粉碎工艺与设备在选矿中的应用

选矿工艺技术与选矿设备的发展是同步的，设备的技术水平不仅是工艺水平的最好体现，其生产技术状态也直接影响着生产过程、产品的质量和数量以及综合经济效益。  1 粉碎工艺与设备    粉碎是大块物料在机械力作用下粒度变小的过程。粉碎是矿物加工过程的重要环节。粉碎可分为四个阶段：破碎、磨矿、超细粉碎、超微粉碎。粉碎过程是高能耗的作业，粉碎过程的基本原则是“多碎少磨”。 1.1 破碎流程 （1）一段破碎流程。一段破碎流程一般用来为自磨机提供合适的给料，常与自磨机构成系统。该工艺流程简单，设备少，厂房占地面积小。 （2）两段破碎流程。该流程多为小型厂采用。  (3) 三段破碎流程。该流程的基本形式有三段开路和三段一闭路两种。 （4）带洗矿作业的破碎流程。当给料含泥（-3mm)量超过5%~10%和含水大于5%~8%时，应在破碎流程中增加洗矿作业。 1.2 磨矿分级工艺流程 （1）球磨、棒磨流程    对选矿而言，采用一段或两段磨矿，便可经济地把矿石磨至选矿所需要的任何粒度。两段以上的磨矿，通常是由进行阶段选别的要求决定的。    一段和两段流程相比较，一段磨矿流程的主要优点是：设备少，投资低，操作简单，不会因一个磨矿段停机影响到另一磨矿段的工作，停工损失少。但磨机的给矿粒度范围宽，合理装球困难，不易得到较细的最终产物，磨矿效益低。当要求最终产物最大粒度为0.2~0.15mm（即60%~79%-200目），一般都采用一段磨矿流程。小型工厂，为简化流程和设备配置，当磨矿细度要求80%—200目时，也可用一段磨矿流程。     两段磨矿的突出优点是能够得到较细的产品，能在不同磨矿段进行粗磨和细磨，特别适用于阶段处理。在大、中型工厂，当要求磨矿细度小于0.15mm(即80%-200目），采用两段磨矿较经济，且产品粒度组成均匀，过粉碎现象少。根据第一段磨机与分级机连接方式不同，两段磨矿流程可分为三种类型：第一段开路；第二段全闭路；第一段局部闭路，第二段总是闭路工作的磨矿流程。 （2）自磨流程     自磨工艺有干磨和湿磨两种。选矿厂多采用湿磨。为了解决自磨中的难磨粒子问题，提高磨矿效率，在自磨机中加入少量钢球，这时称为半自磨。     自磨常与细碎、球磨、砾磨等破磨设备联合工作，根据其联结方式可组成很多种工艺流程。 1.3 破碎筛分设备    现在工业中应用的破碎设备种类繁多，其分类方法也有多种。破碎设备可按工作原理和结构特征划分为：颚式破碎机、圆锥破碎机、辊式破碎机、冲击式破碎机和磨碎机等。 (1)颚式破碎机       颚式破碎机破碎工作是靠动颚板周期地压向固定颚板，将夹在两颚板之间的物料压碎。   按照动颚运动的轨迹，可分为简单摆颚式破碎机与复杂摆动颚式破碎机。颚式破碎机俗称"老虎口"，是历史悠久的破碎机之一，至今仍是破碎硬物料最有效的设备。 (2)圆锥破碎机     圆锥破碎机是借助于旋摆运动的圆锥面，周期地靠近固定锥面，使夹于两个锥面产品物料受到挤压和弯曲而破碎。它可以分为用于粗碎的旋回破碎机和用于中细碎的圆锥破碎机。 （3）辊式破碎机     辊式破碎机的工作部分是两个相对回转的辊子。辊子表面可以带齿牙，称为齿辊式破碎机。它以劈裂破碎为主兼有挤压的断破碎。按齿辊数目又可分为单齿辊、双齿辊与多齿辊破获碎机。  （4）冲击式破碎机       锤式破碎机和反击式破碎机都是冲击式破碎机。这种破碎机，有一个高速旋转的转子，上面装有冲击锤，当物料进入破碎机后，被高速旋转的锤子击碎或从高速旋转的转子获得能量，高速抛向破碎机壁或特设的硬板而被击碎。 （5）磨碎机       磨碎机是一个两端带有中空轴颈的空心圆柱筒，物料从圆筒一端进入，产物从另一端排出。筒内装有磨碎介质（钢球、钢棒或砾石），根据磨碎介质的不同，磨碎机分为球磨机、棒磨机或砾磨机。筒体转动时将介质带到一定高度而下落，对物料产生冲击与磨剥作用，使物料粉碎。       