第二章-磨矿设备-自磨机

矿物加工设备第二章磨矿设备自磨机、半自磨机和砾磨矿物加工设备第二章磨矿设备自磨机(Autogenousmills,AG)砾磨机(Pebblemills)半自磨机(Semi-Autogenousmills,SAG)球磨机(Ballmills)棒磨机(Rodmills)破碎机(Crusher)矿物加工设备第二章磨矿设备1、磨矿基本概念◆对破碎产品进一步加工，达到矿物单体解离的目的，为选别作业提供合格原料。磨矿是大多数选矿厂的必备作业。由于这一步的能耗高及材料消耗高，且产品质量直接影响后面选别作业的指标，再加上磨矿的处理量实际上决定了选矿厂的处理量，因此磨矿作业是选矿前重中之重的作业。磨矿与破碎的作业制度差异？矿物加工设备第二章磨矿设备按磨矿介质分为四种：◆球磨机-以大小不同的钢球为磨矿介质；◆棒磨机-以钢棒为磨矿介质；◆砾磨机-河滩上的鹅卵石作为磨矿介质；◆自磨机(半自磨机)-矿块既是被磨对象又是磨矿介质。矿物加工设备第二章磨矿设备◆自磨：以被粉碎物料本身作为磨矿介质的磨矿。一般大块矿石为磨矿介质，代替钢球的作用。◆半自磨：在自磨机中加磨机容积7～15%的钢球，以保证自磨机的破碎能力及对矿石性质变化的适应性。◆砾磨：以砾石作为磨矿介质的磨矿。砾石可以是磨矿前某一适当粒级的破碎产物，也可以是前段磨矿排出的砾石或采用鹅卵石。1.矿石自磨基本概论与发展概况矿物加工设备第二章磨矿设备◆最早出现于二十世纪初期，二次世界大战中钢材价格猛涨曾刺激了矿石自磨的研究。◆上世纪50年代，美国哈丁公司将自磨机直径大幅度放大以后自磨机的生产能力能满足工业生产要求，使自磨技术取得突破并进入工业生产。◆自磨机能取代中碎、细碎及粗磨三个作业。自磨前面必须保留粗碎，后面必须保留球磨。(1)自磨发展简况矿物加工设备第二章磨矿设备◆上世纪60~70年代，自磨机和传统的碎磨设备一样也向大型发展，自磨机直径增大到10米、12米，甚至15米。◆50年代干式自磨占优势，60十年代湿式自磨获得普遍应用，70年代，自磨由过去铁矿上应用得多而扩展至有色金属矿。◆目前矿石半自磨已成为矿石自磨的主要形式，纯自磨很少见用。矿物加工设备第二章磨矿设备(2)砾磨发展简况◆砾磨也始自二十世纪初期，砾磨机成功用于工业生产是在容积大幅度放大后生产能力赶上同规格球磨机才实现的。◆早先砾磨介质是去河滩捡鹅卵石，后来就用一定粒度级别的矿块作介质。◆砾磨因为不用钢球，产品缺少铁质污染且选别指标还较好。特别在磨矿产品需进行化工处理的铀矿处理中，因为可以减少酸浸的酸耗，砾磨得到较多的应用。◆由于效率较低，目前砾磨应用很少。矿物加工设备第二章磨矿设备2.自磨机(半自磨机)的结构与磨矿原理湿式半自磨机矿物加工设备第二章磨矿设备

Φ4000×1400干式自磨机结构示意图1-給矿漏斗；2-筒体部分；3-排矿漏斗；4-传动部分颚干式自磨机的结构及特点1矿物加工设备第二章磨矿设备

◆干式自磨机如上图所示，由給矿漏斗部、筒体部、传动部、排矿漏斗部、基础部及润滑装置等组成。◆干式自磨机和球（棒）磨机相比其结构特点为：

（1）筒体的径长比大、筒体短、中空轴颈短，便于物料给入和分级，缩短物料在磨机中滞留时间，并抑制其轴向析离现象（即大块集中在給矿端，小块集中在排矿端）的产生，从而提高生产能力和强化磨碎过程的选择性。矿物加工设备第二章磨矿设备（2）端盖与筒体垂直，端盖上有两个环状波峰衬板，实践证明，装不装波峰衬板差别很明显，装时，磨机生产率显著提高，而能量消耗大幅降低，同时产品粒度较细，也没有偏析现象产生。

