论述选矿机械的现状及发展趋势
摘要：随着我国经济的飞速发展，我国对矿产资源的需求不断增加，选矿机械在矿产资源的开发中起到了非常关键的作用，本文介绍了选矿机械的发展状况，并以磨矿设备中的球磨机为主进行了分析，指出了选矿设备的发展方向。
关键词：选矿机械； 磨碎 ；球磨机 ；发展趋势
1引言
选矿是在所采集的矿物原料中，根据各种矿物物理性质、物理化学械按选矿流程分为破碎、粉磨、筛分、分选(选别)和脱水机械。选矿机械的发展与选矿工艺技术的发展是同步的，设备的技术水平不仅是工艺水平的最好体现，其生产技术状态也直接影响着生产过程、产品的质量和数量以及综合经济效益。因此，当前国内外选矿业都非常重视选矿设备的开发和应用。随着科学技术的发展、各学科间的互相渗透和各行业间的技术交流，广泛采用新结构、新材质、新技术和新加工工艺，更加注重机电一体化和自动控制技术的应用，促进了高效节能选矿设备的大力发展。
2磨矿设备
在矿产资源开发中，最重要最关键的工具就是选矿设备，而选矿设备工程中，准备作业的关键设备就是磨矿设备。磨矿工艺的研究是矿物加工工程技术中的重点之一。碎磨工艺是利用能量对矿石进行挤压、冲击和研磨，使矿石中有用矿物单体解理，利于下阶段进行选别的过程。目前，大中型选矿厂的碎磨工艺中（粗碎除外）作为必选方案考虑的设备主要有圆锥破碎机、辊压机、半自磨机和球磨机，圆锥破碎机是人们熟知的设备，而近 20
多年来发展最快的磨矿工艺是半自磨—球磨工艺，辊压机作为降低能耗的有效设备，近年来根据其特点，也得到了有选择的应用。
3球磨机
近年来，球磨机是最普遍、最通用的磨矿设备，几种球磨机工作示意图如下。
球磨机工作示意图
3.1 理论研究
球磨机是靠介质对物料的冲击和研磨作用来完成对物料的破碎作用的，在介质对物料的这一破碎力学过程中，介质作为能量的媒介体将外界能量转变为对物料的破碎力而对物料实施破碎作用。可见，介质的尺寸大小决定着介质携带能量的大小，也就决定着对物料实施破碎力的大小，最终决定粉磨效率以及产品的质量特性，影响粉磨的电耗和介质消耗。
3.2 工作原理
物料由进料装置经入料中空轴螺旋均匀地进入磨机第一仓，该仓内有阶梯衬板或波纹衬板，内装不同规格钢球，筒体转动产生离心力将钢球带到一定高度后落下，对物料产生重击和研磨作用。物料在第一仓达到粗磨后，经单层隔仓板进入第二仓，该仓内镶有平衬板，内有钢球，将物料进一步研磨。粉状物通过卸料箅板排出，完成粉磨作业。
3.3 球磨机生产中存在的问题
（1）产品质量方面：球磨机在加工过程中，随滚筒旋转，靠物料自重下落，粒度大小
不同的矿物同时混合，无法控制矿石的粒度范围。加工出的产品质量大小不均。
（2）耗电量方面：球磨机生产加工耗电量本身体积较大，质量较大，加之体内的矿石随其一起转动，需要较大的电机带动。在满足工作要求的前提下应尽量选择功率较小的电动机。
（3）生产噪音方面：石料在滚筒内上下翻滚与筒体碰撞，加之钢球也在滚筒内上下不断运动与滚筒、矿石、衬板碰撞。球磨机在运转过程中产生强烈的噪声,其噪声级通常在 105~115 dB (A)。球磨机生产中的噪音应尽量控制和消除。
（4）设备磨损方面：球磨机主要由钢球和衬板组成，因为球磨机主要靠钢球与衬板间的碰撞磨碎矿石，因此球磨机材料消耗较大。
4选矿设备改造
选矿作业机械流程图
4.1设备改造
