選礦機械

選礦機械的發展與選礦工藝技術的發展是同步的，設備的技術水平不僅是工藝水平的最好體現，其生產技術狀態也直接影響着生產過程、 產品的質量和數量以及綜合經濟效益。因此，當前國內外選礦業都非常重視選礦設備的開發和應用。 隨着科學技術的發展、 各學科間的互相滲透和各行業間的技術交流，廣泛採用新結構、 新材質、 新技術和新加工工藝，更加註重機電一體化和自動控制技術的應用，促進了高效節能選礦設備的大力發展。

在選礦廠的設計和生產過程中，為了對入選礦石中有用礦物最大限度地回收利用，同時儘可能降低選礦廠的 能耗，減少對環境的影響與污染，提高選礦廠的經濟效益和社會效益，破碎、磨礦、浮選和濃縮設備的選擇就顯得尤為重要。破碎、磨礦工序的能耗和鋼耗佔選礦廠生產的一半以上,特別是磨礦工序，單位能耗遠比破碎工序能耗高得多，佔整個礦物粉碎作業的 85%以上，佔選廠的 30%-60%。因此，採用新的破碎工藝、選擇大型高效破碎設備等方法強化破碎作業，減少磨礦的給礦粒度，是提高碎磨效率，降低選礦成本的重要途徑，也是設計選礦 廠應該遵循和考慮的基本原則。

磨礦設備是礦物加工（選礦）工程中的準備作業—磨礦工藝的關鍵設備。 磨礦工藝的研究是礦物加工工程技術中的重點之一。 碎磨工藝是利用能量對礦石進行擠壓、 衝擊和研磨，使礦石中有用礦物單體解理，利於下階段進行選別的過程。目前，大中型選礦廠的碎磨工藝中（粗碎除外）作為必選方案考慮的設備主要有圓錐破碎機、 輥壓機、 半自磨機和球磨機，圓錐破碎機是人們熟知的設備，而近 20 多年來發展最快的磨礦工藝是半自磨—球磨工藝，輥壓機作為降低能耗的有效設備，近年來根據其特點，也得到了有選擇的應用。

近年來，球磨機是最普遍、 最通用的磨礦設備，如《球磨機工作示意圖》所示。球磨機是靠介質對物料的衝擊和研磨作用來完成對物料的破碎作用的，在介質對物料的這一破碎力學過程中，介質作為能量的媒介體將

外界能量轉變為對物料的破碎力而對物料實施破碎作用。 可見，介質的尺寸大小決定着介質攜帶能量的大小，也就決定着對物料實施破碎力的大小，最終決定粉磨效率以及產品的質量特性，影響粉磨的電耗和介質消耗。物料由進料裝置經入料中空軸螺旋均勻地進入磨機第一倉，該倉內有階梯襯板或波紋襯板，內裝不同規格鋼球，筒體轉動產生離心力將鋼球帶到一定高度後落下，對物料產生重擊和研磨作用。 物料在第一倉達到粗磨後，經單層隔倉板進入第二倉，該倉內鑲有平襯板，內有鋼球，將物料進一步研磨。粉狀物通過卸料箅板排出，完成粉磨作業。 ^[1] 

在金屬礦產資源的開發利用過程中，選礦廠的分級作業也是礦物分離極其重要的生產環節。隨着金屬礦山開採和選別難度的增加，對篩分效率和分級效率要求越來越高。因此，高效的篩分和分級設備是必然的選擇。

選別設備以浮選設備為主。現階段選礦設備大多采用重選設備和浮選設備兩種，但是這種設備利用率普遍較低，很難達到要求，而綜合選礦移動站的建設在移動性上較差，不能夠滿足各種選礦環境。未來選礦移動站要大力採用拼接技術以適應各種設備，增強自己的可操控性。選礦工藝的發展其實是和設備同步的，生產技術會影響整個選礦工業的質量。未來選礦設備大型化發展趨勢明顯，發展大型設備可以大大提高我國選礦廠商的裝備水平，從而提高綜合經濟效益。大型礦石設備不僅可以降低基礎建設投資還可以減少佔地面積和耗電量更便於實現自動化。國際選礦設備都是向大型化方向發展，獲得了很好的技術經濟指標。

精礦濃縮和脱水是金屬選礦廠中重要的後續輔助作業。精礦水分含量的多少，尾礦回水利用率的高低，直接 影響到選廠的精礦運輸成本和投資成本。傳統濃密機依然是新建選廠中濃縮的首選設備。只有在因場地限制、受寒冷氣候影響或脱水物料特殊性質，高效濃密機才被選擇使用。易過濾礦物的過濾仍然以真空類過濾設備為主。 新型的陶瓷圓盤真空過濾機是真空類過濾設備技術進步的主要代表，隨着該設備的市場化程度越來越高，這種過濾機也已被較為廣泛地推廣和應用。 ^[2] 

