影響磨礦過程的因素分析：任何一個(gè)生產(chǎn)過程，其影響因素不外三大類：(1)進(jìn)入過程的原料性質(zhì)及特性；(2)過程在設(shè)備上實(shí)現(xiàn)，設(shè)備的性能及特性對(duì)過程存在影響；(3)過程是靠人來操作的，操作因素?zé)o疑影響過程。磨礦過程也一樣，受這三類因素影響，下面逐一分析。

一、入磨原料的影響

進(jìn)人磨機(jī)的礦料特性極大地影響著磨礦過程，這種影響包括多個(gè)方面。

1. 礦料性質(zhì)

影響磨礦的礦料性質(zhì)主要是礦石的力學(xué)性質(zhì)，包括硬度、韌性、解理及結(jié)構(gòu)缺陷。礦石硬度大則難磨，硬度小則易磨。硬度由礦石中 的礦物結(jié)晶粗細(xì)及相互間的鍵合力強(qiáng)弱決定。一般的礦物及礦石其力學(xué)特性均是硬而脆，所以礦料的磨碎電耗很大。韌性大的礦石也難 磨碎，沖擊破碎的效果不好，剪切磨剝的效果較好。礦石中存在解理現(xiàn)象的礦石其硬度降低，容易磨碎。礦石中右結(jié)構(gòu)缺陷的，無論是 宏觀的還是微觀的裂紋均降低礦石的強(qiáng)度，有利于磨碎。礦石中含泥量大，特別是含膠性泥多的礦石，易使礦漿聯(lián)性太大，較難流動(dòng)及 排出磨機(jī)，影響磨機(jī)生產(chǎn)率。礦石中一些片狀及纖維狀礦物的大量存在也影響磨礦，它們易打成片狀或纖維狀而難磨細(xì)。還有，諸如煤 及滑石一類，硬度很低，但在磨礦中由于滑而不易被嚙住，也難磨細(xì)，它們的功指數(shù)可能大大超過硬礦石的。此外，礦石中的各種礦物 中其可磨性不同，有的易磨碎，如錫石、黑鎢礦、方鉛礦等，有的難磨細(xì)，如石英等，即有顯著的選擇性磨細(xì)現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)把磨細(xì)的錫 石等排除，免遭過粉碎�？傊�，礦石的力學(xué)性質(zhì)是各種各樣的，要針對(duì)礦石的力學(xué)特性來選擇與之相適應(yīng)的磨礦條件才會(huì)有好的磨礦效 果。宏觀上說，以可磨性系數(shù)來綜合及表示礦石性質(zhì)對(duì)磨礦過程的影響，相對(duì)可磨性系數(shù)愈大者愈好磨細(xì)。

礦石的力學(xué)性質(zhì)對(duì)磨礦有極大影響，沒有理由忽視它，而且也不能滿足于知道礦石的可磨性系數(shù)及普氏硬度系數(shù)就算了。筆者多年的 科研經(jīng)驗(yàn)證實(shí)，推確地確定礦石的抗破碎性能參數(shù)是合理選擇鈉球尺寸的前提條件，這就是磨礦的針對(duì)性所在．針對(duì)礦石的力學(xué)性質(zhì)來 科學(xué)地選擇磨礦條件，也才能有好的磨礦效果。