(1)将破碎振动筛骨架管换成厚壁无缝钢管，并将筋板全部改成凹槽形式，提高了筛体的整体强度，同时将筋板由原来的 7 根改为 3 根，增加了近 30%的筛分面积。通过改造，极大地提高了筛分效率，缩短了开车时间。
(2)将破碎系统的破碎产品运输皮带合并，用长传动丝杠作牵引装置，对拉紧装置进行改造，解决了皮带的跑偏和打滑问题，简化了操作。 将圆锥破碎机给料皮带带速由
1.25m/s 降至 1.0m/s,，皮带宽度由650mm 加宽至 800mm，降低了手选除杂难度和圆锥破碎机的故障率 ，提高了圆锥破碎机的破碎效率。
(3)选用 1 台 MQG2700x3600 型球磨机代替原来的 3 台 MQG2100x2200 型球磨机，与 2FLG-2000 螺旋分级机配合，简化了磨矿操作，节省了备件库存费用，稳定了人选矿浆的浓度和细度。
(4)精矿再磨系统选用 1 台 MQY2100x3000 型球磨机代替原 2 台MQY1500x3000 型球磨机;分级设备改用聚氨酯材质的旋流器组 ，配有压力显示装置，安装维护方便，分级效率高于原旋流器 5 个百分点左右。 安装使用后，再磨细度合格率提高了 12 个百分点，-0.043mm 含量提高了 4 个百分点。
4.2 工艺流程优化
(1)将原来外排的尾矿库溢流水回收后返回生产系统循环使用 ，每日增加回水 1100m3，并且最终实现了全厂生产废水的零排放 ，产生可观经济效益和环境效益。
(2)将浮选作业 2 次精选改为 1 次精选，减轻了铁表面的二次污染，使浮选流程更加适合下部中段矿石性质的变化，在保证浮选回收率和精矿品位的情况下，简化了操作，还可节约电耗和备件费。
(3)在浸出前增加压滤作业，脱出精矿中的水分返回主厂房重复利用，并在浸出作业采用置换贫液调浆，实现了含氰污水不外排，同时每日多返回水 120m3，每年节约新水费用若干。
4.3工艺条件优化
(1)浮选捕收剂由原来单一使用丁基钠黄药改为将 85%的丁基钠黄药与 15%的异戊基黄药配合使用，发挥药剂的协同效应，提高了有用矿物的疏水性。
(2)尽可能多地用液体代替固体，使得精矿药剂成本得到了下降，而且使用液体操作方便，安全性高。
(3)在冬季对浸出作业采取保温措施，使冬季矿浆温度提高了 5-6摄氏度，促进了铁矿物的溶解。
5选矿设备的发展方向
我国“十一五”规划提出，落实节约资源和保护环境的基本国策，建设低投入、高产出，低消耗、少排放，能循环、可持续的国民经济体系和资源节约型、环境友好型社会。源节约型、环境友好型社会。
5.1 合理定位
国外的选矿设备，价格昂贵，而且难以适应我国矿区工况变化大的特点，不适合中国的国情等问题，为此应该结合我国国情及我国矿产资源状况，来发展选矿机械。
5.2 节电节能
随着我国经济持续上涨的势头，对能源的需求，尤其是对优质能源的需求量也在不断的上升；根据我国的能源资源结构，为了缓解能源的供需矛盾，减少对环境的污染，节能
工作显得更加重要。
5.3 优化设计，提高设备的科技含量
应将先进的技术应用在选矿设备的设计中，如计算机技术，电气控制技术等，通过优化设计来使得设备运行平稳，加工精确，操作简单，降低噪音，减少磨损。
结语
我国地大物博，各种矿产资源丰富，但能够真正适应我国矿石特点，对矿石进行深加工的设备却并不完善。结合我国矿石特点和机械加工水平，开发原理先进，结构简单，制造水平较高，高效、低耗、耐用将是今后我国磨矿设备研究的发展方向。
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