“矿物粉碎技术研究进展”专题发布！

题目：新型碎磨技术与装备的研究现状与发展趋势

作者：李丽匣 李楠 刘飞飞 王嘉琦 陈家宽 冯泉 张强 Bern Klein 王成铁

摘要

矿物碎磨作为选矿工艺中的关键能耗环节,其能效优化对矿业可持续发展具有重要意义。系统整理了矿石预处理、破碎及磨矿环节的新型碎磨技术与设备的研究进展及其工业化前景。预处理领域中,超临界CO粉碎技术通过相变能量释放促进矿物解离,高压浆料冲蚀粉碎技术利用高压浆料射流使颗粒对撞实现选择性粉碎,微波辅助粉碎基于介电差异诱导微裂纹,高压电脉冲粉碎则通过矿石电性差异实现粗粒级高效解离。高效破碎设备方面,VeRo Liberator通过高速冲击实现矿石选择性破碎,共轭砧锤式破碎机结合冲击与层压粉碎优势实现节能降耗,高压辊磨机利用层压粉碎工艺显著提升破碎效率,且高压辊磨机与塔磨机直连配置的工业化应用为物料高效碎磨提供了新的思路,GRolls通过“V”形主旋转驱动辊与对置回转辊的啮合运动,以脉冲力与剪切力协同作用实现高效破碎,EDS多轴破碎设备则利用高频碰撞能量传递提升碎磨效果。磨矿设备方面,立式辊磨机通过磨辊-磨盘挤压粉磨和气流分级实现能效优化,立式搅拌磨机(VPMTM/ HIG mill)通过结构创新拓展应用边界,既能承担超细磨作业,又可处理-6 mm粗粒级给料,为粗磨与高效破碎设备的组合应用提供技术支撑。 这些创新技术与设备不仅实现了能耗的大幅降低,更通过优化矿物解离特性为后续分选工序创造了理想条件。虽然部分设备仍处于概念或试验阶段,但已展现出良好的能效优势与应用潜力。

扫码阅读全文

题目：矿用搅拌磨机的研究创新及发展展望

作者：张国旺 龙渊 石立 刘瑜 赵湘

摘要

搅拌磨机是一种高效率的超细粉磨设备,广泛应用于矿物细磨或超细磨领域。介绍了搅拌磨机设备研究的创新历程和应用现状,着重介绍了立式螺旋搅拌磨机(塔磨机、立磨机)、卧式搅拌磨机、立式棒式搅拌磨机、立式高强度搅拌磨机、大型双槽高强度搅拌磨机和大型超细搅拌磨机等矿用搅拌磨机的特色及在金属矿山的应用情况,并进行了综合评述和发展展望。指出矿用搅拌磨机未来的发展方向是:设备大型化与集成化、智能化与绿色低碳化和矿物的精准解离与矿物的微细化等。

扫码阅读全文

题目：瓷球磨矿在金属矿山的应用研究

作者：吴彩斌 方鑫 廖宁宁 袁程方 童佳琪 陈郅隆

摘要

磨矿过程的高能耗问题已成为制约选矿行业可持续发展的关键瓶颈。针对这一挑战,系统研究了纳米陶瓷球作为新型磨矿介质的节能降耗机制及其工业应用潜力。研究表明:在介质生产环节,纳米陶瓷球的全生命周期碳排放强度较传统钢球降低40%以上;在磨矿动力学层面,其运动轨迹范围扩大使动能转化效率显著提升150%,同时通过高频低能碰撞模式有效抑制过粉碎现象,使磨矿比能耗降低35%~70%。陶瓷球凭借高硬度、高强度以及低磨耗的优异特性,在黑色金属和有色金属矿山应用中,综合能耗与介质成本降幅均超过50%。然而,当前瓷球磨矿技术仍面临密度不足、与磨机结构不匹配及工艺链协同差等瓶颈。通过开发3.8~5.7 g/cm高密度瓷球、设计新一代轻量化节能磨矿机、构建新一代低碳粉碎工艺,有望推动瓷球磨矿成为新一代低碳粉碎工艺核心,实现节能效率翻倍,大幅削减粉碎成本。

