碎矿流程

一、确定碎矿流程的基本原则

碎矿的基本目的是使矿石、原料或燃料达到一定粒度的要求。在选矿中，碎矿的目的是：：(1)供给棒磨、球磨、自磨等最合理的给矿粒度，或为自磨、砾磨提供合格的磨碎介质;(2)使粗粒嵌布矿物初步单体解离，以便用粗粒级的选别方法进行选矿，如重介质选、跳汰选、干式磁选和洗选等;(3)使高品位 铁矿达到一定要求的粒度，以便直接进行冶炼等等。

不同的目的要求不同的粒度，因而碎矿流程有多种类型。

(一)破碎段

破碎段是碎矿流程的最基本单元。破碎段数不同以及破碎机和筛子的组合不同，便有不同的碎矿流程。

破碎段是由筛分作业及筛上产物所进入的破碎作业所组成。个别的破碎段可以不包括筛分作业或同时包括两种筛分作业。

破碎段的基本形式有:如图4-2-1所示,(a)型为单一破碎作业的破碎段;;(b)为带有预先筛分作业的破碎段;;(c)为带有检查筛分作业的破碎段; (d)和(e)均为带有预先筛分和检查筛分作业的破碎段，其区别仅在于前者是预先筛分和检查筛分在不同的筛子上进行，后者是在同一筛子上进行，所以〔e型可看成是〔d〕型的改变。因此，破碎段实际上只有四种形式。

　　图4-2-1破碎段的基本形式

二段以上的破碎流程是不同破碎段的形式的各种组合，故有许多可能的方案。但是，合理的破碎流程，可以根据需要的破碎段数，以及应用预先筛分和检查筛分的必要性等加以确定。

(二)破碎段数的确定

需要的破碎段数取决于原矿的最大粒度，要求的最终破碎产物粒度，以及各破碎段所能达到的破碎比，即取决于要求的总破碎比及各段破碎比。

原矿中的最大粒度与矿石的赋存条件、矿山规模、采矿方法、原矿的运输装卸方式等有关。露天开采时，主要取决于矿山规模和装矿电铲的容积，一般为500 ~ 1300毫米。井下开采时，主要取决于矿山规模和采矿方法，一般 为300 ~ 600毫米。

破碎的最终产物粒度视破碎的目的而不同。如自磨机的给矿要求300 ~ 500毫米，进行高炉冶炼的富铁矿的粒度分为〈25 ~ 30及〉25 ~ 30毫米的两级，棒磨机的合理给矿粒度为20 ~ 40毫米，球磨机合理给矿粒度为10 ~ 25 毫米。合理的最终破碎产物粒度，主要取决于工艺的要求和技术经济比较的 结果。

确定球磨机的最适宜给矿粒度(即最终破碎产物粒度)时，需考虑破碎和磨矿总的技术经济效果。破碎的产物粒度愈大，破碎机的生产能力会愈高，

破碎费用也愈低;但磨矿机的生产能力将降低，磨矿费用增高。反之，碎矿的产物粒度愈小，破碎机的生产能力减小，碎矿费用高;但磨矿机的生产能力将

提高，磨矿费用可减少。因此，应综合考虑碎矿和磨矿，选取使总费用最少的粒度，作为适宜的破碎最终产物粒度。实践证明，磨矿机的最适宜给矿粒度为10~25毫米。随着选矿厂的生产规模愈大，缩小磨矿机的给矿粒度，产生的经济效果愈大。

另一方面，确定最终破碎产物粒度时，必须考虑拟选用的破碎机所能达到的实际破碎产物粒度，即不得超过允许的排矿口调节范围，以便在设备许 可的情况下，获得较小的破碎产物粒度。

每一破碎段的破碎比取决于破碎机的型式，破碎段的类型，所处理矿石的硬度等。常用破碎机所能达到的破碎比如表4-2-1所示，处理硬矿石时，破碎比取小值;处理软矿石时、破碎比取大值。

由此可见，当原矿粒度为1300 ~300毫米及磨机给矿粒度为25 ~ 10毫米时，破碎流程的总破碎比为

对照表4-2-1所列出每段破碎比数值，便可知，即使最小的破碎比12，用一段破碎也难以完成，而最大的破碎比130用三段破碎便可完成。故球磨作业前的破碎段通常用二段或三段。当原矿粒度小于300毫米时，可取二段。

其它情况下所需的破碎段数可依此类推。

(三)应用预先筛分和检查筛分的确定

预先筛分是在矿石进入该破碎段之前预先筛出合格的粒级，可以减少进入破碎机的矿量，提高破碎机的生产能力;同时可以防止富矿石产生过粉碎。 在处理含水分较高和粉矿较多的矿石时，潮湿的矿粉会堵塞破碎机的破碎腔，并显著降低破碎机的生产能力。利用预先筛分除掉湿而细的矿粉，可为破碎机造成较正常的工作条件。

因此，预先筛分的应用主要根据矿石中细粒级(小于该段破碎机排矿口宽度的粒级)的含量来决定。细粒级含量愈高，采用预先筛分愈有利。研究证明，技术上和经济上采用预先筛分有利的矿石，其中细粒级的极限含量与 破碎机的破碎比有关，其关系如表4-2-2所示。

