部分碎矿磨矿与分级.ppt

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1、 第二部分第二部分 碎矿磨矿与分级碎矿磨矿与分级 绪论：绪论：一、矿物、矿石的概念一、矿物、矿石的概念 1.1.矿物、矿石的概述矿物、矿石的概述矿物：矿物：地壳中具有固定化学组成和物理性质的天然化合物或自然元素。地壳中具有固定化学组成和物理性质的天然化合物或自然元素。地球的外壳是由岩石组成的，岩石是由矿物组成的。地球的外壳是由岩石组成的，岩石是由矿物组成的。有用矿物：有用矿物：能够为人类利用的矿物。能够为人类利用的矿物。脉石矿物：脉石矿物：在矿石中，目前工业上尚不能利用的一些矿物。在矿石中，目前工业上尚不能利用的一些矿物。矿石：矿石：含有有用矿物的矿物集合体，其中有用成分在现代技术经济条件下能

2、含有有用矿物的矿物集合体，其中有用成分在现代技术经济条件下能够回收加以利用。够回收加以利用。矿床：矿床：在地壳或地表上矿石大量积聚具有开采价值的区域在地壳或地表上矿石大量积聚具有开采价值的区域。2.矿石的分类矿石的分类 矿石的种类很多，除了金属矿石和非金属矿石之分外，在金属矿石的种类很多，除了金属矿石和非金属矿石之分外，在金属矿石中还按金属存在的化学状态分成硫化矿石、氧化矿石和混合矿矿石中还按金属存在的化学状态分成硫化矿石、氧化矿石和混合矿石。石。当矿石中只含有一种有用金属时，称为单金属矿石；含有两种当矿石中只含有一种有用金属时，称为单金属矿石；含有两种以上金属时，称为多金属矿石。以上金属时，

3、称为多金属矿石。元素赋存状态：元素赋存状态：元素赋存状态是指元素在工业固体元素赋存状态是指元素在工业固体原料、产物中的存在形式及其在各组成物相中的原料、产物中的存在形式及其在各组成物相中的分配比例，其主要有独立矿物、类质同象及吸附分配比例，其主要有独立矿物、类质同象及吸附等三种形式。等三种形式。矿物单体解离度矿物单体解离度 ：矿石经过破碎和磨矿后，呈单：矿石经过破碎和磨矿后，呈单矿物从矿石其它组成矿物中分离出来的颗粒称为矿物从矿石其它组成矿物中分离出来的颗粒称为单体；未被解离成单矿物颗粒而呈两种或多种矿单体；未被解离成单矿物颗粒而呈两种或多种矿物连生在一起的，称为连生体。某种矿物解离为物连生在

4、一起的，称为连生体。某种矿物解离为单体的程度就称之为该矿物的单体解离度，以该单体的程度就称之为该矿物的单体解离度，以该矿物单体颗粒的重量百分比或体积百分比来表示。矿物单体颗粒的重量百分比或体积百分比来表示。矿物嵌布特征：矿物嵌布特征：矿物嵌布特征是指矿物的颗粒大小、形状、矿物嵌布特征是指矿物的颗粒大小、形状、与脉石矿物的结合关系以及空间分布特征。为使矿物嵌布与脉石矿物的结合关系以及空间分布特征。为使矿物嵌布特征的研究结果对选矿具有更明确的指导意义，常结合矿特征的研究结果对选矿具有更明确的指导意义，常结合矿物在工艺流程中的状况，将矿物嵌布特征划为不同的分选物在工艺流程中的状况，将矿物嵌布特征划为

5、不同的分选类型类型解离度：解离度：矿石经过破碎和磨矿后，呈单矿物从矿石其它组矿石经过破碎和磨矿后，呈单矿物从矿石其它组成矿物中分离出来的颗粒称为单体；未被解离成单矿物颗成矿物中分离出来的颗粒称为单体；未被解离成单矿物颗粒而呈两种或多种矿物连生在一起的，称为连生体。某种粒而呈两种或多种矿物连生在一起的，称为连生体。某种矿物解离为单体的程度就称之为该矿物的单体解离度，以矿物解离为单体的程度就称之为该矿物的单体解离度，以该矿物单体颗粒的重量百分比或体积百分比来表示。在选该矿物单体颗粒的重量百分比或体积百分比来表示。在选矿工艺加工过程中，它们联合在一起同时作用于工艺流程，矿工艺加工过程中，它们联合在一

6、起同时作用于工艺流程，尤其是对碎矿、磨矿阶段的影响更为突出。尤其是对碎矿、磨矿阶段的影响更为突出。二、选矿的目的和任务二、选矿的目的和任务 1、选矿的目的：选矿的目的：从矿山开采出来的矿石，一般品位都比从矿山开采出来的矿石，一般品位都比较低，为了满足下一步处理的要求，在冶炼之前就需要用较低，为了满足下一步处理的要求，在冶炼之前就需要用选矿的方法，选矿的方法，将脉石和有用矿物分开，使金属品位提高，将脉石和有用矿物分开，使金属品位提高，得到适于冶炼或其它部门要求的原料。得到适于冶炼或其它部门要求的原料。矿石中往往都含有几种有用成分，为了最充分利用矿产矿石中往往都含有几种有用成分，为了最充分利用矿产

