固体废物的细磨原理与方法

细磨作业是固体废物破碎过程的继续，在固体废物处理与利用中占有重要位置。它既是固体废物选别前准备作业，也是固体废物楞料化利用的重要组成部分。例如，用煤矸石生产水泥、砖瓦、矸石棉、化肥和提取化工原料等，用钢渣生产水泥、砖瓦、化肥、溶剂以及对垃圾准肥深加工等过程都离不开球磨机对固体的磨碎。

细磨作业通常在磨机中进行，磨机内装有磨矿介质。工业上应用的细磨设备类型很多，以钢球、钢棒和砾石为介质的磨机分别被称为球磨机、俸密机和砾磨机；若以自身废物作介质者，就被称为自磨机；废物自磨机中再加入适量钢球，就构成所谓半自磨机。磨机的规格以筒体的直径x长度表示。

细磨作业以湿式细磨为主，而且一般与机械分级机组成闭路循环。但对于缺水地区和某些忌水工艺过程，如水泥厂生产过程、干法选矿过程，则采用干式细磨。

圆筒形球磨机在细磨中应用员为广泛，图3-14所示为球磨机的结构和工作原理。主要由圆柱筒体、端盖、中空轴颈、轴承和传动大齿圈等部件组成。筒体内装有直径为25-150mm钢球，其装入且是整个筒体有效容积的25％-50％。筒体内壁设有衬板，除防止筒体磨损外，兼有提升钢球的作用，筒体两端的中空轴颈有两个作用：一是起轴颈的支撑作用，使球磨机全部重量经中空袖颈传给轴承和机座；二是起给料和排料的漏斗作用。电动机通过联轴器和小齿轮带动大齿圈和筒体以一定转速转动。

当球磨机以一定转速旋转时，由于筒体内的纫磨介质钢球与筒体之间、钢球与钢球之间、钢球与固废物料之间的摩擦作用，对固废物料产生研磨作用。同时，钢球和固废被衬板提升时，当钢球在重力作用下大于离心力时，就产生自由泻落和抛落，从而击碎固物。所以，固体废物在钢球产生的冲击力和研磨力联合作用下使物料得到粉碎，如图3-14所示。

球磨机中钢球提升的高度与抛落的运动轨迹，主要决定于磨机的转速和纫磨介质的装载量。低速运转时，细磨介质提升高度较低，介质按照圆周运动随筒体上升到一定高度后，离开筒体向下“泻落”。此时，冲击作用小，研磨作用较大。这种细磨过程称做泻落式细磨。

正常转速运转时，介质随筒体做圆周运动上升到一定高度后，就以一定的韧速离开筒体，并沿抛物线轨迹作向下“抛落”。此时，介质抛落的冲击作用较强，研磨作用相对较弱。这种细磨状态称为抛落式细磨，大多数客机都处于这种工作状态。

当细磨机转速提高到某个极限数值时，细磨介质几乎随筒体做同心旋转而不下落，这种情况称为“离心运转”。介质产生离心运转时，理论上将失去细磨作用。生产中通常以员外层的细磨介质开始“离心运转”时的筒体转速，称为磨机的“临界转速”。目前，国内生产的球磨机的工作转速一般是临界转速的80％-85％，而棒磨机的工作转速稍低。