碎矿与磨矿(A)试卷答案

碎矿与磨矿(A)试卷答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.碎矿作业通常按给矿与产品粒度范围划分为粗碎、中碎、细碎三个阶段，其中细碎阶段的产品粒度一般为（）。A.300~100mmB.100~30mmC.30~5mmD.5~0.5mm2.复摆型颚式破碎机的动颚运动轨迹特点是（）。A.上部水平位移大，下部垂直位移大B.上部垂直位移大，下部水平位移大C.上下部水平与垂直位移量基本一致D.仅沿水平方向做往复运动3.中碎作业最常用的破碎设备类型是（）。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.辊式破碎机4.筛分效率的定义是（）。A.筛下产物质量与给入筛子的物料总质量的比值B.筛下产物中小于筛孔尺寸的粒级质量与给矿中小于筛孔尺寸的粒级质量的比值C.筛上产物中大于筛孔尺寸的粒级质量与给矿中大于筛孔尺寸的粒级质量的比值D.筛孔尺寸与给矿最大粒度的比值5.粗磨作业、要求产品粒度均匀且过粉碎轻时，优先选用的磨矿介质是（）。A.高碳钢球B.合金铸钢棒C.卵石（砾石）D.圆柱形钢段6.球磨机的临界转速是指（）。A.球磨机达到最大生产能力时的转速B.球磨机内最外层介质刚好随筒体做圆周运动不落下来的最低转速C.球磨机电机的额定转速D.球磨机允许的最高安全转速7.下列螺旋分级机类型中，分级槽倾角最大、返砂提升高度最高的是（）。A.高堰式B.低堰式C.沉没式D.浸入式8.闭路磨矿回路中的循环负荷率是指（）。A.分级机返砂的质量与球磨机新给矿质量的比值B.球磨机排矿的质量与新给矿质量的比值C.分级机溢流的质量与新给矿质量的比值D.球磨机内介质的总质量占比9.水力旋流器工作时，若其他参数不变，增大沉砂口直径会导致（）。A.沉砂产率降低，溢流粒度变细B.沉砂产率升高，溢流粒度变细C.沉砂产率降低，溢流粒度变粗D.沉砂产率升高，溢流粒度变粗10.碎磨流程中"多碎少磨"原则的核心依据是（）。A.单位质量矿石的破碎能耗远低于磨矿能耗B.破碎的产品粒度更均匀C.磨矿设备的处理能力更大D.破碎作业的粉尘污染更小二、判断题（每题1分，共10分）1.碎矿作业的主要目的是实现有用矿物的单体解离。2.复摆颚式破碎机的偏心轴转速越高，设备的生产能力越大。3.短头型圆锥破碎机的破碎腔平行带比标准型更长，产品粒度更细。4.筛分效率只与物料的粒度组成有关，与筛分时间无关。5.工业生产中球磨机的工作转速通常为临界转速的65%~85%。6.磨矿浓度越高，磨矿介质的冲击作用越强，磨矿效率越高。7.闭路磨矿中，循环负荷率越高，磨矿系统的处理能力越大。8.水力旋流器的分级粒度随给矿压力增大而变粗。9.自磨机的磨矿介质是待磨矿石本身，不需要添加钢球或钢棒。10.碎矿流程中的预先筛分作业可以提高破碎设备的处理能力。三、名词解释（每题3分，共15分）1.破碎比2.筛分效率3.磨矿细度4.球磨机临界转速5.循环负荷率四、简答题（每题5分，共25分）1.简述碎矿阶段划分的依据及各阶段的主要任务。2.简述复摆颚式破碎机的主要组成部分及各部分的核心作用。3.简述影响球磨机磨矿效果的主要因素。4.对比螺旋分级机与水力旋流器的主要优缺点。5.什么是装球制度？其主要包括哪些内容？五、计算题（每题10分，共20分）1.某选矿厂细碎作业采用闭路筛分流程，已知给入振动筛的物料量为120t/h，给矿中小于筛孔尺寸（12mm）的粒级含量为65%；筛下产物中小于12mm粒级的含量为95%，筛上产物中小于12mm粒级的含量为10%。试计算该振动筛的筛分效率及筛下产物产量。γ代入数值：γ筛下产物产量：Q（2）筛分效率计算公式为：E代入数值：E答：该振动筛的筛分效率约为94.6%，筛下产物产量约为77.7t/h。解析：本题核心是利用物料平衡推导筛下产率，需注意筛分效率是细粒级的回收率，而非筛下产物的总产率，二者易混淆。2.某闭路磨矿回路的新给矿量为80t/h，经取样检测：球磨机排矿中-200目粒级含量为35%，分级机溢流中-200目粒级含量为72%，分级机返砂中-200目粒级含量为12%。