2. 給礦粒度

給礦愈粗，將它磨到規(guī)定細(xì)度需要的磨礦時(shí)間愈長，功耗也愈多。給礦粒度的改變對(duì)磨機(jī)生產(chǎn)率的影響是與礦石性質(zhì)和產(chǎn)品細(xì)度有關(guān) 。由表4-6-1及表4-6-2可以看出，磨機(jī)按新形成的-0.074mm級(jí)別計(jì)算的相對(duì)生產(chǎn)率，通常是隨給礦粒度的降低而增加，但其增加幅度隨 產(chǎn)品的變紉而減少。粗磨時(shí)增加的幅度較細(xì)磨時(shí)要大些，非均質(zhì)礦石較均質(zhì)礦石更為明顯。例如給礦粒度從40mm縮至5mm，在產(chǎn)品細(xì)度為 0.3mm(合48％-0.074mm)時(shí)，磨礦機(jī)的相對(duì)生產(chǎn)率分別提高了39.5％(非均質(zhì)礦石)和32％(均質(zhì)礦石)；在同樣條件下，如產(chǎn)品粒度為 0.075(合95％-0.074)時(shí)，磨機(jī)的相對(duì)生產(chǎn)率只提高了8.97％(非均質(zhì)礦石)和17.7％(均質(zhì)礦行)。當(dāng)給礦粒度縮小至5mm以下，生產(chǎn)率變 化很小，甚至無變化。因此，當(dāng)要求提高磨礦機(jī)生產(chǎn)能力時(shí)，在一定范圍內(nèi)，降低給礦粒度有重大作用。

我國某些廠礦生產(chǎn)實(shí)踐多次指出，適當(dāng)?shù)乜s小碎礦最終產(chǎn)品粒度是提高磨礦機(jī)生產(chǎn)率的一種有效措施。例如我國某選礦廠的 3200mm×3100mm格子型球磨機(jī)的給礦粒度與磨機(jī)處理能力的關(guān)系為：

碎礦磨礦領(lǐng)域當(dāng)今最時(shí)尚的方案是多碎少磨及以碎代磨，磨礦機(jī)員適宜的結(jié)礦粒度，根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算的結(jié)果決定。因?yàn)槟�機(jī)給礦粒 度細(xì)，碎礦車間的費(fèi)用就高；磨機(jī)給礦粒度租，碎礦車間的費(fèi)用雖低，但磨礦費(fèi)用就高。如果把碎礦與磨礦費(fèi)用合并考慮，在某一粒度 時(shí)，總費(fèi)用最低。此粒度即磨機(jī)員適宜的給礦粒度，通常由經(jīng)驗(yàn)決定，最好進(jìn)行方案計(jì)算及比較后確定。

3. 產(chǎn)品細(xì)度

磨礦產(chǎn)品粒度直接影響著選別指標(biāo)。磨礦產(chǎn)品粒度過粗，有用礦物和脈石沒有獲得充分解離，太細(xì)了又引起較嚴(yán)重的過粉碎，兩種情 況都會(huì)使選別指標(biāo)降低。如將磨礦粒度改變?yōu)檩^細(xì)后，能量消耗和鋼耗增加，生產(chǎn)率降低，每磨礦1t礦石的費(fèi)用比磨礦較級(jí)時(shí)要高。因 此，確定磨礦粒度必須按技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件綜合考慮。

磨礦產(chǎn)品的粒度，通常是用磨至大于某篩級(jí)的篩上層百分?jǐn)?shù)或用-0.074mm的含量表示，表4-6-3是浮選廠對(duì)于磨礦粒度的表示法，可作為參考。

磨礦產(chǎn)品粒度對(duì)于生產(chǎn)能力的影響，決定于兩個(gè)相互矛盾的因素。一方面，磨租粒原礦至規(guī)定細(xì)度時(shí)，隨磨礦時(shí)間的增長，被磨物料 的平均粒度皆愈來愈小，磨礦機(jī)的生產(chǎn)能力因而愈到后期愈高。另一方面，由于磨礦的選擇作用，易磨部分已被磨細(xì)．剩下的都是難磨 部分，因而磨礦機(jī)的生產(chǎn)能力愈到后期愈低。由于這兩種情況相反的因素影響，磨礦產(chǎn)物粒度與磨機(jī)處理能力的關(guān)系，可能是上升的、 下降的或先上升后下降，以及實(shí)際上沒有變化等情況，隨這兩個(gè)矛盾因素的對(duì)比所決定。大體上說，對(duì)于均質(zhì)礦石，磨礦機(jī)的相對(duì)生產(chǎn) 能力隨磨礦細(xì)度的增加而增加，表示這兩種情況的數(shù)據(jù)載于表4-6-1和表4-6-2。

