《选矿厂设计》课程授课教案（讲稿）第4讲 破碎流程

课程名称：《选矿厂设计》第9周，第4讲次摘要：授课题目（章、节）第五章工艺流程的设计5.2碎磨流程的制定与计算本讲目的要求及重点难点【目的要求】通过本讲课程的学习，掌握破碎流程的选择破碎段数的确定。了解工艺流程选择的选择因素，以及影响碎磨流程选择的主要因素[重点】破碎流程的选择，破碎段数的确定【难点】破碎流程的选择，破碎段数的确定内容【本讲课程的引入】第一讲已知道，流程设计是方案设计和初步设计最关键的工作。直接影响到未来选厂建设和生产的好坏以及各项技术经济指标。必须认真对待。【本讲课程的内容】5.2.1破碎流程的选择与计算马钢南山矿业公司引入：凹山选矿厂给矿0~破碎筛分流程的目的：我们知道破碎作业在选矿厂的作用是解决采矿来矿粗而磨矿要求粒20mm，产品度小的矛盾，而流程的设计在于寻找解决这一矛盾的办法。粒度0~3mm：陕西做法：金堆城钼破碎流程和磨矿一样，在实验研究中一般不做研究，而是在设计中确定。它是一个复杂的业公司购买魁珀恩工作，需要与流程计算、设备选择与计算同时穿插进行。同时要考虑其他如含泥、水等因素。公司与司所以流程的选择往往需要多次反复才能完成。家营二期，用粗碎一内容：1)确定破碎段数；2）确定流程结构（破碎与筛分作业的组合形式，是否选用干选闭路中碎和洗矿作业）一中间粒1）破碎段数的确定级高压辊磨边料返破碎段数取决于原矿最大粒度和产品粒度要求，Dx（注意Dax的意义）与最终产回。物的最大粒度dax（同样，注意dx的意义）之比，即总破碎比。总破碎比越大，则需要的段数越多（段数还与所选用的破碎机有关）

课程名称：《选矿厂设计》 第 9 周 ，第 4 讲次 摘要：授课题目（章、节） 第五章 工艺流程的设计 5.2 碎磨流程的制定与计算 本讲目的要求及重点难点 【目的要求】通过本讲课程的学习，掌握破碎流程的选择破碎段数的确定。了解工艺流 程选择的选择因素，以及影响碎磨流程选择的主要因素 【重 点】破碎流程的选择，破碎段数的确定 【难 点】破碎流程的选择，破碎段数的确定 内容 【本讲课程的引入】 第一讲已知道，流程设计是方案设计和初步设计最关键的工作。直接影响到未 来选厂建设和生产的好坏以及各项技术经济指标。必须认真对待。 【本讲课程的内容】 5.2.1 破碎流程的选择与计算 引入： 破碎筛分流程的目的：我们知道破碎作业在选矿厂的作用是解决采矿来矿粗而磨矿要求粒 度小的矛盾，而流程的设计在于寻找解决这一矛盾的办法。 做法： 破碎流程和磨矿一样，在实验研究中一般不做研究，而是在设计中确定。它是一个复杂的 工作，需要与流程计算、设备选择与计算同时穿插进行。同时要考虑其他如含泥、水等因素。 所以流程的选择往往需要多次反复才能完成。 内容：1)确定破碎段数; 2) 确定流程结构（破碎与筛分作业的组合形式，是否选用干选 和洗矿作业） 1） 破碎段数的确定 破碎段数取决于原矿最大粒度和产品粒度要求，Dmax(注意 Dmax的意义)与最终产 物的最大粒度 dmax（同样，注意 dmax的意义）之比，即总破碎比。 总破碎比越大，则需要的段数越多（段数还与所选用的破碎机有关）。 马钢南山 矿业公司 凹山选矿 厂给矿 0～ 20mm，产品 粒 度 0 ～ 3mm。；陕西 金堆城钼 业公司 购 买 魁珀恩 公司 与司 家营二期， 用粗碎一 闭路中碎 一 中间粒 级高压辊 磨边料返 回