（3）筒体上除敷有平板衬板外，还每隔一定距离高度的丁字形提升衬板，它的主要作用是在筒体转动时把物料提升到一定高度而抛落，从而使被粉碎物料获得足够的、比球磨机大得多的能量产生冲击作用。矿物加工设备第二章磨矿设备5500×1800㎜湿式自磨机结构示意图1—给矿小车；2—波峰衬板；3—端盖衬板；4—筒体衬板；5—提升衬板；6—格子板；7—圆筒筛；8—自返装置颚湿式自磨机的结构及特点1湿式自磨机三维结构图矿物加工设备第二章磨矿设备◆湿式自磨机结构特点：

（1）湿式自磨机结构如上图所示，与干式自磨机相似，所不同的是端盖为锥形，端盖上只有一圈波峰衬板；

（2）在排矿端上装有格子板，以控制排矿；

（3）在中空轴颈内同心安装着一圆筒筛，圆筒筛内又同心安装带螺旋内套的自返装置，由格子孔流出的矿浆经圆筒筛，筛上返回再磨，筛下产物排至圆筒筛与中空轴颈内套构成的空间后排除，为合格产品。矿物加工设备第二章磨矿设备半自磨机排矿端安装的圆筒筛溢流型球磨机排矿端安装的圆筒筛矿物加工设备第二章磨矿设备半自磨机筒体2种外形锥形(湿式)平板形(干式)矿物加工设备第二章磨矿设备自磨机结构特点（4点）与常规球磨机和棒磨机相比，自磨机在机械结构方面的突出特点：（1）自磨机的筒体直径D很大、长度L很短，长径比一般为0.35左右，仅为普通球磨机的1/4到1/3、棒磨机的1/7到1/4。自磨机的筒体直径大是为了保证物料块落到底角时有足够大的冲击破碎力，而长度短则是为了防止物料在筒体轴向上发生粒度偏析现象，干扰磨碎过程的正常进行。（2）自磨机的两个端盖几乎与筒体垂直，而且在端盖内侧还设有三角形断面的波峰衬板。波峰衬板除能对物料起到一定的破碎作用外，还能引起物料块翻滚，帮助消除物料块沿筒体内壁的下滑，减轻衬板磨损。矿物加工设备第二章磨矿设备High(1.5-3)Medium(1/1)Low(1/1.5–1/3)半自磨机筒体D/L值D:筒体内径；L：筒体工作长度端盖内侧三角形断面的波峰衬板（3）自磨机的筒体内壁上除了铺有光滑衬板外，还装有丁字形提升衬板，以便把物料块提升到足够的高度，这样既可保证物料块落下时具有足够的冲击破碎力，又可以有效地减少物料块沿筒体内壁的下滑，减轻衬板磨损。（4）自磨机的给料中空轴颈的直径较大，以便于给入大块物料。正是由于自磨机给料中空轴颈的直径通常可达1200mm以上，所以磨机筒体上一般不需再设人孔。筒体上安装的丁字形提升衬板自磨机排矿端安装的格子矿物加工设备第二章磨矿设备湿式自磨机现场工作过程视频湿式自磨机装配过程及三维视频矿物加工设备第二章磨矿设备自磨机的最大特点是可以将来自采场的原矿(或粗碎产品)直接送入磨机，自磨机可将物料一次磨碎到-0.074mm，粉碎比可达4000～5000，比球、棒磨机高十几倍。

