬及非金屬礦物的分選。此外，還有光電選礦法、化學選礦法及其他特殊選礦法。各種選礦方法有時單獨使用，有時是幾種方法的聯合應用。

2.選礦過程礦石的選礦處理過程是在選礦廠中完成的。不論選礦廠的規模大小，一般都包括以下三個最基本的工藝過程：①礦石分選前的準備作業:包括原礦的破碎、篩分、磨礦、分級等工序本過程的目的是使有用礦物與脈石礦物單體分離，使各種有用礦物相互間單體解離為選礦分離創造適宜的條件.②分選作業:借助于各種選礦方法將有用礦物同脈石分離，并使有用礦物相互分離,富集獲得最終選礦產品.③分選后產品的處理作業:包括各種精礦、中礦、尾礦產品的脫水，濃縮、過濾、干燥和洗水澄清循環復用等。三、選礦過程和選礦方法四、選礦常用的工藝指標1.品位——是指產品中金屬或有用成分的質量與該產品質量之比，常用百分數表示。通常用a表示原礦品位；β表示精礦品位；θ表示尾礦品位。2.產率——產品質量與原礦質量之比，叫該產品的產率，通常以γ表示。13.回收率——精礦中有用成分的質量與原礦中該有用成分質量之比，稱為回收率，常用ε表示。回收率可用下式計算：式中：ε——回收率，%；

a——原礦品位，%；

β——精礦品位，%；

γ——精礦產率，%。

有用成分回收率是評定分選過程(或作業)效率的一個重要指標。回收率越高．表示選礦過程(或作業)回收的有用成分越多所以．選礦過程中應在保證精礦質量的前提下，力求提高有用成分回收率。

84.選礦比——原礦質量與精礦質量的比值用它可以確定獲得1t精礦所需處理原礦石的噸數。常以K表示。5.富礦比(或富集比)——精礦品位與原礦品位的比值，常用E表示，E=β/a，它表示精礦中有用成分的含量比原礦中該有用成分含量增加的倍數，即選礦過程中有用成分的富集程度。☆粒度及粒度表示方法☆粒度分析方法☆實驗室常用的篩分設備☆篩分及基本理論1.1粒度及粒度分析1.1.1粒度及其表示方法粒度--描述單一顆粒大小的尺寸稱為粒度。球形或立方體顆粒的粒度即為直徑或邊長；對于外形不規則的顆粒，其粒度以三維尺寸(長a、寬b、厚c)的算術平均值d=(a十b＋c)/3或幾何平均值表示。平均粒度——描述物料群的粒度稱為平均粒度。

對d1/d2＜的粒級，即粒度范圍較窄的物料群，其平均粒度d=(dl+d2)/2；對于粒度范圍較寬的物料群，通常有數個粒級，要用統計學上求平均值的方法計算其加權算術平均粒度ds，或加權幾何平均粒度dj，或加權調和平均粒度dt：式中：γi是平均粒度為di的粒級占物料總量的質量百分率。1.1.2粒度分析方法粒度分析是一種技術操作．它的任務是測定碎散物料的粒度特性。選礦工程中常用的有以下三種：

1)篩分分析法——此法是利用篩孔大小不同的一系列篩子對散料篩分，n層篩子可把物料分成(n+1)個粒級，各粒級的上、下限粒度通常就取相應篩子的篩孔尺寸。篩分分析法廣泛用于測定0.04-100mm散粒的粒度組成，更大粒度的物料也可編制更大篩孔的篩子，但對于小粒度的物料，一是制作相應篩孔的篩子較困難，二是很難篩得充分。一般干篩的分級粒度最小至0.1mm。0.04-100mm物料須用濕篩。篩分分析法的特點是設備簡單，易于操作，但篩析結果受顆粒形狀和篩分時間的影響較大。

2)水力沉降分析法——此法是利用水力分析裝置，根據不同粒度的顆粒在水介質中沉降速度不同而分成若于粒級。該法適用于測定l-75μm細粒物料的粒度組成，其特點是不像篩分分析法那樣嚴格按顆粒幾何尺寸分級，而是按沉降速度分級。因水力沉降過程受顆粒密度和形狀的影響，密度大的小顆粒與密度小的大顆粒有可能進入同一個粒級。

3)顯微鏡分析法——此法是利用顯微鏡觀察微細顆粒的大小和形狀，適用于0.1-50μm的物料，可檢查分選產品或校正水力沉降分析結果，也可研究礦石的結構其主要特點是直觀。

4)激光粒度分析法1.2篩分分析1.2.1篩分工具

1.標準篩標準篩是一套篩孔尺寸大小有一定比例的、篩孔邊長及篩絲直徑均按有關標準（21/2美國、英國、加拿大；101/10法國、前蘇聯等）制造的篩子使用時將各個篩子按篩孔大小從上至下順序疊放，上層篩孔大，下層篩孔小各篩子所處的層位次序稱為篩序。每兩個相鄰篩子篩孔尺寸的比值稱為篩比。有的標準篩確定一系列篩子中的某個篩子作為基準篩，簡稱基篩。標準篩都有篩底和篩蓋，分另別用以收集篩下產品和防止物料濺失。2.非標準篩非標準篩并非是隨意制作的篩子，對某些主要特征一般都作出規定。如煤炭工業規定篩孔尺寸依次為100mm、50mm、25mm、13mm、6mm、3mm、0.5mm，必要時可以增減篩孔尺寸。很顯然，標準篩是用于細物料的篩分，而非標準篩是用于粗物料的篩分。1.2.2篩分試驗篩分試驗按篩分物料粒度的大小分為大篩分與小篩分，大篩分使用非標準篩，小篩分使用標準篩；按篩分時是否使用水介質促進篩分的進行又分為干篩與濕篩。因大粒度物料容易篩分，當試料水分與含泥量較大時，可以先晾曬，因此，大篩分一般采用干篩。對于小篩分，當試料水分與含泥量較小且要求不甚嚴格時，可采用干篩，否則宜采用濕篩。篩分試驗所用試樣的重量與試樣的粒度有關，見表1-1-2物料最大粒度/mm0.10.30.51351020試樣最小重量/kg0.0250.050.10.20.52520表1-1-2試樣量與粒度關系表

篩分時間對篩分結果有較大的影響，衡量篩分是否完全的方法是，采用人工篩分，如果1分鐘內所得篩下物料量小于篩分前篩上物料量的1%，則認為篩分完全，否則重篩。篩分試驗后各粒級的重量和與原試樣重量的差值，不得超過原試樣的重量的1%-2.5%，否則重做。1.3篩分及基本理論(粒度特性曲線和粒度特性方程式)

1.3.1粒度特性曲線累積粒度特性曲線有如下用途：①可確定任何指定粒度的相應累積產率；或由指定的累積產率查得相應的粒度。②可求出任一粒級(d1-d2)的產率，它等于粒度dl及d2所對應的縱坐標的差值。③由曲線的形狀可大致判斷物料的粒度組成情況。對于正累積的粒度特性曲線，若曲線向左下角凹進，表明物料中細粒級含量多；若曲線向右上角凸起，說明粗粒級含量多；若曲線近似直線，則表示粗、細粒度分布均勻。17圖1-1-3是根據表1-1-3繪制的半對數累積粒度特性曲線，因處，故曲線的左端不能畫到粒度為零處。圖1-1-4是根據表1-1-3繪制的全對數負累積粒度特性曲線，因縱坐標也采用了取對數處理，曲線已直線化了，這樣便于求出該直線的斜率和截距，進而將曲線用數學方程式表示出來，借此確定顆粒粒度在物料中的分布規律。篩面傾斜角篩面顆粒的速度篩分順序顆粒性質篩子性能2.1概述2.1.1篩分的基本概念