DmaxS=dmaxDmx与矿山规模、采矿方法及铲运设备有关，如表5.2-2所示：表 5.2-2 原矿最大粒度与采矿方法的关系露天开采地下采矿选矿厂规模Da (mm)Da (mm)铲斗容积V（m采矿方法大型3~61200~1400深孔采矿(500~600中型0.5~2600~1000深孔采矿<400~500小型浅孔采矿<200~3500.2~1450~800可见，露天开采比地下开采粒度大。矿山越大，铲斗越大，粒度越大。设计时采矿、选矿两专业共同确定合理的Dr。da根据破碎产物的用途而定，即给矿对象。见表5.2-3和表5.2-4。如果破碎产物去磨矿，则d完全由设计者自定（选矿试验不做这项内容）。应本着“多破少磨”的原则，尽量使da使进入磨机的料细些，这样总体上可节约电耗和钢耗，降低成本（如球磨机10-15，大厂取下限，小厂取上限；棒磨机20-25；重选-15；冶金原料5-250）。但d应在设备可达到的下限以上。比如：当用圆锥破碎机做细碎设备时，dx很难小于10mm；颚式破碎机做细碎设备时，dax很难达到15mm；但反击式破碎机可细些。各类破碎机在不同工作条件下的破碎比范围如表表5.2-5各类破碎机在不同工作条件下的破碎比范围如表工作破碎比破碎机破碎段型式条件范围颚式和开路第I段3~5旋回标准圆第II段开路3~5锥中型圆闭路第II段4~8锥最大给矿粒短头圆开路3~6第III段度不大于锥250mm，用短头圆闭路第III段4~8于选金破碎锥量不大的设第III段对辊闭路3~15备给第 II、III反击式闭路8~40段注：①有时破碎比可小于表中下限②对辊是小型设备，通常只用于选金厂等破碎量不大的选厂③反击式给矿粒度一般不大于250mm。-2-

- 2 - max Dmax d S = Dmax与矿山规模、采矿方法及铲运设备有关，如表 5.2-2 所示： 表 5.2-2 原矿最大粒度与采矿方法的关系 选矿厂规模 露天开采 地下采矿 铲斗容积 V(m3 Dmax(㎜) 采矿方法 Dmax(㎜) 大型 3～6 1200～1400 深孔采矿 〈500～600 中型 0.5～2 600～1000 深孔采矿 〈400～500 小型 0.2～1 450～800 浅孔采矿 〈200～350 可见，露天开采比地下开采粒度大。矿山越大，铲斗越大，粒度越大。设计时采矿、选矿 两专业共同确定合理的 Dmax。 dmax 根据破碎产物的用途而定，即给矿对象。见表 5.2-3 和表 5.2-4。如果破碎产物去磨矿， 则 dmax 完全由设计者自定（选矿试验不做这项内容）。应本着“多破少磨”的原则，尽量使 dmax 使进入磨机的料细些，这样总体上可节约电耗和钢耗，降低成本（如球磨机 10-15，大厂取下 限，小厂取上限；棒磨机 20-25；重选-15；冶金原料 5-250）。但 dmax 应在设备可达到的下限以 上。比如：当用圆锥破碎机做细碎设备时，dmax 很难小于 10 ㎜；颚式破碎机做细碎设备时，dmax 很难达到 15 ㎜；但反击式破碎机可细些。 各类破碎机在不同工作条件下的破碎比范围如表 表 5.2-5 各类破碎机在不同工作条件下的破碎比范围如表 破碎段 破碎机 型式 工作 条件 破碎比 范围 第 I 段 颚式和 旋回 开路 3～5 第 II 段 标准圆 锥 开路 3～5 第 II 段 中型圆 锥 闭路 4～8 第 III 段 短头圆 锥 开路 3～6 第 III 段 短头圆 锥 闭路 4～8 第 III 段 对辊 闭路 3～15 第 II、III 段 反击式 闭路 8～40 注：①有时破碎比可小于表中下限②对辊是小型设备，通常只用于选金厂等破 碎量不大的选厂③反击式给矿粒度一般不大于 250 ㎜。 最大给矿粒 度不大于 250 mm，用 于选金破碎 量不大的设 备给

