碎矿与磨矿考试试题及答案

碎矿与磨矿考试试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.选矿厂粗碎作业的典型给矿粒度范围是：A.500~1500mmB.100~500mmC.5~100mmD.0.074~5mm答案：A解析：粗碎为碎矿流程首段，处理原矿，给矿粒度一般为500~1500mm；100~500mm为中碎典型给矿粒度，5~100mm为细碎典型给矿粒度，0.074~5mm多为磨矿作业给矿粒度。2.下列哪种破碎机属于利用冲击作用破碎矿石的设备？A.颚式破碎机B.圆锥破碎机C.反击式破碎机D.辊式破碎机答案：C解析：颚式、圆锥、辊式破碎机均以挤压破碎作用为主；反击式破碎机依靠高速旋转板锤的冲击作用及矿石反弹碰撞实现破碎。3.筛分效率的定义是指筛下产品中小于筛孔尺寸的颗粒质量与什么的比值？A.入筛物料总质量B.入筛物料中小于筛孔尺寸的颗粒质量C.筛上产品总质量D.筛下产品总质量答案：B解析：这是选矿行业通用的筛分质效率定义，区别于仅按重量计算的量效率，更能反映筛分作业的实际分级效果。4.球磨机的临界转速是指什么状态下的筒体转速？A.磨矿介质开始随筒体做离心运动B.磨矿介质达到最大抛落高度C.磨矿介质完全处于泻落状态D.磨矿介质充填率达到最大值答案：A解析：临界转速是使筒体内最外层磨矿介质刚好随筒体一起旋转、不再发生下落运动的最低转速，此时介质处于离心运动状态，失去磨矿作用。5.下列关于简摆式颚式破碎机特点的说法，正确的是？A.动颚做复杂摆动，垂直行程大B.动颚做简单圆弧摆动，水平行程小C.破碎比通常大于复摆式D.多用于中小型选矿厂细碎作业答案：B解析：简摆式颚式破碎机动颚绕悬挂轴做简单圆弧摆动，水平行程较小、垂直行程也小，破碎比相对较低，多用于大型选矿厂粗碎作业；复摆式动颚做复杂摆动，垂直行程大，破碎比高，多用于中小型厂的粗中碎。6.磨矿作业中，循环负荷（返砂比）指的是？A.分级机返砂质量与分级机溢流质量的比值B.分级机返砂质量与磨矿机新给矿质量的比值C.磨矿机排矿质量与新给矿质量的比值D.分级机溢流质量与新给矿质量的比值答案：B解析：循环负荷是闭路磨矿的核心参数，定义为分级返砂（返回磨矿机的粗粒产物）的质量与磨矿机新给矿质量的比值，通常用百分数表示。7.水力旋流器的分级粒度（d50A.给矿压力升高B.沉砂口直径增大C.溢流管直径增大D.给矿浓度降低答案：C解析：溢流管直径增大时，更多粗粒级颗粒可随内旋流进入溢流，导致分级粒度（d508.下列哪种磨矿介质形状适用于粗磨作业（给矿粒度较粗）？A.球形介质B.棒形介质C.柱形介质D.立方形介质答案：B解析：棒磨机以棒形介质为研磨体，介质与矿石为线接触，首先破碎粗粒级矿石，不易过粉碎，适合粗磨作业及脆性矿石的磨矿；球形介质多用于细磨。9.三段一闭路碎矿流程中的“闭路”是指哪段作业与筛分形成闭路？A.粗碎B.中碎C.细碎D.预先筛分答案：C解析：三段一闭路是选矿厂最常用的碎矿流程，即粗碎→中碎→细碎+检查筛分，细碎排矿进入筛分，筛上产物返回细碎形成闭路，筛下产物为最终碎矿产品送磨矿作业。10.下列关于破碎比的说法中，属于极限破碎比定义的是？A.给矿最大粒度与产品最大粒度的比值B.给矿平均粒度与产品平均粒度的比值C.破碎机给矿口有效宽度与排矿口宽度的比值D.破碎机排矿口宽度与给矿口有效宽度的比值答案：C解析：极限破碎比用于破碎机选型，以给矿口有效宽度与排矿口宽度的比值表示，反映设备可达到的最大破碎能力；给矿最大粒度与产品最大粒度的比值为公称（真实）破碎比，平均粒度比值为平均破碎比。二、判断题（每题1分，共10分）1.碎矿作业的产品粒度越细越好，能够降低磨矿作业的负荷。答案：错误解析：碎矿产品粒度过细会大幅增加碎矿成本，碎磨作业需遵循“多碎少磨”原则，在经济合理的前提下降低碎矿产品粒度，并非越细越好。2.复摆式颚式破碎机的动颚在垂直方向的行程较大，有利于矿石的排出。答案：正确3.磨矿浓度越高，磨矿机的生产能力越大，因此生产中应尽量提高磨矿浓度。答案：错误解析：磨矿浓度过高会导致矿浆黏度增大，磨矿介质的冲击和研磨作用减弱，反而降低磨矿效率，且易产生过粉碎，需根据矿石性质和产品粒度要求控制适宜浓度。4.螺旋分级机的分级粒度比水力旋流器更细，适合处理细粒级物料。答案：错误解析：螺旋分级机的分级粒度通常较粗（一般大于0.15mm），水力旋流器依靠离心力分级，可实现更细的分级粒度（可达0.01mm级别），适合细粒分级。5.预先筛分的作用是预先分出给矿中已经符合粒度要求的细粒级，减少破碎机的给矿量。答案：正确6.球磨机的工作转速通常为临界转速的65%~85%。答案：正确解析：此转速范围内磨矿介质处于抛落运动状态，冲击和研磨作用配合最佳，磨矿效率最高；转速过高易出现离心运动，过低则介质泻落，冲击作用弱。