试计算该回路的循环负荷率及分级机的分级效率（按-200目粒级计算）。(整理得循环负荷率：C代入数值：C（2）分级效率计算：分级效率为溢流中-200目粒级的回收率：η代入数值：η答：该回路的循环负荷率约为160.9%，分级机的分级效率约为78.9%。解析：循环负荷率是返砂与新给矿的比值，计算时需明确分级作业的给矿是球磨机排矿（新给矿+返砂）；分级效率本质是目的粒级在溢流中的回收率，与筛分效率的计算逻辑一致。六、综合分析题（共10分）1.某中型铁矿选矿厂碎磨流程长期存在总能耗偏高、磨矿产品粒度不稳定（细度波动大）的问题，试从碎矿与磨矿两个环节分别分析可能的原因，并提出对应的改进措施。参考答案与解析一、单项选择题1.答案：C解析：粗碎产品粒度多为300~100mm，中碎为100~30mm，细碎为30~5mm；5mm以下通常属于磨矿作业的粒度范围。2.答案：A解析：复摆颚式破碎机动颚上部直接悬挂于偏心轴，随偏心轴转动的水平位移分量更大；下部以摆动为主，垂直位移分量更大，兼具破碎与研磨排矿作用。3.答案：B解析：标准型圆锥破碎机适用于中碎作业，短头型适用于细碎，颚式破碎机多用于粗碎，辊式破碎机多用于小型选矿厂的细碎或黏韧性物料破碎。4.答案：B解析：筛分效率是衡量筛分过程完善程度的指标，反映了给矿中细粒级的回收程度，而非筛下产物的总产率。5.答案：B解析：棒形介质为线接触破碎，优先破碎大颗粒物料，过粉碎现象轻，产品粒度均匀，非常适合粗磨作业；球形介质适合细磨，卵石多用于砾磨机处理脆性物料。6.答案：B解析：临界转速是确定球磨机工作转速的核心依据，工业生产中球磨机的工作转速通常为临界转速的65%~85%。7.答案：A解析：高堰式螺旋分级机溢流堰高度高于下部螺旋轴承，槽体倾角大，返砂提升高度高，适用于粗粒级分级（溢流粒度0.15~1mm）；沉没式倾角小、分级面积大，适用于细粒级分级。8.答案：A解析：循环负荷是闭路磨矿的核心参数，通常以百分数表示，合理范围一般为100%~300%。9.答案：B解析：沉砂口直径增大时，粗粒级更易从底部排出，沉砂产率升高；原本会随内旋流进入溢流的粗颗粒减少，因此溢流粒度变细。10.答案：A解析：磨矿的单位能耗是破碎的数倍至数十倍，通过降低碎矿最终产品粒度，可大幅降低整个碎磨流程的总能耗与生产成本。二、判断题1.答案：错误解析：碎矿的主要目的是为磨矿作业提供粒度合适的给料，有用矿物的单体解离主要通过磨矿作业实现。2.答案：错误解析：颚式破碎机存在最优转速，转速过高时，动颚摆动过快，物料来不及排出，会导致生产能力下降，甚至发生堵矿。3.答案：正确解析：短头型圆锥破碎机破碎腔的平行带（动锥与定锥平行的区域）更长，物料在平行带内受到多次破碎，因此产品粒度更细，适用于细碎作业。4.答案：错误解析：筛分效率受筛分时间、物料粒度组成、筛孔形状、筛面运动方式等多种因素影响；在一定范围内，筛分时间越长，筛分效率越高。5.答案：正确解析：该转速范围内磨矿介质呈抛落式运动，冲击与研磨作用匹配合理，磨矿效率较高。6.答案：错误解析：磨矿浓度过高时，矿浆黏度增大，介质的运动阻力增大，冲击作用减弱，磨矿效率反而下降；生产中需控制在最优磨矿浓度范围内。7.答案：错误解析：循环负荷率存在合理范围，在一定范围内提高循环负荷可提升磨矿效率与系统产能；但循环负荷过高时，会造成球磨机过负荷，反而导致产能下降、产品粒度不稳定。8.答案：错误解析：给矿压力增大时，矿浆在旋流器内的离心力增大，细颗粒更易被甩向器壁进入沉砂，因此分级粒度（溢流中最大颗粒粒度）变细。9.答案：正确解析：自磨机利用矿石自身作为磨矿介质，通过矿石在筒体内的冲击、研磨实现破碎，可大幅降低介质消耗，适合处理中等硬度以上的矿石。10.答案：正确解析：预先筛分可在破碎前先分出给矿中的细粒级，避免细粒进入破碎机占用破碎空间，从而提升破碎设备的有效处理能力。三、名词解释1.答案：破碎比是指破碎过程中原料粒度与破碎后产品粒度的比值，反映矿石经过破碎后粒度减小的倍数。常用表示方法有极限破碎比（最大粒度比）、平均破碎比（平均粒度比）和公称破碎比（给矿口与排矿口宽度比）。2.