自磨机是一种兼有破碎和粉磨两种功能的新型磨矿设备。它利用被磨物料自身为介质，通过相互的冲击和破碎作用实现粉碎，自磨机因此而得名。自磨机还被叫做无介质磨机。矿物加工设备第二章磨矿设备3.自磨机(半自磨机)的磨矿原理◆矿石自磨原理，存在一定争议，有三种意见：◆（1）加拿大韦斯顿（D.Weston）提出，自磨机中的磨矿作用有三种：1）矿块自由下落时的冲击作用；2）矿石由压应力突变为张应力的瞬时应力作用；3）矿块之间相互摩擦作用。第1）、第3）两种作用没有什么争议，第2）种作用则根据不足，因为在直径大的自磨机中，矿石由下而上的过程中是有相当时间间隔的，实际计算表明，矿石从在下面受压到上面撤消压力，至少都有1.5～2.0秒的时间间隔。颚自磨原理1矿物加工设备第二章磨矿设备因此，矿石受压到压力消失是个“渐变”过程，故第2）种作用不存在。◆（2）F.C.邦德的学生C.A.罗兰（Rowland）认为，自磨机中更多的是磨削作用或摩擦作用，冲击作用较少，即认为以磨削为主。◆（3）第三种意见认为，自磨机中的磨矿作用和球磨机中一样，仍是冲击和磨削两种作用。矿物加工设备第二章磨矿设备物料运动轨迹图矿物加工设备第二章磨矿设备同步电动机通过传动部的传动而带动筒体部转动，当筒体转动时，装在筒体内的研磨介质—钢球和矿块在摩擦力和离心力的作用下，随着筒体回转而被提升到一定的高度，然后按一定的线速度而被抛落，矿石受下落钢球和矿块的撞击、矿块与磨机衬板的冲击及矿块之间的磨剥作用而被粉碎，并借助于水的冲力将被磨碎的合格物料送到圆筒筛。

磨碎的物料，通过格子板从湿式自磨机内排出（浆体），经过圆筒筛筛分后，筛上的粗粒物料由被反向旋转的螺旋叶片送回自磨机内再磨，筛下的细粒部分则通过排料中空轴颈派出，成为磨碎产物。湿式（半）自磨机磨矿过程矿物加工设备第二章磨矿设备

在自磨过程中，磨机中大于100mm的矿石起研磨介质的作用，小于80mm大于20mm的矿石磨碎能力差，其本身也不易为大块矿石磨碎（这部分物料通常称为“难磨颗粒”），为了提高自磨机的磨矿效率，许多矿山在自磨机中加入了部分（约6%～l2%）钢球，使磨矿效率大为提高。因此又出现了半自磨机，如加拿大的希米尔加米选矿厂、艾兰选矿厂，洛奈克斯选矿厂等。矿物加工设备第二章磨矿设备产品型号的意义及技术参数

产品型号的意义φ8.8×4.8m半自磨机│││└──筒体工作长度(m)└─────筒体内径(m)矿物加工设备第二章磨矿设备4.自磨(半自磨)的影响因素◆(1)给矿粒度

不小于250～300mm为宜，需有一定的粗细搭配，粗、细各占一半，磨矿效果最佳。在自磨过程中，物料既是被磨对象，又是磨碎介质，因而给料粒度特性对自磨过程的影响远远大于对常规磨碎过程的影响。给料中最大块的粒度过小或粗粒的含量偏低，会因冲击破碎作用太弱而导致顽石在磨机内形成积累。矿物加工设备第二章磨矿设备◆(2)充填率

充填率以30－40％为宜。自磨机的充填率：被磨物料及其颗粒之间的间隙与磨机筒体有效容积之比（百分数）。有时也用料位表示。料位：物料在磨机筒体内所占据的高度。自磨过程中应保持适宜的充填率。试验表明，随着充填率的增加消耗的功率也增加，当充填率增加到某一范围时（通常35％～40％），功率达到最大值；若继续增加充填率则功率下降，产量下降，磨机工作失常，出现“胀肚”现象。矿物加工设备第二章磨矿设备◆(3)转速率

一般为65％~90％，多数采用70％~80％。

一般来说，充填率大时则转速率应低些，否则容易出现离心现象；当给料中大块含量低时，转速率也应低一些，以降低大块物料的消耗速度，维持较长时间的冲击破碎作用。此外，粗磨时可适当增加提升衬板的高度，降低磨机转速率；而细磨时则可以适当增加磨机的转速率，降低提升衬板的高度。矿物加工设备第二章磨矿设备◆(4)附加钢球矿石自磨就是为了取代钢介质，一般不宜附加钢球。目的：自磨有时加少许（磨机容积的2％左右）钢球（直径100～150mm）主要是为了破碎难磨粒子；半自磨中加6％～10％的钢球除破碎难磨粒子之外，也是为了弥补大块物料不足及维持磨矿过程的稳定。优点：加入少量钢球，可以大幅度提高自磨机的生产率，降低磨碎功耗。缺点：衬板磨损加剧，钢耗明显上升。应根据具体情况，慎重考虑是否需要添加钢球，以及加入的数量。矿物加工设备第二章磨矿设备3.自磨机(半自磨机)的磨矿工艺流程1