7、资源，必须尽可能的将它们分别回收，资源，必须尽可能的将它们分别回收，选出符合要求的单选出符合要求的单独精矿。独精矿。此外，矿石中除了有用成分外，常含有有害杂质，在冶此外，矿石中除了有用成分外，常含有有害杂质，在冶炼中，这些有害杂质常常会影响金属的质量，因此必须炼中，这些有害杂质常常会影响金属的质量，因此必须在在冶炼前去除有害杂质。冶炼前去除有害杂质。选矿的任务：选矿的任务：分离有用矿物和脉石，把共生的有用矿物分离有用矿物和脉石，把共生的有用矿物尽可能的相互分离成单独的精矿，除去有害杂质，充分合尽可能的相互分离成单独的精矿，除去有害杂质，充分合理的利用矿产资源。理的利用矿产资源。三、选矿过程和选

8、矿方法三、选矿过程和选矿方法 1.1.选矿方法选矿方法 根据不同的根据不同的矿石类型和对选矿产品的要求矿石类型和对选矿产品的要求，在实践中，在实践中可采用不同的选矿方法。常用的选矿方法有重选法、磁可采用不同的选矿方法。常用的选矿方法有重选法、磁选法、电选法和浮选选法、电选法和浮选,其中浮选法应用最广。其中浮选法应用最广。重选法重选法广泛广泛地应用于黑色、有色、稀有金属和煤的分选；地应用于黑色、有色、稀有金属和煤的分选；磁选法磁选法多多用于黑色金属和稀有金属的分选，也可用于从非金属矿用于黑色金属和稀有金属的分选，也可用于从非金属矿物原料中除去含铁杂质，还可用于净化生产、生活用水物原料中除去含铁杂

9、质，还可用于净化生产、生活用水以及重介质选煤中磁铁矿的回收；以及重介质选煤中磁铁矿的回收；电选法电选法用于有色金属用于有色金属矿石和稀有金属矿石、黑色金属矿石和稀有金属矿石、黑色金属(铁、锰、铬铁、锰、铬)矿石的分矿石的分选，还用于非金属矿石选，还用于非金属矿石(如煤粉、金刚石、石墨、石棉、如煤粉、金刚石、石墨、石棉、高岭土和滑石等高岭土和滑石等)的分选的分选；浮选法浮选法可用金属及非金属矿物可用金属及非金属矿物的分选。此外，还有光电选矿法、化学选矿法及其他特的分选。此外，还有光电选矿法、化学选矿法及其他特殊选矿法。各种选矿方法有时单独使用，有时是几种方殊选矿法。各种选矿方法有时单独使用，有时

10、是几种方法的联合应用。法的联合应用。2 2.选矿过程选矿过程 矿石的选矿处理过程是在选矿厂中完成的。不论选矿石的选矿处理过程是在选矿厂中完成的。不论选矿厂的规模大小，一般都包括以下三个最基本的工艺过矿厂的规模大小，一般都包括以下三个最基本的工艺过程：程：矿石分选前的准备作业矿石分选前的准备作业:包括原矿的破碎、筛分、磨包括原矿的破碎、筛分、磨矿、分级等工序本过程的目的是使有用矿物与脉石矿物矿、分级等工序本过程的目的是使有用矿物与脉石矿物单体分离，使各种有用矿物相互间单体解离为选矿分离单体分离，使各种有用矿物相互间单体解离为选矿分离创造适宜的条件创造适宜的条件.分选作业分选作业:借助于各种选矿方

11、法将有用矿物同脉石分借助于各种选矿方法将有用矿物同脉石分离，并使有用矿物相互分离离，并使有用矿物相互分离,富集获得最终选矿产品富集获得最终选矿产品.分选后产品的处理作业分选后产品的处理作业:包括各种精矿、中矿、尾矿包括各种精矿、中矿、尾矿产品的脱水，浓缩、过滤、干燥和洗水澄清循环复用等。产品的脱水，浓缩、过滤、干燥和洗水澄清循环复用等。三、选矿过程和选矿方法 粒度及粒度表示方法粒度及粒度表示方法粒度及粒度表示方法粒度及粒度表示方法 粒度分析方法粒度分析方法粒度分析方法粒度分析方法 实验实验室常用的室常用的室常用的室常用的筛筛分分分分设备设备 筛筛分及基本理分及基本理分及基本理分及基本理论论 1

12、 1、规则颗粒的粒径：如颗粒是理想的规则几何、规则颗粒的粒径：如颗粒是理想的规则几何体，用体，用1313个特征长度准确地描述其形状及大小。个特征长度准确地描述其形状及大小。2 2、非规则颗粒的粒径：用一个长度量纲、非规则颗粒的粒径：用一个长度量纲名名义直径或标准直径表示，名义直径义直径或标准直径表示，名义直径dndn通常采用的通常采用的有四种名义直径：轴径、当量球径、有四种名义直径：轴径、当量球径、当量圆径、当量圆径、统计直径。统计直径。1.1 粒径与粒度(1)轴径是指颗粒的特征线段的算术或几何平轴径是指颗粒的特征线段的算术或几何平均值。均值。二轴平均径：平面团形长径和短径的算术平均二轴平均径

13、：平面团形长径和短径的算术平均值值 dbdb(L+b)/2 (L+b)/2 三轴平均径：立体图形三维尺寸的算术平均值三轴平均径：立体图形三维尺寸的算术平均值 dcdc(L+b+h)/3(L+b+h)/3 1.1 粒径与粒度（2 2）当量球径是指与颗粒同性质的球体直径）当量球径是指与颗粒同性质的球体直径 体积直径：体积直径：（V V为颗粒实际体积）为颗粒实际体积）面积直径：面积直径：（S S为颗粒的表面积）为颗粒的表面积）自由降落直径自由降落直径 ：1.1 粒径与粒度（3 3）当量圆径是指与颗粒的投影轮廓同性质当量圆径是指与颗粒的投影轮廓同性质的团的直径。的团的直径。1.1 粒径与粒度加权的算术