碎散物料通過一層或數層篩面被分成不同粒級的過程稱為篩分。本章的篩分是指工業篩分。篩分過程一般是連續的，篩分原料給到篩分機械(簡稱篩子)上以后，小于篩孔尺寸的物料透過篩孔，稱為篩下產物；大于篩孔尺寸的物料從篩面上不斷排出，稱為篩上產物。在單位時間內給到篩面上的原料的質量稱為生產率，單位是t/h。但在選礦或選煤生產中，更習慣稱之為處理量、處理能力或篩子負荷。若在篩分時使用了n個篩子可得到(n十l)個產物。篩分過程動畫☆

獨立篩分☆

準備篩分☆

預先篩分與檢查篩分☆

脫水篩分☆

脫泥篩分與脫介篩分☆

選擇性篩分1.獨立篩分當篩分產品作為最終產品供給用戶使用時，稱為獨立篩分，如煤、鐵礦石和建筑石料的篩分。2.準備篩分當篩分是為分選作業提供不同粒級的入選礦物時，稱為準備篩分，如重選及磁選前的礦物篩分。3.預先篩分與檢查篩分當篩分作業和破碎作業配合進行時稱為輔助篩分。若用在破碎前把合格粒級預先篩出叫預先篩分：若用在破碎后以控制破碎產品的粒度則叫檢查篩分。預先篩分有時也稱為準備篩分。許多情況下，一個篩分作業能同時起預先篩分和檢查篩分的作用.4.脫水篩分將伴有大量水的碎散物料(如渣漿、泥漿、礦漿等)作為篩分原料，以脫除其中液相為目的的篩分稱為脫水篩分。例如濕法選礦或選煤生產，都需要在水介質中進行，精、尾礦(煤)中含有大量的水，脫水篩分一方面可以提高產品質量，便于貯存和運輸等，另一方面可以回收水，以便循環使用。

5.脫泥篩分與脫介篩分為達到一定的工藝目的，將碎散物料或伴水的碎散物料作為篩分原料，脫除其中細粒的篩分，稱為脫泥篩分或脫介篩分。例如，在重介質選煤時，為了減輕煤泥對介質系統的污染，在煤進入重介質分選機前所進行的脫泥篩分；在跳汰選煤時，為降低洗水粘度，提高細粒煤的分選效率，在煤進入跳汰機前的脫泥篩分.6.選擇性篩分通常，篩分是將碎散物料按幾何尺寸(粒度)進行分離的，但在某些情況下，篩分可將散料按質量分離，如選礦或選煤生產中按品位或灰分分離，這種篩分稱為選擇性篩分。例如，一些鐵精礦再磨循環中的細粒篩分就有選擇性篩分的作用，通過細篩能提高鐵精礦品位；在以含黃鐵礦為主的高硫煤中，硫分大部分集中在大塊煤內，通過篩分可將硫分除去；在某些煤礦，塊煤灰分與末煤灰分不同，通過篩分可降低某一篩分產品的灰分；很多種煤塊的脆性比混雜其中的矸石塊脆性大，用滾筒碎選機邊破碎邊篩分，就能使低灰分的篩下物和高灰分的篩上物分離。2.1.3篩分機械的類型及其主要特點

篩分機械按篩面的結構形式和運動形式，將其分為以下幾種類型。

1．固定篩

2．滾筒篩

3．振動篩

4．其他篩分機2.1.4篩分過程碎散物料的篩分過程，可以看做由兩個階段組成：一是小于篩孔尺寸的細顆粒通過粗顆粒所組成的物料層到達篩面，簡稱穿層或分層；二是細顆粒透過篩孔成為篩下物，簡稱透篩，同時粗顆粒也排出篩面成為篩上物。為此，物料和篩面之間必須存在相對運動，使粗粒層經常處于松散狀態，便于細顆粒穿過粗顆粒之間的空隙，促使細顆粒透篩。同時對篩面上的物料層必須有一定的輸送能力。

2.2.1顆粒透篩的概率假定直徑為d的單個球形顆粒在重力作用下向水平布置的篩面自由落下，篩絲直徑為a，方形篩孔的邊長為L(L≥d),如圖1-2-3所示。如果顆粒能夠透過篩孔，則必須是球形顆粒的中心位于圖中的陰影面積(L-d)2

之內，否則，它將碰到篩絲被彈回。而整個過程(可稱為事件A)發生在面積(L+a)2

之內。不難想像，顆粒透過篩孔的概率P(A)(又稱或然率)與面積(L-d)2成正比，與面積(L+a)2成反比，即：(l-2-1)2.2篩分過程

2.2.2篩分效率篩子有兩個重要的工藝指標：一個是它的處理量，它是表明篩分工作的數量指標；另一個是篩分效率，它是表明篩分工作的數量指標。所謂篩分效率，是指實際得到的篩下產物重量與入料中所含粒度小于篩孔尺寸的物料的重量之比。2.2.3傾斜篩面的篩分粒度

相對水平面傾斜安裝的篩面稱為傾斜篩面，篩面與水平面的夾角稱為篩面傾角。傾角的大小與篩子的生產率和篩分效率有密切的關系，傾角大，料層在篩面上向前運動的速度就快，生產率就大；但這樣使物料在篩面上停留的時間縮短，減少了顆粒透篩機會，降低了篩分效果。2.2.4顆粒平行于篩面運動時的速度

顆粒平行于篩面運動時的速度是指相對速度。產生這種相對速度的緣由可能是物料運動而篩面不動，如固定篩；也可能是物料不怎么運動而主要是篩面運動，如滾筒篩和搖動篩。

顆粒運動軌跡方程式為：y=xtanα+gx/(2v2cosα)顆粒中心在O1點上的坐標為：x1=Lcosα-1/2(cosα+sinα)y1=Lcosα-1/2(cosα-sinα)v≤[L-d/2(1+tanα)]{g/[d(cosα+sinαtanα)]}0.5當α=0°時，v≤(L-d/2)(g/d)0.5

接近篩孔大小的難篩粒，令d=Lv≤50（d)0.5由于篩面上發生的現象很復雜，在調整篩子時，只能用試驗方法確定物料沿篩面最適宜的運動速度。2.2.5篩分順序篩分流程可以分為：由粗到細的流程，由細到粗的流程以及聯合流程。◆第一種種流程的優點是：1)篩面的磨損較小，雖然全部物料及其中的最大塊加到篩孔最大的篩面上，但這個篩面往往由鋼棒組成，不易磨損，并可保護下面的細孔篩網；2)細級別的物料篩分效率較高，因為加到細孔篩面上的物料數量較少；3)粗級別的物料在篩分過程中的破碎現象較少，因為粗級別的物料很快地從篩分過程中分出，這一點對煤的篩分具有重要意義；4)由于篩面是多層重疊的，所以篩分裝置的布置比較緊湊。◆第二種流程的優點：檢修方便，容易觀察各層篩面的工作情況；除此以外，各篩分級別可以沿整個篩面長度分別排出但是，

缺點：1)篩面的磨損很快，篩分效率較低，因為全部物料都加到篩孔最小的篩面上；2)脆性物料的大塊可能在篩面上破碎。2.2.6篩分過程動力學

篩分過程動力學主要研究篩分過程中，篩分效率與篩分時間的關系。

設dw是時間微元量dt內所產出的篩下物微元量，則dw/dt代表單位時間內篩下物的產量，稱為篩下物的產出速率，它與篩面上料層中小于篩分粒度的物料量w成正比:對上式積分：得：

