固體廢物的細磨原理與方法

細磨作業是固體廢物破碎過程的繼續，在固體廢物處理與利用中占有重要位置。它既是固體廢物選別前準備作業，也是固體廢物楞料化利用的重要組成部分。例如，用煤矸石生產水泥、磚瓦、矸石棉、化肥和提取化工原料等，用鋼渣生產水泥、磚瓦、化肥、溶劑以及對垃圾準肥深加工等過程都離不開球磨機對固體的磨碎。

細磨作業通常在磨機中進行，磨機內裝有磨礦介質。工業上應用的細磨設備類型很多，以鋼球、鋼棒和礫石為介質的磨機分別被稱為球磨機、俸密機和礫磨機；若以自身廢物作介質者，就被稱為自磨機；廢物自磨機中再加入適量鋼球，就構成所謂半自磨機。磨機的規格以筒體的直徑x長度表示。

細磨作業以濕式細磨為主，而且一般與機械分級機組成閉路循環。但對于缺水地區和某些忌水工藝過程，如水泥廠生產過程、干法選礦過程，則采用干式細磨。

圓筒形球磨機在細磨中應用員為廣泛，圖3-14所示為球磨機的結構和工作原理。主要由圓柱筒體、端蓋、中空軸頸、軸承和傳動大齒圈等部件組成。筒體內裝有直徑為25-150mm鋼球，其裝入且是整個筒體有效容積的25％-50％。筒體內壁設有襯板，除防止筒體磨損外，兼有提升鋼球的作用，筒體兩端的中空軸頸有兩個作用：一是起軸頸的支撐作用，使球磨機全部重量經中空袖頸傳給軸承和機座；二是起給料和排料的漏斗作用。電動機通過聯軸器和小齒輪帶動大齒圈和筒體以一定轉速轉動。

當球磨機以一定轉速旋轉時，由于筒體內的紉磨介質鋼球與筒體之間、鋼球與鋼球之間、鋼球與固廢物料之間的摩擦作用，對固廢物料產生研磨作用。同時，鋼球和固廢被襯板提升時，當鋼球在重力作用下大于離心力時，就產生自由瀉落和拋落，從而擊碎固物。所以，固體廢物在鋼球產生的沖擊力和研磨力聯合作用下使物料得到粉碎，如圖3-14所示。

球磨機中鋼球提升的高度與拋落的運動軌跡，主要決定于磨機的轉速和紉磨介質的裝載量。低速運轉時，細磨介質提升高度較低，介質按照圓周運動隨筒體上升到一定高度后，離開筒體向下“瀉落”。此時，沖擊作用小，研磨作用較大。這種細磨過程稱做瀉落式細磨。

正常轉速運轉時，介質隨筒體做圓周運動上升到一定高度后，就以一定的韌速離開筒體，并沿拋物線軌跡作向下“拋落”。此時，介質拋落的沖擊作用較強，研磨作用相對較弱。這種細磨狀態稱為拋落式細磨，大多數客機都處于這種工作狀態。

當細磨機轉速提高到某個極限數值時，細磨介質幾乎隨筒體做同心旋轉而不下落，這種情況稱為“離心運轉”。介質產生離心運轉時，理論上將失去細磨作用。生產中通常以員外層的細磨介質開始“離心運轉”時的筒體轉速，稱為磨機的“臨界轉速”。目前，國內生產的球磨機的工作轉速一般是臨界轉速的80％-85％，而棒磨機的工作轉速稍低。