14、平均值：加权的算术平均值：加权的几何平均值：加权的几何平均值：加权的调和平均值：加权的调和平均值：中位数：以混合料各粒级累计质量百分数对粒级作中位数：以混合料各粒级累计质量百分数对粒级作图，占混合料质量一半时所对应的颗粒尺寸。图，占混合料质量一半时所对应的颗粒尺寸。1.1 粒径与粒度1.2 1.2 1.2 1.2 粒度分析方法粒度分析方法粒度分析方法粒度分析方法 粒度分析是一种技术操作它的任务是测定碎散粒度分析是一种技术操作它的任务是测定碎散物料的粒度特性。选矿工程中常用的有以下三种：物料的粒度特性。选矿工程中常用的有以下三种：1)1)筛分分析法筛分分析法此法是利用筛孔大小不同的此法是利用筛孔

15、大小不同的一系列筛子对散料筛分，一系列筛子对散料筛分，n n层筛子可把物料分成层筛子可把物料分成(n+1)n+1)个粒级，各粒级的上、下限粒度通常就取相个粒级，各粒级的上、下限粒度通常就取相应筛子的筛孔尺寸。筛分分析法广泛用于测定应筛子的筛孔尺寸。筛分分析法广泛用于测定0.04-100mm 0.04-100mm 散粒的粒度组成，更大粒度的物料也散粒的粒度组成，更大粒度的物料也可编制更大筛孔的筛子，但对于小粒度的物料，可编制更大筛孔的筛子，但对于小粒度的物料，一是制作相应筛孔的筛子较困难，二是很难筛得一是制作相应筛孔的筛子较困难，二是很难筛得充分。一般干筛的分级粒度最小至。充分。一般干筛的分级粒

16、度最小至。0.04-100mm 0.04-100mm 物料须用湿筛。筛分分析法的特点是设备简单，物料须用湿筛。筛分分析法的特点是设备简单，易于操作，但筛析结果受颗粒形状和筛分时间的易于操作，但筛析结果受颗粒形状和筛分时间的影响较大。影响较大。2)2)水力沉降分析法水力沉降分析法此法是利用水力分析装置，此法是利用水力分析装置，根据不同粒度的颗粒在水介质中沉降速度不同而根据不同粒度的颗粒在水介质中沉降速度不同而分成若于粒级。该法适用于测定分成若于粒级。该法适用于测定 l-75m l-75m 细粒物料细粒物料的粒度组成，其特点是不像筛分分析法那样严格的粒度组成，其特点是不像筛分分析法那样严格按颗粒几

17、何尺寸分级，而是按沉降速度分级。因按颗粒几何尺寸分级，而是按沉降速度分级。因水力沉降过程受颗粒密度和形状的影响，密度大水力沉降过程受颗粒密度和形状的影响，密度大的小颗粒与密度小的大颗粒有可能进入同一个粒的小颗粒与密度小的大颗粒有可能进入同一个粒级。级。3)3)显微镜分析法显微镜分析法此法是利用显微镜观察微此法是利用显微镜观察微细颗粒的大小和形状，适用于细颗粒的大小和形状，适用于 的物料，可检查分的物料，可检查分选产品或校正水力沉降分析结果，也可研究矿石选产品或校正水力沉降分析结果，也可研究矿石的结构其主要特点是直观。的结构其主要特点是直观。4)4)激光粒度分析法激光粒度分析法1.2 1.2 筛

18、分分析筛分分析 1.2.1 1.2.1 筛分工具筛分工具 1.1.标准筛标准筛 标准筛是一套筛孔尺寸大小有一定比例的、筛标准筛是一套筛孔尺寸大小有一定比例的、筛孔边长及筛丝直径均按有关标准（孔边长及筛丝直径均按有关标准（21/221/2美国、英美国、英国、加拿大；国、加拿大；101/10101/10法国、前苏联等）制造的筛法国、前苏联等）制造的筛子使用时将各个筛子按筛孔大小从上至下顺序叠子使用时将各个筛子按筛孔大小从上至下顺序叠放，上层筛孔大，下层筛孔小各筛子所处的层位放，上层筛孔大，下层筛孔小各筛子所处的层位次序称为筛序。每两个相邻筛子筛孔尺寸的比值次序称为筛序。每两个相邻筛子筛孔尺寸的比值

19、称为筛比。有的标准筛确定一系列筛子中的某个称为筛比。有的标准筛确定一系列筛子中的某个筛子作为基准筛，简称基筛。标准筛都有筛底和筛子作为基准筛，简称基筛。标准筛都有筛底和筛盖，分另别用以收集筛下产品和防止物料溅失。筛盖，分另别用以收集筛下产品和防止物料溅失。2.2.非标准筛非标准筛 非标准筛并非是随意制作的筛子，对某些主要非标准筛并非是随意制作的筛子，对某些主要特征一般都作出规定。如煤炭工业规定筛孔尺寸特征一般都作出规定。如煤炭工业规定筛孔尺寸依次为依次为100mm100mm、50mm50mm、25mm25mm、13mm 13mm、6mm 6mm、3mm 3mm、0.5mm 0.5mm，必要时可

