矿产资源加工结课论文.doc

河南理工大学课题名称：破碎理论的研究发展作 者： 张 晓 庆 学 院 ： 能 源 学 院 专 业： 采 矿 工 程 班 级： 0 8 - 2 班 学 号： 310802010223 时 间：2011年12月1日指导老师： 马 娇 破碎理论的研究发展前言我国正处于重新考虑能源发展战略的关键时期。要实现和谐社会，可持续发展的目标，必须调整我国能源发展战略。提出要优化能源结构，把建立国际多元化能源供应体系作为长期能源供应的战略目标，把能源优化作为主攻方向。 怎样才能做到能源优化呢？在能源需求不断升级的压力下，人们逐渐的不再满足于初级能源的直接利用，而是把这些初级能源经过加工，形成更纯净，更高级的能源，这样就逐渐形成了矿产资源加工这门学科。在能源的开发过程中大多数能源都离不开加工这一环节。而矿产资源加工概论这门课正是介绍了各类资源的加工工艺以及流程。下面我就我国矿产资源加工环节中的破碎环节所应用的破碎理论的研究发展简单地介绍一下。1、 摘要： 破碎理论是研究破碎过程与破碎能量消耗关系的学说；它是是解决物料粉碎与能量消耗关系的理论基础。它对于优化能源，利用能源，乃至节约能源都有着重要的意义。当然，随着科技的发展，再回顾破碎理论的发展，已经显现出了它的局限性。寻找出更符合时代，矿产加工技术的破碎理论已经成为这个行业技术发展的迫切需要。在文章中简单介绍了几种破碎理论。2、 关键词：破碎理论、 面积学说、体积学说、裂缝学说、功耗、比例系数等等3、 正文：随着理论研究发展，世界上破碎理论大致分为以下三种学说;1 面积学说：面积学说由德国学者P.R雷廷格(Rittinger)于1867年提出，这是最早的系统的破碎理论。事实上，物料表面上的质点与其内部不同，物料表面，为此雷廷格认为：L物料破碎时，外力做的功用于产生新表面积，即破碎的功耗A1，与新生表面积S成正比，若比例系数为K1，则A1=K1S。假设破碎一块矿石的功耗为dA=r1ds 式中 r1-比例系数（生成一个单位新表面所需的功），也称比表面能。 再设D为矿块直径，k1、k2分别为由直径求表面化积与求体积的形状系数，则k1D2、k2D2分别为表面积与体积。为单位体积矿石的重量，则重为Q的矿石中含有直径的矿块数n=Q/(K2D3)，于是把矿石D从破碎到d所需的功 A1= = （8-7a） 或 （8-7b） 式中 综合比例系数， 当D一定时，功耗与破碎比减1成正比：当i一定时，功耗A1与原料粒度D成反比。2 体积学说 ：体积学说是俄国学者吉尔切夫与德国学者基克(Kick)各自独立提出的。体积学说认为：破碎时，外力对物料做的功用于使物料以生变形，变形达到极限时物料即破碎。而物料蓄有的变形能与体积成正比，帮认为破碎机的功耗A2与物料的体积变形V成正比，若比例系数为K2 ，则A2=K2V。依照面积学说公式的推导方法，也可推导出体积学说的功耗公式如下：A2=2.303K2Qlgi (8-8) 式中 K2-综合比例系数（ ，其中r2破碎单位体积物料所需的功）。 由式（88）看出，破碎单位重量物料的功耗A2 破碎比 i的对数成正比。3 裂缝学说：F.C磅德（F.C.Bond）在整理了破碎与磨碎的经验资料后，于1952年提出了一个计算破碎功耗的公式，其原形为 (8-9) 式中W-将一短吨（907.175kg）入料度为F的物料破碎到料粒度为P所耗的功，kwh/短t； F、P-分别为80%的入料与排料所能通过的方形筛孔宽，m； Wi-功指数；kWh/短t。 Wi，是理论上无限大的粒度破碎80%可以通过100m筛孔宽（或65%可通过200目筛孔宽）时所需的功，它在一定程度上表示物料粉碎的难易程式度，即可碎或可磨性。 在建立了上面经验公式以后，然后寻找理论解释，榜德解释为：破碎物料时，外力所做的功先是使物体变形，当变形超过限度后即生成裂缝，裂缝形成以后，储存在物体内的变形能促使裂缝扩展并生成断面。输入功的有用部分转化新生表面上的表面能，其它部分成为热损失。因此，破碎所需的功，应考虑变形能和表面能两项，变形能和体积成正比，表面能与表面积成正比。假定等量考虑这两项，所需的功应当同它们的几何平均值成正比，即与 成正比例。对于单位体积的物体，就是与 成正比。 根据榜德所作的解释，可将重量为Q的矿物从D破碎d到所需的功耗A3为 （8-10） 式中 K3-综合比例系数。 以上三种理论，以榜德裂缝学说具有较大的应用价值。