7种矿物加工厂必备设备

总结：本指南探讨了7种矿物加工的必备设备，从初级破碎机和球磨机到浮选机和浓缩机，详细说明了它们的关键作用。

矿物加工，也称为矿物选矿或矿石 beneficiation，是将矿山中的原矿转变为有价值的浓缩物的关键艺术和科学。从爆炸岩石到可销售产品的旅程涉及一系列的粉碎和分离阶段，每个阶段都依赖于高度专业化的设备：颚式破碎机、圆锥破碎机、球磨机、 Hydrocyclones、浮选机、磁选机和浓缩机。这些系统共同实现了粉碎、分类、分离和脱水的关键过程，大幅提高金属含量，减少运输和冶炼的体积，并提高整体项目效率。

1. 颚式破碎机：主要破碎

功能和作用：该颚式破碎机是破碎（尺寸减小）电路中的第一道防线。它的目的是强大而简单：接受最大的原矿块（ROM），其直径可超过一米，并将其减少到可管理的尺寸（通常为100-250毫米），以便进行下一阶段的破碎。

工作原理：颚式破碎机由固定颚和摇摆颚组成。岩石从机器腔的顶部进料。当摇摆颚周期性地向固定颚移动时，它将岩石压缩并破碎。摇摆颚的向下移动使得破碎产品可以下落并从底部排出。

为什么它是不可或缺的：它的简便性、坚固的结构以及处理硬的、磨蚀性强的和高度可变的原料的能力，几乎不需要预处理，使其成为初级破碎的无可争议的冠军。它是一台低维护、高可用性的机器，为所有下游工艺奠定了基础。在处理未经破碎的原矿的初级任务中，没有其他破碎机能像它一样可靠。

2. 圆锥破碎机：二级和三级破碎

功能和作用：在颚式破碎机之后，圆锥破碎机接管二级（通常也是三级）破碎。它的工作是进一步降低矿石的尺寸，通常在 10 毫米到 40 毫米之间，以适合喂入磨机。

工作原理：矿石被送入锥形腔室的顶部。在内部，一个电动驱动的外套在一个静止的凹形衬里内旋转。旋转产生的压缩力将岩石压碎在外套和衬里之间。外套和凹形之间的间隙决定了产品的大小。

为什么它是不可或缺的：锥形破碎机在其工作中提供了高产量、细产品尺寸和低运行成本的卓越组合。现代的液压系统允许操作员在负载下调整破碎机的设置，实时优化产品尺寸和生产能力。它们是对硬质和磨蚀性矿石在中间破碎阶段的最有效破碎机。

3. 球磨机：粉磨回路中解放的核心

功能和作用：如果破碎是关于尺寸减少，那么磨矿就是关于解放。球磨机的关键功能是将破碎的矿石磨成细粉，通常细度达到沙子或淤泥的水平（低于0.1毫米）。这个过程对于将有价值的矿物颗粒与锁定在其内的无用矿石（废石）分离是至关重要的。

工作原理：A球磨机是一个旋转的圆柱外壳，内部部分填充磨介——通常是硬化钢球。矿石与水一起被送入磨机。随着磨机的旋转，球被提升后再级联下落，撞击和磨损矿石颗粒，将其减少为细颗粒的浆料。

为什么它是不可或缺的：研磨是矿物加工中能耗最高的单一步骤，通常消耗超过工厂总能量的一半。球磨机是这个阶段的主要设备，因为它的可靠性、能够达到非常细的产品，以及能够处理多种矿石类型的灵活性。

4. 水力旋流器：高效分级器

功能和作用：如果不加以控制，研磨就是低效的。水力旋流器是一种分类设备，与球磨机在闭路中使用。它的目的是将磨机的排放分成两个产品：需要进一步研磨的粗“底流”和已经充分解放并准备分离的细“溢流”。

工作原理：矿浆在压力下以切向方式泵入锥形水力旋流器。这会产生强烈的离心漩涡。较密且较粗的颗粒被抛向壁面并螺旋向下到达底流尖。较细、密度较小的颗粒被带向中心并通过顶部的漩涡取样器作为溢流排出。

为什么它是不可或缺的：水力旋流器没有移动部件，安装和运行成本低，可以处理大量的矿浆。它们是控制磨矿循环中产品粒度的主要工具，确保不会因过度磨碎已经解放的颗粒而浪费能量。

5. 浮选机：选择性分离的高手

功能和作用：泡沫浮选是将有价值矿物与脉石分离的最广泛使用的方法。它具有极大的灵活性，可以调节以根据矿物的表面化学性质分离特定的矿物。

工作原理：来自磨矿的细矿浆用特定试剂处理，使所需矿物颗粒具有憎水性（排水）而其他颗粒具有亲水性（吸水）。空气通过调理过的浆液被打入气泡。憎水颗粒附着在气泡上并上升，形成细胞顶部的泡沫层，这部分被刮除作为浓缩物。亲水颗粒则留在矿浆中并作为尾矿排出。

为什么它是不可或缺的：浮选具有极高的选择性和效率，能够回收其他方法无法处理的极细颗粒。它是基本金属（铜、铅、锌）、贵金属和工业矿物行业的支柱。浮选机是化学和物理结合以创造经济价值的地方。

6. 磁选机：吸引力的力量

功能和作用：该设备根据矿物的磁性敏感性分离矿物。它主要用于处理铁矿石（磁铁矿），但在去除磁性杂质（例如，铁污染）或分离像钛铁矿和钨矿这样的顺磁矿物方面也至关重要。

工作原理：基本设计涉及一个旋转的鼓，其中包含一个固定的永久磁铁或电磁铁阵列。当矿石经过鼓时，磁性颗粒被吸引并固定在鼓的表面上，将它们从非磁性颗粒的轨迹中带走，然后再释放。

为什么它是不可或缺的： 磁选是一种清洁、高效且低成本的工艺，不需要任何试剂。它是铁矿石的一种重要初步浓缩方法，也是许多其他加工流程中的一个关键纯化步骤，从玻璃砂生产到回收利用。

7. 增稠剂：水和尾矿管理的守护者

功能和作用：在分离后，珍贵的浓缩物和废尾矿都以70-80%的水分处于浆料状态。增稠剂的作用是进行固液分离，产生更密集的底流浆料和可回收进入加工厂的清水溢流。

工作原理：浆料被送入一个大型圆形罐中。通常添加絮凝剂化学品以促使细小颗粒聚集在一起。重力使固体缓慢沉降到底部。旋转的耙子机制有助于压实沉淀的固体（“增厚的”底流），然后被抽出。澄清水从罐顶部的堰口溢出。

为什么它是不可或缺的：在一个有着巨大的水足迹的行业中，增稠剂对于水资源的节约和回收至关重要，减少淡水的使用量达80-95%。它们还减少了送往储存设施的尾矿体积，从而降低环境风险和成本。对于浓缩物而言，增稠是过滤之前的必要第一步。

当然，根据矿石的性质，还需要其他重要设备，例如：

• 振动筛：用于筛选和分级材料。
• 带式真空过滤器：用于进一步脱水浓缩液，生产含水量较低的滤饼。
• 焙烧炉：用于加工某些专业矿石（例如金矿和赤铁矿），通过加热改变矿物结构，以利于后续的分选。

然而，这里列出的七种设备是大多数现代矿物处理厂的核心设备。

这一套设备作为一个协同系统运作，每个单元的输出优化下一个单元的效率。尺寸减小、分类、分离和脱水的连续阶段形成一个连续的工艺循环。这个复杂的回路是将粗矿转化为精炼浓缩物的基础，使现代采矿在全球范围内经济可行且环境可持续。