20、以增减筛孔尺寸。很显，必要时可以增减筛孔尺寸。很显然，标准筛是用于细物料的筛分，而非标准筛是然，标准筛是用于细物料的筛分，而非标准筛是用于粗物料的筛分。用于粗物料的筛分。1.2.2 1.2.2 1.2.2 1.2.2 筛分试验筛分试验筛分试验筛分试验 筛分试验按筛分物料粒度的大小分为大筛分与小筛分试验按筛分物料粒度的大小分为大筛分与小筛分，大筛分使用非标准筛，小筛分使用标准筛；筛分，大筛分使用非标准筛，小筛分使用标准筛；按筛分时是否使用水介质促进筛分的进行又分为按筛分时是否使用水介质促进筛分的进行又分为干筛与湿筛。因大粒度物料容易筛分，当试料水干筛与湿筛。因大粒度物料容易筛分，当试料水分与含泥

21、量较大时，可以先晾晒，因此，大筛分分与含泥量较大时，可以先晾晒，因此，大筛分一般采用干筛。对于小筛分，当试料水分与含泥一般采用干筛。对于小筛分，当试料水分与含泥量较小且要求不甚严格时，可采用干筛，否则宜量较小且要求不甚严格时，可采用干筛，否则宜采用湿筛。采用湿筛。筛分试验所用试样的重量与试样的粒度有关，见表筛分试验所用试样的重量与试样的粒度有关，见表筛分试验所用试样的重量与试样的粒度有关，见表筛分试验所用试样的重量与试样的粒度有关，见表1-1-21-1-21-1-21-1-2表表表表1-1-2 1-1-2 1-1-2 1-1-2 试样量与粒度关系表试样量与粒度关系表试样量与粒度关系表试样量与粒

22、度关系表物料最大粒度物料最大粒度/mm/mm0.10.10.30.30.50.51 13 35 510102020试样试样最小重量最小重量/kg/kg0.0250.0250.050.050.10.10.20.20.50.52 25 52020筛分时间对筛分结果有较大的影响，衡量筛分是否完全的方法是，采用人工筛分，如果1分钟内所得筛下物料量小于筛分前筛上物料量的1%，则认为筛分完全，否则重筛。筛分试验后各粒级的重量和与原试样重量的差值，不得超过原试样的重量的1%-2.5%，否则重做。筛分及基本理论筛分及基本理论筛分及基本理论筛分及基本理论(粒度特性曲线和粒度特性方程式粒度特性曲线和粒度特性方程式

23、粒度特性曲线和粒度特性方程式粒度特性曲线和粒度特性方程式)1.3.1 1.3.1 粒度特性曲线粒度特性曲线l l累积粒度特性曲线有如下用途：累积粒度特性曲线有如下用途：l l 可确定任何指定粒度的相应累积产率；或由可确定任何指定粒度的相应累积产率；或由指定的累积产率查得相应的粒度。指定的累积产率查得相应的粒度。l l 可求出任一粒级可求出任一粒级(d1-d2)(d1-d2)的产率，它等于粒度的产率，它等于粒度 dl dl 及及 d2 d2 所对应的纵坐标的差值。所对应的纵坐标的差值。l l 由曲线的形状可大致判断物料的粒度组成情由曲线的形状可大致判断物料的粒度组成情况。对于正累积的粒度特性曲线

24、，若曲线向左下况。对于正累积的粒度特性曲线，若曲线向左下角凹进，表明物料中细粒级含量多；若曲线向右角凹进，表明物料中细粒级含量多；若曲线向右上角凸起，说明粗粒级含量多；若曲线近似直线，上角凸起，说明粗粒级含量多；若曲线近似直线，则表示粗、细粒度分布均匀。则表示粗、细粒度分布均匀。图图 1-1-3 1-1-3 是根据表是根据表1-1-1-3 1-3 绘制的半对数绘制的半对数累积粒度特性曲线，累积粒度特性曲线，因处，故曲线的左因处，故曲线的左端不能画到粒度为端不能画到粒度为零处。图零处。图1-1-4 1-1-4 是根是根据表据表1-1-3 1-1-3 绘制的全绘制的全对数负累积粒度特对数负累积粒度

25、特性曲线，因纵坐标性曲线，因纵坐标也采用了取对数处也采用了取对数处理，曲线已直线化理，曲线已直线化了，这样便于求出了，这样便于求出该直线的斜率和截该直线的斜率和截距，进而将曲线用距，进而将曲线用数学方程式表示出数学方程式表示出来，借此确定颗粒来，借此确定颗粒粒度在物料中的分粒度在物料中的分布规律。布规律。独立筛分 准备筛分 预先筛分与检查筛分 脱水筛分 脱泥筛分与脱介筛分 选择性筛分1.1.独立筛分独立筛分 当筛分产品作为最终产品供给用户使用时，称为当筛分产品作为最终产品供给用户使用时，称为独立筛分，如煤、铁矿石和建筑石料的筛分。独立筛分，如煤、铁矿石和建筑石料的筛分。2.2.准备筛分准备筛分