總之，凡礦石愈硬，給礦愈粗，產(chǎn)物愈紉，磨礦機(jī)的生產(chǎn)率愈小，按(kw·h/t)計(jì)算的磨礦效率指標(biāo)愈高。操作工首先要根據(jù) 礦石的性質(zhì)、給礦祖紉、給礦旦和產(chǎn)品細(xì)度來決定操作條件，就是為了力求得到較好的磨礦指標(biāo)。

給礦粒度及產(chǎn)品細(xì)度對(duì)磨機(jī)生產(chǎn)率的影響的大小，以產(chǎn)品細(xì)度影響為大。

二、磨機(jī)結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)速和裝球率的影響

1. 磨機(jī)的類型

捧磨機(jī)的生產(chǎn)率比同規(guī)格格子型球磨機(jī)的小15％，比溢流型球磨機(jī)小5％左右，但當(dāng)棒磨機(jī)用于粗磨(磨礦產(chǎn)品細(xì)度1-3mm)時(shí)，生產(chǎn)能 力卻大于同規(guī)格球磨機(jī)。溢流型球磨機(jī)的生產(chǎn)率較同規(guī)格格子型球磨機(jī)的小10％-15％，有時(shí)甚至小到25％。

2. 磨機(jī)的直徑和長度

同一類型的磨礦機(jī)，它的功率耗、生產(chǎn)率和磨礦效果都與磨機(jī)的直徑和長度有關(guān)。

長度主要影響到磨礦時(shí)間，因而影響到磨礦細(xì)度。過短的磨礦機(jī)不能完成規(guī)定的磨礦細(xì)度，過長了會(huì)增加動(dòng)力消耗，并產(chǎn)生過粉碎。 目前，國產(chǎn)的球磨機(jī)長度與直徑之比在0.78-2范圍內(nèi)，棒磨機(jī)的長度一般是直徑的1.5-2倍。

近年來，隨著選礦廠日處理量的增加，大型選礦廠不斷出現(xiàn)，球磨機(jī)和棒磨機(jī)的規(guī)格日漸增大。大型磨礦機(jī)的好處是：比生產(chǎn)率(利 用系數(shù))高，簡體重量與磨礦介質(zhì)重量之比小，克服摩擦阻力所耗之功因而較小；用一臺(tái)大型磨礦機(jī)比用幾臺(tái)小型磨礦機(jī)看管方便，所占 面積小，按處理1t礦石計(jì)的成本也較低。但實(shí)踐證明，直徑大于4m時(shí)由于裝球減少及轉(zhuǎn)速降低，比生產(chǎn)率反而下降，比生產(chǎn)率最大的是 直徑2.7—3.6m的磨機(jī)。因此，大型球房機(jī)有降低成本的優(yōu)勢(shì)，但直徑大于4m，磨礦效率下降的負(fù)面影響也應(yīng)考慮。

關(guān)于磨礦機(jī)轉(zhuǎn)速率的問題，總的說來，有在臨界轉(zhuǎn)速以下工作和超臨界轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)兩種不同的情況。在裝球率保持一定時(shí)，有用功率是 隨轉(zhuǎn)速率不同而變化的，當(dāng)轉(zhuǎn)速率為某一適宜值時(shí)，有用功率可達(dá)最大值。既然有用功率是指發(fā)生磨礦作用所消耗的功率與有用功率相 對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)率，它與轉(zhuǎn)速率的關(guān)系，基本上和有用功率與轉(zhuǎn)速率的關(guān)系類似。