設w0是篩分原料中小于篩分粒度的物料量，根據篩分效率的定義有：下列公式更符合實際

令,則有:由得:令,則:篩分動力學應用之一:可以研究篩子的負荷與篩分效率的關系.篩分動力學應用之二:可以研究篩子的篩面長度與篩分效率的關系.對于振動篩,n取3。☆原料性質☆篩子性能含水率含泥量粒度特性密度特性篩面運動形式篩面結構參數操作條件的影響1.物料性質的影響1)含水率2）含泥量如果物料含有易結團的混合物，即使水分含量很少，篩分也會較困難。3)粒度特性主要指原料中含有對篩分過程有特定意義的各種粒級物料含量。物料粒度特性對篩分過程的影響見下表。粒級名稱及粒度范圍對篩分過程的影響原料（d1~d2）能篩粒級易篩粒（d1~0.75L）容易穿過粗粒層并接近篩面繼而透過篩孔（d1~L）難篩粒（0.75L~L）難于穿過粗粒層透篩，易卡在篩孔里不能篩粒級阻礙粒（L~1.5L）對其它顆粒有阻礙作用，易卡在篩孔里（L~d2）非阻礙粒1.5L~d2）對其它顆粒阻礙作用很小4)密度特性若粗粒密度小，細粒密度大，則容易篩分，若粗粒密度大，細粒密度小，則不易篩分。2.篩子性能的影響1)篩面運動形式——篩面運動形式關系到篩上物料層的松散度及需要透篩的細物料相對篩面運動的速度、方向、頻率等，因而對分層、透篩過程均有影響。搖動篩上的物料主要是沿篩面方向滑動，在篩面法向的速度分量較小，不利于細粒透篩幾種典型篩子的篩分效率大致如表1-2-5所示。表1-2-5不同運動特性篩面的篩分效果篩面運動形式固定不動筒形轉動搖動振動篩分效率/%50-606070-80≥902)篩面結構參數篩面寬度與長度——一般情況下，篩面寬度決定篩子的處理能力，篩面越寬，處理能力就越大；篩面長度決定篩子的篩分效率，篩面越長，效率就越高對于振動篩，增加寬度常受到篩框結構強度的限制。通常，寬度越大，篩框的壽命就越短。目前，我國篩寬一般在2.5m以內，而有的國家篩寬達5.5m。

常見的篩孔形狀有圓形、方形和長方形三種，依次以直徑、邊長和短邊長來表示篩孔的尺寸。當三種篩子具有相同的篩孔尺寸時，篩下產物的粒度上限卻不相同。篩下產物的最大粒度按下式計算：

dmax=kL(1-2-21)式中dmax——篩下產物最大粒度；

L——篩孔尺寸；k——系數，見表1-2-6。3．操作條件的影響對一定的篩子和篩分原料而言，操作條件主要是指給料的數量和質量。前者即篩子負荷，通常以t/(臺·h)或t/(m2·h)為單位，它與篩分效率的關系在前面已經論述；后者是指應保持連續和均勻地向篩子給料，其中均勻性既包括在任意瞬時的篩子負荷都應相等，也包括物料是沿整個篩面寬度上給進。此外，及時清理和維修篩面，也有利于篩分操作。固定篩

固定篩振動篩細篩其他篩分設備2.3篩分機械2.3.1篩分機械及工作原理篩分機械固定格篩固定條篩滾軸篩一、固定格篩和固定條篩二、滾軸篩三、振動篩

振動篩是指篩筐作小振幅、高振次振動的一類篩分機械，常用來對粒度在350-0.25mm之間的碎散物料進行篩分。E=80%-90%。雙軸直線振動篩共振篩圓運動振動篩直線運動振動篩慣性振動篩自定中心振動篩重型振動篩1.慣性振動篩入篩物料中的最大塊粒度通常不超過100mm2.自定中心振動篩篩分物料的最大塊粒度也相應提高到了150mm。3.重型振動篩給料的最大塊粒度可達350mm4.雙軸直線振動篩

運動軌跡為直線篩面可以水平安裝特別適合于物料的脫水、脫泥和脫介5.共振篩四、

概率篩、等厚篩

這些振動篩是我國七八十年代的產品，主要用于中等粒度的煤炭或礦物的干法篩分。1.概率篩：與其他振動篩比較，概率篩的特點為：①在結構方面，篩面長度短，傾角大，層數多，篩孔尺寸與篩分粒度的比值大；②在運動參數方面，篩箱的振幅小，振頻高，振動方向角大；③在篩分性能方面，單位篩面面積的處理能力大，抗堵孔能力強，屬于近似篩分。

2.等厚篩五、細篩細篩一般指篩孔尺寸小于0.4mm、用于篩分0.2~0.45mm以下物料的篩分設備。當原料的水分、粘性物及細顆粒的含量均較高時，一般的慣性振動篩按較小的篩分粒度進行干法篩分時常發生篩孔被堵塞的現象。為此，人們研制了各種干法細篩，這些篩子的結構原理新穎，效果顯著，但結構一般較復雜。1.旋轉概率篩旋轉概率篩工作時不振動，只轉動．篩縫比篩分粒度大得多，具有顯著的概率篩分效應，故稱為旋轉概率篩其結構原理如圖l-2-43所示。

旋轉概率篩主要由給料、篩分和排料3個運動系統構成,分別由3臺電動機驅動。如圖1-2-43所示，給料系統主要由入料槽1、旋轉軸套18、給料盤2、給料螺旋4和驅動裝置3組成。物料經入料溜槽給到低速旋轉的給料盤上，在給料螺旋的配合下沿給料盤徑向朝外移動，到達邊緣時靠重力自由落下，呈環狀物料帶進入下面的篩盤5，實現連續給料。

立式圓柱形篩筒5的上部通過徑向篩條裝有給料圓盤3，給料圓盤的周邊與篩筒的內表面有一定間隙，以便使篩分原料漏下；篩筒的中部或下部裝有“米”字形支撐架，篩筒通過安裝在“米”字架中心和給料盤中心的一對軸承10支承在立置的曲軸4的偏心軸徑處。曲軸的上部齒輪通過行星齒輪與裝在給料盤上的內齒圈(三者構成減速器2)聯系；曲軸的上端和下端各裝有一個軸承12，并通過軸承座支承在機殼6上。當電動機通過傳動帶驅動曲軸轉動時，帶動篩筒繞O一O軸線作水平面的高速圓運動，同時，由行星齒輪減速器帶動給料盤和篩筒繞其幾何軸線(O1一O1線)低速轉動，即篩筒的運動是復合運動。為平衡篩筒作圓運動時所產生的離心慣性力，在曲軸上裝有配重8。2.立式圓筒立式圓筒篩的結構原理如右圖l-2-45所示。3.變幅篩變幅篩的結構原理如圖1-2-47所示。4.弛張篩弛張篩的結構原理如圖1-2-48所示。弛張篩是雙質量振動系統，采用聚氨酚橡膠篩面，支承篩面的任意兩根相鄰橫梁都分別屬于兩個振動質體，其中一個質體是篩箱，另一個質體是配重。當兩質體相差二相位振動時，任意兩根相鄰橫梁時而靠近，時而遠離，彈性篩面也相應時而松弛，時而張緊，即篩面隨篩箱作牽連運動的同時，還相對篩箱作相對運動。這種弛張運動不僅使篩孔不斷產生變形，而且大大增加了篩面的振動強度，從而有效地克服了篩孔堵塞現象，顯著提高了篩機處理能力。因篩箱的振動強度并不大，故機械強度容易保證，但篩面的振動強度較大且反復變形，故篩面壽命較低。1055.無振動離心篩無振動離心篩的結構原理如圖1-2-49所示。6.弧形篩2.3.2振動篩的主要部件1．篩箱(l)篩框

