破碎的物理學原理與工藝流程

裂開的物理學原理與工藝流程裂開物理學原理粉碎物理學是在傳統(tǒng)的粉碎原理———巖石的機械力學根底上進展起來的，視野更加開闊，對生產(chǎn)的指導意義更加突出。在傳統(tǒng)的粉碎原理中，巖石的機械力學主要考慮兩個方面：一是巖礦的物理〔巖石的構造和構造、孔隙度、含水率和硬度、密度、容重及碎脹性〕與其被粉碎的難易程度的關系；二是巖礦在外力作用下，因其性質和載荷大小、速度的不同，發(fā)生彈性形變和塑性形變直至粉碎的相關規(guī)律。粉碎物理學則大大地擴大了其爭論的范圍，也更靠近于粉碎的實際過程。主要方面有：單顆粒粉碎與料層粉碎，選擇性裂開，粉碎極限等。單顆粒粉碎未超過物體的應變極限，則物體又會恢復原狀而未被裂開，但由于固體物料內(nèi)部存在著很多微小裂紋，將引起應力集中，致使裂紋擴展。這一理論始終統(tǒng)治著固體單顆粒粉碎機理的爭論。1-9特性可分為兩類：第一類是作為抵抗粉碎阻力參數(shù)，其次類是應力所產(chǎn)生的結果參數(shù)。這兩類參數(shù)不是從生疏的材料特性〔如彈性模數(shù)、抗拉強度、硬度等〕引導出來的，它們包括有：結果參數(shù)：裂開函數(shù)〔裂開產(chǎn)物的粒度分布〕、外表積的增大、能量效率；材料特性與被粉碎強度、載荷速度、載荷次數(shù)、施加載荷的工具外形和硬度、濕度等。舒納特等人對此進展了較全面的爭論，推動了單顆粒粉碎理論的進展。料層粉碎即不存在粒子間的相互作用。而料層粉碎是指大量的顆粒相互聚攏，彼此接觸所形成的粒子群受到應力作用而發(fā)生的粉碎現(xiàn)象，即存在粒子間的相互作用。料層粉碎與單顆粒粉碎物料數(shù)量的界限，依據(jù)阿齊茲〔Aziz〕的爭論，體積中的固體容積百分率為10%45%則為料層粉碎行為，依據(jù)舒納特等人的爭論，在容器內(nèi)進展料層粉碎應消退器壁效應的影響，當物料中最大顆粒粒徑為Dmax

