四、破碎篩分工藝

126.破碎段的基本形式有哪些？

破碎段是破碎流程的最基本單元。破碎段數(shù)的不同以及破碎機(jī)和篩子的組合不同，便有不同的碎礦流程。破碎段是由篩分作業(yè)及篩上產(chǎn)物所進(jìn)入的破碎作業(yè)所組成。個別的破碎段可以不包括篩分作業(yè)或同時包括兩種篩分作業(yè)。

破碎段的基本形式如下：如圖2-42所示，（a）為單一破碎作業(yè)的破碎段；（b）為帶有預(yù)先篩分作業(yè)的破碎段；（c）為帶有檢查篩分作業(yè)的破碎段；（d）和（e）均為帶有預(yù)先篩分和檢查篩分作業(yè)的破碎段，其區(qū)別僅在于前者是預(yù)先篩分和檢查篩分在不同的篩子上進(jìn)行，后者是在同一篩子上進(jìn)行，所以（e）可看成是（d）的改變。因此破碎段實(shí)際上只有4種形式。

兩段以上的破碎流程是不同破碎段的形式的各種組合，故有許多可能的方案。合理的破碎流程可以根據(jù)需要的破碎段數(shù)以及應(yīng)用預(yù)先篩分和檢查篩分的必要性等加以確定。

127.怎樣確定破碎段數(shù)？

需要的破碎段數(shù)取決于原礦的最大粒度，要求的最終破碎產(chǎn)物粒度以及各破碎段所能達(dá)到的破碎比，即取決于要求的總破碎比及各段破碎比。

例如，當(dāng)原礦粒度為1300～300mm及給入磨礦機(jī)（即最終破碎產(chǎn)品）粒度為25～10mm時，破碎流程的總破碎比為：

式中　i——破碎作業(yè)的總破碎比；

D最大，d最大——原礦和破碎產(chǎn)物中的最大粒度，mm。

對照表2-35所列出的每段破碎比數(shù)值，便可知，即使最小的破碎比12，用一段破碎也難以完成，而最大破碎比130（總破碎比等于各段破碎比的連乘積，總破碎比5×5×6=150>130）用三段破碎就可完成。故球磨作業(yè)前的破碎段通常采用兩段或三段破碎。當(dāng)原礦粒度小于300mm時，可取兩段。其他情況下所需的破碎段數(shù)可依此類推。

128.如何確定預(yù)先篩分和檢查篩分？

預(yù)先篩分是在礦石進(jìn)入破碎之前預(yù)先篩出合格的粒級，可以減少進(jìn)入破碎機(jī)的礦量，提高破碎機(jī)的生產(chǎn)能力；同時可以防止富礦產(chǎn)生過粉碎。在處理含水分較高和粉礦較多的礦石時，潮濕的礦粉會堵塞破碎饑的破碎腔，并顯著降低破碎機(jī)的生產(chǎn)能力。利用預(yù)先篩分除掉濕而細(xì)的礦粉，可為破碎機(jī)創(chuàng)造良好的工作條件。

因此，預(yù)先篩分的應(yīng)用主要根據(jù)礦石中細(xì)粒級（小于該段破碎機(jī)排礦口寬度的粒級）的含量來決定。細(xì)粒級含量愈高，采用預(yù)先篩分愈有利。研究證明，技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上應(yīng)預(yù)先篩分有利的礦石，其中細(xì)粒級的極限含量與破碎機(jī)的破碎比有關(guān)，其關(guān)系如表2-36所示。

當(dāng)原礦粒度特性為直線時，在各種破碎比的條件下.其中細(xì)粒級的含量均超過了上述極限值（即有利于采用預(yù)先篩分的極限含量）。

當(dāng)原礦粒度特性為直線時，不管破碎比為多大，采用預(yù)先篩分總是有利的。多數(shù)情況下，原礦的粒度特性呈凹形，故破碎前采用預(yù)先篩分在經(jīng)濟(jì)上都是合算的。但由于采用預(yù)先篩分需要增加廠房的高度，當(dāng)粗碎破碎機(jī)和中碎破碎機(jī)的產(chǎn)品粒度特性曲線大都是凹形，也就是說細(xì)粒占多數(shù)，故第Ⅱ破碎段和第Ⅲ破碎段采用預(yù)先篩分也是必要的。只有當(dāng)選擇的中碎機(jī)生產(chǎn)能力有富余時，才可考慮中碎前不用預(yù)先篩分。

檢查篩分的目的是為了控制破碎產(chǎn)品的粒度，并利于充分發(fā)揮破碎機(jī)的生產(chǎn)能力。因?yàn)楦鞣N破碎機(jī)的破碎產(chǎn)物中都存在一部分大于排礦口寬度的粗粒級，如短頭圓錐破碎機(jī)在破碎中等可碎性礦石時，產(chǎn)物中大于排礦口寬度的粒級含量達(dá)60％，最大粒度為排礦口的2.2～2.7倍。

