目錄導(dǎo)航：   磨碎同樣粒度混合物的選擇性磨碎作用   磨碎粒度不同的礦物混合供時(shí)的選擇性磨碎作用

鋼球破碎的統(tǒng)計(jì)力學(xué)原理說明，對(duì)于粒度分布范圍寬的礦粒群，使鋼球的組成特性與礦粒的組成特性相適應(yīng)時(shí)會(huì)有最好的磨礦效果。但是，實(shí)際生產(chǎn)過程中常常出現(xiàn)鋼球組成特性與礦粒組成特性不相適應(yīng)的情況，出現(xiàn)鋼球的粒度組成過大稱為過大球徑磨礦制度；出現(xiàn)鋼球的粒度組成過小時(shí)稱為過小球徑磨礦制度；而對(duì)于鋼球粒度組成與礦粒組成相適應(yīng)的磨礦則稱為適宜球徑磨礦制度。下面將討論在這三種磨礦制度下的磨碎情況。

一、鋼球尺寸不同配比時(shí)的選擇性磨碎作用--磨碎同樣粒度混合物的選擇性磨碎作用

采用2～lmm的石英及2～lmm的磁鐵礦各占50%的混合礦料進(jìn)行磨碎，在磨碎前先用試驗(yàn)方法確定2～lmm石英及磁鐵礦所需的最適宜球徑（表117)。

表117的試驗(yàn)結(jié)果說明，對(duì)2～lmm石英及2～lmm磁鐵礦而言最適宜的球徑均是26mm,而它們的強(qiáng)度差異在這里只反映在產(chǎn)品中-200目產(chǎn)率的大小。

由于2～lmm的石英及磁鐵礦最適宜的球徑均為26mm,故采用100%的26mm的球組為單一最適宜球組；而100%35mm的球組為單一過大球組；100%20mm球組為單一過小球組，采用 26mm及20mm各占50%的混合球組為偏小配合的球組。四組鋼球的重量相同，磨礦條件相同，僅只球徑不同。對(duì)四組鋼球分別進(jìn)行磨碎試驗(yàn)，并將磨碎產(chǎn)品進(jìn)行選別，求出混合產(chǎn)品及石英與磁鐵礦單一產(chǎn)品的粒度特性，試驗(yàn)結(jié)果列于表118。

表118說明，在磨碎同一粒級(jí)的混合礦料時(shí)有如下情況：

(1)采用過大球徑球組的磨礦制度時(shí)，由于打擊次數(shù)少及研磨面積小，故磨碎速度慢，產(chǎn)品中-200目產(chǎn)率最小，但由于它有利于破碎粗粒，故產(chǎn)品中過粗的少，產(chǎn)品的加權(quán)平均粒度也小。又由于球的打擊力及磨剝力過大，作用力精確性降低，使破碎的選擇性降低，軟礦物與硬礦物兩種產(chǎn)品中的-200目產(chǎn)率差最小，且兩種礦物粒子的加權(quán)平均粒度差也最小。

(2)采用偏小球徑混合球組及單一過小球徑球組進(jìn)行磨碎時(shí)，一方面由于打擊力及磨剝力不足而使產(chǎn)品的粒度過粗，即磨不細(xì)現(xiàn)象嚴(yán)重，另一方面由于打擊次數(shù)增多及磨剝面積增大而使較易磨碎的軟礦物粒子大量磨碎，所以產(chǎn)品中軟礦物粒子的-200 目產(chǎn)率最大。由于破碎力小而使硬礦物粒子磨不細(xì)增多及使軟礦物粒子的一200目產(chǎn)率增加，從而造成軟硬兩種礦物之間的-200目產(chǎn)率差及加權(quán)平均粒度差達(dá)到最大值。

(3)采用適宜的球徑球組磨碎,這時(shí)-200目產(chǎn)率差及加權(quán)平均粹度差界于過大球組與過小球組之間。

(4)采用過大球制度有利于磨細(xì)硬礦物，而采用過小球制度則有利于加大軟硬礦物之間的產(chǎn)率差及粒度差。

(5)本組試驗(yàn)的結(jié)果與破碎統(tǒng)計(jì)力學(xué)原理的分析結(jié)論一 致，說明破碎的統(tǒng)計(jì)力學(xué)原理能解釋實(shí)際磨碎現(xiàn)象。

二、鋼球尺寸不同配比時(shí)的選擇性磨碎作用--磨碎粒度不同的礦物混合供時(shí)的選擇性磨碎作用

采用2～lmm石英50%及1～0.5mm磁鐵礦50%的混合礦料進(jìn)行磨碎，在磨碎前先按試驗(yàn)方法確定1～0.5mm磁鐵礦所需要的最適宜球徑，試驗(yàn)結(jié)果列于表119。

可見，1～0.5mm磁鐵礦最適宜的球徑為20mm，而2～1mm石英如前所述為26mm。

根據(jù)此不同粒度礦物混合物的粒度組成情況(即50%2～1mm石英及50%1～0.5mm磁鐵礦的混合物)，最適宜球徑的配比應(yīng)該是26mm及20mm鋼球各占50%; 26mm球?yàn)?00%時(shí)則為過大球組；20mm球占100%時(shí)則為過小球組。三組球的球荷重量及磨礦條件均相同，三組球的磨碎結(jié)果列于表120。

表120說明，在磨碎不同粒度的混合礦料時(shí)有如下情況：

(1 )采用過大球徑球組有利于破碎粗礦粒，故產(chǎn)品的加權(quán)平均粒度最小，但打擊次數(shù)少及磨剝面積少，故-200目產(chǎn)率也 最少。這一點(diǎn)與磨碎相同粒度混合料時(shí)的情形相同。