，容器直徑為D，料層高度hD/D

>10;h/D

>6;h/D<1/3max max依據(jù)李去龍的爭論，只有料層厚度大于6時才符合料層粉碎的定律。粉碎極限理學的一個領域。〔〕固體物質〔如某礦物〕分割成的最小顆粒極限粒度是該物質分子的大小。10A~10A6*106cm2/cm3~6*103cm7/cm3的范圍。高。這些值，應當說是限定的粉碎確定極限粒度。由于現(xiàn)代粉碎手段的限制，至今人們還不行能獲得到達粉碎極限粒度的產(chǎn)品，而只能獲得101001um~0.1um，已是很困難的了。如磨礦，有人將磨礦時間延長到100h以上，所獲得的產(chǎn)品細度降低不大，甚至于某些礦物隨著磨礦時間的延長，產(chǎn)品粒度反而變粗。因此，這里存在著一個粉碎實際極限粒度。依據(jù)一些學者的爭論，其緣由在于：現(xiàn)有的任何一種粉碎設備，由于其性能本身的限制，其裂開〔〕使其超出粉碎實際極限是困難的。碎的打算性因素。〔〕增加，從而形成粒度減小與聚合的動力平衡粒度；在粉碎過程中，晶體外表的錯位和晶體構造上的明顯錯位，引起機械化學上的變化，如石英外表形成非晶形膜，方解石變成霞石等；顆粒的裂開阻力增大，一次粉碎所需的粉碎能量顯著增大，從而導致粉碎能量的分散。在批量磨礦中，隨著試驗的延長，粗細顆粒的比例發(fā)生變化，剩余粒會阻礙細粒獲得足夠的粉碎能量，而細粒又會對剩余粒產(chǎn)生保護效應。由此可見，要實現(xiàn)超細粉碎使產(chǎn)品盡可能到達粉碎極時間。選擇性粉碎巖石的裂開有各種各樣的目的，可大致劃分成兩種：第一種狀況只要求將巖石的尺寸減小到肯定的尺寸，如獲得碎石。這時將塊狀巖石看成是各向同性同體積的物料，用可以獲得的粒度或外表積來劃分；其次種狀況是選礦和其他很多工藝過程中，要求巖石的一種礦物或多種礦物解離，以便利用物理、化學的方法將不同的礦物顆粒分離出來，這時巖石必定看成是各向異性的，每個相具有自己打算各種粉碎任務時，運用的是一樣的裂開和磨碎的方法，并且絕大多數(shù)狀況下，運用的粉碎方法是建立在無序的粉碎過程的根底上，是在不定強度的載荷聯(lián)合作用下實現(xiàn)的，導致在不行知的方向上的粉碎，具有相應的粉碎概率。明顯，這種無序粉碎，既消耗大量的能量，又易造成過粉碎。用于選礦等廣義的預備作業(yè)的巖石粉碎，其指導思想是沿分割相外表粉碎，并且用最低的能耗，這就是選擇性粉碎。幾何學選擇原則；其次是用最低的能耗，即粉碎的動力學選擇原則，并進展了理論計算。兩種礦物的交界面是簡單的。郝木諾夫等人的爭論提出，礦石的解離特性取決于構成礦石的各礦物相及相界面的強度。礦物共生界面的作用。不僅能構成構造成一整體的礦石，而且打算著外應力的這些因素打算了共生界面的結晶學及結晶化學的參數(shù)、化學組成及化學鍵的構造與類型。在成礦及〔〕，則界面可變?yōu)檫^渡區(qū)，其強度高于界面的共生礦物或它們之一。在粉碎時，礦物的解離取決于粉碎方法，即每一個粒子消耗的能量的形式和數(shù)量及粒子的選擇性機械強度。選擇性機械強度表征了在〔內(nèi)或外〕應力作用下，其中的組分完全解離時的礦石解離特性。獲得。穿晶強度由其巖石中任何礦物的選擇性解離的阻力來確定。因此，欲選擇合理的粉碎方法，粉碎功耗粉碎效率等供給理論根底。眾所周知，功耗理論有三大著名的功耗學說，即雷廷格爾〔P.Rittinger〕的“面積說”、契爾皮切夫〔B.ji,KupnhyeB〕和基克〔F.Kick〕的“體積說”、邦德〔F.Bond〕這三大理論的提出，歷經(jīng)了近百年。這三大理論，各自反響了粉碎過程的某一階段，都有片面性，但互不沖突，而是相互補充。對于粗粒物料的粉碎過程，體積說比較實際；對于細粒物料的粉碎，面積說與實際過程較吻合；裂縫說適用于中等粒度的粉碎過程。用于中等粒度的粉碎過程。粉碎過程的物理化學將粉碎加工與機械激活外表改性和外表包覆結合起來，將簡化工藝流程并提高經(jīng)濟效益。近年來的爭論說明，在粉碎過程中引起的物理化學變化，主要有如下四個方面：即增加了外表能。內(nèi)部構造不同，外表層的陰離子要向外偏移，陽離子則向內(nèi)偏移。這是由于陰離子的半徑大、易分級而形成電偶極子，偶極子的正電荷受鄰接于內(nèi)部的陽離子的排斥作用；相反，陽離子則幾乎不分級。因此，無機物的晶體和分子同時受靜電力和分級力的作用。當晶體受單純的劈裂作用生成斷面時，其外表的構造和性質在很大程度上受到外表離子的性質〔離子、原子〕上，并朝1.外表離子的分級；2.；3.分級性大的離子由外表外移，分級性小的離子內(nèi)移。受機械應力與四周環(huán)境的影響，引起外表性質的變化。礦在不同的pH值礦漿中細磨，其外表成分就顯著不同：當pH=9時，外表不是硫化礦物外表，而是pH=3時，外表為黃鐵礦外表。在機械力作用下，引起結晶構造的轉變。除對上述機械化學反響方面的爭論外，對于粉碎界則著重于以下三個方面：限，進一步降低粉碎能耗而開展助磨劑的爭論；為了改善后續(xù)的加工工藝而開展選擇性粉碎的爭論等。質的影響，從而有利于分選、分別、浸取、萃取等。粉碎工藝學1-3的能量利用率高于研磨的能量利用率。為了降低裂開產(chǎn)品的粒度應實行的主要措施的型裂開機，重點是研制超細裂開機，進展第三段裂開的更換代。強化預先篩分，尤其是強化中碎前的預先篩分，推廣三段閉路流程；選擇合理的碎礦工藝，在裂開段參加選礦作業(yè)，早丟多丟廢石和排出尾礦。調(diào)整各段裂開比，充分發(fā)揮各裂開段設備的負荷潛力，尤其是適當增大粗、中碎裂開比，減輕第三段裂開機負荷。改進和強化磨碎過程改進磨礦設備，研制型高效節(jié)能磨機，重點是對磨腔內(nèi)元件〔〕、工作參數(shù)和傳動系統(tǒng)方面進展改進。來源廣、高效、廉價和無污染的助磨劑，人工調(diào)整物料的可磨性。依據(jù)斷裂力學的理論，承受礦石預損傷手段，增加礦石顆粒中裂紋，改善礦石的可磨性；提高磨礦過程的自動掌握水平。裂開的工藝常用的裂開工藝主要有一段、兩段和三段裂開流程，可以是開路，也可以是閉路。一段裂開流程，了多樣化的勢頭。主要工藝流程有：顎式裂開機一圓錐裂開機：產(chǎn)品細度<1smm顎式裂開機一旋盤式裂開機：產(chǎn)品粒度<10mm~12mm顎式裂開機一錘式裂開機：產(chǎn)品粒度<12mm顎式裂開機一細碎顎式裂開機：產(chǎn)品粒度<15mm細碎顎式裂開機一高壓輥磨機：產(chǎn)品粒度<5mm<22mm，與細碎顎式裂開機開路聯(lián)接尚