26、 当筛分是为分选作业提供不同粒级的入选矿物时，当筛分是为分选作业提供不同粒级的入选矿物时，称为准备筛分，如重选及磁选前的矿物筛分。称为准备筛分，如重选及磁选前的矿物筛分。3.3.预先筛分与检查筛分预先筛分与检查筛分 当筛分作业和破碎作业配合进行时称为辅助筛分。当筛分作业和破碎作业配合进行时称为辅助筛分。若用在破碎前把合格粒级预先筛出叫预先筛分：若若用在破碎前把合格粒级预先筛出叫预先筛分：若用在破碎后以控制破碎产品的粒度则叫检查筛分。用在破碎后以控制破碎产品的粒度则叫检查筛分。预先筛分有时也称为准备筛分。许多情况下，一个预先筛分有时也称为准备筛分。许多情况下，一个筛分作业能同时起预先筛分和检查筛

27、分的作用筛分作业能同时起预先筛分和检查筛分的作用.4.4.脱水筛分脱水筛分 将伴有大量水的碎散物料将伴有大量水的碎散物料(如渣浆、泥浆、矿浆等如渣浆、泥浆、矿浆等)作为作为筛分原料，以脱除其中液相为目的的筛分称为脱水筛分。例筛分原料，以脱除其中液相为目的的筛分称为脱水筛分。例如湿法选矿或选煤生产，都需要在水介质中进行，精、尾矿如湿法选矿或选煤生产，都需要在水介质中进行，精、尾矿(煤煤)中含有大量的水，脱水筛分一方面可以提高产品质量，便中含有大量的水，脱水筛分一方面可以提高产品质量，便于贮存和运输等，另一方面可以回收水，以便循环使用。于贮存和运输等，另一方面可以回收水，以便循环使用。5.5.脱泥

28、筛分与脱介筛分脱泥筛分与脱介筛分 为达到一定的工艺目的，将碎散物料或伴水的碎散物为达到一定的工艺目的，将碎散物料或伴水的碎散物料作为筛分原料，脱除其中细粒的筛分，称为脱泥筛分或脱料作为筛分原料，脱除其中细粒的筛分，称为脱泥筛分或脱介筛分。例如，在重介质选煤时，为了减轻煤泥对介质系统介筛分。例如，在重介质选煤时，为了减轻煤泥对介质系统的污染，在煤进入重介质分选机前所进行的脱泥筛分；在跳的污染，在煤进入重介质分选机前所进行的脱泥筛分；在跳汰选煤时，为降低洗水粘度，提高细粒煤的分选效率，在煤汰选煤时，为降低洗水粘度，提高细粒煤的分选效率，在煤进入跳汰机前的脱泥筛分进入跳汰机前的脱泥筛分.6 6、选择

29、性筛分、选择性筛分l l通常，筛分是将碎散物料按几何尺寸通常，筛分是将碎散物料按几何尺寸(粒度粒度)进行进行分离的，但在某些情况下，筛分可将散料按质量分离的，但在某些情况下，筛分可将散料按质量分离，如选矿或选煤生产中按品位或灰分分离，分离，如选矿或选煤生产中按品位或灰分分离，这种筛分称为选择性筛分。这种筛分称为选择性筛分。l l例如，一些铁精矿再磨循环中的细粒筛分就有选例如，一些铁精矿再磨循环中的细粒筛分就有选择性筛分的作用，通过细筛能提高铁精矿品位；择性筛分的作用，通过细筛能提高铁精矿品位；在以含黄铁矿为主的高硫煤中，硫分大部分集中在以含黄铁矿为主的高硫煤中，硫分大部分集中在大块煤内，通过筛

30、分可将硫分除去；在某些煤在大块煤内，通过筛分可将硫分除去；在某些煤矿，块煤灰分与末煤灰分不同，通过筛分可降低矿，块煤灰分与末煤灰分不同，通过筛分可降低某一筛分产品的灰分；很多种煤块的脆性比混杂某一筛分产品的灰分；很多种煤块的脆性比混杂其中的矸石块脆性大，用滚筒碎选机边破碎边筛其中的矸石块脆性大，用滚筒碎选机边破碎边筛分，就能使低灰分的筛下物和高灰分的筛上物分分，就能使低灰分的筛下物和高灰分的筛上物分离离 2.1.3 2.1.3 2.1.3 2.1.3 筛分机械的类型及其主要特点筛分机械的类型及其主要特点筛分机械的类型及其主要特点筛分机械的类型及其主要特点 筛分机械按筛面的结构形式和运动形式，将

31、筛分机械按筛面的结构形式和运动形式，将其分为以下几种类型。其分为以下几种类型。1 1固定筛固定筛 2 2滚筒筛滚筒筛 3 3振动筛振动筛 4 4其他筛分机其他筛分机筛分过程筛分过程l l碎散物料的筛分过程，可以看做由两个阶段组成：碎散物料的筛分过程，可以看做由两个阶段组成：l l 一是小于筛孔尺寸的细颗粒通过粗颗粒所组成一是小于筛孔尺寸的细颗粒通过粗颗粒所组成的物料层到达筛面，简称穿层或分层；的物料层到达筛面，简称穿层或分层；l l 二是细颗粒透过筛孔成为筛下物，简称透筛，二是细颗粒透过筛孔成为筛下物，简称透筛，同时粗颗粒也排出筛面成为筛上物。同时粗颗粒也排出筛面成为筛上物。l l 为此，物料