采矿粒度一般在：200-1400破碎产品一般在：10-20_ Dmax_ 200..1400 =10~140S=dmax20..10不难看出，破碎段数不会是一段，因为破碎比不会小于10。通常破碎段数为2～3段。2）预先筛分和检查筛分的应用条件每段破碎可以设预先筛分或检查筛分或既有预先筛分又有检查筛分，也可以不设任何筛分。其单元流程的基本形式如图：预先筛分预先筛分预先及检查筛分检查筛分检查筛分(e)(d)(c)(a)(b)图中，（a）、（b）为开路破碎流程（无返回物料，一般当磨机的给矿粒度较粗如自磨机，以及含泥含水较大的矿石，采用开路流程），（c）、（d）、（e）为闭路破碎流程。颚式破碎预先筛分的目的可预先筛出细粒，防止过粉碎，并能相应提高破碎机的生产能机排矿口力。当给料中细粒级含量较高时应用预先筛分是有利的。另外，物料中含泥、含水为50mm，则对中等较多时，应用预先筛分对防止破碎机堵塞起一定作用，但是，安装预先筛分要增加可碎性矿厂房高度和基建投资，并且产生粉尘和噪音，所以当粗碎、中碎机生产能力有富余石其排矿最大粒度时，可不设预先筛分。一般粗碎前不用预选筛分，因为能力大，易增加厂房高度，为多加控制筛，控制大块粒度；中碎前预选筛分有两种说法，其一，破碎中硬矿石时，deax=Z ·b=1.6*50细粒级变多，且泥水多时，适宜加预先筛，可大大提高中碎生产能力；其二，另一=80 mm。方不主张加，泥（>6%）水（>3～5%）多难筛易堵，增加厂房高度和投资。检查筛分的目的在于控制破碎机产品的粒度和充分发挥破碎机的生产能力。各种破碎机排矿中存在着大量的大于排矿口的过大颗粒（原因！），为严格控制破碎产品的粒度，就必须设置检查筛分与破碎机构成闭路。检查筛分一般都采用，以下一般不采用：（1）泥水较多时；（2）配置上有困难，磨机给矿粒度范围大，排矿粗时，可不用加：（3）采用开路加棒磨，但应进行经济比较。-3-

- 3 - 采矿粒度一般在：200-1400 破碎产品一般在：10-20 10 1400 20 200 max Dmax = =  d S =10～140 不难看出，破碎段数不会是一段，因为破碎比不会小于 10。通常破碎段数为 2～ 3 段。 2）预先筛分和检查筛分的应用条件 每段破碎可以设预先筛分或检查筛分或既有预先筛分又有检查筛分，也可以不 设任何筛分。其单元流程的基本形式如图： 图中，﹙ａ）﹑﹙ｂ﹚为开路破碎流程（无返回物料，一般当磨机的给矿粒度 较粗如自磨机，以及含泥含水较大的矿石，采用开路流程），﹙ｃ）、（ｄ）﹑（ｅ） 为闭路破碎流程。 预先筛分的目的可预先筛出细粒，防止过粉碎，并能相应提高破碎机的生产能 力。当给料中细粒级含量较高时应用预先筛分是有利的。另外，物料中含泥、含水 较多时，应用预先筛分对防止破碎机堵塞起一定作用，但是，安装预先筛分要增加 厂房高度和基建投资，并且产生粉尘和噪音，所以当粗碎、中碎机生产能力有富余 时，可不设预先筛分。一般粗碎前不用预选筛分，因为能力大，易增加厂房高度， 多加控制筛，控制大块粒度；中碎前预选筛分有两种说法，其一，破碎中硬矿石时， 细粒级变多，且泥水多时，适宜加预先筛，可大大提高中碎生产能力；其二，另一 方不主张加，泥(>6%)水（>3～5%）多难筛易堵，增加厂房高度和投资。 检查筛分的目的在于控制破碎机产品的粒度和充分发挥破碎机的生产能力。各 种破碎机排矿中存在着大量的大于排矿口的过大颗粒（原因！），为严格控制破碎产 品的粒度，就必须设置检查筛分与破碎机构成闭路。检查筛分一般都采用，以下一 般不采用：（1）泥水较多时；（2）配置上有困难，磨机给矿粒度范围大，排矿粗时， 可不用加；（3）采用开路加棒磨，但应进行经济比较。 颚式破碎 机排矿口 为 50 ㎜， 则对中等 可碎性矿 石其排矿 最大粒度 为 dmax=Z·b =1.6*50 =80 ㎜