把篩面固定在篩框里就構成了篩箱，篩框是用型鋼組合起來的結構件，對它的基本要求是具有較大的整體剛度和抗疲勞強度如圖1-2-16所示。

(2)

篩面對篩面的基本要求是：有足夠的機械強度、最大的開孔率、篩孔不易堵塞。所謂開孔率，是指篩孔總面積與整個篩面面積之比。常見的篩面有篩蓖、篩板、篩網、篩片和篩布等幾種。按材質可分為金屬和非金屬兩種。①篩蓖——篩蓖是由平行排列的具有一定斷面形狀的一組蓖條直接固定在篩框橫梁上而構成的篩面，因此又稱為蓖條篩面或棒條篩面。常見的蓖條的形狀如圖1-2-17所示。②篩板——篩板是用A3、16Mn、16MnCr等材料的鋼板經鉆孔或沖孔等加工方法制作的種篩面。篩板的厚度h一般是5-12mm，篩孔尺寸D越大，板厚h也應相應增大，以保證其足夠的強度。通常按公式h=0.625D確定。常用的孔形是圓形、方形等。如圖1-2-19(a)所示。

③篩網——篩網是用鋼絲編織而成的篩面，篩孔一般為方形。篩網的開孔率較高，可達70%，但沒有篩板牢固，壽命較短。一般用于中、細粒度篩分。

④篩片—篩片是用圓形金屬絲冷壓成梯形、三角形或其它上寬下窄斷面的篩條后，再經焊接或螺栓聯結而成的篩面。在選煤廠，篩片的篩縫主要有0.25mm、0.5mm和0.75mm等幾種，廣泛應用于脫水、脫泥和脫介篩分。⑤篩布—又稱網狀絲布，與篩網類似，只是絲線和篩孔都較小。在選煤廠，常用于進行煤泥或末精煤的脫水、分級、回收等。⑥非金屬篩面—制作篩面的材料有聚氨酯、尼龍、滌綸等。用聚氨酯可制作各種結構、各種孔徑的篩面，由于其剛度、強度均比金屬低，篩條較粗，開孔率比同規格的近屬篩面較低，一般不適用于制作篩孔很細的篩面；尼龍和滌綸絲線一般用于制作孔眼很小的篩布。2.慣性激振器(1)

單軸激振器→偏質輪式→偏質軸式→偏質輪軸式→偏質塊式(2)雙軸激振器雙軸激振器基本上就是兩個或兩組單軸激振器的組合，按照偏心質量分配方式分類的單軸激振器，都可組合成對應的雙軸激振器。偏質軸式直線振動篩雙軸激振器見圖1-2-25。(3)振動電機振動電機是把電動機和激振器合二為一的通用機電產品，用于包括振動篩在內的多種振動機械，其結構見圖1-2-27。3.傳動裝置振動篩的傳動裝置有帶傳動、撓性聯軸器傳動和聯合傳動三種。★V形帶傳動功率大、效率高，被廣泛采用；★

撓性聯軸器有萬向聯軸器和瓣形輪胎聯軸器兩種，其中后者的撓性件用輸送帶制作，取材容易、維修方便、造價低，故應用更為廣泛。★

聯合傳動裝置包括V形帶、撓性聯軸器和傳動軸。2.3.3篩分設備生產能力的計算1.振動篩振動篩生產能力，通常按以下經驗公式計算：Q=ΨK1K2K3K4K5K6Fｑγ式中：Q—振動篩生產能力（t/臺·h）

Ψ—振動篩的有效篩分面積系數；單層篩或雙層篩的上層篩面Ψ=0.8~0.9；雙層篩作單層篩使用時，下層篩面Ψ=0.6~0.7；作雙層篩使用時，下層篩面Ψ=0.65~0.7；F—振動篩幾何面積（m2/臺）q—振動篩單位面積的平均容積生產能力，（m3/m2·h），見表5-10；

γ—篩分物料松散密度（t/m3）

K1、K2、K3、K4、K5、K6—修正系數振動篩單位面積的平均容積生產能力q值

篩孔尺寸(mm)0.50.20.30.50.81234568q(m3/m2·h)1.11.62.33.24.04.45.66.38.711.012.915.9篩孔尺寸(mm)1012141620253040506080100q(m3/m2·h)18.220.121.723.125.427.829.632.637.641.648.053.0

修正系數K1，K2，K3，K4，K5，K6修正系數影響因素篩分條件和各修正系值K1細粒給礦中小于篩孔之半的顆粒含量（%）〈10102030405060708090K1值0.20.40.60.81.01.21.41.61.82.0K2粗粒給礦中過大顆粒(大于篩孔)含量（%）〈10102030405060708090K2值0.910.940.971.031.091.181.321.552.02.36K3篩分效率篩分效率（%）40506070809092949598K3值2.32.11.91.61.31.00.90.80.60.4K4顆粒形狀和礦石種類顆粒形狀各種破碎后物料(除煤外)圓形顆粒(海礫石)煤K4值1.01.251.5K5濕度物料的濕度篩孔小于20mm篩孔大于25mm干的濕的成團視濕度而定K5值1.00.75～0.850.2～0.60.9～1.0K6篩分方法篩分方法篩孔小于25mm篩孔大于25mm干的濕的(附有噴頭)任意的K6值1.01.25～1.401.02.固定篩固定篩的篩分面積可按以下公式計算：F=Q/qa式中：F—條篩的篩分面積（m2）Q—給入條篩的礦量（t/h）；q—按給礦計的1mm篩孔寬的固定條篩單位面積生產能力（t/m2·h·mma—條篩篩孔寬度（mm）算出篩分面積后，確定篩子的寬度（B）和長度（L）。在設計中，固定篩的長度和寬度常按實際經驗確定，即：B=（2.5~3）Dmax，L=（2~3）B。每1mm篩孔寬的固定條篩單位生產能力（t/m2·h）

篩孔寬a(mm)q(t/m3·h·mm)255075100125150200篩分效率（E=70%～75%）的q值篩分效率（E=55%～60%）的q值0.531.160.511.020.460.920.400.800.370.740.340.680.270.543.滾軸篩處理量計算公式為：q=q0A式中q－滾軸篩處理量，t/hA－滾軸篩篩分面積，m2q0－單位篩分面積處理量，t/(m2.h)。

滾軸篩單位面積處理能力q0值

篩孔尺寸/mm0.20.30.40.50.60.81.01.52.02.53.0q0/t·m-2·m-10.60.70.81.01.11.41.62.22.53.03.23.弧形篩處理量計算公式為：

q＝160φAv式中q－弧形篩處理量，t/hA－弧形篩篩分面積，m2φ－篩網有效面積系數，一般取0.3～0.4。v－礦漿給入速度，當礦漿自流給入時，v=0.3～3m/s；當礦漿用泵給入時，v可達到6m/s。弧形篩也可用下式計算單位面積處理量：q0＝170（d）1/2q0－弧形篩單位面積處理量，m3/(m2.h)。d－篩孔尺寸，mm。