32、和筛面之间必须存在相对运动，使为此，物料和筛面之间必须存在相对运动，使粗粒层经常处于松散状态，便于细颗粒穿过粗颗粗粒层经常处于松散状态，便于细颗粒穿过粗颗粒之间的空隙，促使细颗粒透筛。同时对筛面上粒之间的空隙，促使细颗粒透筛。同时对筛面上的物料层必须有一定的输送能力。的物料层必须有一定的输送能力。实践表明：物料粒度小于筛孔实践表明：物料粒度小于筛孔3/43/4的颗粒，很容易的颗粒，很容易通过粗粒物料形成的间隙，达到筛面，到达筛面通过粗粒物料形成的间隙，达到筛面，到达筛面后很快透过筛孔，这种颗粒称为易筛粒。物料粒后很快透过筛孔，这种颗粒称为易筛粒。物料粒度大于筛孔度大于筛孔3/43/4的颗粒，通

33、过粗粒物料形成的间隙的颗粒，通过粗粒物料形成的间隙比较困难，这种颗粒的直径愈接近筛孔尺寸，它比较困难，这种颗粒的直径愈接近筛孔尺寸，它透过筛孔的困难程度就愈大，这种颗粒称为透过筛孔的困难程度就愈大，这种颗粒称为“难难筛粒筛粒”。物料在筛分过程中通过筛孔的速度取决于颗粒直物料在筛分过程中通过筛孔的速度取决于颗粒直径与筛孔尺寸的比值。径与筛孔尺寸的比值。2.2.1 颗粒透筛的概率 假定直径为 d 的单个球形颗粒在重力作用下向水平布置的筛面自由落下，筛丝直径为a，方形筛孔的边长为L(Ld),如图1-2-3 所示。如果颗粒能够透过筛孔，则必须是球形颗粒的中心位于图中的阴影面积(L-d)2 之内，否则，

34、它将碰到筛丝被弹回。而整个过程(可称为事件 A)发生在面积(L+a)2 之内。不难想像，颗粒透过筛孔的概率P(A)(又称或然率)与面积(L-d)2成正比，与面积(L+a)2成反比，即：p=(L-d)2/(L+a)2通过概率可以证明易筛粒，难筛粒。2.2 2.2 筛分过程筛分过程 2.2.2 筛分效率筛子有两个重要的工艺指标：一个是它的处理量，它是表明筛分工作的数量指标；另一个是筛分效率，它是表明筛分工作的数量指标。所谓筛分效率，是指实际得到的筛下产物重量与入料中所含粒度小于筛孔尺寸的物料的重量之比。2.2.3 2.2.3 倾斜筛面的筛分粒度倾斜筛面的筛分粒度 相对水平面倾斜安装的筛面称为倾斜筛

35、面，筛面与水平面的夹角称为筛面倾角。倾角的大小与筛子的生产率和筛分效率有密切的关系，倾角大，料层在筛面上向前运动的速度就快，生产率就大；但这样使物料在筛面上停留的时间缩短，减少了颗粒透筛机会，降低了筛分效果。2.2.4 2.2.4 2.2.4 2.2.4 颗粒平行于筛面运动时的速度颗粒平行于筛面运动时的速度颗粒平行于筛面运动时的速度颗粒平行于筛面运动时的速度 颗粒平行于筛面运动时的速度是指相对速度。产生这种相对速度的缘由可能是物料运动而筛面不动，如固定筛；也可能是物料不怎么运动而主要是筛面运动，如滚筒筛和摇动筛。颗粒运动轨迹方程式为：颗粒运动轨迹方程式为：y=xtany=xtan+gx/(2v

36、2cos)颗粒中心在O1点上的坐标为：x x1=L=Lcos-1/2(cos +sin)+sin)y1=Lcos-1/2(cos -sin)vL-d/2(1+tanvL-d/2(1+tan)g/d(cos +sintan)当当=0=0时时，v(L-d/2)(g/d)接近筛孔大小的难筛粒，令接近筛孔大小的难筛粒，令d=Ld=L v 50（d)由于筛面上发生的现象很复杂，在调整筛子时，只能由于筛面上发生的现象很复杂，在调整筛子时，只能用试验方法确定物料沿筛面最适宜的运动速度。用试验方法确定物料沿筛面最适宜的运动速度。筛分顺序筛分顺序筛分顺序筛分顺序 筛分流程可以分为：由粗到细的流程，由细到粗的流程

37、以及联合流程。第一种流程的优点是：1)筛面的磨损较小，虽然全部物料及其中的最大块加到筛孔最大的筛面上，但这个筛面往往由钢棒组成，不易磨损，并可保护下面的细孔筛网；2)细级别的物料筛分效率较高，因为加到细孔筛面上的物料数量较少；3)粗级别的物料在筛分过程中的破碎现象较少，因为粗级别的物料很快地从筛分过程中分出，这一点对煤的筛分具有重要意义；4)由于筛面是多层重叠的，所以筛分装置的布置比较紧凑。第二种流程的优点：检修方便，容易观察各层筛面的工作情况；除此以外，各筛分级别可以沿整个筛面长度分别排出但是，缺点：1)筛面的磨损很快，筛分效率较低，因为全部物料都加到筛孔最小的筛面上；2)脆性物料的大块可能

38、在筛面上破碎。原料性质原料性质 筛子性能筛子性能含水率含泥量粒度特性密度特性筛面运动形式筛面结构参数操作条件的影响1.1.物料性质的影响物料性质的影响1)含水率2）含泥量如果物料含有易结团的混合物，即使水分含量很少，筛分也会较困难。3)粒度特性主要指原料中含有对筛分过程有特定意义的各种粒级物料含量。物料粒度特性对筛分过程的影响见下表。粒粒粒粒级级级级名称及粒度范名称及粒度范名称及粒度范名称及粒度范围围围围对筛对筛对筛对筛分分分分过过过过程的影响程的影响程的影响程的影响原料原料原料原料（d1d2d1d2）能能能能筛筛筛筛粒粒粒粒级级级级易易易易筛筛筛筛粒粒粒粒（d10.75Ld10.75L）容易