目前制造廠規(guī)定的磨礦機(jī)轉(zhuǎn)速率大致在66％-85％，多數(shù)在80％以下，轉(zhuǎn)速稍偏低，就很難達(dá)到高的生產(chǎn)率。近幾年來我國某些廠礦 生產(chǎn)實(shí)踐證明，適當(dāng)?shù)靥岣吣サV機(jī)的現(xiàn)有轉(zhuǎn)速，是提高選礦廠處理能力措施之一。例如某選礦廠將3200mm x3100Mm格子型球磨機(jī)轉(zhuǎn)速率 由74％提高到88％，磨機(jī)的處理能力約提高10％-15％；另一個(gè)重選廠，將1500mmx3000mm棒磨機(jī)的轉(zhuǎn)速率由84％提高到97.4％，生產(chǎn)率 提高了25％效果較為顯著。但棒磨機(jī)轉(zhuǎn)速率不宜過高，轉(zhuǎn)速過高時(shí)容易亂棒。但應(yīng)當(dāng)注意，隨著轉(zhuǎn)速率提高后，鋼球和襯板的磨耗量有 所增加，磨機(jī)的振動(dòng)也較厲害．必須加強(qiáng)設(shè)備管理和維修工作。并采取合理的措施，適當(dāng)?shù)亟档脱b球率，相應(yīng)的調(diào)整磨礦濃度和提高分 級(jí)機(jī)的效率。同時(shí)、還應(yīng)考慮傳動(dòng)部件的強(qiáng)度相電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷情況。

直到目的為止，絕大多數(shù)的磨礦機(jī)仍然是在臨界轉(zhuǎn)速以下工作，超臨界轉(zhuǎn)速磨機(jī)僅是個(gè)別情況，在這方面，國外已進(jìn)行過很多研究工 作。試驗(yàn)和生產(chǎn)都說明，超臨界轉(zhuǎn)速磨礦盡管有提高磨機(jī)牛產(chǎn)率等某些優(yōu)點(diǎn)，但仍存枉一些間題，有待進(jìn)一步研究解決。

3. 襯板類型

用平滑襯板的磨機(jī)的生產(chǎn)率，常比不平滑襯板磨機(jī)的小。使用過于厚的襯板，將減少磨機(jī)的有效容積，生產(chǎn)率也就降低。襯板磨損后 ，磨機(jī)內(nèi)直徑將加大，這時(shí)鋼球的裝球卒會(huì)顯得偏低，是生產(chǎn)率減少，應(yīng)適當(dāng)?shù)卦黾友b球量。

三、操作因素的影響

關(guān)于這方面的因素，包括裝球制度、磨礦濃度和給礦速度等項(xiàng)。

1. 裝球和補(bǔ)球

磨礦介質(zhì)的形狀和密度：很早以前，就有人用圓錐體、立方體、等為磨礦介質(zhì)，但實(shí)驗(yàn)證明它們的效果都不如長圓棒形的好。

在其他條件不變時(shí)，磨礦介質(zhì)的密度愈大，磨饑的功率消耗和生產(chǎn)率都愈高。一般都用鋼或鑄鐵作磨礦介質(zhì)，各種材質(zhì)的磨礦介質(zhì)的密度如下：

裝球量或裝球率：不同轉(zhuǎn)速有不同的極限裝球率。在臨界轉(zhuǎn)速以內(nèi)操作時(shí)，裝球率通常為40％-50％。磨礦機(jī)的生產(chǎn)率(Q)和裝球質(zhì)量 (G)的關(guān)系，可以用下面經(jīng)驗(yàn)公式表示：

磨礦機(jī)消耗的功率(N)和裝球質(zhì)量(G)的關(guān)系，也可以用下面的經(jīng)驗(yàn)公式表達(dá)：

式中，D為磨機(jī)內(nèi)直徑，m；G為裝球質(zhì)量，t；C為與裝球率和磨礦介質(zhì)種類有關(guān)的系數(shù)。

這些經(jīng)驗(yàn)指出，當(dāng)裝入的鋼球是有效工作的時(shí)候，裝球愈多，生產(chǎn)率愈高，功率消耗也愈大。但裝球過多，由于轉(zhuǎn)速的限制，靠近磨 機(jī)中心的那部分球只是蠕動(dòng)，不能有效工作。通常裝球率不超過50％。超臨界轉(zhuǎn)速工作時(shí)，裝球量要減少到能保證不發(fā)生離心運(yùn)轉(zhuǎn)，但 也不可以少到削弱生產(chǎn)能力的程度。