答案：筛分效率是衡量筛分过程完善程度的指标，指筛下产物中小于筛孔尺寸的粒级质量与给入筛子的物料中小于筛孔尺寸的粒级总质量的比值，通常以百分数表示。3.答案：磨矿细度是指磨矿产品的粒度粗细程度，通常用磨矿产品中小于某一指定粒级（如-200目，即0.074mm）的质量百分数表示。4.答案：球磨机临界转速是指筒体内最外层磨矿介质刚好随筒体做同步圆周运动、不再下落的最低转速，是确定球磨机工作转速的核心依据。5.答案：循环负荷率是闭路磨矿回路的核心参数，指分级设备返回球磨机的返砂（粗粒产物）质量与球磨机新给矿质量的比值，通常以百分数表示。四、简答题1.答案：(1)划分依据：按给矿粒度与产品粒度的范围，结合破碎设备的适用粒度区间划分，通常分为粗碎、中碎、细碎三个阶段。（1分）(2)各阶段任务：①粗碎：将矿山开采出的大块矿石（最大可达1500mm）破碎至300~100mm，为中碎提供合适给料；（1.5分）②中碎：将粗碎产品进一步破碎至100~30mm，为细碎作业提供给料；（1.5分）③细碎：将中碎产品破碎至30~5mm，为磨矿作业提供粒度合格的给料，落实"多碎少磨"原则。（1分）解析：阶段划分需匹配设备的适用范围，粗碎多用颚式破碎机，中碎用标准圆锥破碎机，细碎用短头圆锥破碎机，整体流程遵循粒度逐级减小的规律。2.答案：(1)机架：设备的支撑结构，承受破碎力，安装其他部件；（1分）(2)定颚与动颚：构成破碎腔，直接对矿石施加破碎力；（1分）(3)偏心轴：带动动颚做往复摆动，为破碎提供动力；（1分）(4)肘板（推力板）：传递动力，同时起保险作用，过载时断裂保护设备；（1分）(5)排矿口调整装置：调整排矿口宽度，控制破碎产品粒度。（1分）解析：肘板的保险作用是常考细节，过载时肘板先断裂，避免偏心轴、机架等贵重部件损坏，属于不可恢复的保险装置。3.答案：(1)物料性质：矿石硬度、粒度、密度，硬度越高、给矿越粗，磨矿效率越低；（1分）(2)磨矿介质：介质形状、尺寸、配比、装载量，合理的装球制度可显著提升磨矿效率；（1分）(3)操作参数：磨矿浓度、筒体转速、给矿速度，需匹配最优范围；（1分）(4)分级设备效率：闭路磨矿中分级效率越高，循环负荷越合理，磨矿效果越好；（1分）(5)衬板结构：衬板形状影响介质运动状态，波形衬板提升介质提升高度，增强冲击作用。（1分）解析：答题可从"物料-设备-操作-配套流程"四个维度梳理，避免遗漏核心因素。4.答案：(1)螺旋分级机优点：运行稳定、操作简单、返砂提升高度大、磨损轻、能耗低；缺点：分级面积小、分级效率低、占地面积大，不适合处理细粒级物料。（2.5分）(2)水力旋流器优点：分级效率高、占地面积小、处理能力大、分级粒度细，适合细粒分级；缺点：设备磨损快、参数调整复杂、能耗较高、给矿压力波动对分级效果影响大。（2.5分）解析：二者均为湿式分级设备，螺旋分级机多用于闭路磨矿的一段分级，水力旋流器多用于细磨或二段磨矿的分级作业。5.答案：装球制度是指球磨机内磨矿介质的装填与配比规则，是影响磨矿效率的核心制度之一。（1分）主要内容包括：(1)介质形状选择：根据磨矿粒度要求选择钢球、钢棒、砾石等；（1分）(2)介质尺寸配比：根据给矿粒度组成确定不同尺寸介质的比例，保证大小颗粒均能得到有效破碎；（1分）(3)介质装载量：介质填充率通常为35%~50%，过高或过低都会降低磨矿效率；（1分）(4)介质补加制度：定期补加磨损后的介质，维持合理的装载量与级配。（1分）五、计算题1.答案：设给矿量为Q=120 t/h，给矿中小于筛孔的粒级产率为α=65%（1）根据物料平衡推导筛下产率：2.答案：设新给矿量为Q0=80 t/h，球磨机排矿（分级给矿）中-200目含量为α=35%，溢流中-200目含量为（1）循环负荷率计算：根据分级作业物料平衡，稳态下溢流量等于新给矿量：六、综合分析题1.答案：###一、碎矿环节原因与改进措施（4分）####可能原因：(1)碎矿最终产品粒度过粗，未落实"多碎少磨"原则，导致磨矿负荷过大、能耗升高；(2)闭路筛分效率低，筛上产物中细粒级含量高，造成破碎设备做无用功，同时进入磨矿的粒度波动大；(3)破碎设备衬板磨损严重，排矿口控制不稳定，导致产品粒度波动。####改进措施：(1)优化碎矿流程，适