各种破碎机排矿中过大颗粒含量（β）与相应过大粒度系数（Z）（Z=排矿最大粒度/破碎机排矿口宽=deax/b）的关系见表：如颚式破碎机：1.6=300/b，b=187.5表5.2-6，各种破碎机排矿中过大颗粒含量（β）与相应过大粒度系数（Z）破碎机类型颚式标准圆锥矿石可碎性等旋回短头圆锥级Z(开路取大值闭路取小β(%)β (%)β(%)β (%)值)难碎性矿石351. 65381. 7531.6752.9~3.0中等可碎性矿2025601.451.61.92.2~2.7石易碎性矿石12122381.251.41.61.8~2.2注：由此表可根据排矿口求排矿最大粒度，或由排矿最大粒度求排矿口宽。根据以上分析，可将破碎段进行组合成各种破碎筛分流程。例如，常用的两段一闭路或三段一闭路流程如图所示：原矿原矿原矿原矿预先筛分预先饰分粗碎O粗碎O粗碎中碎预先筛分预先及检查筛分先及格音赠子预先及检查筛分预先及检查筛分细碎细碎○细碎细碎破碎产物破碎产物破碎产物破碎产物(d)(b)(c)(a)3）洗矿作业的应用一一解决矿泥对工艺的影响矿泥的产生与影响：√矿泥：凡是影响工艺过程正常进行的或在选别过程难以回收的细粒，不同过程不同标准。破碎过程：3mm称为矿泥随技术而变当-3mm%>6%时其中-200目>10%，含水>5%需洗矿。√矿泥的产生：破碎车间矿泥主要来自两个方面。其一，矿石经氧化蚀变形成的自生矿泥，及成泥矿物（叶腊石，透辉石，高岭土等）：其二，外部混杂矿泥（地表矿泥水冲入等）V矿泥的影响：堵筛孔，破碎打饼，严重影响分选过程(大厂矿泥单独处理,小厂一起处理)。矿泥消除方法：洗矿，开路破碎，自磨，反击破碎机，-4-

- 4 - 各种破碎机排矿中过大颗粒含量（β）与相应过大粒度系数（Z）(Z=排矿最大 粒度/破碎机排矿口宽=dmax/b)的关系见表：如颚式破碎机:1.6=300/b,b=187.5 表 5.2-6，各种破碎机排矿中过大颗粒含量（β）与相应过大粒度系数（Z） 矿石可碎性等 级 破碎机类型 旋回 颚式 标准圆锥 短头圆锥 β（%） Z β（%） Z β（%） Z β（%） Z(开路取大值闭路取小 值) 难碎性矿石 35 1.65 38 1.7 53 1.6 75 2.9～3.0 中等可碎性矿 石 20 1.45 25 1.6 35 1.9 60 2.2～2.7 易碎性矿石 12 1.25 13 1.4 22 1.6 38 1.8～2.2 注：由此表可根据排矿口求排矿最大粒度，或由排矿最大粒度求排矿口宽。 根据以上分析，可将破碎段进行组合成各种破碎筛分流程。例如，常用的两段 一闭路或三段一闭路流程如图所示： 3) 洗矿作业的应用-解决矿泥对工艺的影响 矿泥的产生与影响： ✓矿泥：凡是影响工艺过程正常进行的或在选别过程难以回收的细粒，不同过程不同标准。 破碎过程：-3mm 称为矿泥，随技术而变；当-3mm%>6%时，其中-200 目>10%,含水>5% 需洗矿。 ✓矿泥的产生：破碎车间矿泥主要来自两个方面。其一，矿石经氧化蚀变形成的自生矿泥， 及成泥矿物（叶腊石，透辉石，高岭土等）；其二，外部混杂矿泥（地表矿泥水冲入等）。 ✓矿泥的影响：堵筛孔，破碎打饼，严重影响分选过程(大厂矿泥单独处理,小厂一起处理)。 矿泥消除方法：洗矿，开路破碎,自磨，反击破碎机