一般認(rèn)為，棒磨機(jī)的裝棒率應(yīng)比同直徑的球磨機(jī)約低10％，為35％-45％。

在選礦廠生產(chǎn)上，測定磨機(jī)的裝球率，通常是采用測量靜止磨機(jī)球荷表面到磨機(jī)簡體的最高點(diǎn)距離α的大小來估算，具體測定 和計(jì)算如下：

圖4-6-2為磨機(jī)橫截面，影線部分表示磨機(jī)靜止時(shí)球荷所占的面積，D為磨機(jī)內(nèi)直徑，測定球荷表面CBE到磨機(jī)筒體的最高頂點(diǎn)A的距離 為a，則球荷表面到磨機(jī)中心的距離b由圖看出為:

在己知b值后，可按經(jīng)驗(yàn)公式求得磨機(jī)的裝球率是：

裝球種類：一定質(zhì)量的球，直徑小的個(gè)數(shù)多，每落下一批的打擊次數(shù)也較多。直徑大的球個(gè)數(shù)雖小，每批落下的打擊次數(shù)少，但每次 的打擊力量卻較大。礦料中有粗粒也有細(xì)粒，積粒宜用大球打，綱粒宜用小球磨。因此，實(shí)踐證明．最初開車時(shí)只裝一種球，它的效果 沒有裝幾種球的好。

最初配好的鋼球?yàn)槌跹b球，一經(jīng)啟動(dòng)磨礦后，鋼球就開始磨損，如果不補(bǔ)給球，球的大小和重量就不符合需要，瘩礦機(jī)的生產(chǎn)牢和磨 礦效率都會(huì)降低。球的磨損和礦石的硬度、礦塊或礦粒的級(jí)細(xì)、磨礦的細(xì)度、磨機(jī)的轉(zhuǎn)速率和裝球以及鋼球的材質(zhì)等因素有關(guān)，鋼球的 磨損情況大致是(kg/t礦)：

生產(chǎn)中的補(bǔ)球通常是按昨日的處理量及鋼球的單耗指標(biāo)(kg/t)算出球總量，再按不同規(guī)格比例分?jǐn)傃a(bǔ)加量，通常以3-5種混合球補(bǔ)入 ，這就是在總量上及比例上保持初裝球的狀態(tài)，從而保持磨礦效果的穩(wěn)定。有些選礦廠由于某種原因而3-5天，或一個(gè)星期乃至半月補(bǔ)球 一次，磨礦效果就差。

2. 裝球的尺寸

裝球量決定著磨機(jī)功率的大小，故極大地影響磨機(jī)的生產(chǎn)率，但裝球的尺寸對(duì)磨機(jī)生產(chǎn)率也影響甚大。裝球的尺寸決定著有用功轉(zhuǎn)化的效率高低。而且，選礦前的磨礦均后解離性磨礦，要求礦物的單體解離度高，也就是要求礦石破碎中選擇性解離的幾率高，這就要求鋼球尺寸精確。精確的鋼球尺寸具有精確的破碎力．在精確的破碎力下，礦石中礦物的解離才易沿弱的礦物相界面發(fā)生。因此，選礦前的磨礦要求鋼球尺寸精確是由密礦的性質(zhì)決定的。

