物料破碎及其意义以及矿石的破碎方法是什么?

 物料破碎及其意义以及矿石的破碎方法是什么?

物料破碎及其意义
2．1 物料破碎及其意义
从矿山开采出来的矿石称为百年原矿。原矿是由矿物与脉石组成的，露天矿井开采出来的原矿其最大粒度一般在200～1300mm之间，地下矿开采出来的原矿最大粒度一般在200～600mm之间，这些原矿不能直接在工业中应用，必须经过破碎和磨矿作业，使其粒度达到规定的要求、破碎是指将块状矿石变成粒度大于1～5mm产品的作业，小于1mm粒度的产品是通过磨碎作业完成的。
2．1．1  破碎的目的
（1）制备工业用碎石
    大块石料经破碎筛分后，可得到各种不同要求粒度的碎石。这些碎石可制备成混凝土。它们在建筑、水电等行业中广泛应用。铁路路基建造中也需要大量的碎石。
（2）使矿石中的有用矿物分离
 矿石有单金属和多金属，而且原矿多为品位较低的矿石。将原矿破碎后，可以使有用金属与矿石中的脉石和有害杂质分离，作为选矿的原料，除去杂质而得到高品位的精矿
   （3）磨矿提供原料
     磨矿工艺所需粒度大于1～5mm的原料，是由破碎产品提供的。例如在炼焦厂、烧结厂、制团厂、粉末冶金、水泥等部门中，都是由破碎工艺提供原料，再通过磨碎使产品达到要求的粒度和粉末状态。                                       
2．2  破碎物料的性能及破碎比
2．2．1  粒度及其表示方法
    矿块的大小称为粒度，由于矿块形状一般是不规则的，需要用几个尺寸计算
出的尺寸参数来表示矿块的大小。
（1） 平均直径d
矿块的平均直径用单个矿块的长、宽、厚平均值表示。
        d=                             (2-1)
式中  L---矿块的长度（mm）
b---矿块的宽度（mm）
h---矿块的厚度（mm）
式用长、宽的平均值表示：
       d=                            (2-2)
平均直径一般是用来计算给矿和排矿单个矿块的尺寸以确定破碎比。
（2） 等值直径
矿块的粒度很小时可用等值直径来表示。等值直径是将细料物料颗粒作为球体来计算的。
           = =1.24                 (2-3)
式中  m---矿料质量（kg）
 ---- 矿物密度kg/
V----  矿料的体积（ ）；
（3） 粒级平均直径d
 对于由不同粒度混合组成的矿粒群，通过用筛分方法来确定矿粒群的平均直径，例如上层筛孔尺寸为 ，下层筛孔尺寸为 ，通过上层而留在下层筛上的物料，其粒度既不能用也 不能用表示。当粒级的粒度范围很窄，上下两筛的筛孔尺寸之比不超过 =1.414时，可用粒度平均直径表示，即
          d=(d1+d2)/2                                 (2-4)
否则用 ~ 表示粒级。
2.2.2  矿石的破碎及力学性能
机械破碎是用外力加于被破碎的物料上，克服物料分子间的内聚力，使大块物料分裂成若干小块。若矿石是脆性材料，它在很小的变形下就会发生破裂、机械破碎矿石有以下几种方法：
1) 压碎  将矿石置于两个破碎表面之间，施加压力后矿石因压力达到其抗压强度限而破碎（图2-1a）。
2) 劈裂  用一个平面和一个带尖棱的工作表面挤压矿石时，矿石沿压力作用线方向劈裂。劈裂的原因是由于劈裂面上的拉应力达到矿石的抗拉强度限 （图2-1b）。
3) 折断  用两个带有多个尖棱的工作表面挤压矿石时，矿石就像受集中载荷的两支点或多支点梁。当矿石内的弯曲应力达到弯曲强度限时矿石被折断 （图2-1c）。

   图 2-1    矿石的破碎和破碎方法
(a)压碎         (b)劈裂        (c) 折断        (d) 磨碎       (e) 冲击破碎
4）磨碎  矿石与运动的工作表面之间受一定压力和剪切力时，矿石内的剪切力达到其剪切强度时，矿石即被粉碎（图 2-1d）
5) 冲击破碎  矿石受高速回转机件的冲击力作用而破碎（图2-1d）。由于破碎力是瞬间作用的，所以破碎效率高，破碎比大，能量消耗小，但锤头磨损严重。
实际上任何一种破碎机都不是以某一种形式进行破碎的，一般都是两种和两种以上的形式联合进行破碎。由于颚式破碎机的破碎工作表面是两块相互交错布置的齿形衬板，因此其破碎作业兼有前四种破碎形式，当破碎机两工作面沿表面方向的相对运动位移加大而加强磨碎作业时，由于磨碎的效率低、能量消耗大、机件磨损严重，将会降低破碎机的破碎效果。
矿石的破碎方法主要根据矿石的物理性能、被破的块度及所要求的破碎比来选择的，矿石分坚硬矿石、中等坚硬矿石和软矿石。也可以分为粘性矿石和脆性矿石。矿石的抗压强度最大，抗弯强度次之、抗拉强度最小。对坚硬矿石采用压碎，劈裂和折断的破碎方法为宜；对粘性矿石采用压碎和磨碎方法为宜；对脆性矿石和软矿石采用劈裂和冲击破碎的方法为宜。简摆颚式破碎机可用于破碎各种性能的矿石，对于坚硬矿石有更高的效果。

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