以褐鐵礦鐵礦選礦工藝為例，，包括如下步驟：

（1）將粒度小於10mm、水分小於15%的褐鐵礦粉礦摻配重量配量為0-8%的煤粉進入迴轉窯；

（2）褐鐵礦粉礦在同一迴轉窯內完成烘乾、磁化、脱砷、脱硫過程，迴轉窯的轉速為0.8-1.5轉/分

（3）迴轉窯焙燒區温度為800.50℃，烘乾區温度為350.0℃。

（4）其次，經第一步處理後的焙礦用水冷卻；

（5）冷卻後經分級機分級，返砂用磁滑輪分選，溢流經濃縮泵送到濕式弱磁選機磁選，磁性部分為最終產品鐵精礦。

（6）對低鐵品位高砷硫雜質褐鐵礦粉礦進行配煤，烘乾焙燒，磁化並脱去砷、硫雜質在同一窯體內完成，流程簡化，焙礦經淬水分級後進行磁選，磁選後得到高鐵品位、低砷、硫雜質的磁鐵礦精粉；廣泛適用於含弱磁性鐵礦物的礦石及廢渣的選礦.選礦破碎機可能發生的故障的排除方法。

超細層壓自磨機是當下最為著名的一種高效節能的自磨機。也是國內首創的一種自磨機。

1台超細層壓自磨機=破碎篩分系統+1/2 磨礦分級系統

超細層壓自磨機真正實現了“多碎少磨”，採用超細層壓自磨機後，綜合效益顯著：省略了中細碎篩分廠房和設備，省略了除塵 機組，以一座大於1500噸/日的選礦廠為例，可節省投資200-1000萬元以上，節能20-30%，是名副其實的無粉塵式的破碎磨礦節能環保型選礦工藝。 ^[3] 

全截面氣升式微泡浮選機是當下最為著名的一種高效節能的浮選機。也是國內首創的一種浮選機。

此浮選機其特點為：結構簡單，維護方便，超高的選礦回收率，降低能耗80%以上，充分利用氣體，最小的藥劑用量，超長的易損件壽命。因其特殊原理和結構，大大縮短浮選工藝階段並最大程度的降低了設備和基建投資。 ^[4] 

多頻脱水篩除了具有普通脱水篩的各種優良性能及作用外，多頻脱水篩多配合濃密機進行尾礦幹排，是當下最好的脱水篩及尾礦幹排設備。

降低最終破碎產品粒度(即入磨粒度)是磨礦作業增產、節能、降耗的重要途徑，國內將這一思想歸納為“多碎少磨”、實現多碎少磨工藝的關鍵在破碎設備。因此粉碎設備仍以高效節能為主題，大力發展大破碎比、細碎和超細碎設備。國內黑色礦山最終破碎產品粒度已普遍達到15mm，目前我國礦山選廠主要從以下兩方面減小最終產品粒度：引進國外先進技術和設備、對現有流程和設備進行技術改造。

鐵礦石選礦試驗中的磨礦細度試驗是設計磨礦流程的重要依據，但磨礦細度試驗取值範圍多為74μm（30%～90%），根據鐵礦物嵌布特性，磨礦細度試驗取值應大於0.5mm，當磨礦產品粒度大於0.5mm時，螺旋分級機將不勝任工作，應改用篩分設備，相應的磁選設備也應作出調整。

球磨機磁性襯板：國內在球磨機磁性襯板研究與應用方面不斷髮展。磁性襯板是普通錳鋼襯板的一種更新換代產品，同傳統錳鋼襯板相比，具有壽命長、重量輕、厚度薄等特點，它既省球、節電、噪音小、作業率高，又無需螺栓固結，安裝方便、不漏礦漿、工作環境好、大大降低了工人的勞動強度、人身事故少、備件消耗少。早期使用的橡膠磁性襯板逐漸被鋼外殼磁性襯板取代。

