碎矿与磨矿(A)试卷及答案

碎矿与磨矿(A)试卷及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.工程上常用的极限破碎比的定义是？A.给矿平均粒度与排矿平均粒度的比值B.给矿最大粒度与排矿最大粒度的比值C.排矿最大粒度与给矿最大粒度的比值D.给矿粒度范围与排矿粒度范围的比值2.选矿厂粗碎作业最常选用的破碎设备是？A.颚式破碎机B.标准型圆锥破碎机C.短头型圆锥破碎机D.双辊破碎机3.下列关于筛分效率的说法，正确的是？A.筛下产物质量与给矿质量的比值B.筛下产物中小于筛孔尺寸的物料质量与给矿质量的比值C.筛下产物中小于筛孔尺寸的物料质量与给矿中小于筛孔尺寸的物料质量的比值D.给矿中小于筛孔尺寸的物料质量与筛上产物中大于筛孔尺寸的物料质量的比值4.下列破碎功耗学说中，更适用于粗碎作业阶段的是？A.雷廷格表面积学说B.基克体积学说C.邦德裂缝学说D.以上均不适用5.常规溢流型球磨机的磨矿介质（钢球）充填率通常控制在什么范围？A.10%~20%B.25%~35%C.40%~50%D.60%~70%6.下列分级设备中，属于干式分级设备的是？A.螺旋分级机B.水力旋流器C.空气分级机D.耙式分级机7.闭路磨矿流程中，循环负荷率（返砂比）的定义是？A.返砂质量与磨机新鲜给矿质量的比值B.返砂质量与磨机排矿质量的比值C.返砂质量与分级溢流质量的比值D.分级溢流质量与磨机新鲜给矿质量的比值8.下列哪种破碎机的产品粒形好（针片状含量低），适合破碎脆性中硬物料？A.颚式破碎机B.圆锥破碎机C.反击式破碎机D.辊式破碎机9.自磨机的磨矿介质主要是？A.钢球B.钢棒C.被处理的矿石本身D.砾石10.衡量磨矿作业综合技术经济效果的核心指标是？A.磨矿机台时处理能力B.磨矿效率C.分级效率D.循环负荷率二、判断题（每题1分，共10分）1.碎矿段数的确定仅取决于总破碎比，与矿石硬度、设备类型无关。2.筛分设备的处理能力越大，其筛分效率越高。3.格子型球磨机的排矿速度快于溢流型球磨机，更适合粗磨作业。4.水力旋流器的分级粒度随给矿压力增大而变粗。5.矿石的邦德功指数越大，说明矿石越容易磨碎。6.短头型圆锥破碎机的破碎腔平行带更长，适合细碎作业。7.磨矿介质的尺寸越大，选择性磨矿作用越好。8.开路碎矿流程的产品粒度均匀，适合大规模选矿厂采用。9.螺旋分级机的处理能力主要由螺旋直径决定，直径越大处理能力越高。10.半自磨机中钢球的充填率通常为筒体有效容积的8%~15%。三、名词解释（每题3分，共15分）1.破碎比2.筛分效率3.循环负荷率（返砂比）4.磨矿效率5.邦德功指数四、简答题（每题5分，共25分）1.简述碎矿与磨矿作业在选矿厂中的地位与作用。2.对比颚式破碎机与圆锥破碎机的主要优缺点。3.简述影响筛分效率的主要因素。4.简述格子型球磨机与溢流型球磨机的结构差异及适用场合。5.对比开路磨矿与闭路磨矿的优缺点及适用场合。五、计算题（每题10分，共20分）1.某选矿厂采用1500×3000mm振动筛对破碎产品进行检查筛分，已知给矿量为120t/h，给矿中小于筛孔尺寸（12mm）的物料质量分数为65%；筛下产物产量为72t/h，经检测筛下产物中小于12mm粒级的质量分数为96%。试计算该振动筛的筛分效率。η其中：-α为给矿中小于筛孔粒级的质量分数，本题α=-β为筛下产物中小于筛孔粒级的质量分数，本题β=-θ为筛上产物中小于筛孔粒级的质量分数，需通过物料平衡计算。第一步，根据物料平衡计算筛上产物的合格粒级含量θ：给矿中合格粒级总质量=筛下合格粒级质量+筛上合格粒级质量Q代入数据Q=120 12078解得θ=第二步，代入筛分效率公式计算：η2.某闭路磨矿流程中，分级机给矿（即磨机排矿）中-200目粒级的质量分数为30%，分级溢流中-200目粒级的质量分数为65%，分级返砂中-200目粒级的质量分数为10%。若该流程的新鲜给矿量为50t/h，试计算：（1）循环负荷率（返砂比）；（2）磨机的总给矿量。