将颗粒大小不同的混合物料，通过单层或多层筛子而分成若干个不同粒度级别的过程称为筛分。筛分设备有固定筛、惯性振动筛、自定中心振动筛、重型振动筛、共振筛、直线振动筛。 （1）固定筛     固定筛是由平行排列的钢条或钢棒组成，钢条和钢棒称为格条，格条借横杆联结在一起，格条间的缝隙大小即为筛孔尺寸。固定筛分为格筛和条筛两种。 （2）惯性振动筛     振动筛是工业中普遍采用的一种筛子，应用范围广，适用于中、细碎的预先和检查筛分。根据筛框运动轨迹特点，可分为圆运动振动筛和直线振动运动筛两类。前者包括单轴惯性振动筛、自定中心振动筛和重型振动筛；后者包括双轴惯性振动筛和共振筛，按筛网层数还可以分为单层筛和双层筛两类。 （3）自定中心振动筛     自定中心振动筛适用于大、中型厂的中、细粒物料筛分。国产自定中心筛的型号为SZZ，根据筛层数不同分为SZZ1（单层）和SZZ2（双层）。一般为吊式筛，但也有座式筛。 （4）重型振动筛     重型振动筛的原理与自定中心振动筛相似，但振动器的主轴完全不偏心，而以皮带轮的轴孔偏心来达到运转时自定中心的目的。重型振动筛结构比较坚固，能承受较大的冲击负荷，适用于筛分大块度、相对密度大的物料，最大给料可达350mm。主要用于中碎前作预先筛分，此外，对含水、含泥量高的物料，可在中碎前进行预先筛分及洗矿，筛上物入中碎机，筛下物进入洗矿脱泥系统。 （5）共振筛      共振筛也称弹性连杆式振动筛，振幅大，筛分效率高，处理能力大，电耗小，结构紧凑。但制造工艺复杂，机器质量大，振幅难稳定，调整比较复杂，橡胶弹簧容易老化。 （6）直线振动筛      直线振动筛的振动力大，振幅大，振动强烈，筛分效率高，生产率大，可筛分粗块物料。由于水平安装，安装高度小，直线往返运动，对脱水、脱泥和重介质选矿脱介质有利。但结构比较复杂，两根轴的旋转速度高，故制造和润滑要求高，振动不易调整。 1.4磨矿分级设备     选矿厂中广泛使用的磨矿设备是球磨机和棒磨机。在球磨机中，目前只有格子型及溢流型被采用。锥型球磨机因其生产率低，现己不制造，但个别旧选矿厂仍沿用着。球磨机和棒磨机的规格以简体内径D和筒体长度L表示。 （1）格子型球磨机     各种规格子型球磨机的构造基本相同，球磨机的筒体用厚约18～36毫米的钢板卷制焊成，它的两端焊有铸钢制的法兰盘 ，筒体内装有衬板，用锰钢、铬钢、耐磨铸铁或橡胶等材料制成，其中高锰钢应用较广，使用橡胶尚处于试制阶段。衬板厚约50～130毫米，与筒壳之间有10～14毫米的间隙， 用胶合板、石棉垫、或塑料极或橡皮铺在其中，用来减缓钢球对简体的冲击。 （2）溢流型球磨机       溢流型球磨机因其排矿是靠矿桨本身高过中空轴的下边缘而自流溢出，无需另外装设沉重的格子板。此外，为防止球磨机内小球和粗粒矿块同矿浆一起排出，故在中空轴颈衬套的内表面镶有反螺旋叶片。  （3）棒磨机      目前选矿厂使用的棒磨机，只有溢流型和开口型两种，前者用得较普遍，后者现已停止制造。棒磨机的构造与溢流型球磨机大致相同。所用磨矿介质为长圆棒。 （4）离心磨       离心磨是一种新型的高效率超细密设备，它分为竖式和卧式两种。根据管的数目，前者又可分为单管和三管(行星式)离心磨。 （5）振动磨矿机      振动磨是在高频下工作，而高频振动易使物料生成裂缝，且能在裂缝中产生相当高的应力集中，故它能有效地进行超细磨。但此种机械的弹簧易于疲劳而破坏，衬板消耗也较大，所用的振幅较小，给矿不宜过粗，而且要求均匀加入，故通常适用于将1～2毫米的物料磨至85～5微米(干磨)或5～0.1微米(湿磨)。。  （6）喷射磨矿机      喷射磨是一种把物料的细磨与分级、干燥等作业相综合的新型干磨设备。主要用在化工和建筑材料工业，但最近有用于磨矿的趋势。喷射磨的工作情况是：用高温压缩空气，或过热蒸气，或其他预热气体作介质。用含铁石英岩的喷射磨产品经磁选后的选别指标，和球磨机的及砾磨机的相比较，精矿品位约高2～3％，铁的回收率约高2～15％。   (7) 螺旋分级机 　　螺旋分级机是与湿法球磨机配套的设备与球磨机共同完成磨碎与分级。其规格用直径表示，根据螺旋个数可分为单螺旋分级机和双螺旋分级机。按分液面的高低，其又可分为高堰式、浸入式和低堰式。 （8）水力旋流器     水力旋流器的上部呈圆柱形，下部呈圆锥形，圆柱体的中央插入一根溢流管，上部外侧有一与其相切的进浆管。水力旋流器在我国选矿厂已有多年的应用实践,主要用于细粒级的分级、矿浆浓缩、脱泥脱水等 · 行业聚焦： 产品技术水平不断提升 　　根据市场反馈显示，我国化工行业期待干燥设备制造业按照高品质、低能耗、环保型的要求调整产品结构。干燥设备行业内的专家指出，要达到这一要求，就必须进一步加强基础研究，同时在应用研发方面，既要注重国际间的交流与合作，又要注重知识产权的保护；既要注重新技术、新应用领域的开发，又要注重传统工艺和传统应用领域的革新与创新。这也是我国干燥设备行业做大做强的必由之路。 　　近年来，国内不少干燥设备生产企业已经意识到这一点，加大了科技投入和新品开发的步伐，并取得了不错的成绩。干燥粉、粒、片状物料，最普通的方式就是在颗粒表面施加热空气或气体流。通过的气流对物料进行传热，使水分蒸发。蒸发后的水蒸汽直接进入空气中被带走，对干燥系统中常用的干燥介质有空气、惰性气体、直接燃烧气体或过热蒸汽。 　　该方法使热空气与物料直接接触，边加热边除去水分。关键是要提高物料与热空气的接触面积，防止热空气偏流。恒速干燥期间的物料温度几乎与热空气的湿球温度相同，所以使用高温热空气也可以干燥热敏性物料。这种干燥方法干燥速率高，设备投资少，但热效率较低，下面是各类对流干燥设备的基本情况。 　　⑴箱式干燥器 　　是最老的干燥器之一。物料用盘盛装，料盘摆在架车上逐层逐排放入，用蒸汽 　　我国石化行业百万吨乙烯工程关键设备国产化的最后一个“堡垒”――大型挤压造粒机组国产化被攻克，并通过了出厂验收。至此，我国百万吨乙烯工程的三大动力设备全部实现国产化，大型乙烯装备制造能力达到国际先进水平。 　　这台20万吨/年聚丙烯大型挤压造粒机组的价格及生产周期仅为进口同规格机组的一半左右，是我国实现百万吨级大型乙烯成套设备和对二甲苯（PX）、对苯二甲酸（PTA）、聚酯成套设备的国产化标志性成果，同时，为下一步研制35万吨级、45万吨级等大型造粒机组打下了牢固基础。 　　大型挤压造粒机是乙烯装置下游工序的关键设备，在我国一直在倡导节能减排技术，太阳能干燥器的研究一直是一个比较前言的话题，因为是属于新能源方面的，各种试验也在不断的进行，大体上可分为：整体式和抛物面聚光型、集热器型、温室型、温室结合型与集热器。下面我们简单的介绍一下以上干燥器中的前沿技术：盔体式太阳能干燥器。 　　浙江省沼气太阳能研究所建造了一座整体式结构的温室型盔体式太阳能干燥器，采光面积为196m2。采用活动盖板保温以减少夜间干燥器透明盖层的热损失，使用单片机对干燥过程的温、湿度等干燥工艺参数实现监控。该装置与小水电相结合，多能互补，全天候运行，主要用于香菇、木耳等农副产品干燥。 　　盔体式太阳能干燥器将太阳能空气集热器与干效确定新的设备FMEA模式。3）、能达到目标值时根据评审报告提出新的目标值，包括设备状况评估和改进报告，当预防性维护在日常维护中成为延长元件生命周期的常用方式时，预测性维护在此基础上还增加了监控重要元件状况的功能，从而能预测和避免不必要的停机。 　　4、设备管理部门还需进行管理预防/状态性维护、准确的数据存储与计算工作，根据数据资料持续改进设备各项指标。重要的是从技术角度上将这些数据互相有效集成到设备维护管理系统中去。 　　5、在建立设备维护机制的基础上，把维护保养的内容和标准溶解到设备管理活动当中去，使维护和保养工作做到了有质、有量、有形、有效的开展，做到设备维护保养工作经常化。

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