弧形篩篩孔尺寸與篩下產品計算粒度關系篩下產品計算粒度/mm0.20.30.40.50.60.81.01.52.02.53.0篩孔尺寸/mm0.60.70.81.01.11.41.62.22.53.03.2☆破碎比及破碎產物的粒度特性擠壓破碎劈裂破碎折斷破碎研磨破碎沖擊破碎面積假說體積假說裂縫假說⊙改進現有設備，這方面經常是根據用戶自己需要來進行，而不常見市場上大規模生產或研制的新設備。⊙研究粉碎過程中節能、高效的理論，力求找出新理論，突破人們已熟知的破碎三大理論。⊙研究新的非機械力的高能或多力場聯合作用的破碎設備，目前還少見有工業化的設備，基本處于研究階段。3.1概述破碎是在外力作用(包括人力、機械力、電力、化學能、原子能或其他方法等)下克服物料分子間的內聚力使大塊物料變成小塊物料的過程。它是用外力施加于被破碎的物料上。葉賢東等研究了超臨速磨機的動力學方程，推導出其動力學方程通式為：隨著超臨速磨機轉速增大，磨礦速度迅速增加；隨著磨礦時間延長，磨礦速度減小。3.1.1破碎作業在選煤廠和選礦廠中的作用

破碎作業在選煤廠和選礦廠在所破碎物料的物理機械性能和破碎產品粒度要求方面存在較大區別如下：

1）滿足選煤機械和選礦機械對入選物料最大入選粒度的要求，例如，我國入選原煤粒度一般在50mm以下，而從煤礦運來的原煤最大粒度可達300mm，所以，應對大塊原煤進行破碎；井下和露天開采的礦石的粒度分別可達600mm與1500mm，也需破碎。

2）滿足夾矸煤中的煤與矸石的解離、有用礦物與脈石的解離要求。對于煤與殲石夾雜共生的夾矸煤，必須先使夾殲煤解離，才能入選而達到分選的目的。

3）滿足用戶對選后產品粒度的要求。例如，對煉焦用煤需破碎到3mm以下。☆

選礦(煤)上藝中的作用不同☆

按破碎產物的粒度不同☆

按其所消耗的能量形式→準備破碎(分選前)→最終破碎(分選后)→機械能破碎→非機械能破碎→粗碎:d>50mm→中碎:6mm<

d<25mm→細碎:1mm

<d<6mm→粉碎:d<1mm☆

擠壓破碎☆

劈裂破碎☆

折斷破碎☆

研磨破碎☆

沖擊破碎3.1.3與破碎相關的礦石性質及破碎方法的選擇

一、解離度和過粉碎

絕大多數礦石中的有用礦物和脈石，都是緊密連生在一起的，如果不先將它們解離，任何選礦方法都不能富集它們。在細碎的礦石中，有些離子只含有一種礦物，叫單體解離粒；另外一些粒子還是幾種礦物連生著的，叫連生粒。某種礦物的解離度，就是該礦物的單體解離顆數，與含該礦物的連生粒顆數及該礦物的單體解離顆數之和的比值，用百分率表示。磨礦產物過于粗，由于解離還不充分，選出的精礦品位及回收率都差。過細會產生難以選別的微細粒子，精礦品位及回收率也會變差，機器的磨損增大，設備處理能力降低，破碎礦石的無益功率消耗增多。

二、巖礦的機械強度、可碎性和可磨性

礦石破碎過程中所表現出來的抵抗外力的強度大小，稱為礦石破碎的難易程度。它是衡量礦石可碎性的標準，主要取決于礦石的結構特性和礦物的結晶形態。礦物晶格間的作用力越大，硬度就越大，也就越難破碎。礦石或礦物的結構具有某些缺陷、裂隙時，往往首先易在該部位破裂。影響礦石破碎難易程度的最主要因素是礦石的硬度。它是指礦石抵抗其他物質壓入或刻畫的能力。礦石的硬度等級有多種分類方法。3.1.4破碎比及破碎產物的粒度特性

一、破碎比和分階段破碎在破碎過程中，物料粒度與產物粒度的比值叫做破碎比。它表征了物料破碎的程度。破碎的能量消耗和處理能力均與破碎比有關。破碎比計算法有以下幾種，各有一定的用途:1.用物料的最大粒度與破碎后的最大粒度的比值來確定i=Dmax/dmax設計中常用這種計算方法，因為設計上要根據最大塊直徑來選碎礦機的給礦口的寬度。

2.用碎礦機的給礦口的有效寬度和排礦口的寬度的比值來確定。

i=0.85B/S

這種計算方法在生產中很有用，因為生產中不可能經常做篩分分析，但是只要知道碎礦機的給礦口和排礦口寬度，就可以估算出破碎比，近似地了解碎礦機擔負的任務。3.1.4破碎比及破碎產物的粒度特性3.用物料的平均粒度與破碎后的平均粒度的比值來確定i=D平均/d平均用這種方法計算的破碎比，較能真實地反映破碎程度，因而理論研究中采用它。整個碎礦流程的破碎比叫總破碎比，各階段的破碎比叫部分破碎比。i=i1×i2×……×in3.1.4破碎比及破碎產物的粒度特性

在選煤實踐中，破碎比并不能準確地描述破碎過程。因為粒度特性相同的物料經破碎后，雖然產物中的最大粒度是一樣的，但破碎后粒度特性未必相同，如圖1-3-2所示。

為了鑒定破碎機的破碎效果和檢查破碎產品的質量，必須確定它們的產品粒度組成和粒度特性曲線。稱取一定量試樣置于一套標準篩進行篩分10-15min。將各層篩上物料分別進行稱量，可以做出原礦、破碎產品和磨碎產品的粒度特性曲線，粒度特性曲線表示產率和物料粒度之間的關系。

從圖1-3-3到圖1-3-8表示的粒度特性曲線中可以看出，難碎性礦石的粒度特性曲線1都是凸形曲線，這表明礦石中粗粒級物料占多數；中等可碎性礦石的粒度特性曲線2都近似于直線，這表明各種粒級所占的產率大致相等；易碎性礦石中粒度特性曲線3都是凹形曲線，這表明礦石中細粒級物料占多數。

根據圖中的粒度特性曲線，可以比較各種礦石的破碎難易程度，檢查破碎機的工作情況，比較各種破碎機的破碎效果。3.1.5選煤廠常用的破碎工藝流程運到選煤廠的原煤的最大粒度可達300mm。跳汰與重介質選煤，一般入選粒度小于50mm，所以應對入選原煤進行破碎，使其粒度小于最大允許入選粒度。為滿足這一粒度要求，有兩種常用破碎系統：第一種是帶有準備篩分的開路系統，如圖1-3-9(a)

；第二種是帶有檢查篩分的閉路系統，如圖1-3-9(b)。閉路破碎系統的優點是能保證產品粒度小于規定尺寸；缺點是設備較多，流程復雜，破碎機的負荷量應考慮檢查篩分的篩上物料量。3.1.6破碎效果評定方法

選煤廠中，無論哪一種破碎作業都應該滿足以下兩方面要求：

1)破碎產品達到規定粒度，或排料中大于規定粒度的煤塊盡可能少.2)盡量避免過粉碎，即排料中過細的煤粒含量要少。因為過粉碎產品的含量多，會給分選作業帶來困難，降低精煤產率，同時增加煤泥量，加大煤泥回收和洗水澄清設備的負荷。過粉碎還將加快設備的磨損和增加無謂的功耗，所以應盡量避免。3.2破碎基本理論

礦石在破碎過程中能量消耗與哪些因素有關？在選礦廠中，40％-60％的動力消耗是在破碎和磨碎作業中，這必然引起人們的關注。物料塊破碎是沿最脆弱的斷面裂開的。這些脆弱斷面在物料塊被破碎后就不存在了，所以在物料破碎過程中，脆弱點和脆弱面逐漸消失。隨著物料粒度的減小，物料變得越來越堅固。因而，破碎較小的物料時，消耗的能量就較多。破碎物料塊所消耗的功，一部分使被破碎的物料變形，并以熱的形式散失于周圍空間；另一部分則用于形成新表面，變成固體的自由表面能。3.2.1面積假說