当原矿粒度特性为直线时，在各种破碎比的条件下，其中细粒级的含量均超过了上述极限值〔即有利于采用预先筛分的极限含量〕。亦如表4-2- 2所示。

由此可知，当原矿粒度特性为直线时，不管破碎比为多大，采用预先筛分总是有利的。多数情况下，原矿的粒度特性呈凹形，故破碎前采用预先筛分在经济上都是合算的。但由于采用预先筛分需要增加厂房高度，当粗碎机的生产能力有富余，或采用直接挤满给矿时，可不设预先筛分。

第二破碎段及第三破碎段给矿中的细粒级含量，主要取决于前一段破碎机的排矿的粒度特性。根据实际测定，各种粗碎破碎机和中碎破碎机的产品 粒度特性曲线大都是凹形，也就是说细粒占多数，故第二破碎段和第三破碎段采用预先筛分也都是必要的。只有当选择的中碎机生产能力有富余时，才可考虑中碎前不用预先筛分。

检查筛分的目的是为了控制破碎产品的粒度，并利于充分发挥破碎机的生产能力。因为各种破碎机的破碎产物中都存在一部分大于排矿口宽度的 粗粒级，如短头圆锥破碎机在破碎中等可碎性矿石时，产物中大于排矿口宽度的粒级含量达60%，最大粒度为排矿口的2.2 ~ 2.7倍;在破碎难碎性矿石时则更甚。各种破碎机破碎产物中粗粒级(大于排矿口尺寸)含量和最大相对粒度Z(即最大颗粒与排矿口尺寸之比〕如表4-2-3所示。

采用检查筛分后，使不合格的粒级返回破碎机，就如同磨矿机与分级机成闭路循环有利于提高磨矿效率一样，检查筛分对破碎机生产能力的发挥可 以改善。但检查筛分的采用，会使投资增加，并使破碎车间的设备配置复杂化，故一般只在最末一个破碎段采用检查筛分，而且与预先筛分合并构成预 先检查筛分闭路循环。

由此得到两点结论预先筛分在各破碎段均是必要的;检查筛分一般只在最末一个破碎段采用。破碎段数通常为2~3段。

二、常用碎矿流程

(一)两段碎矿流程

两段碎矿流程有两段开路和两段一闭路两种型式，如图4-2-2所示。

两段开路碎矿流程所得的破碎产物粒度粗，只在简易小型选矿厂或工业性试验厂采用，第一段可不设预先筛分。在这种情况下，当原矿中含泥和水 较高时，为使生产能正常进行，小型选矿厂也可采用。

小型选矿厂处理井下开采粒度不大的原矿，并且第二段采用破碎比较大的反击式破碎机时，可采用两段一闭路破碎流程。

(二)三段碎矿流程

三段碎矿流程的基本型式有：三段开路和三段一闭路两种，如图4 - 2 - 3所示。

三段一闭路碎矿流程，作为磨矿的准备作业，获得了较广泛的应用。不论是井下开采还是露天开采的矿石，只要原矿含泥不高，都能有效地适应。

因此，规模不同的选矿厂都可以采用。

三段开路碎矿流程与三段一闭路流程相比，所得破碎产物粒度较粗，但它可以简化破碎车间的设备配置，节省基建投资。因此，当磨矿的给矿粒度

要求不严和磨矿段的粗磨采用棒磨时，以及处理含水分较高的泥质矿石和受地形限制等情况下，可以采用这种流程。在处理含泥含水较高的矿石时，它

不致于像三段一闭路流程那样，容易使筛网和破碎腔堵塞。采用三段开路加棒磨的碎矿流程，不需复杂的闭路筛分和返回产物的运输作业;且棒磨受给

矿粒度变化影响较小，排矿粒度均匀，可以保证下段磨矿作业的操作稳定;同时，生产过程产生的灰尘较少，因而可以改善劳动卫生条件。当要求磨矿产

物粒度较粗(重选厂)或处理脆性(钨、锡矿〕、大比重(铅矿〕矿物时，可采用这一流程。只有处理极坚硬的矿石和特大规模的选矿厂，为了减少各段的破碎 比或增加总破碎比，才考虑采用四段破碎流程。

(三)带洗矿作业的碎矿流程

当原矿含泥〔-3毫米)量超过5 ~ 10%和含水量大于5 ~ 8%时，细粒级就会粘结成团，恶化碎矿过程的生产条件，如造成破碎机的破碎腔和筛分机的筛孔堵塞，发生设备事故，储运设备出现堵和漏的现象，严重时使生产无法 进行。此时，应在碎矿流程中增加洗矿设施。增加洗矿设施，不但能充分发 挥设备潜力，使生产正常进行。改善劳动强度，而且能提高有用金属的回收率，扩大资源的利用。

洗矿作业一般设在粗碎前后，视原矿粒度、含水量及洗矿设备的结构等 因素而定。常用的洗矿设备有洗矿筛(格筛、振动筛、圆筒筛〕槽式洗矿机、 圆筒洗矿机等。洗矿后的净矿，有的需要进行破碎，有的可以作为合格粒级。 洗出的泥，若品位接近尾矿品位，则可废弃;若品位接近原矿品位，则需进行选别。