.自磨工艺流程自磨(AG)流程自磨+球磨(AB)流程自磨+球磨+顽石破碎(ABC)流程自磨+砾磨(AP)流程自磨+砾磨+破碎(APC)流程

*C:Crusher矿物加工设备第二章磨矿设备2.半自磨工艺流程半自磨(SAG)流程半自磨+球磨(SAB)流程半自磨+球磨+破碎(SABC)流程矿物加工设备第二章磨矿设备3.单段自磨/半自磨流程(AG/SAG)经粗碎后的矿石给入自磨机，自磨机排料经分级后得到的粗粒级返回自磨机。溢流是最终磨矿产品

当磨碎中硬以下矿石，磨碎产品粒度要求较粗，-200目占60％左右可采用一段闭路自磨流程。为了控制自磨产品的粒度，一段自磨均成闭路，且除了设有检查分级外，一般还设有控制分级。用作检查分级的设备有圆筒筛、振动筛、弧形筛、螺旋分级机等，作为控制分级的设备，除个别采用螺旋分组机外，多数为水力旋流器。

一段自磨流程的特点是，工艺流

程简单，配置简单，能充分发挥

自磨技术的特点。澳大利亚Cannington银铅矿半自磨回路矿物加工设备第二章磨矿设备4.自磨/半自磨-球磨流程(AB/SAB)经粗碎后的矿石给入自磨机，自磨机排料经分级后得到的粗粒级返回自磨机，筛下产品经入分级，分级沉砂进入球磨，磨矿产品返回分级，溢流进入下一个作业。矿物加工设备第二章磨矿设备某铁矿SAB流程(带预选作业)矿物加工设备第二章磨矿设备(S)AB流程：BallmillFlotation/leachSAGmill澳大利亚世纪锌矿矿物加工设备第二章磨矿设备5.自磨/半自磨-球磨-破碎流程(ABC/SABC)SABC碎磨流程: SABC 流程是把半自磨机中排出来的全部“难磨粒子”经细碎机破碎后，再返回半自磨机。自磨产品经筛分分级，筛下产物即分级后的沉砂送第二段球磨;筛上产品经过皮带运输机运至顽石仓，再经皮带给矿机给到顽石破碎机，破碎后的产品返回半自磨机。矿物加工设备第二章磨矿设备澳大利亚凯迪选矿厂SABC破磨流程，每天五万吨原矿处理量球磨：17.5MW半自磨：20MW矿物加工设备第二章磨矿设备JKSimMet模拟SABC磨矿回路矿物加工设备第二章磨矿设备墨西哥矿物加工设备第二章磨矿设备半自磨（自磨）技术日臻成熟，半自磨（自磨）工艺流程已经成为流程先进可靠，设备大型高效，投资省见效快，无粉尘污染，粉磨流程短，改善浮选环境，消除或降低铁离子对有用矿物的污染，对黏性、含水率高的矿物磨矿效果更适应，特别受1000万t /a以上的大型选厂青睐的工艺流程，使自磨、半自磨技术得到迅猛发展。自磨(半自磨)的磨矿流程的优点：矿物加工设备第二章磨矿设备每天五万吨选矿厂1台10台80台2万千瓦半自磨(12.2米直径）2千千瓦球磨机(4.5米直径)250千瓦球磨机(2.7米直径)矿物加工设备第二章磨矿设备4.自磨机、砾磨机生产率根据半工业试验数据按下式计算生产率：

Q＝Q1(D/D1)kL/L1式中Q－待计算自磨机的生产率，t/h；

Q1－半工业试验自磨机的生产率，t/h；

D－待计算自磨机筒体直径，