钢诺与您一起探讨“磨矿产品避免过粉碎”和“提高可选粒级含量”的方案

矿石一般都是由多种矿物组成的，且各种矿物的机械性质各不相同，有时甚至差别很大。因此，当矿石受到磨碎作用时，各种矿物被磨碎的情形不尽相同，其中硬度大的矿物被磨碎程度较小，产品粒度较粗；反之，硬度小的矿物被磨碎程度则较大，产品粒度较细；有时不同矿粒还具有不同的形状等。这就造成磨矿产品是粒度不均匀及矿物质量分布不均匀的混合物料群，具有以下特点：

1、不同矿物颗粒粒度差，即不同硬度矿物的混合矿料磨碎时，产物中各种矿物粒子之间存在着明显的粒度差，硬矿物的加权平均粒度粗，软矿物的加权平均粒度细；

2、不同矿物的质量分布差，由于机械强度不同的矿物发生选择性磨碎存在粒度差，因而导致各种矿物在质量分布上的差异，即硬度大的矿物多数分布于粗粒级范围，而硬度小的矿物则多数分布于细粒级范围。

3、易磨碎矿物的过粉碎现象严重，由于易磨碎的金属矿物磨碎速度快，故它的过粉碎率也总是高于整个磨矿产品的过粉碎率。

金属矿物过粉碎率的迅速增加给选别作业带来很大危害。用浮选法时回收的粒级下限较低，-10μm还能回收，而对于-5μm以下的颗粒回收效率较低，同时增加药剂消耗和恶化了浮选过程。但用重选法时，因为粒度过细重力对矿粒的影响减小，分离困难，选别指标下降，-37μm的粒级用摇床就难回收，只有依靠离心及皮带溜槽一类的泥矿设备才能回收，且效果也远不如+37μm粒级的高。可见，对于矿物机械性能差异比较大的矿石，如何尽量减轻金属矿物的过粉碎是一个不容忽视的问题。

磨矿就其物理现象来说，是一个粒度减小和比表面增大的过程。磨机对矿粒作功，使矿粒增加内能而发生变形，变形到极限时即发生碎裂现象，而磨机输给矿粒的能量是通过能量媒介体——破碎介质来实现的。因此，破碎介质起着能量传递的作用，破碎介质的种类、形状及尺寸半显著地影响着能量传递的精确性，也必然显著地影响着磨矿产品的均匀性。

磨矿介质，从材质上可粗略地分为两类：一是金属介质，包括钢介质、合金钢介质、铸铁介质等；另一是岩矿类介质，包括矿石自身作介质及使用单独的砾石作介质。金属介质与岩矿介质最根本的区别是前者的单位体积质量大（密度大），后者单位体积质量小（密度小）。由于介质传递能量的能力与介质的质量成正比，因此，金属介质传递能量的能力大，而岩矿介质传递能量的能力小。如果介质的尺寸选择恰当，金属介质打击矿石时矿石的能量密度大；而岩矿介质本身（单独采用另外卵石作介质的情况早期有过，目前基本上用矿石作介质）既是破碎介质，也是破碎对象，因此，矿石介质自身的能量密度小。也就是说，从介质对矿石输入的能量密度看，金属介质大，矿石介质小，故金属介质的破碎效率高，能量损失小；反之，矿石介质破碎效率低，能量损失大。但是，金属介质由于具有的能量密度大，破碎力也往往过大，导致矿物沿结合面解离的情况差，故磨矿过程中容易产生过粉碎现象。

磨矿过程中所用的金属介质形状主要是球形及棒形，根据其作用机理和应用经验：

（1）棒形介质选择性破碎作用强，产品粒度均匀及过粉碎轻，所以当要求保护脆性矿物及减轻过粉碎时，应当采用棒磨机。但是，如果要求磨矿产品中不同矿物粒度差大时，用棒磨机就难以实现（因棒磨产品粒度均匀，不同矿物粒子之间粒度差值大）。

（2）球形介质的选择性解离差，产品粒度粗细不均匀情况突出及过粉碎现象严重。为了降低过粉碎现象，根据球形介质的工作特性，应该注意介质尺寸选择得精确些，特别不能选择过大，否则容易造成过大的打击力，使矿物遭受过度的打击作用。如果要求造成不同矿物粒子之间的粒度差大，采用球比棒好一些。

（3）棒形介质只适宜用于粗磨，而球形介质，选择不同尺寸即可适于粗磨及细磨要求。

相较于溢流型球磨机，格子型球磨机由于是格子板强制排矿，故磨机内给矿端与排矿端矿浆面高差大，矿浆在磨机内流动快，物料被磨的时间短，过粉碎及过磨情况均比较轻；由于磨机内矿浆面低，矿浆对钢球的缓冲作用小，钢球破碎力强，故产品中过粗的粒子也较少，产品粒度比较均匀；格子型球磨机的排矿水平低，密度较大的矿物比较容易及时从磨机内排出，因而有利于减轻重矿物的过粉碎。

闭路磨矿过程中，分级返砂的加入，增加了磨机内沿整个轴向长度工作效率，增快磨机内物料流动的速度，促使磨矿时合格的矿粒可以及时排出，不合格的粗粒可以多次通过磨机，且每次通过的时间短，于是每次被磨的时间亦短，同时由于通过的次数多被磨的机会多，这些均有得粗级别的磨碎，有效避免严重的过粉碎现象。

目前在磨矿循环中使用的水力分级设备有螺旋分级机及水力旋流器。这两类设备对于磨矿性质差别大的磨矿产品分级主要存在两个弊病，一是大密度矿物在返砂中富集，二是按有用矿物计的分级效率不高。

众所周知，螺旋分级机的分级效率不高，一般按分离粒度计算的分级效率只有30-50%或60%左右。如果采用各类振动筛进行分级，筛分效率可达70%以上。细粒分级时若采用水力旋流器，分级效率一般可达60-80%或80-90%；采用细筛进行筛分时，超声波细筛的筛分效率可高达90-95%，德瑞克细筛的筛分效率也可达到70-80%，效率均比水力旋流器高。弧形筛及平面细筛的筛分效率虽然较低，但有利于对脆性大密度矿物的及时排出。如果按单体有用矿物（回收的目的矿物）的分布来计算分级效率，则细筛的分离效率将显著高于水力分级设备，这样的高效率粒度控制措施将有效的避免易磨物料产生过磨现象。

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