扫码阅读全文

题目：典型高效节能碎磨设备在金属矿加工中的应用与发展展望

作者：洪凯 马智敏 史新章 田佳

摘要

发展高效节能碎磨技术与装备是提升金属矿产资源利用率与实现绿色矿山建设的关键。系统综述了高压辊磨机、塔磨机与艾砂磨机等典型高效碎磨设备的结构原理、工作特性与技术优势,重点探讨了其在金属矿细碎与超细磨工艺中的应用成效。结果表明,高压辊磨机通过层压粉碎有效减小入磨粒度;塔磨机凭借搅拌研磨与内部分级机制显著提升磨矿效率并降低过磨;艾砂磨机则以高速剪切和无铁化研磨保障产品粒度均匀且无金属污染。相较于传统碎磨工艺,新型设备可显著降低单位能耗与钢耗,并优化后续分选指标。未来研究应聚焦于大型化、耐磨材料、多设备协同及智能化控制等关键技术,以推动碎磨技术向高效、低碳方向演进。

扫码阅读全文

题目：针对红土镍矿的双齿辊破碎机破碎过程仿真分析

作者：黄仲生 陈耀林 袁建明 郑清松 林希 叶方平 董宇帆

摘要

红土镍矿物料粘性大且夹杂大块矿石的原料特征导致其破碎效率不高,为了提高双齿辊破碎机对其的破碎效率,通过仿真分析研究了红土镍矿物料在双齿辊破碎机中的破碎过程。首先通过单轴压缩试验对红土镍矿物料中的矿石进行离散元参数标定,接着结合离散元方法(DEM)与Tavares破碎模型分析了破碎机齿牙数量、辊齿齿高、齿辊转速等对红土镍矿物料处理量及产品粒度分布的影响规律。结果表明:破碎机齿牙数量越多、齿高越高、齿辊转速越低,物料黏附情况越严重;齿牙数量为3、辊齿齿高为40 mm、破碎机转速为70 r/min时,红土镍矿物料的破碎处理量与粒度控制达到最佳平衡,出料粒度能够满足后续分选或冶炼的工艺要求;在破碎腔齿辊两侧加装梳齿板后,物料处理量提升至91.5 kg,相较于无梳齿板工况增加13%,显著改善了破碎作业效果;在高粘性红土镍矿物料破碎中,辊齿形状对处理量提升作用有限。研究结果可为针对粘性物料的破碎工况提供理论和技术支撑。

扫码阅读全文

题目：高压辊磨机动辊偏斜的DEM-MBD仿真研究

作者：任云鹏 樊晨贺 杨强辉 吕梦飞 张跃

摘要

为研究动辊偏斜对高压辊磨机辊面受力分布与运行稳定性的影响,基于离散元法(DEM)与多体动力学(MBD)耦合仿真技术,构建了高压辊磨机辊偏斜及支撑结构分析模型,以河北承德钒钛磁铁矿石为对象开展Tavares破碎模型参数标定试验,通过单轴压缩及碰撞实验测定颗粒物理及接触参数,建立了断裂能量对数正态分布模型。结合典型非均匀入料条件,分别对动辊允许偏斜与禁止偏斜状态下的辊隙动态变化、轴向压力分布及轴承载荷进行仿真分析。结果表明,相较于禁止偏斜的条件下,动辊偏斜具备良好的自适应调节能力,显著改善了辊面轴向载荷分布的均匀性,缓解了局部峰值压力与冲击载荷,轴承载荷波动幅度显著减小,有助于降低支撑结构的疲劳风险,提升了系统的运行稳定性,为复杂破碎装备的动态仿真与工程应用提供了理论依据与技术支撑。

扫码阅读全文

题目：高压电脉冲破碎对紫金山铜矿石中黄铁矿解离特性的研究

作者：李明 黄伟 曾纪泉 王大骞 左蔚然

摘要

研究旨在揭示高压电脉冲破碎产物粒级与解离程度的内在关联,构建契合其破碎机制的解离模型。以紫金山铜矿石为研究对象,分别采用高压电脉冲破碎和离心式冲击破碎两种方法,将矿石破碎至近似粒度分布。运用矿物解离分析仪(MLA)对破碎产品中主要金属矿物黄铁矿和主要脉石矿物石英的分布进行测试分析。借助Gaudin扩展模型,对两种破碎方式下的解离分布进行拟合,并通过晶界断裂因子P值量化比较二者对黄铁矿的选择性解离能力。MLA测试显示,对于1.7~0.075 mm粒级,高压电脉冲破碎产品中完全解离黄铁矿的比例显著高于离心式冲击破碎;而石英在两种破碎方式下的完全解离比例无明显差异。Gaudin扩展模型对两种破碎产品中完全解离黄铁矿的粒级分布拟合效果良好,决定系数(R)为0.95~0.99。进一步分析拟合所得P值,高压电脉冲破碎的P值为0.42,离心式冲击破碎的P值为0.24,表明高压电脉冲破碎选择性解离优势更为突出。Gaudin扩展模型能够较好地拟合两种破碎方式下黄铁矿的解离分布,为研究高压电脉冲破碎机制及优化矿物加工工艺提供了有效的模型工具。