C其中：-Qs为返砂质量流量，Q-α为分级机给矿（磨机排矿）中指定粒级的质量分数，本题α=-β为分级溢流中指定粒级的质量分数，本题β=-θ为分级返砂中指定粒级的质量分数，本题θ=（1）计算循环负荷率：代入公式得：C（2）计算磨机总给矿量：磨机总给矿量为新鲜给矿量与返砂量之和：Q代入数据Qf=50Q六、综合分析题（共10分）1.某选矿厂一段闭路磨矿系统在生产过程中突然出现磨矿机“胀肚”（饱磨）现象，试分析：（1）磨矿机胀肚的主要现象有哪些？（3分）（2）引起胀肚的可能原因有哪些？（4分）（3）应采取哪些应急处理措施？（3分）参考答案与解析一、单项选择题1.答案：B解析：极限破碎比采用给矿和排矿的最大粒度（通常取95%通过率对应的粒度）计算，工程应用中便于测量和估算，是最常用的破碎比表示方法。2.答案：A解析：颚式破碎机结构简单、进料粒度大、可处理坚硬物料，适合粗碎；标准圆锥用于中碎，短头圆锥用于细碎，双辊破碎机多用于细碎或超细碎。3.答案：C4.答案：B解析：基克体积学说认为破碎功与物料体积变化成正比，适用于破碎比小、新生表面积少的粗碎阶段；雷廷格学说适用于细碎与磨矿阶段；邦德学说介于两者之间，适用于中碎、细碎与粗磨。5.答案：C解析：充填率过高会导致磨机“胀肚”，过低则磨矿效率不足，常规球磨机的钢球充填率一般为35%~50%，溢流型略低于格子型，40%~50%为常见控制范围。6.答案：C7.答案：A8.答案：C解析：反击式破碎机依靠冲击作用破碎物料，产品粒形规整、针片状含量低，适合破碎石灰石等脆性中硬物料；颚式与圆锥破碎机为挤压破碎，产品针片状含量较高。9.答案：C解析：自磨机利用矿石自身作为磨矿介质，通过矿石之间的冲击、研磨作用实现破碎；半自磨机需添加少量钢球（充填率8%~15%）辅助磨矿；砾磨机以砾石为介质。10.答案：B解析：磨矿效率指单位磨矿能耗（通常为1kW·h）所产生的新生指定粒级的物料质量，综合考虑了能耗与磨矿效果，是评价磨矿作业的核心指标。二、判断题1.答案：错误解析：碎矿段数除与总破碎比有关外，还受矿石硬度、嵌布粒度、设备破碎比、生产规模等多种因素影响。2.答案：错误解析：处理能力与筛分效率是筛分作业的两个独立指标，通常存在此消彼长的关系：处理能力过大时，物料在筛面上停留时间不足，筛分效率会下降。3.答案：正确解析：格子型球磨机排矿端设有格子板，可强制排矿，矿浆停留时间短、过磨少，处理能力大，适合粗磨；溢流型靠矿浆液面自然溢流排矿，停留时间长，适合细磨。4.答案：错误解析：给矿压力增大时，旋流器内离心力增强，细颗粒更易进入溢流，分离粒度（分级粒度）会变细。5.答案：错误解析：邦德功指数是将物料破碎到P80=100μm所需的单位能耗，功指数越大，说明矿石越难磨，磨矿所需能耗越高。6.答案：正确解析：标准型圆锥破碎机破碎腔浅、平行带短，处理量大，用于中碎；短头型破碎腔深、平行带长，产品粒度细，用于细碎。7.答案：错误解析：大尺寸介质以冲击破碎为主，适合粗粒级磨矿，但选择性差；小尺寸介质比表面积大，以研磨作用为主，选择性磨矿效果更好，适合细磨。8.答案：错误解析：开路碎矿流程无检查筛分，产品粒度不均匀，存在过大颗粒，仅适用于小型选矿厂或对产品粒度要求不高的场合；大规模选矿厂多采用闭路碎矿流程。9.答案：正确10.答案：正确三、名词解释1.答案：破碎过程中，物料粒度减小的程度，通常用给矿粒度与排矿粒度的比值表示。根据粒度表示方法不同，可分为极限破碎比（最大粒度之比）、平均破碎比（平均粒度之比）等，工程上常用极限破碎比。2.答案：评价筛分过程完善程度的指标，指实际得到的筛下产物中小于筛孔尺寸的物料质量，与给矿中小于筛孔尺寸的物料质量的百分比，反映了给矿中细粒级通过筛面的比例。3.答案：闭路磨矿流程中，分级设备的返砂（沉砂）质量与磨矿机新鲜给矿质量的比值，通常以百分数表示，是闭路磨矿的重要操作参数。4.答案：衡量磨矿作业综合效果的指标，通常指单位磨矿能耗（如1kW·h）所产生的新生指定粒级（如-200目）的物料质量，也可用单位容积生产率、单位介质生产率等方式表示。5.