碎礦與磨礦技術的發展

碎礦和磨礦不僅在選礦廠中是一個重要的工序，而且在建材、冶金、化工、煤炭、陶瓷和食品等許多工業部門生產中，也是一個不可缺少的重要環節。在碎礦和磨礦中電耗、鋼耗及原材料的消耗極其巨大，例如，水泥廠碎磨作業費用約占生產成本的30％以上，碎磨機械的耗電量約占全廠總耗電量的70％；有色金屬選礦‘廠碎磨每噸原礦的乎均電耗約為16kw·h，占選廠總耗電量的40％左右，鋼耗平均約為1.5kg/t。因此，尋求改善粉碎過程的方法，改進設備的工藝性能以及研制新型高效設備，降低粉碎的能耗，成為許多領域中廣大研究工作者的共同目標，受到世界各國的重視。

粉碎過程中，粉碎機械必須以巨大的作用力施加在物料顆粒上，克服物料各質點間的內聚力后，才能發生碎散，這就需要輸入一定的能量。為了更有效地利用輸入的能量和找尋節能的途徑，提高粉碎機械的工作效率，必須弄清楚物料粉碎過程中能量消耗的規律，即粉碎功耗理論。這方面的研究已有100多年歷史，取得不少成果，但直到現在粉碎理論還不太完善，仍需繼續探討。

目前應用于工業生產的粉碎方法，仍以機械破碎法為主。這種方法的能量利用率很低，輸入的能量大部分以熱的形式散失掉。據介紹，破碎機械的電能利用率約為30％，而球磨機真正用于磨碎物料產生新生表面的表陰目僅占總能耗的0.6％，被粉碎物料和氣流帶走的熱卻占了78.6％。因此，探索非機械力作用的新的粉碎方法就成了粉僻領域中一個重要的研究課題。目前人們正致力于研究的新方法有：超聲破碎、熱力破碎、高頻電磁被破碎、水電效應破碎以及減壓破碎等。

對于傳統的機械粉碎方法，雖有效率不高和設備笨重等弊端，但畢竟還在廣泛應用。因此，對粉碎設備的改進和創新也很受重視。近年來，新型的碎磨設備不斷問世，如沖擊顎式碎礦機、超細碎碎礦機、離心磨礦機、輥磨機、多簡球磨機，射流磨機等等，促進了粉碎技術的發展。在創新的同時，人們也致力于采用新技術、新材料以及新制造工藝等，對傳統的砷磨機械加以改進，以提高其可靠性和耐久性，改善其工藝性能和工作效率，降低其重量和金屈消耗，方便操作和維修。如碎礦機采用液壓技術和大型滾動軸承，球磨機采用橡膠襯板、角螺旋襯板、礦層磁性襯板以及可以調整轉速的環形電動機，篩網采用尼龍材料，等等。為了提高磨礦回路中分級設備的效率，減少有用礦物的過粉碎，各種新型細篩相繼出現，如高頻振動篩、濕法立式圓筒篩、旋流細篩等，開始應用于工業生產以取代原有的分級機械(如螺旋分級機)，效果很好。目前，碎礦與磨礦設備除了向大型化、高效化、可靠化和節能化發展外，人們過更加注意丁機電一體化和電子控制技術的同步發展。

為了掌握碎礦、篩分和磨礦工藝過程的規律，提高過程效率，人們也注意了對工藝過程的研究，并建立了篩分動力學磨礦動力學及磨礦介質運動學等有關理論。實踐證明，這些理論對指導工業生產很有實際意義。