(2)過小球徑球組因打擊力不足使磨不碎嚴(yán)重，故加權(quán)平均粒度最粗。但產(chǎn)品中的-200目產(chǎn)率也最多，這主要是易磨碎的磁鐵礦磨細(xì)所產(chǎn)生的，石英的硬度大，各組球徑下石英的-200目產(chǎn)率幾乎沒有什么變化。過小球組也仍然使軟硬礦物粒子的-200目產(chǎn)率差最大及加權(quán)平均粒度差最大，即也有強(qiáng)的選擇性磨碎作用。

(3)過大球組由于破碎力過大，選擇性磨碎作用差，故軟硬兩種礦物粒子的-200目產(chǎn)率差小，加權(quán)平均粒度差也小。但也應(yīng)看到，這種球組破碎粗粒的選擇性又較強(qiáng)，同時(shí)，它能縮小兩種礦物粒子的粒度差，這也可以說成是一種選擇性，在選擇性磨礦中有時(shí)也有要求減少兩種礦物粒度差的情況。

(4)在多種軟硬不同的礦物混合礦料磨碎中，若要破碎硬礦物及保護(hù)軟礦物時(shí)宜采用過大球制度磨礦；若要磨細(xì)軟礦物及保護(hù)硬礦物時(shí)則宜采用過小球制度。

(5)粒度不同的礦物混合物在不同球徑配比時(shí)的磨碎規(guī)律與粒度相同的礦物混合物的磨碎規(guī)律相同，也符合破碎統(tǒng)計(jì)力學(xué)解釋的破碎現(xiàn)象。

為了考查混合礦料在不同球徑制度下的磨碎規(guī)律在更細(xì)級(jí)別中的反應(yīng)，接著用更細(xì)級(jí)別的混合礦料進(jìn)行了磨碎考查，混合礦料為1～0.5mm的石英及0.5～0.3mm的磁鐵礦各占50%。

按照前面的試驗(yàn)研究方法，在磨碎混合礦料前，先用單級(jí)別純礦物進(jìn)行試驗(yàn)，確定1～0.5mm石英最適宜的球徑為20mm, 0.5～0.3mm磁鐵礦最適宜的球徑為16mm。因此，對(duì)此混合礦料而言,最適宜的球徑配比為20mm球及16mm球各占50%;100%20tnm球即為過大球組；100%的16mm球組即為過小球組。三組球的磨礦條件相同，磨碎試驗(yàn)的結(jié)果列于表121所示。

表121的磨砟結(jié)裝說明，粗粒級(jí)混合礦物在不同球徑下的選擇性磨碎規(guī)律在更細(xì)級(jí)別的混合礦物磨碎中依然存在，但是，無論加權(quán)平均粒度差或-200目的產(chǎn)率差均趨于縮小， 這是由于粒級(jí)更細(xì)時(shí)各種礦物機(jī)械強(qiáng)度差縮小之故。可見，粗級(jí)別時(shí)選擇性磨碎作用更強(qiáng)。

以上的試驗(yàn)研究結(jié)果說明：

(1)鋼球?qū)ΦV粒的破碎現(xiàn)象遵循破碎統(tǒng)計(jì)力學(xué)原理，可以用破碎統(tǒng)計(jì)力學(xué)原理分析不同球徑配比下的磨碎現(xiàn)象及磨碎結(jié)果，以及進(jìn)一步分析磨礦產(chǎn)品特性及選擇性磨碎規(guī)律。

(2)礦物的機(jī)械性質(zhì)一般地說是不可以改變的（有的方法雖可以改變，但過程復(fù)雜及不經(jīng)濟(jì)；故一般認(rèn)為礦物機(jī)械強(qiáng)度不可以改變），但改變磨礦條件可以改變礦物的選擇性磨碎現(xiàn)象，其中重要的途徑就是改變鋼球的尺寸及配比。鋼球的尺寸大小決定破碎力的精確程度，鋼球尺寸的不同配比又決定著鋼球?qū)ΦV粒 破碎概率的分布。因此，調(diào)整磨機(jī)內(nèi)的鋼球尺寸及比例就可以調(diào)節(jié)礦物的破碎作用及選擇性磨碎作用。

(3)用破碎統(tǒng)計(jì)力學(xué)原理來解釋球磨機(jī)中的破碎現(xiàn)象目前還是一種嘗試，由于影響磨礦的因棄錯(cuò)綜復(fù)雜，目前還很難提出準(zhǔn)確的定量數(shù)學(xué)模型，本文提出的破碎統(tǒng)計(jì)力學(xué)原理還只能定性地說明破碎過程的一些現(xiàn)象。盡管如此，本文的研究還是說明了按統(tǒng)計(jì)力學(xué)原理組配的鋼球組可以控制選擇性磨碎作用，具體的控制原則是：采用過大球制度進(jìn)行磨礦可以減小磨礦產(chǎn)品中的最大粒度及加權(quán)平均粒度，可以加速硬礦物及粗礦粒的磨碎速度，但這種裝球制庋裝球的個(gè)數(shù)少，球的打擊次數(shù)少，研磨面積也小，因而磨機(jī)生產(chǎn)率低，并且軟硬礦物粒子之間的粒度差小，-200目產(chǎn)率差縮小，選擇性磨碎作用減弱；采用過小球制度進(jìn)行磨礦可使產(chǎn)品的最大粒度及加權(quán)平均粒度加粗，可以使易磨碎礦物磨碎速度加快,可以使軟硬礦物粒子之間的粒度差及-200目產(chǎn)率差加大，具有強(qiáng)的選擇性磨碎作用�；蛘哒f，要破碎硬礦物及保護(hù)軟礦物時(shí)采用過大球制度工作；要加快破碎軟的及保護(hù)硬的礦物則采用過小球制度。