答案：表示物料可磨性/可碎性的指标，指将理论上粒度无限大的物料破碎到80%通过100μm时，单位质量物料所需的功，单位通常为kW·h/t。功指数越大，物料越难破碎/磨碎。四、简答题1.答案：(1)准备作业：为后续选别作业提供符合粒度要求的入选物料，使有用矿物充分单体解离，是选别作业的前提；(2)影响选别指标：磨矿产品的粒度组成、解离度直接决定选别作业的精矿品位、回收率等指标；(3)能耗与成本占比高：碎磨作业的能耗占选矿厂总能耗的60%~70%，基建与运营成本占比也较高，是选矿厂节能降耗的核心环节；(4)影响后续作业：碎磨产品粒度还会影响脱水、尾矿处理等后续工序的效率与成本。（答出任意5点即可得满分，表述合理酌情给分）2.答案：颚式破碎机优点：结构简单，设备造价低，维护检修方便，可破碎坚硬、大块物料，对物料湿度、粘性的适应性较强；缺点：破碎比小（通常3~6），产品粒形差（针片状含量高），间歇工作，处理能力较低，工作时冲击振动大。圆锥破碎机优点：连续工作，处理能力大，破碎比大（通常6~10），产品粒度均匀，粒形较好，冲击振动小；缺点：结构复杂，造价高，维护检修难度大，不适宜破碎粘性、潮湿物料。（两类设备各答出2~3点即可得满分，表述合理酌情给分）3.答案：主要分为三类：(1)物料性质：包括粒度组成（难筛粒含量越高效率越低）、湿度与含泥量（易粘堵筛孔）、颗粒形状等；(2)筛分设备性能：包括筛孔形状与尺寸、筛面运动方式（振动筛效率高于固定筛）、筛面倾角、筛面长度与宽度等；(3)操作条件：包括给矿量（处理能力过大效率下降）、给矿均匀性、筛面磨损情况等。（答出任意5点即可得满分，表述合理酌情给分）4.答案：结构差异：格子型球磨机的排矿端设有带格筛的格子板和提升衬板，通过格子板强制排矿；溢流型球磨机无格子板，靠矿浆液面高出排矿中空轴颈后自然溢流排矿。适用场合：格子型球磨机排矿速度快，矿浆停留时间短，过磨少，处理能力大，适合粗磨作业（产品粒度一般大于0.2mm），多用于一段磨矿；溢流型球磨机结构简单，矿浆停留时间长，易产生过磨，适合细磨作业（产品粒度一般小于0.1mm），多用于二段磨矿。5.答案：开路磨矿优点：流程简单，设备数量少，基建投资低，操作维护简单；缺点：产品粒度不均匀，过磨与欠磨并存，磨矿效率低，处理能力小，产品粒度不易控制。适用场合：小型选矿厂、对产品粒度要求不高的粗磨作业，如棒磨开路、自磨开路流程。闭路磨矿优点：产品粒度均匀，过磨少，磨矿效率高，处理能力大，可通过调整循环负荷灵活控制产品粒度；缺点：流程复杂，设备数量多，基建投资高，操作维护难度大。适用场合：大、中型选矿厂，对产品粒度与解离度要求严格的细磨作业，是常规选矿厂最常用的磨矿流程。（两类流程各答出2点优缺点及适用场合即可得满分，表述合理酌情给分）五、计算题1.答案：约88.6%解析：筛分效率的计算公式为：2.答案：（1）175%；（2）137.5t/h解析：闭路磨矿稳态下，分级溢流产量等于新鲜给矿量，对-200目粒级进行物料平衡推导，可得循环负荷率计算公式：六、综合分析题1.答案：（1）主要现象：①听觉上：磨机运行声音由清脆的钢球撞击声变为沉闷的“嗡嗡”声，严重时钢球撞击声基本消失；②视觉上：磨机排矿量异常（初期增大、后期减少甚至吐矿），排矿粒度变粗，分级溢流跑粗、返砂量骤增；③仪表上：磨机主电机电流先升高后降低，严重胀肚时电流远低于正常工作值。（每点1分，共3分，表述合理酌情给分）（2）可能原因：①给矿量过大，超出磨矿机的额定处理能力；②矿石性质变化（硬度增大、给矿粒度变粗、含泥量升高），磨矿难度增加；③磨矿浓度过高，矿浆粘度大，介质的冲击与研磨作用被削弱；④磨矿介质参数不合理（充填率过低、级配不当、介质消耗过多未及时补加），磨矿能力不足；⑤分级设备工作异常（如螺旋转速过低、水力旋流器堵塞），返砂量异常增大，加重磨机负荷。（每点1分，答出任意4点即可得满分，表述合理酌情给分）（3）应急处理措施：①立即减少或停止给矿，同时适当增加磨矿给水，降低磨矿浓度，加快矿浆排出；②调整分级设备操作（如提