破碎理論的面積假說是由德國學者P.R.雷廷格(P.R.Rittinger)于1867年提出的。事實上，物料表面上的質點與其內部的質點不同，物料表面相鄰的質點不能使其平衡，故物料表面存在著不飽和能。破碎過程使物料增加新的表面，為此雷廷格認為：物料破碎時，外力做的功用于產生新表面，即破碎功耗與破碎過程中物料新生成表面的面積成正比，或內力的單元功dA1與物料的破斷面的面積增量dS成正比。即：

dA1=K1dS(1-3-8)

式中:K1---比例系數.3.2.2體積假說

破碎的體積假說是由俄國學者吉爾皮切夫與德國學者基克各自獨立提出的。體積假說認為：將幾何形狀相似的同類物料破碎成幾何形狀也相似的產品時，其破碎功耗與被破碎物料塊的體積或質量成正比，或內力的單元功dA2與破碎物料塊的變形體積的微量dV成正比。即：1-3-14式中K2—比例系數。3.2.3裂縫假說

裂縫假說是由F.CBond于1952年提出的介于面積假說和體積假說之間的一種破碎理論。裂縫假說認為破碎礦石時，外力首先使物料塊產生變形，外力超過強度極限以后，物料塊就產生裂縫而破碎成許多小塊。榜德提出的個計算破碎功耗的公式為：

式中：W→將單位質量物料從粒度為F破碎到粒度為P時所需能量；

F→80％的入料所能通過的方形篩孔寬；

P→

80％的排料所能通過的方形篩孔寬；

Wi→功指數。

Wi是理論上不限定的粒度破碎到80％可以通過100μm篩孔寬(或65％可以通過200網目篩孔寬)時所需的功，它在一定程度上表示物料粉碎的難易程度，即可碎性或可磨性。3.2.4破碎理論的評述以上所介紹的三種破碎理論都有局限性和誤差．導出的公式只能用于破碎和磨碎過程的定性研究,要準確地選擇破碎機和磨礦機的電動機功率，必須在理論計算的基礎上廣泛地利用實驗資料，三種假說都從某個角度解釋了破碎的某一階段。面積假說只注意了新生表面積所需要的能量，而忽視了物料破碎前先出現變形和實際中物料又是非均質的。體積假說只考慮了破碎時的變形能，沒有考慮到新生表面積的增加，同樣具有片面性。裂縫假說是介于面積假說與體積假說之間，提出破碎功耗與D5/2成正比，但沒有充足的理論根據，而且由于它是根據實際資料整理出的經驗公式，所以具有一定的適用范圍。根據試驗研究證實：?粗碎時新生表面積不多，體積假說較為準確；?細碎時(破碎到10μm以下時)裂縫假說求得的數據過小，此時新生表面積增加，表面能是主要的，面積假說較為準確；?在粗碎與細碎之間的廣泛范圍內，裂縫假說比較適用，因為榜德的經驗公式是根據一般破碎設備得出結論，所以在中等破碎比情況下與它大致相符。?各假說在適合各自的粒度范圍內與實際情況的誤差不大，因而在應用時，應正確加以選擇。

其中，裂縫假說較有實際意義與應用價值,因為面積假說及體積假說公式中的K1與K2分別表示單位表面積與單位體積變形所需的分離為與變形功，這在目前無法確定，故這兩個公式的應用受到限制，只能在礦石性質相同的情況下消去比例系數而作一些相對計算分析，定性地說明一些問題。裂縫假說使用的是破碎的凈功耗，公式中的各項均是可測定的，故具有廣泛的實用價值榜德公式可應用于以下幾個方面：

①計算破碎、磨碎功耗在測出功指數Wi的情況下，可以計算各種粒度范圍內的破碎磨碎功耗。②選擇破碎或磨碎機械測出礦石的功指數Wi，可以計算設計條件下的需用功率，從需用功率的容量上選擇破碎或磨碎機械。③比較不同破碎設備的工作效率一如兩臺破碎機消耗的功率相同，但產品粒度不同，分別計算出其操作功指數，就可以看出哪一臺破碎機的效率高。

破碎過程是復雜的，三個假說均有許多因素未加考慮。因此，即使在各自適用的范圍內，其結果也只是近似的，還須用實際資料加以校核。3.3破碎機械破碎機械按照使用的粒度范圍可將破碎設備分為破碎機與磨碎機兩大類。兩者的根本區別是：破碎機的破碎部件在工作中不直接接觸，破碎面之間總有一間隙，破碎物料就夾在這些間隙中；而磨碎機的工作部件(或介質)相互接觸，工作時可能被物料隔開。另外，破碎機比磨碎機的產物粒度大。

破碎機可按工作原理和結構特征劃分為：顎式破碎機、圓錐破碎機、輥式破碎機和沖擊式破碎機。圖1-3-10為主要類型破碎和磨碎設備的原理示意圖。磨碎設備將在下章中講述。3.3.1顎式破碎機一、顎式破碎機工作原理：物料在顎式破碎機中的破碎是在兩塊顎板之間進行的破碎機的可動顎板繞懸掛軸或可動軸對固定顎板作周期性地靠近和離開運動。當可動顎板靠近固定顎板時，位于兩顎板間的物料受以擠壓為主的作用力而破碎；當可動顎板離開固定顎板時．已破碎的物料在重力作用下由破碎機徘料口排出。通常按給料口的寬度B的大小把顎式破碎機分為三類：→大型顎式破碎機(B≥600mm)；→中型顎式破碎機(300≤B＜600mm)；→小型顎式破碎機(B＜300mm)。顎式破碎機工作原理動畫1.簡單擺動顎式破碎機顎式破碎機的偏心軸是它的傳動軸。由于偏心軸的偏心作用，傳動軸每轉一圈，垂直連桿就上下運動一次，同時可動顎板也就完成向前和向后各擺一次的動作循環，破碎腔內的物料也就被破碎并排出，這一過程叫做顎式破碎機的工作行程。可動顎板向后退回的過程稱為空轉行程，可動顎板向前靠近固定顎板的過程稱為破碎行程。空轉行程與破碎行程的時間各占一半。2.復雜擺動顎式破碎機

由圖l-3-12可知，復雜擺動顎式破碎機較簡單擺動顎式破碎機少了一根可動顎板的懸掛軸；可動顎板與連桿合為一個部件，沒有垂直連桿；肘板也只有一塊。可見，復擺式破碎機的構造比簡擺式破碎機的構造簡單。但可動顎板運動卻比較復雜，這兒不作介紹。

二.顎式破碎機的主要參數

1.給礦口寬度

給礦口寬度決定碎礦機最大給礦塊度的大小。一般顎式破碎機的最大給礦塊度（D)是碎礦機給礦寬度(B)的75~85%,通常，復擺顎式破碎機可取給礦口寬度的85%，簡擺顎式破碎機則取給礦口寬度的75%。2.嚙角嚙角是指鉗住礦石時可動顎板與固定顎板之間的夾角，顎式破碎機的嚙角一般為20~24°。隨著嚙角的減小排礦口尺寸必然增大，故嚙角的大小對破碎機生產能力的影響很大，適當的減小嚙角，可以增加破碎機的生產能力，但又會引起破碎比的變化。3.偏心軸轉速在實際生產中常用下面經驗公式來確定顎式破碎機的轉速。當給礦口寬度B≤1200mm的顎式破碎機，其偏心軸轉速為：

n=310-145B，轉/分當給礦口寬度B＞1200mm的顎式破碎機，其偏心軸轉速為：

n=160-42B，轉/分三.顎式破碎機生產能力和功率

1.生產能力（1）理論公式Q=60nLSdμδ/tanα

n—偏心軸轉速，轉/分；

L—排礦口長度，米；

S—動顎下部的水平行程，米；

d—破碎產品的平均粒度，米；

μ—破碎產品的松散系數，一般μ=0.25~0.70，破碎硬礦石，可取小值；破碎較軟的礦石取大值；δ—礦石的容重，噸/米3，對于鐵礦石取2.1~2.4噸/米3，對于含石英礦石取1.6噸/米3；