7.开路磨矿流程没有分级设备返砂，因此磨矿产品粒度均匀，过粉碎轻。答案：错误解析：开路磨矿无分级返砂，矿石在磨矿机内停留时间差异大，易出现部分颗粒过磨、部分颗粒未达粒度要求的情况，产品粒度不均匀，过粉碎程度通常高于闭路磨矿。8.圆锥破碎机的破碎腔平行带越长，产品粒度越均匀。答案：正确9.筛分作业中，筛孔尺寸越大，筛分效率越高。答案：错误解析：筛分效率受筛孔尺寸、给料性质、操作条件等多因素影响，筛孔尺寸过大时，大量粗粒进入筛下，反而会降低筛分的质效率；只有在筛孔尺寸匹配分级要求时，才能获得较高效率。10.棒磨机的产品粒度比同规格球磨机更粗，且过粉碎现象少。答案：正确三、名词解释（每题3分，共15分）1.破碎比答案：破碎比是指碎矿作业中，给矿粒度与产品粒度的比值，反映矿石经过破碎后粒度减小的倍数，常用极限破碎比、公称（真实）破碎比、平均破碎比三种表示方法。2.磨矿效率答案：磨矿效率是指磨矿作业中，消耗单位能量所获得的合格粒级产物量，是衡量磨矿作业技术经济效果的核心指标，通常用单位电功耗处理的合格粒级质量表示。3.循环负荷（返砂比）答案：闭路磨矿流程中，分级机返砂（返回磨矿机的粗粒产物）的质量与磨矿机新给矿质量的比值，通常以百分数表示，是影响磨矿机处理能力和产品粒度的重要参数。4.筛分效率答案：筛分效率是指筛下产品中小于筛孔尺寸的颗粒质量与入筛物料中小于筛孔尺寸的颗粒质量的比值，通常以百分数表示，反映筛分作业的完善程度。5.临界转速答案：球磨机的临界转速是指使筒体内最外层磨矿介质刚好随筒体一起做圆周运动、不再发生下落运动的最低筒体转速，是确定磨矿机工作转速的重要依据。四、简答题（每题5分，共25分）1.简述“多碎少磨”原则的含义及技术经济意义。答案：(1)含义：在碎矿与磨矿的总功耗中，适当降低碎矿产品的最终粒度，将更多的细磨任务转移到碎矿作业完成，减少磨矿作业的负荷（1分）。(2)技术经济意义：①碎矿作业的单位能耗远低于磨矿作业（碎矿单位能耗约为磨矿的1/3~1/5），可显著降低碎磨总能耗，节约生产成本（2分）；②碎矿产品粒度均匀性好，可稳定磨矿作业给矿条件，提高磨矿效率，减少过粉碎（1分）；③可提高磨矿机的处理能力，扩大选矿厂生产规模（1分）。2.简述颚式破碎机与圆锥破碎机的适用场合及主要区别。答案：(1)适用场合：①颚式破碎机：多用于粗碎作业，处理坚硬、中硬矿石，适合中小型选矿厂或大型厂的粗碎首段（1分）；②圆锥破碎机：多用于中碎、细碎作业，处理中硬以上矿石，是大型选矿厂碎矿流程的核心中细碎设备（1分）。(2)主要区别：①破碎原理：颚式为间歇挤压破碎，圆锥为连续挤压破碎（1分）；②生产能力：同规格下圆锥破碎机生产能力远高于颚式破碎机（1分）；③产品粒度：圆锥破碎机产品粒度更均匀，过粉碎少，适合细碎作业（1分）。3.简述闭路磨矿流程的优缺点。答案：(1)优点：①磨矿产品粒度均匀，过粉碎程度轻，有利于后续选别作业指标提升（2分）；②磨矿机处理能力高，单位能耗低，适合大规模生产（1分）；③可通过调整分级参数灵活控制磨矿产品粒度，适应性强（1分）。(2)缺点：流程复杂，设备数量多，投资和操作维护成本较高，需配套分级设备（1分）。4.影响筛分效率的主要因素有哪些？答案：影响筛分效率的因素可分为三类：(1)物料性质：包括粒度组成（易筛粒含量越高效率越高）、含泥含水量（黏性物料易堵孔）、颗粒形状（球形、立方形颗粒易透筛）（2分）；(2)筛面性质：包括筛孔形状（圆形、方形、条形）、筛孔尺寸、筛面倾角、筛面运动方式（振动筛效率高于固定筛）（2分）；(3)操作条件：包括给矿量（给矿均匀且适宜时效率高）、给矿均匀性（沿筛面宽度均匀给料）（1分）。5.简述水力旋流器的工作原理及主要特点。答案：(1)工作原理：矿浆在一定压力下沿切线方向给入旋流器筒体，产生高速旋转运动，在离心力作用下，粗粒物料被甩向器壁，沿器壁向下运动从沉砂口排出；细粒物料随内旋流向上运动从溢流管排出，实现粒度分级（2分）。(2)主要特点：①分级粒度细，可达0.01mm级别，适合细粒分级（1分）；②结构简单，无运动部件，占地面积小，处理能力大（1分）；③分级效率受给矿压力、浓度、结构参数影响大，操作调控要求较高（1分）。五、计算题（每题10分，共20分）1.某选矿厂碎矿车间振动筛的筛孔尺寸为12mm，经取样测定，入筛物料中小于12mm的粒级含量为65%，筛上产品中小于12mm的粒级含量为8%，筛下产品中小于12mm的粒级含量为95%。试计算该振动筛的筛分效率。答案：已知入筛物料小于筛孔粒级含量α=65%，筛上产品小于筛孔粒级含量θ$$\eta=\frac{\beta(\alpha-\theta)}{\alpha(\beta-\theta)}\times100\%