在应用中关键是测定功指数Wi ，其测定和计算方法不止一种，榜德提出了在实验室中通过测定矿石可碎裂性及可磨性而计算功指数的几种方法： （1）用榜德设计的专用双摆锤式冲击试验机测出矿石的冲击破碎强度，再测知矿大石的真密度过，矿石的破碎功指数由下式计算： Wi=2.59C/Sg （*-11） （2）用DL为305610的榜德棒磨机，测出它每转一新生成的试验的筛孔P1 以下粒级的物料重工业量GrP(g) ，即棒磨可磨性系数；再测知给予矿和产品中试验筛孔80%以下的粒度F80及P80（均为m），球磨机功指数Wt按下式计算： Wik=62/（P1）0.23(Grp)0.625( ), KWh/t (8-12) （3）用DL为305305mm的榜德球磨机，测出球磨性系数 ，即球磨机每转一转新产生的试验筛孔P1 以下粒级的物料重量，球磨功指数Wib 由下式计算： Wib=44.45/(P1)0.23(Gbp)0.82 , KWh/t (8-13) 上述实验室中测得的功指数称为实验室功指数。按式（812）计算的功指数与内径为2.4m（8英尺）的溢流型棒磨机开路湿式闭路磨矿的球磨功指数 一致如果磨机的工作条件不同，则应对所计算功指数加以修正。 还可根据工厂的数据计算磨矿机的操作功指数： Wi=W/ (8-14)以上三种学说都是从功耗方面研究。从某一角度来研究破碎过程得出的理论，这也就注定了这些理论是不全面或者不完整的。面积学说只注意了新生表面积所需要能量，而忽视了物料破碎前先出现变形和实际中物料又是非均质的。体积学说只考虑了破碎时的变形能，没有考虑到新生表面积的增加，同样具有片面性。裂缝学说是介于面积学说与体积学说之间，提出破碎功耗与D5/2成比例, 但没有充足的理论根据。当然，当今世界还存在其它的破碎理论学说，这些学说无不是对矿产资源加工有着巨大贡献。然而，这并不能改变当今的破碎理论仍滞后于当今技术的发展。所以，破碎理论的研究发展还是我们关注和重视的发展之一。4、 总结：理论的研究是产业进步的基础，而产业的进步又推进了理论的进步，二者相辅相成，不可或缺。破碎理论的研究发展俨然成为当今世界资源加工业的重要课题。作为采矿专业的学生，我们面对的大多数是煤炭资源。得出煤炭资源也是需要加工的，例如选煤厂，就是对煤炭资源加工的一个场所。当然，煤炭的加工相对于其他资源的加工要简单得多。作为煤炭行业的一员，我有必要学习和帮助有关煤炭加工的技术。作为个人而言，多学点知识，多一条谋生的出路。面对当今世界破碎理论研究的片面性，我们应该多与自己所学专业结合，从交叉学科的角度入手打开破碎理论发展的瓶颈。5、 参考文献：1. 母福生 破碎理论的研究现状及发展要求 刊名：硫磷设计及粉体工程2. 李启恒 粉碎理论概要3. 破碎理论 百度文库4. 邓跃红 岩石在破碎过程中功耗三理论的讨论5. 破碎理论的几种分类 百度文库6. 矿产资源加工概论论文 百度文库7. 碎岩工程学 张祖培 地质出版社8. 破碎理论及破碎机的研究现状与展望 高强、张建华矿产资源加工概论附加题1、 破碎、磨矿和分级作业的作用由于矿床成因不同，从矿床中开采出来的矿石的浸染特性不同，各种有用矿物与脉石矿物之间彼此紧密共生，因此在进行选别作业以前必须将大块矿石破碎和磨碎到10.06毫米，甚至更细一些，使各种有用矿物呈单体分离状态。这就是破碎和磨矿作业的目的和任务。在破碎和磨矿作业中，为了提高破碎、磨矿机械的生产能力和减少物料的过粉碎，需要及时分出细小颗粒和粒度合格的那部分物料，这就需要加入粒度的分离作业分级。所以说分级是破碎和磨矿的辅助作业。而破碎，磨矿与分级作业是选别前后矿石的粒度准备作业。2、 重选、磁选、浮选的概念1 重选：即重力选矿。利用被分选矿物颗粒间相对密度、粒度、形状的差异及其在介质(水、空气或其他相对密度较大的液体)中运动速率和方向的不同，使之彼此分离的选矿方法。2 磁选：利用磁力清除油料中磁性金属杂质的方法。磁选的应用则是利用各种矿石或物料的磁性差异，在磁力及其他力作用下进行选别的过程。3 浮选：根据矿物颗粒表面物理化学性质的不同，从矿石中分离有用矿物的技术方法。3、 脱水和除尘的作用1. 脱水的作用：1 降低产品中的水分，满足一定产品的质量要求。2 减少运输费用。3 防止冻车或涨车，影响冬季铁路运输。4 回收分选过程中所使用大量的水2. 除尘的作用：净化工作环境，排除一些废弃的物料，减轻选矿的作业量。4、 谈谈你在课程学习后，对选煤工作的重新认识在学习这门课之前，我一直以为选煤作业只是将从矿井出来的原煤经过洗煤池，用水冲洗一遍，然后就看到出来的是比较湿的煤了。当然，现实中出来的煤本来就是湿的。所以也就没有深究。在学习这门课之后，才知道选煤其实不是