我國礦山選礦廠磨礦流程與國際先進水平的差距表現之一是，國外普遍用水力旋流與球磨機閉路，而國內只有細磨段普遍採用水力旋流器分級。

磁選設備的主要研究方向是提高分選精度，擴大應用領域，增加處理能力，採用新型磁性材料和節省能源消耗等方面。在弱磁場磁選設備仍以永磁筒式磁選機為主。近年來，鐵礦選礦技術研究開發的熱點是經濟合理地提高鐵精礦質量。由於永筒式磁選機磁場恆定，進行磁鐵礦的磁選時，夾雜脈石的磁團聚分散程度低，因此難以得到高質量的精礦。為了能破壞磁團聚，提高精礦質量，近年來相繼出現了磁重選礦機、磁選柱以及改進的永磁筒式磁選機。

脱水過濾是選礦的最後一段，精礦含水的多少，直接影響到精礦的運輸和冶煉廠的生產成本。近幾年來，國外主要加快了壓濾設備的完善、智能化和大型化，圓盤式真空過濾機的改進和大型化，低能耗的陶瓷圓盤過濾機和圓盤式加壓過濾機的研製與應用等，基本淘汰了生產率低、能耗高的圓筒式真空內濾機和外濾機。圓盤式過濾機與筒式過濾機相比，由於過濾能力大、耗能低、水分低等優點而得到了迅速的發展。目前該設備比較成熟，是選礦工業中應用最多的過濾設備，特別是在鐵礦選廠，取代了傳統的筒式真空內濾機和外濾機。

我國選礦廠的自動控制與信息化管理是我國工業領域最薄弱、程度最低的行業之一，是影響我國選礦廠生產水平與經濟效益的重要因素之一。近幾年來，選礦科技生產工作者已普遍給予了關注，尤其在佔全廠能耗60%以上的磨礦分級作業，進步較大。 ^[5] 

我國“十一五”規劃提出，落實節約資源和保護環境的基本國策，建設低投入、高產出，低消耗、少排放，能循環、可持續的國民經濟體系和資源節約型、環境友好型社會。 ^[2] 

國外的選礦設備，價格昂貴，而且難以適應我國礦區工況變化大的特點，不適合中國的國情等問題，為此應該結合我國國情及我國礦產資源狀況，來發展選礦機械。

隨着我國經濟持續上漲的勢頭，對能源的需求，尤其是對優質能源的需求量也在不斷的上升；根據我國的能源資源結構，為了緩解能源的供需矛盾，減少對環境的污染，節能工作顯得更加重要。

應將先進的技術應用在選礦設備的設計中，如計算機技術，電氣控制技術等，通過優化設計來使得設備運行平穩，加工精確，操作簡單，降低噪音，減少磨損。

如礦渣、鋼渣、熟料、石英石、螢石等超硬物料都能夠加工，另外應該考慮到城市建築垃圾的處理。

（1）隨着我國科技水平的不斷提高，網絡自動化以及機電一體化逐漸進入到選礦機械設備當中。選礦破碎機械 設備得到了優先發展。我國在引進國外的先進技術後，根據選礦行業的發展情況，發明了立式複合破碎機。它在進行生產時，消耗的能量比較小，運行平穩、破碎礦石的比例大以及它的結構比較簡單、在對其進行維修時比較方便。

（2）我國研發的磁重選礦機，是為了提高選擇礦石的質量。礦石中的水分直接影響了冶煉的生產成本，這就 需要我國在使用機械設備時，要選擇過濾能力比較好的設備。我國研發的圓盤式真空過濾機，消耗的能源是比較小的，它的水分含量比較小，最重要的是它在過濾礦石的水分能力是比較高的。 ^[6] 

（1）在對選礦機械設備進行維護時，軸承是整個機械的負載，所以首先要對機械設備的軸承進行一定的維護，這就需要工作人員在對軸承進行潤滑時要選擇質量良好的潤滑油。同時，注入軸承的潤滑油必須要保持一定的清潔，要有良好的密封條件。

（2）機械設備嚴禁遭到碰撞，以此來保持設備的清潔，不要將機械設備同含有化學品的物品放在一起，含有 化學物質的物品會侵蝕機械設備，造成機械設備的損害。

（3）要對機械設備定期檢查，保證它們能夠正常的運行。工作人員要將檢查的數據進行詳細的記錄，還包括它使用和工作量的記錄，對這些數據進行詳細的分析，以此來杜絕故障隱患。

（4）機械設備要防止被腐蝕的方法主要有：第一工作人員可以在一定程度上改變機械設備中金屬的含量，將機械設備金屬的表現進行處理；第二機械設備要同腐蝕的介質分離隔開；第三針對機械設備極易被腐蝕的環境進行詳細的分析，腐蝕的環境得到有效的改善；第四可以利用電化學保護的方法。相關人員利用電化學的原理。對 機械設備採取相應的措施，提高它們防腐蝕的性能。 ^[6]