39、穿容易穿容易穿容易穿过过过过粗粒粗粒粗粒粗粒层层层层并接近并接近并接近并接近筛筛筛筛面面面面继继继继而透而透而透而透过筛过筛过筛过筛孔孔孔孔（d1Ld1L）难筛难筛难筛难筛粒粒粒粒（0.75LL0.75LL）难难难难于穿于穿于穿于穿过过过过粗粒粗粒粗粒粗粒层层层层透透透透筛筛筛筛，易卡在，易卡在，易卡在，易卡在筛筛筛筛孔里孔里孔里孔里不能不能不能不能筛筛筛筛粒粒粒粒级级级级阻碍粒阻碍粒阻碍粒阻碍粒（L1.5LL1.5L）对对对对其它其它其它其它颗颗颗颗粒有阻碍作用，易卡在粒有阻碍作用，易卡在粒有阻碍作用，易卡在粒有阻碍作用，易卡在筛筛筛筛孔里孔里孔里孔里（Ld2Ld2）非阻碍粒非阻碍粒非阻碍粒

40、非阻碍粒1.5Ld21.5Ld2）对对对对其它其它其它其它颗颗颗颗粒阻碍作用很小粒阻碍作用很小粒阻碍作用很小粒阻碍作用很小4)密度特性若粗粒密度小，细粒密度大，则容易筛分，若粗粒密度大，细粒密度小，则不易筛分。2.2.2.2.筛子性能的影响筛子性能的影响筛子性能的影响筛子性能的影响1)1)1)1)筛面运动形式筛面运动形式筛面运动形式筛面运动形式筛面运动形式关系到筛上物筛面运动形式关系到筛上物料层的松散度及需要透筛的细物料相对筛面运动料层的松散度及需要透筛的细物料相对筛面运动的速度、方向、频率等，因而对分层、透筛过程的速度、方向、频率等，因而对分层、透筛过程均有影响。均有影响。摇动筛上的物料主要

41、是沿筛面方向滑动，在摇动筛上的物料主要是沿筛面方向滑动，在筛面法向的速度分量较小，不利于细粒透筛几种典型筛子筛面法向的速度分量较小，不利于细粒透筛几种典型筛子的筛分效率大致如表的筛分效率大致如表1-2-5 1-2-5 所示。所示。表1-2-5 不同运动特性筛面的筛分效果筛面运筛面运动形式动形式固定不固定不动动筒形转筒形转动动摇动摇动振动振动筛分效筛分效率率/%/%50-6050-60606070-8070-8090902)2)筛面结构参数筛面结构参数 筛面宽度与长度一般情况下，筛面宽度决定筛子的处理能力，筛面越宽，处理能力就越大；筛面长度决定筛子的筛分效率，筛面越长，效率就越高对于振动筛，增加

42、宽度常受到筛框结构强度的限制。通常，宽度越大，筛框的寿命就越短。目前，我国筛宽一般在 2.5m 以内，而有的国家筛宽达。常见的筛孔形状有圆形、方形和长方形三种，依次以直径、边长和短边长来表示筛孔的尺寸。当三种筛子具有相同的筛孔尺寸时，筛下产物的粒度上限却不相同。筛下产物的最大粒度按下式计算：dmax=kL (1-2-21)式中dmax筛下产物最大粒度；L筛孔尺寸；k系数，见表1-2-6。3 3操作条件的影响操作条件的影响 对一定的筛子和筛分原料而言，操作条件主要是指给料的数量和质量。前者即筛子负荷，通常以 t/(台h)或t/(m2h)为单位，它与筛分效率的关系在前面已经论述；后者是指应保持连续

43、和均匀地向筛子给料，其中均匀性既包括在任意瞬时的筛子负荷都应相等，也包括物料是沿整个筛面宽度上给进。此外，及时清理和维修筛面，也有利于筛分操作。固定筛固定筛固定筛固定筛振动筛振动筛细筛细筛其他筛分设备其他筛分设备2.3 2.3 筛分机械筛分机械2.3.1 筛分机械及工作原理筛分机械筛分机械固定格筛固定格筛固定条筛固定条筛滚轴筛滚轴筛一、固定格筛和固定条筛一、固定格筛和固定条筛二、滚轴筛二、滚轴筛三、振动筛三、振动筛 振动筛是指筛筐作小振幅、高振次振动的一类筛分机械，常用来对粒度在之间的碎散物料进行筛分。E=80%-90%。双轴直线振动筛双轴直线振动筛共振筛共振筛圆运动振动筛圆运动振动筛直线运动

44、振动筛直线运动振动筛惯性振动筛惯性振动筛自定中心振动筛自定中心振动筛重型振动筛重型振动筛1.惯性振动筛 入筛物料中的最大块粒度通常不超过100mm 2.自定中心振动筛筛分物料的最大块粒度也相应提高到了150mm。3.重型振动筛给料的最大块粒度可达350mm 三、三、细筛细筛细筛一般指筛孔尺寸小于、用于筛分以下物料的筛分设备。当原料的水分、粘性物及细颗粒的含量均较高时，一般的惯性振动筛按较小的筛分粒度进行干法筛分时常发生筛孔被堵塞的现象。为此，人们研制了各种干法细筛，这些筛子的结构原理新颖，效果显著，但结构一般较复杂。1.旋转概率筛旋转概率筛 旋转概率筛工作时不振动，只转动筛缝比筛分粒度大得多，