α—嚙角。（2）經驗公式Q=K1K2K3Q0Q—在設計條件下破碎機的生產能力（t/h）Q0—在標準條件下破碎機的生產能力（t/h）Q0=q0eq0—破碎機在開路破碎排礦口寬度為1mm時，破碎標準狀態礦石的單位生產能力（t/mm·h），可查表得e—破碎機排礦口寬度（mm）K1—礦石可碎性系數K2—礦石密度修正系數,按下式計算：K2=γ/1.6或K2=δ/2.7γ—設計礦石的松散密度（t/m3）δ—設計礦石的密度（t/m3）K3—給礦粒度修正系數礦石可碎性系數K1值礦石性質極限抗壓強度[MPa(kgf/cm2)]普氏硬度K1值硬中硬軟156.9～196.1(1600～2000)78.45～156.9(800～1600)<78.45(<800)16～208～16<80.9～0.951.01.1～1.2粗碎設備的給礦粒度修正系數K3值給礦最大粒度Dmax和給礦口寬度B之比Dmax/B0.850.700.60.50.40.3K31.001.041.071.111.161.23中碎與細碎圓錐破碎機破碎比修正系數K3值標準型或中型圓錐破碎機短頭型圓錐破碎機e/BK3e/BK30.60.550.400.350.9～0.980.92～1.000.92～1.061.00～1.100.40.250.150.0750.9～0.941.00～1.051.06～1.121.14～1.20閉路破碎時，破碎機生產能力按下式計算：Q’=KQQ—開路破碎時，破碎機生產能力（t/h）Q’—閉路破碎時，破碎機生產能力（t/h）K—閉路破碎系數，K=1.15~1.4，易碎性礦石取大值，難碎性礦石取小值。2.電動機功率生產中常用下列公式計算：大型顎式破碎機（900×1200mm以上）：N=BL/100~BL/120,千瓦；中、小型顎式破碎機（600×900mm以下）：N=BL/50~BL/70,千瓦；3.3.2圓錐破碎機和旋回破碎機

圓錐破碎機和旋回破碎機都是連續工作的破碎機械。它們是借助于旋擺運動的圓錐面，周期地靠近固定錐面，使夾于兩個錐面間的物料受到擠壓和彎曲來達到破碎目的的。旋回破碎機和圓錐破碎機的結構及工作原理示意圖見圖1-3-10(b)、圖1-3-14和圖1-3-15。圓錐式破碎機一、圓錐破碎機和旋回破碎機工作原理

旋回破碎機在運轉時偏心套筒轉動時，使錐體繞中軸連續地偏心旋回運動。活動圓錐靠近固定圓錐時，礦石受到擠壓而破碎；離開時，破碎產品靠自重經排礦口排出。中、細碎圓錐破碎機生產能力大、功率消耗低、破碎比大(i=4~5)、產品粒度均勻，目前廣泛用于各種硬度礦石的中碎和細碎，但不宜處理粘性物料。

在設計中進行粗碎設備選擇時，當處理的礦石屬片狀和長條狀的堅硬礦石，或需要兩臺甚至兩臺以上的顎式破碎機才能滿足生產要求，而又可以用一臺旋回碎礦機就能代替時，應優先選擇旋回碎礦機。尤其是粗碎廠房布置在斜坡地形時，此方案更為有利。當破碎潮濕和粘性礦石時，或中、小型選礦廠，宜選用顎式破碎機。二.圓錐破碎機的主要參數

1.給礦口與排礦口寬度一般給礦口寬度B=（1.2~1.25）D2.嚙角一般為20~23°3.平行帶長度中碎圓錐破碎機L=0.085D

細碎圓錐破碎機L=0.16D

D—可動錐下部的最大直徑

4.可動錐擺動次數旋回破碎機的轉速n=160-42B，轉/分B—給礦口寬度，米。中、細碎圓錐破碎機的轉速n=81（4.92-D），轉/分

中碎與細碎圓錐破碎機破碎比修正系數K3值標準型或中型圓錐破碎機短頭型圓錐破碎機e/BK3e/BK30.60.550.400.350.9～0.980.92～1.000.92～1.061.00～1.100.40.250.150.0750.9～0.941.00～1.051.06～1.121.14～1.20三.圓錐破碎機生產能力和功率

1.生產能力同顎式破碎機2.電動機功率（1）旋回破碎機的電動機功率N=0.85D2k,千瓦；D—可動錐下部最大直徑，米；K—可動錐轉數的校正系數；給礦口寬度B（mm）50070090012001500K1.001.041.071.111.16旋回破碎機可動錐轉數的校正系數（2）中、細碎圓錐破碎機的電動機功率N=0.85D2千瓦3.3.3輥式破碎機輥式破碎機基本結構與工作原理見圖1-3-10(c)和圖1-3-16。輥式破碎機的工作部分是兩個相對回轉的輥子輥子表面可以帶齒牙，稱為齒輥式破碎機.1.齒輥破碎機的構造圖1-3-17為雙齒輥破碎機的結構圖。它由對同步反向回轉的齒輥、機架及傳動機構等部件組成。

單齒輥破碎機的結構如圖1-3-18所示。其工作原理是：大塊煤給到破碎板和齒輥中間，當齒輥作逆時針回轉時，大塊煤在破碎腔上部被長齒軋碎，破碎后的煤塊繼續落在破碎腔的卜部，進步被齒輥軋碎，破碎產物從下部排出。2.齒輥破碎機的特征及其比較

為了滿足大破碎比的要求，美國雷克斯諾德公司研制了四齒輥破碎機。如圖1-3-19，前一個破碎機的排料是后一個破碎機的入料。3.輥式破碎機的主要參數1.嚙角最大嚙角33°40′~38°40′2.給礦粒度和轉子直徑光面輥式破碎機D≥20d

潮濕粘性物料D≥10d齒形D=（2~6）D

3.轉子轉速光面圓周速度2~7.7米/秒，不應大于11.5米/秒；齒面圓周速度1.5~1.9米/秒，不應大于7.5米/秒；4.生產能力Q=235μnDLeδ5.電動機功率N=KLDn，千瓦

3.3.4沖擊式破碎機沖擊式破碎機可分為錘式破碎機和反擊式破碎機。沖擊式破碎機有一個高速旋轉的轉子，上面裝有沖擊錘當物料進入破碎機后，被高速旋轉的錘子擊碎或從高速旋轉的轉子獲得能量，高速拋向破碎機壁或特設的硬板而被擊碎，兩種破碎機的破碎方式都是沖擊破碎，所不同的是在反擊式破碎機中．物料受到更多次的反復沖擊而破碎，具有高頻沖擊的特點。兩種破碎機的破碎比都很大．適合于破碎脆性軟物料。ImpactPlate1.錘式破碎機錘式破碎機是利用高速回轉錘子的打擊作用而進行破碎的。如圖下圖所示，工作時，鉸接的錘頭高速回轉，對給入的大塊物料進行打擊，并使其拋向機體內壁的承擊板上，進一步沖擊破碎后，落到下向的蓖條上，粒度合格的產物從蓖條縫隙中排出，蓖條上的物料繼續被錘頭打擊、擠壓或研磨，直至全部透過蓖條為止。錘式破碎機適用于破碎脆性物料，可將煤破碎到3-13mm以下，而且保證產物中不混入過大粒度的顆粒，故在選煤廠中多用于中煤的中碎和細碎作業。2.反擊式破碎機反擊式破碎機的基本結構如圖1-3-22所示。它與錘式破碎機的主要區別為：①反擊式破碎機有反擊板和較大的破碎腔．物料的破碎不僅靠錘頭的沖擊，更主要的是利用物料與反擊板或物料與物料之間的反復沖擊.②反擊式破碎機的錘頭固定地安裝在轉子上，破碎時能充分利用整個轉子的能量，有利于破碎大塊物料.③反擊式破碎機底部沒有蓖條,產物粒度由反擊板與錘頭間的問隙決定，所以能夠避免破碎濕物料時堵塞蓖條的現象.3.主要參數