洗矿：矿泥可洗性评价方法----粘土的塑性指标p23表5.2-7洗矿设施：V易洗矿，带有砂质粘土，k>5，只要在筛子上装喷水可洗矿，中等可洗矿石，粘土在手中能擦碎的矿石，5<k<10，洗矿机，圆筒洗矿机V难洗矿，粘土、泥团在手中难擦碎的矿石，k>10，擦洗机洗矿。高压冲洗水V安装地点：一般在粗碎前，也有在粗碎-中碎之间。4）预选作业的应用坑内：25%磨矿前的选别作业为预选作业，剔除开采时混入的围岩与夹石：黑钨矿：80%5）破碎筛分流程的计算露天采：5-8%☆计算的日的：立品S口去ANZE为选授汁管沿多/冲攻切饰子年一坦件优柜中祥并伟名设各负营十致平备☆计算项目绝对重量Q(为设备选择计算提供依据），相对重量，而由于各成分在各产物中不变化，不进行计算，（计算各产物数量和质量指标，对破碎而言，只有数量指标）☆原则进=出即进入个作业的重量等于排除的各产物重量之和（机械损失不计）。流程选择计算要列出平衡方程式，即对每一作业，进入矿量等于排出矿量总和。破碎流程计算所需要的原始资料★生产能力（由处理原矿量（生产规模）和工作制度求得，设计任务书）★矿石性质：矿石可碎性（中8<f<16，硬16<f<20，软f<8）、松散密度（堆密度、假密度）含泥量、含水量☆原矿粒度特性和各段破碎产物的粒度特性：无试验资料时查典型曲线★原矿最大粒度Dmax，最终产品最大粒度dmax★各段筛分作业的筛分效率E和筛孔宽a。固定筛E=50～60%，振动筛E=80～85%。筛孔宽a：预先筛分在该段破碎机排矿口宽和排矿最大粒度之间选取，但固定筛筛孔尺寸不得<50mm；检查筛分（如为方孔）a=1.2dmax此时排矿口b=0.8dmax，这种组合实践证明较合理。破碎筛分流程计算步骤☆确定工作制度，计算破碎作业小时生产能力Q时-5-

- 5 - 洗矿：矿泥可洗性评价方法-粘土的塑性指标 p23 表 5.2-7 洗矿设施： ✓ 易洗矿，带有砂质粘土，k>5，只要在筛子上装喷水可洗矿， ✓ 中等可洗矿石，粘土在手中能擦碎的矿石，5<k<10，洗矿机，圆筒洗矿机 ✓ 难洗矿，粘土、泥团在手中难擦碎的矿石，k>10，擦洗机洗矿。高压冲洗水 ✓ 安装地点：一般在粗碎前，也有在粗碎-中碎之间。 4）预选作业的应用 磨矿前的选别作业为预选作业，剔除开采时混入的围岩与夹石： 5) 破碎筛分流程的计算  计算的目的：  计算项目:绝对重量 Q(为设备选择计算提供依据)，相对重量γ，而由于各成分在 各产物中不变化，不进行计算，（计算各产物数量和质量指标，对破碎而言，只 有数量指标）  原则：进=出，即进入个作业的 重量等于排除的各产物重量之和（机械损失不计）。 流程选择计算要列出平衡方程式，即对每一作业，进入矿量等于排出矿量总和。 破碎流程计算所需要的原始资料  生产能力（由处理原矿量(生产规模)和工作制度求得，设计任务书）  矿石性质：矿石可碎性（中 8<f<16，硬 16<f<20，软 f<8）、松散密度（堆密度、 假密度）含泥量、含水量  原矿粒度特性和各段破碎产物的粒度特性：无试验资料时查典型曲线  原矿最大粒度 Dmax,最终产品最大粒度 dmax  各段筛分作业的筛分效率 E 和筛孔宽 a。固定筛 E=50～60%,振动筛 E=80～85%。 筛孔宽 a：预先筛分在该段破碎机排矿口宽和排矿最大粒度之间选取，但固定筛 筛孔尺寸不得＜50 ㎜；检查筛分（如为方孔）a=1.2dmax 此时排矿口 b=0.8dmax, 这种组合实践证明较合理。 破碎筛分流程计算步骤  确定工作制度，计算破碎作业小时生产能力 Q 时 坑内：25% 黑钨矿：80% 露天采：5-8% 在于查明物料在流程各作业产物中的分配情况，即确定各筛分作业产物重量 为选择计算设备（破碎机，皮带，筛子等）提供依据 并使各设备负荷大致平衡