45、具有显著的概率筛分效应，故称为旋转概率筛其结构原理如图 l-2-43 所示。旋转概率筛主要由给料、筛分和排料3个运动系统构成,分别由3台电动机驱动。如图 1-2-43 所示，给料系统主要由入料槽1、旋转轴套18、给料盘2、给料螺旋 4 和驱动装置 3 组成。物料经入料溜槽给到低速旋转的给料盘上，在给料螺旋的配合下沿给料盘径向朝外移动，到达边缘时靠重力自由落下，呈环状物料带进入下面的筛盘5，实现连续给料。立式圆柱形筛筒5的上部通过径向筛条装有给料圆盘3，给料圆盘的周边与筛筒的内表面有一定间隙，以便使筛分原料漏下；筛筒的中部或下部装有“米”字形支撑架，筛筒通过安装在“米”字架中心和给料盘中心的一对

46、轴承10支承在立置的曲轴4的偏心轴径处。曲轴的上部齿轮通过行星齿轮与装在给料盘上的内齿圈(三者构成减速器 2)联系；曲轴的上端和下端各装有一个轴承12，并通过轴承座支承在机壳6上。当电动机通过传动带驱动曲轴转动时，带动筛筒绕 O一O 轴线作水平面的高速圆运动，同时，由行星齿轮减速器带动给料盘和筛筒绕其几何轴线(O1一O1线)低速转动，即筛筒的运动是复合运动。为平衡筛筒作圆运动时所产生的离心惯性力，在曲轴上装有配重8。2.2.立式圆筒立式圆筒立式圆筒筛的结构原理如右图l-2-45所示。3.弧形筛2.3.2 2.3.2 振动筛的主要部件振动筛的主要部件1筛箱(l)筛框 把筛面固定在筛框里就构成了筛

47、箱，筛框是用型钢组合起来的结构件，对它的基本要求是具有较大的整体刚度和抗疲劳强度如图1-2-16 所示。(2)筛面 对筛面的基本要求是：有足够的机械强度、最大的开孔率、筛孔不易堵塞。所谓开孔率，是指筛孔总面积与整个筛面面积之比。常见的筛面有筛蓖、筛板、筛网、筛片和筛布等几种。按材质可分为金属和非金属两种。筛蓖筛蓖筛蓖是由平行排列的具有一定断面形状的一组蓖条直接固定在筛框横梁上而构成的筛面，因此又称为蓖条筛面或棒条筛面。常见的蓖条的形状如图 1-2-17 所示。筛板筛板筛板是用 A3、16Mn、16MnCr 等材料的钢板经钻孔或冲孔等加工方法制作的种筛面。筛板的厚度 h 一般是5-12 mm，筛

48、孔尺寸 D 越大，板厚 h 也应相应增大，以保证其足够的强度。通常按公式 h=0.625D 确定。常用的孔形是圆形、方形等。如图1-2-19(a)所示。筛网筛网筛网是用 钢丝编织而成的筛面，筛孔一般为方形。筛网的开孔率较高，可达70%，但没有筛板牢固，寿命较短。一般用于中、细粒度筛分。筛片筛片筛片是用圆形金属丝冷压成梯形、三角形或其它上宽下窄断面的筛条后，再经焊接或螺栓联结而成的筛面。在选煤厂，筛片的筛缝主要有、和等几种，广泛应用于脱水、脱泥和脱介筛分。筛布又称网状丝布，与筛网类似，只是丝线和筛孔都较小。在选煤厂，常用于进行煤泥或末精煤的脱水、分级、回收等。非金属筛面制作筛面的材料有聚氨酯、尼

49、龙、涤纶等。用聚氨酯可制作各种结构、各种孔径的筛面，由于其刚度、强度均比金属低，筛条较粗，开孔率比同规格的近属筛面较低，一般不适用于制作筛孔很细的筛面；尼龙和涤纶丝线一般用于制作孔眼很小的筛布。2.惯性激振器(1)单轴激振器偏质轮式偏质轴式偏质轮轴式偏质块式(2)双轴激振器 双轴激振器基本上就是两个或两组单轴激振器的组合，按照偏心质量分配方式分类的单轴激振器，都可组合成对应的双轴激振器。偏质轴式直线振动筛双轴激振器见图 1-2-25。(3)振动电机 振动电机是把电动机和激振器合二为一的通用机电产品，用于包括振动筛在内的多种振动机械，其结构见图1-2-27。2.3.3 2.3.3 筛分设备生产能

50、力的计算筛分设备生产能力的计算1.1.振动筛振动筛振动筛生产能力，通常按以下经验公式计算：振动筛生产能力，通常按以下经验公式计算：Q=KQ=K1 1K K2 2K K3 3K K4 4K K5 5K K6 6F F式中：式中：QQ振动筛生产能力（振动筛生产能力（t/t/台台hh）振动筛的有效筛分面积系数；单层筛或双振动筛的有效筛分面积系数；单层筛或双层筛的上层筛面；双层筛作单层筛使用时，下层筛面；层筛的上层筛面；双层筛作单层筛使用时，下层筛面；作双层筛使用时，下层筛面；作双层筛使用时，下层筛面；FF振动筛几何面积（振动筛几何面积（m m2 2/台）台）qq振动筛单位面积的平均容积生产能力，振动