扫码阅读全文

题目：球磨机操作参数对破碎速率的影响及神经网络预测模型

作者：宋威威 张勇 张兴隆 唐李昊 左蔚然

摘要

总体平衡模型是模拟球磨机运行过程最常用的模型框架,但其破碎速率参数随操作条件变化而变化的规律难以确定。基于总体平衡模型的框架,对某钨矿石的球磨试验结果进行了数学建模,探究给矿量、入料粒度、介质配比、装球率等因素对破碎速率的影响。基于试验数据,采用神经网络建立破碎速率的非线性预测模型,实现破碎速率与操作参数的映射关系。结果表明,矿石的破碎速率随磨机转速率的增大而增大,随给矿量的减小而增加。球径大的钢球会提高粗粒径矿石的破碎速率,而球径小的钢球则会提高细粒级矿石的破碎速率。制备粗中细3种粒度分布的待磨样品,在相同磨矿条件下,不同的给矿粒度分布表现出不同的破碎速率,但随着磨矿的进行,粗粒级颗粒与标准粒级给矿粒度分布逐渐相同。细颗粒的含量增多会提高粗颗粒矿石的破碎速率。神经网络的预测模型,预测结果与实际试验数据良好吻合,决定系数R=0.961,达到了预测效果。

扫码阅读全文

题目：鹿鸣钼业ϕ7.32 m×11.28 m大型球磨机磨矿介质制度优化研究

作者：冯韵 肖庆飞 金赛珍

摘要

针对鹿鸣钼业ϕ7.32 m×11.28 m大型球磨机磨矿产品-0.074 mm与+0.20 mm级别新增效率低、中间可选粒级0.20~0.023 mm、中间易选粒级0.15~0.038 mm含量低的问题,基于矿石力学性质与入磨粒度组成分布,利用球径半理论公式获得最大介质尺寸,通过实验室研究确定最佳介质为钢段,推荐初装方案为ϕ50 mm×60 mm、ϕ40 mm×50 mm、ϕ30 mm×40 mm、ϕ20 mm×30 mm质量比15%∶40%∶30%∶15%的钢段;实验室小型试验结果表明,与现场方案相比,采用推荐钢段初装配比方案时-0.074 mm粒级、中间可选粒级、中间易选粒级产率均提高;实验室扩大试验结果表明,与现场方案相比,采用推荐钢段初装配比方案时-0.074 mm产率提高6.92个百分点,中间可选粒级产率、中间易选粒级产率分别增加4.47和5.37个百分点;离散元模拟仿真表明推荐钢段初装配比相较于现场初装配比总能量与有效碰撞能量显著提升,介质-矿石碰撞能量提升了6.22个百分点,进一步证实了该方案优化效果明显。

扫码阅读全文

《金属矿山》简介

《金属矿山》由中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司和中国金属学会主办，主编为中国工程院王运敏院士，现为北大中文核心期刊、中国科技论文统计源期刊（中国科技核心期刊）、中国精品科技期刊（F5000顶尖学术论文来源期刊）、中国百强报刊、RCCSE中国核心学术期刊（A）、中国期刊方阵双百期刊、国家百种重点期刊、华东地区优秀期刊，被美国化学文摘（CA）、美国剑桥科学文摘（CSA）、波兰哥白尼索引（IC）、日本科学技术振兴机构数据库（JST）等世界著名数据库收录。主要刊登金属矿山采矿、矿物加工、机电与自动化、安全环保、矿山测量、地质勘探等领域具有重大学术价值或工程推广价值的研究成果，优先报道受到国家重大科研项目资助的高水平研究成果。根据科技部中国科技信息研究所发布的《2024中国科技期刊引证报告（核心版）》，《金属矿山》核心总被引频次位列26种矿业工程技术学科核心期刊第1位；根据中国知网发布的《中国学术期刊影响因子年报》（2024版），《金属矿山》学科影响力位居73种矿业期刊第9位。

编排：余思晨

审核：王小兵

声明：本文系转载自互联网，请读者仅作参考，并自行核实相关内容。若对该稿件内容有任何疑问或质疑，请立即与铁甲网联系，本网将迅速给您回应并做处理，再次感谢您的阅读与关注。