物料硬度、结构缺陷对破碎的影响

一、硬度对破碎的影响

硬度是指岩矿抵抗外界机械力侵入的性质。硬度愈高、抵抗外界机械力侵入的能力放大，破碎时愈困难。反之，硬度愈低、抵抗外界机械力侵入能力愈小，破碎时愈容易。因此，硬度实际是岩矿的一个坚固性指标。

近代固体理论，存热学、电学、磁学和光学行为方面都得到了根本的职沦说明。而在固体力学行为方面虽然也有很大进展，但还难以指导工程汁算，只能采取立按测量办法。对于岩矿坚固性指标的测定，一种是从能耗观点出发如F．C．邦德功指数就是以能耗来测定岩矿坚固性的；另一种是从力的强度出发，如岩矿硬度的测定。在资本主义国家，多数用F．C．邦箔功指数反映岩石的坚固性，这种办法一船说来比较可靠，只要测出各种岩矿的功指放大小就能判明各种岩矿的坚固性，表22列出了一些常见岩石的功指数。但是，对某些矿石而言，功指数并不适用，如云母、滑石及鳞片状的煤块等，它们的硬度本来不高．但在磨矿 中却容易从钢球之间滑出去，导致用磨机测功指数时数值很高，所以在这种情况下用功指数反映岩旷坚固性时就会出现很大误差。我国对岩矿的坚固性通常用莫氏硬度及普氏硬度系数f来表示。其氏硬度是一种相对硬度，选取10种标堆矿物作硬度等级，这l0种矿物及硬度等级分别是：

滑石(1)   石膏(2)   方解石(3)   萤石(4)   磷灰石(5)

长石(6)   石英(7)   黄  玉(8)  刚玉(9)   金刚石(10)

这种办法比较粗略，而且各个硬度等级之间有的差距小，有的差距大。普氏硬度系数f与岩矿的抗压极限强度σ压密切相关。

但f实际是一个综合强度指标，并不单纯反映硬度。总之，上述这些办法均不很完善，但它们毕竟能反映出岩矿的硬度情况，数值愈大表示岩矿愈硬，愈难破碎。当几种矿物存在时，用上述方法 测出的数嫡大小顺序也就反映它们破碎的难易顺序。这就为分析矿物的选择性磨碎提供了判据。物硬度的差异往往是产生选择性磨碎现象的力学基础。

二、结构缺陷对破碎的影响

自然界的矿物岩石，由于成矿地质条件或经历的不同，常常导致不同地方产出的同种矿物在力学性质上存在差异。岩矿结构中存在缺陷便是造成这种差异的重要原因之一。缺陷有先天的， 也有后天的，有微观的也有宏观的。例如形成矿物晶体时所存在的离子缺位及错位层微观缺陷，属先天性的。岩矿形成后由于地壳或岩层的运动或自然力的作用又会使岩矿产生裂缝；此外矿石的开 采、搬运、特别是磨矿前的多次破碎均会使矿石产生裂缝。这些缺陷多数为宏观裂缝，也有的屈微观裂缝。因为它们多是岩矿形成以后产生的，所以属后天性的。

岩矿结构中存在的这些缺陷，常常构成岩矿块中的脆弱面，所以破碎行为将首先发生在这些脆弱面上。结构缺陷对粗矿块破碎的影响较为显著，因为粗块小的裂缝及裂纹较多，机械强度降 低较为明显。随着矿块粒度的变小，裂缝及裂纹逐渐消失，强度逐渐增大，入学的均匀性增高，故细磨更为困难。可以预料，缺陷对选择性磨碎的影响也是沮磨时更为显著，因为细磨时软硬两种矿构的强度差随之缩小。

由上述分析可见离开岩矿的机械强级就难于解释清楚破碎过程的各种力学现象，岩矿中各种矿物机械强度的差异也正是矿物选择性磨碎现象产生的基础。