（1）轉子直徑和長度

D=100（d+60）/54

單轉子反擊式破碎機，將以上的計算結果乘以0.7倍。轉子的直徑與長度的比值，一般為0.5~1.2。

（2）轉子的圓周速度一般來說，速度越高，排礦粒度變細，破碎比增大，但板錘和反擊板的磨損加劇。所以轉子的轉速一般在15~45米/秒，用作粗碎取小一些，細碎取較大的速度。（3）生產能力Q=60K1C（h+e）bDnδ或Q=3600μvLaδ（4）電動機功率生產實際資料計算選擇電機功率：N=KQ，千瓦K=0.5~2.0千瓦/噸經驗公式：N=K1Qi1/2，千瓦3.3.5滾筒碎選機滾筒碎選機又稱選擇性破碎機。它在工作過程中具有破碎和篩分兩種作用，并能達到分選的目的。1.滾筒碎選機的構造國內外使用的聽有滾筒碎選機的結構基本類似，都是由滾筒、支承裝置、傳動裝置和機架四部分組成。532.滾筒碎選機的應用

滾筒碎選機工作時，預篩段對原煤進行準備篩分；對不帶預篩段的碎選機，可在給料槽上裝一段固定篩，將末煤篩出隨著滾筒轉動，給入的煤塊被提升板提起，轉到一定角度，煤塊被撞擊而破碎，并透篩排出，而未被破碎的大塊矸石、金屬雜物及木塊等，則經篩上從排料漏斗排出。我國選煤廠自行設計和制造的兩種滾筒碎選機技術特征見表1-3-11。☆磨礦作用及磨礦條件確定→磨礦機認識→磨礦的工藝流程→球磨機→棒磨機→自磨機→其他（震動磨機三頭研磨機等）→磨機內介質的運動規律

→磨機主要工作參數4.l概述

磨礦作業是礦石破碎過程的繼續，是分選前準備作業的重要組成部分。磨礦作業是為了能把脈石從礦石中除去，并把各種有用礦物相互分開，必須將礦石磨細至0.1-0.3mm，甚至有時磨至0.05-0.074mm以下。磨礦細度與選礦指標有著密切的關系。在一定程度上，有用礦物的回收率隨著磨礦細度的減小而增加。因此，適當減小礦石的磨碎細度能提高有用礦物的回收率和產量。磨礦所消耗的動力占選礦廠動力總消耗的30％以上。因此，磨礦作業在選礦工藝流程中占有很重要的地位。磨礦機的分類：按照排礦方法不同，常用的磨礦機可以分為中心排礦磨礦機和格子排礦磨礦機兩種。

目前，選煤廠主要采用格子型球磨機和溢流型球磨機。如(a)所示的磨礦和分級工藝聯合的流程叫閉路磨礦，它可以提高磨礦效率。與磨礦機配合使用的常用分級設備有螺旋分級機、水力旋流器等。球磨機的排礦不進入分級設備，直接進入下一作業的稱為開路磨礦。4.2磨礦作用及磨礦條件的確定4.2.1磨礦機對礦石的磨礦作用在磨礦過程中，磨礦機以一定轉速旋轉，處在筒體內的研磨介質由于旋轉時產生離心力，致使它與簡體之間產生定摩擦力。摩擦力使研磨介質隨著筒體旋轉，井到達一定的高度。當研磨介質的自身重力(實際上是重力的向心分力)大于離心力時，研磨介質就脫離筒體拋射下落，從而擊碎礦石同時，在磨礦機轉動過程中，研磨介質還會有滑動現象，對礦石產生研磨作用。所以，礦石在研磨介質產生的沖擊力和研磨力聯合作用下得到粉碎，如右圖所示。4.2.2磨礦機磨礦條件的確定磨礦機的工作參數包括臨界轉速、工作轉速、裝球質量和所需功率等。要合理而經濟地選擇磨礦機的這些工作參數，提高磨礦效率(每小時單位功耗處理的礦石量)和生產率，就必須研究磨礦機工作時研磨介質在筒體內的運動規律。

4.2.2磨礦機磨礦條件的確定磨礦機的工作參數包括臨界轉速、工作轉速、裝球質量和所需功率等。要合理而經濟地選擇磨礦機的這些工作參數，提高磨礦效率(每小時單位功耗處理的礦石量)和生產率，就必須研究磨礦機工作時研磨介質在筒體內的運動規律。

1.研磨介質在磨礦機內的運動規律

研磨介質在磨礦機中的運動狀態與筒體轉速及筒體襯板的摩擦系數有關。研磨介質在筒體中的運動狀態基本上有下圖三種。2.主要工作參數的確定(l)臨界轉速與磨礦機轉速當磨礦機筒體的轉速達到某一數值時，作用在研磨介質仁的離心力等于研磨介質的重力，研磨介質開始隨筒體一起回轉，這時的磨礦機轉速叫臨界轉速。我們可以通過研磨介質的受力分析來求得磨礦機的臨界轉速。磨礦機筒體內研磨介質的受力情況如右圖所示。設質量為m、重量為G的研磨介質一一鋼球對筒壁的正壓力為N，鋼球以速度v隨筒體一起旋轉而受到的離心力為F，鋼球不下落(也就是鋼球不離開筒壁)的條件是：C當α=0°時如果計算的臨界轉速率為100%，一般球磨機的轉速率大約在76%~86%之間。n=（0.76~0.86）nL(2)鋼球的提升高度由于升起高度H是脫落角的函數，由圖1-4-6知：H=yM+yc經計算得：H=4.5Rsin2αconα通過求H的極大值，即：dH/dα=0可得到最有利的脫落角為：α=54°44′（3）運轉周期鋼球作圓運動過程所用的時間為T0，經推導可得：T0=（π-2α）/（πn）鋼球鋼球作圓運動過程所用的時間為T1，可得：T1=sin2α/（πn）鋼球運動周期為T=[（π-2α）+sin2α]/（πn）球磨機筒體運轉一周，鋼球的循環次數為：i=π/[（π-2α）+sin2α]當α=54°44′時，i=1.444次。（4)球磨機結構參數①筒體直徑影響球磨機的處理能力一球磨機的處理能力與筒體直徑的2.5-2.6次方成正比。②筒體長度影響球磨機處理能力和產品細度—球磨機的處理能力與筒體長度成正比；筒體短，磨礦產品粒度粗；筒體長，磨礦產品粒度細而功耗大。長度與直徑之比常為0.75-2。③襯板形狀影響處理能力—不平滑襯板的處理能力比平滑襯板的處理能力大；過厚的襯板會降低球磨機的有效容積，也降低球磨機的處理能力；襯板被磨損后，筒體直徑加大，鋼球充填率顯得偏低，使處理能力減小，故應適當增加裝球量。(5)球磨機工作條件的確定球磨機研磨介質的性質、充填率以及礦漿濃度等因素均對磨礦效果影響較大。①研磨介質的性質——在其他條件不變