矿物颗粒粒度对其运动及磨碎作用的影响

在溢流型磨矿机内，矿浆的排出是靠给矿中空轴颈入口下边缘与排矿中空轴颈排出口下边缘之间的水平高差A所产生的压力差而实现的，详见图10所示。磨机内矿浆的流动速度ν可以进行计算：设磨机的工作容积为K，磨机内钢球的充填率为Φ，磨机能容纳的矿浆体积V_浆为球荷之间空隙体积的总和，其值等于

式中G球、δ球——磨机内球荷总重致及钢球密度。

如果磨机每日的处理量为Qd(t/d)，磨机内矿浆的液固比为R_s，设矿浆的密度为δ_n(t/m³)，则每分钟通过磨机的矿浆体积Vn为：

矿料通过磨机所需的时间t为:

如果磨机的长度为L，则可算出磨机内矿浆流动的速度υ_p为

在磨机内，矿物颗粒一方面受压差h作用产生轴向流动速度υ_p，另一方面又受重力作用以沉落速度向下沉落。由于磨机内的矿浆浓度髙达50～80%，矿粒下沉属严重的千涉沉降，且远比分级过程复杂，同时还存在钢球的阻力，液流的上升流速较小。但为简化起见,现借用分级过程的干涉沉落速度υ_cr进行定性分析。

υcr=υ0(1-λ）n                (23)

式中 λ—矿粒的容积浓度；

n —干涉程度指数；

υ₀—矿粒自由沉落速度，

х —矿粒形状系数；

δ —矿粒密度；

Δ —介质密度；

dз—矿粒的等体积直径。

尽管磨机内矿粒沉落情况甚为复杂，但粒度及密度对沉落的影响与分级过程还是相似的。在υ_p及υ_cr作用下，矿粒将按合成速度υ₀方向运动（见图11示）。如果合速度υ₀的轨迹在磨机排矿轴颈下边缘点E以上，这时矿粒不进入机下部的介质区而是直接排出磨机外；反之如果合速度化的轨迹在E点以下，这时矿粒将入介介质区。磨机内磨矿作用最强的是磨机下部的底脚区。由公式（23) 看出，粗粒级及大密度矿粒将进入磨矿作用最强的下部底脚区经受磨碎。

由公式（22)看出，在保持磨机内矿浆流动速度υ_p —定的情况下，磨机的长度L愈长，经受磨碎的时间也就愈长，产品亦愈细，这就是长筒形磨机产品粒度细的原因。

这里应该指出的是，由于磨机内的矿粒是在严重干涉沉降下 发生的沉落，加上磨矿时矿浆的搅动作用，所以从磨机内排出的矿粒粒度很粗，有时就如泥石流一样，几十甚至上百毫米的大矿块也可从磨机排出。可见，开路磨矿时所得产品粒变粗且不均匀。但在闭路磨矿时，由于分级机有控制粒度的作用，粗矿粒进入沉砂，可返回麼机再磨，合格的细粒即排出磨矿分级循环。这就是说，粒度影响着矿拉在磨机内及在磨矿分级循环内停留的时间，或者说决定着矿粒的去向，使粗粒或难磨矿粒在磨机内反复经受磨碎，直到粒度大小能从磨矿分级循环排出为止。如果粗粒是连生体，这样反复磨碎很有必要；如果粗粒是已经单体解离的脉石矿物，这样的磨碎将是无益的，只增加电力和钢材消耗；如果粗粒是已经单体解离的有用矿物，这样的磨碎自然也是有害的， 既造成过磨，又增加电耗及材料消耗。