物料破碎及其意義以及礦石的破碎方法是什么?

物料破碎及其意義
2．1 物料破碎及其意義
從礦山開采出來的礦石稱為百年原礦。原礦是由礦物與脈石組成的，露天礦井開采出來的原礦其最大粒度一般在200～1300mm之間，地下礦開采出來的原礦最大粒度一般在200～600mm之間，這些原礦不能直接在工業中應用，必須經過破碎和磨礦作業，使其粒度達到規定的要求、破碎是指將塊狀礦石變成粒度大于1～5mm產品的作業，小于1mm粒度的產品是通過磨碎作業完成的。
2．1．1  破碎的目的
（1）制備工業用碎石
    大塊石料經破碎篩分后，可得到各種不同要求粒度的碎石。這些碎石可制備成混凝土。它們在建筑、水電等行業中廣泛應用。鐵路路基建造中也需要大量的碎石。
（2）使礦石中的有用礦物分離
 礦石有單金屬和多金屬，而且原礦多為品位較低的礦石。將原礦破碎后，可以使有用金屬與礦石中的脈石和有害雜質分離，作為選礦的原料，除去雜質而得到高品位的精礦
   （3）磨礦提供原料
     磨礦工藝所需粒度大于1～5mm的原料，是由破碎產品提供的。例如在煉焦廠、燒結廠、制團廠、粉末冶金、水泥等部門中，都是由破碎工藝提供原料，再通過磨碎使產品達到要求的粒度和粉末狀態。                                       
2．2  破碎物料的性能及破碎比
2．2．1  粒度及其表示方法
    礦塊的大小稱為粒度，由于礦塊形狀一般是不規則的，需要用幾個尺寸計算
出的尺寸參數來表示礦塊的大小。
（1） 平均直徑d
礦塊的平均直徑用單個礦塊的長、寬、厚平均值表示。
        d=                             (2-1)
式中  L---礦塊的長度（mm）
b---礦塊的寬度（mm）
h---礦塊的厚度（mm）
式用長、寬的平均值表示：
       d=                            (2-2)
平均直徑一般是用來計算給礦和排礦單個礦塊的尺寸以確定破碎比。
（2） 等值直徑
礦塊的粒度很小時可用等值直徑來表示。等值直徑是將細料物料顆粒作為球體來計算的。
           = =1.24                 (2-3)
式中  m---礦料質量（kg）
 ---- 礦物密度kg/
V----  礦料的體積（ ）；
（3） 粒級平均直徑d
 對于由不同粒度混合組成的礦粒群，通過用篩分方法來確定礦粒群的平均直徑，例如上層篩孔尺寸為 ，下層篩孔尺寸為 ，通過上層而留在下層篩上的物料，其粒度既不能用也 不能用表示。當粒級的粒度范圍很窄，上下兩篩的篩孔尺寸之比不超過 =1.414時，可用粒度平均直徑表示，即
          d=(d1+d2)/2                                 (2-4)
否則用 ~ 表示粒級。
2.2.2  礦石的破碎及力學性能
機械破碎是用外力加于被破碎的物料上，克服物料分子間的內聚力，使大塊物料分裂成若干小塊。若礦石是脆性材料，它在很小的變形下就會發生破裂、機械破碎礦石有以下幾種方法：
1) 壓碎  將礦石置于兩個破碎表面之間，施加壓力后礦石因壓力達到其抗壓強度限而破碎（圖2-1a）。
2) 劈裂  用一個平面和一個帶尖棱的工作表面擠壓礦石時，礦石沿壓力作用線方向劈裂。劈裂的原因是由于劈裂面上的拉應力達到礦石的抗拉強度限 （圖2-1b）。
3) 折斷  用兩個帶有多個尖棱的工作表面擠壓礦石時，礦石就像受集中載荷的兩支點或多支點梁。當礦石內的彎曲應力達到彎曲強度限時礦石被折斷 （圖2-1c）。

   圖 2-1    礦石的破碎和破碎方法
(a)壓碎         (b)劈裂        (c) 折斷        (d) 磨碎       (e) 沖擊破碎
4）磨碎  礦石與運動的工作表面之間受一定壓力和剪切力時，礦石內的剪切力達到其剪切強度時，礦石即被粉碎（圖 2-1d）
5) 沖擊破碎  礦石受高速回轉機件的沖擊力作用而破碎（圖2-1d）。由于破碎力是瞬間作用的，所以破碎效率高，破碎比大，能量消耗小，但錘頭磨損嚴重。
實際上任何一種破碎機都不是以某一種形式進行破碎的，一般都是兩種和兩種以上的形式聯合進行破碎。由于顎式破碎機的破碎工作表面是兩塊相互交錯布置的齒形襯板，因此其破碎作業兼有前四種破碎形式，當破碎機兩工作面沿表面方向的相對運動位移加大而加強磨碎作業時，由于磨碎的效率低、能量消耗大、機件磨損嚴重，將會降低破碎機的破碎效果。
礦石的破碎方法主要根據礦石的物理性能、被破的塊度及所要求的破碎比來選擇的，礦石分堅硬礦石、中等堅硬礦石和軟礦石。也可以分為粘性礦石和脆性礦石。礦石的抗壓強度最大，抗彎強度次之、抗拉強度最小。對堅硬礦石采用壓碎，劈裂和折斷的破碎方法為宜；對粘性礦石采用壓碎和磨碎方法為宜；對脆性礦石和軟礦石采用劈裂和沖擊破碎的方法為宜。簡擺顎式破碎機可用于破碎各種性能的礦石，對于堅硬礦石有更高的效果。

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