在破碎難碎性礦石時則更甚。各種破碎機(jī)破碎產(chǎn)物中粗粒級（大于排礦口尺寸）含量β和最大相對粒度Z（即最大顆粒與排礦口尺寸之比）如表2-37所示。

采用檢查篩分后，使不合格的粒級返回破碎機(jī)，就如同磨礦機(jī)與分級機(jī)構(gòu)成閉路循環(huán)有利于提高磨礦效率一樣，檢查篩分可以改善破碎機(jī)生產(chǎn)能力。但檢查篩分的采用，會使投資增加，并使破碎車間的設(shè)備配置復(fù)雜化，故一般只在最末一個破碎段采用檢查篩分，而且與預(yù)先篩分合并構(gòu)成預(yù)先檢查篩分閉路循環(huán)。

由此得出兩點(diǎn)結(jié)論：（1）預(yù)先篩分在各破碎段均是必要的；檢查篩分一般只在最末一個破碎段采用。（2）破碎段數(shù)通常為2～3段。

129.如何確定洗礦作業(yè)是否必要？

在處理含泥量較多的氧化礦或其他含泥含水較多的礦石時，容易堵塞破碎篩分設(shè)備、礦倉、溜槽、漏斗，使破碎機(jī)生產(chǎn)能力顯著下降，甚至影響正常生產(chǎn)，此時破碎流程必須考慮設(shè)置洗礦設(shè)施。一般認(rèn)為原礦含水量大于5％、含泥大于5％～8％，就應(yīng)該考慮洗礦，以開路破碎為宜。

對某些礦石（如黑鎢礦等）為了便于手選、光電選礦或重介質(zhì)選礦，也需要設(shè)置洗礦作業(yè)。有些礦石（如沉積鐵錳礦床）在破碎過程中經(jīng)過洗礦、脫泥，使有用礦物富集而獲得合格產(chǎn)品。

130.常用的破碎流程有哪些？

（1）兩段破碎流程　兩段破碎流程有兩段開路和兩段一閉路兩種形式，如圖2-43所示。

采用兩段破碎流程的多是小型選礦廠，因?yàn)閺牟傻V來的原礦粒度較小之故，也有的由于有工藝的特殊要求而采用兩段破碎流程。

（2）三段破碎流程　三段碎礦流程的基本形式有：三段開路和三段一閉路兩種，如圖2-44所示。

三段一閉路碎礦流程，作為磨礦的準(zhǔn)備作業(yè)，獲得了較廣泛的應(yīng)用。一般來說，不論是井下開采還是露天開采的礦石，只要含泥較少，不堵破碎機(jī)和篩孔都能有效適應(yīng)，采用三段閉路碎礦流程。大量工業(yè)實(shí)踐證明，破碎產(chǎn)品粒度可以控制在12～0mm，能給磨礦作業(yè)提供較為理想的給料。因此，規(guī)模不同的選礦廠都可以采用。隨著選礦技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了能量前移的趨勢，因?yàn)槠扑樾矢呒澳サV效率低，故多碎少磨成了碎磨領(lǐng)域的技術(shù)趨勢，即應(yīng)加強(qiáng)破碎，降低破碎最終粒度。

（3）帶洗礦作業(yè)的破碎流程　當(dāng)原礦含泥（-3mm）量超過5％～10％和含水量大于5％～8％時，細(xì)粒級就會黏結(jié)或結(jié)團(tuán)，惡化破碎過程的生產(chǎn)條件，如造成破碎機(jī)的破碎腔和篩分機(jī)的篩孔堵塞，發(fā)生設(shè)備事故，儲運(yùn)設(shè)備出現(xiàn)堵和漏的現(xiàn)象，嚴(yán)重時使生產(chǎn)無法進(jìn)行。此時，應(yīng)在破碎流程中增加洗礦設(shè)施。增加洗礦設(shè)施，不但能充分發(fā)揮設(shè)備潛力，使生產(chǎn)正常進(jìn)行。改善勞動強(qiáng)度，而且能提高有用金屬的回收率，擴(kuò)大資源的利用。

洗礦作業(yè)一般設(shè)在粗碎前后，視原礦粒度、含水量及洗礦設(shè)備的結(jié)構(gòu)等因素而定。常用的洗礦設(shè)備有洗礦篩（格篩、振動篩、圓筒篩）、槽式洗礦機(jī)、圓筒洗礦機(jī)等。洗礦后的凈礦，有的需要進(jìn)行破碎，有的可以作為合格粒級。洗出的泥，若品位接近尾礦品位，則可廢棄；若品位接近原礦品位，則需進(jìn)行選別。

由于原礦性質(zhì)的不同，洗礦的方式和細(xì)泥的處理等不同，因而流程多樣，現(xiàn)列舉一例。原礦為硅卡片型銅礦床，含泥6％～11％，含水8％左右，其洗礦流程如圖2-45所示，破碎流程為三段一閉路。為使破碎機(jī)能安全、正常生產(chǎn)，第一次洗礦在格篩上進(jìn)行，篩上產(chǎn)物進(jìn)行粗碎，篩下產(chǎn)物進(jìn)入振動篩再洗。第二次洗礦后的篩上產(chǎn)物進(jìn)入中碎，篩下產(chǎn)物進(jìn)螺旋分級機(jī)分級、脫泥，分級返砂均與最終破碎產(chǎn)物合并，分級溢流經(jīng)濃密機(jī)緩沖、脫水后，進(jìn)行單獨(dú)的細(xì)泥磨礦、浮選。