$$（3分）

代入数据计算：$$\eta=\frac{95\%\times(65\%-8\%)}{65\%\times(95\%-8\%)}\times100\%=\frac{0.95\times0.57}{0.65\times0.87}\times100\%$$（2分）$$\eta=\frac{0.5415}{0.5655}\times100\%\approx95.8\%$$（2分）

答：该振动筛的筛分效率约为95.8%（1分）。

**解析**：筛分效率采用质效率公式计算，核心是比较筛下实际回收的细粒量与入筛物料中总细粒量的比值，排除筛下产品中混入粗粒的影响，比单纯按重量计算的量效率更准确。

2.某闭路磨矿流程中，经取样筛析得到磨矿机排矿（分级给矿）中+0.15mm粒级含量为35%，分级溢流中+0.15mm粒级含量为8%，分级返砂中+0.15mm粒级含量为72%。试计算该闭路磨矿的循环负荷（返砂比）。

**答案**：

设磨矿机新给矿质量为1，循环负荷（返砂比）为$R$（以小数计），则分级机给矿质量为$1+R$，溢流质量为1，返砂质量为$R$（2分）。

对+0.15mm粒级做物料平衡：$$(1+R)\cdot\alpha=1\cdot\beta+R\cdot\theta$$其中，$\alpha=35\%$为分级给矿中+0.15mm粒级含量，$\beta=8\%$为溢流中+0.15mm粒级含量，$\theta=72\%$为返砂中+0.15mm粒级含量（3分）。

整理公式得返砂比计算公式：$$R=\frac{\beta-\alpha}{\alpha-\theta}\times100\%$$（2分）

代入数据计算：$$R=\frac{8\%-35\%}{35\%-72\%}\times100\%=\frac{-27\%}{-37\%}\times100\%\approx73.0\%$$（2分）

答：该闭路磨矿的循环负荷约为73.0%（1分）。

**解析**：循环负荷计算基于分级作业的物料平衡原理，选择分级界限附近的粒级（如本题+0.15mm）计算结果最准确；计算中正负号仅表示粒级含量的高低关系，最终取绝对值即可。

##六、综合分析题（共10分）

1.某中小型铁矿选矿厂原采用两段开路碎矿+一段开路磨矿流程，生产中存在磨矿机处理能力低、产品过粉碎严重、后续选别指标不稳定的问题。试结合碎矿与磨矿的相关理论，分析问题产生的原因，并提出合理的流程优化方案。

**答案**：

###问题原因分析（5分）

1.碎矿流程方面：两段开路碎矿的产品粒度不均匀，粗粒级含量高，导致磨矿给矿粒度波动大，磨矿负荷不稳定，且粗粒级需更长磨矿时间，降低了磨矿机处理能力（2分）。

2.磨矿流程方面：开路磨矿无分级返砂，矿石在磨矿机内停留时间差异大，易磨的细颗粒长时间停留产生过粉碎，难磨的粗颗粒未达到粒度要求就排出，导致产品粒度不均匀，影响后续选别指标（2分）。

3.能耗匹配方面：未遵循“多碎少磨”原则，碎矿产品粒度较粗，大量细磨任务集中在能耗更高的磨矿作业，导致整体碎磨能耗高、产能低（1分）。

###流程优化方案（5分）

1.碎矿流程优化：将两段开路碎矿改为两段一闭路碎矿（原矿粒度较大时可采用三段一闭路），在细碎段增设检查筛分，筛上粗粒返回细碎，