3. 磨礦濃度

磨礦濃度通常是用磨礦機(jī)中礦石的重量占整個(gè)礦漿重量的百分?jǐn)?shù)表示。礦漿愈濃，它的黏性愈大，流動(dòng)性較小，通過磨機(jī)較饅。在濃礦漿中，鋼球受到浮力較大，它的有效比重就較小，打擊效果也較差。但濃礦槳中含的固體礦粒較多，被鋇球打著購物料也較多。稀礦漿的情況恰好相反。礦漿太濃，它里面的租檢沉治較慢。使用送流型磨機(jī)，容易跑出粗砂；使用格子型磨機(jī)，因有格子擋著，太粗的砂不易跑出。礦漿太稀，紉的礦粒也容易沉下，這時(shí)，如果是送流型磨機(jī)，產(chǎn)物就比較細(xì)，過扮碎較大；如果是格子型球磨機(jī)，稀礦漿就便于把細(xì)的或稍租的礦粒沖出格子，過粉碎比較小。礦漿濃度隨礦石性質(zhì)而定，給礦租和處理硬度大及比重大的礦石，應(yīng)當(dāng)用濃礦漿。

圖4-6-3說明礦漿濃度與磨礦效果的關(guān)系，由圖中看到，只有磨礦濃度適當(dāng)時(shí)，產(chǎn)出率才會(huì)員高，它隨被磨物料性質(zhì)及工藝條件而定。就中等轉(zhuǎn)速的磨機(jī)來說，租磨礦(產(chǎn)品細(xì)度在0.15-以上)或磨比重大的礦石時(shí)，磨礦濃度應(yīng)當(dāng)較大，約75％-82％(固)。細(xì)磨礦(產(chǎn)品細(xì)度在 0.01-0.075mm)或磨比重較小的礦石時(shí)，磨礦濃度應(yīng)低些，通常為65％-75％(固)。轉(zhuǎn)速較高時(shí)，磨礦濃度應(yīng)稍低一點(diǎn)。某廠的棒磨機(jī)的 磨礦濃度以78％-80％(固)為最好，這時(shí)產(chǎn)出的+0.25mm的較少，-0.074mm較多。另一個(gè)礦的球磨機(jī)，第一段磨的磨礦濃度以72％-75％( 固)較好，第二段以69％-72％(固)較好。這是礦石性質(zhì)不同的結(jié)果，影響的礦石性質(zhì)主要是礦石比重及含泥量因素。

4. 給礦速度

給礦速度就是單位時(shí)間內(nèi)通過磨礦機(jī)的礦石量，磨機(jī)內(nèi)礦量小時(shí)不但生產(chǎn)率低，而且形成空打的現(xiàn)象，使磨損和過粉碎都嚴(yán)重。為了位磨礦機(jī)有效地工作，應(yīng)當(dāng)維持充分高的給礦速度，以便在磨機(jī)中保持多量的待磨礦石。隨著給礦速度的提高，由磨礦動(dòng)力學(xué)可知，排礦產(chǎn)物中合格粒級(jí)的含量就減小，而產(chǎn)出的合格粒級(jí)數(shù)量卻增加，比功耗將降低，磨礦效率顯著提高。如果給礦速度超過磨礦機(jī)在特定操作制度下的某額定值時(shí)，磨礦機(jī)將發(fā)生過負(fù)荷，出現(xiàn)排出鋼球，吐出大塊礦石及涌出礦漿等情況，甚至被堵塞。因此，給礦必須連續(xù)均勻，不要時(shí)多時(shí)少，使以后的選別受到不好影響，所以各廠房礦機(jī)的給礦量都不許存在太大的波動(dòng)。

分析了操作條件的影響后不難看出；在上面許多的因素中，首先要認(rèn)清礦石性質(zhì)和要求達(dá)到細(xì)度，無論影響磨礦效果的因素是怎樣的復(fù)雜，但打擊效果必然是最重要的。只要能夠針對(duì)礦石的性質(zhì)正確地決定轉(zhuǎn)速、裝球、給礦速度和磨礦濃度，就可以得到好的打擊效果。由于轉(zhuǎn)速一般不變，所以決定裝球量及裝球尺寸至關(guān)重要。當(dāng)然，對(duì)其他因素也應(yīng)注意，綜合考慮，才會(huì)有好的磨礦效果。要做到這些，就非得做系統(tǒng)的周密的調(diào)查研究不可，情況清楚才能措施得當(dāng)。