礦物破碎力學(xué)因素:影響破碎效果的關(guān)鍵屬性

礦石破碎的難易程度,很大程度上由礦物破碎力學(xué)的因素決定。這些藏在礦物內(nèi)部的 “特性密碼”,直接影響著破碎機(jī)該用多大勁兒、能碎到多細(xì)。老選礦工常說(shuō):“摸透礦石的脾氣,破碎才不費(fèi)力氣?!?
一、硬度:礦石的 “堅(jiān)硬程度”?
硬度是礦物最直觀的力學(xué)性質(zhì),就像不同石頭的 “抗壓能力”。鉆石之所以難碎,是因?yàn)樗脑渔I結(jié)合得特別緊密;而石墨質(zhì)地軟,是因?yàn)閷娱g分子鍵容易被破壞。破碎硬礦石時(shí),得用顎破這類 “咬合力” 強(qiáng)的設(shè)備;軟礦石用反擊破就行,某石灰石礦用顎破碎白云石,結(jié)果襯板磨損速度比正??炝艘槐?,換成反擊破后就好多了。?
二、韌性:礦石的 “抗折騰能力”?
韌性說(shuō)的是礦石抗剪切、彎曲的本事。脆性礦物像玻璃,一敲就碎;延展性礦物像銅礦石,得反復(fù)碾壓才能裂開(kāi)。破碎脆性礦石時(shí),沖擊破碎效率高;對(duì)付延展性礦石,就得靠擠壓和研磨結(jié)合。某銅礦原來(lái)用錘破,礦石總被打成 “薄片”,換成圓錐破加碾壓工藝后,粒形明顯改善。?
三、解理:礦石的 “天然裂紋”?
解理是礦物自帶的 “薄弱面”,就像面包里的分層,一掰就沿著紋路裂開(kāi)。云母有完全解理,用手就能撕成薄片;石英解理不明顯,碎起來(lái)更費(fèi)勁。破碎有解理的礦石時(shí),順著解理方向施加力,能省不少勁。某鉀長(zhǎng)石礦利用礦石的解理特性,調(diào)整破碎機(jī)錘頭角度,產(chǎn)量提高了 15%。?
四、結(jié)構(gòu)缺陷:礦石的 “隱藏弱點(diǎn)”?
自然界的礦石很少完美無(wú)缺,地質(zhì)運(yùn)動(dòng)留下的裂紋、氣泡,都是破碎的 “突破口”。同一種花崗巖,有的地方因?yàn)橛辛鸭y,用撬棍就能撬開(kāi);致密的部分就得用破碎機(jī)。爆破后的礦石比原生礦石更容易碎,就是因?yàn)楸圃黾恿藘?nèi)部缺陷。某鐵礦在破碎前先爆破預(yù)處理,噸礦破碎能耗降了 8%。?
多礦物組成的礦石更復(fù)雜,就像 “混合餅干”,里面有硬有軟。比如銅鐵礦石,既有脆的黃鐵礦,又有韌的黃銅礦,破碎時(shí)得選能兼顧不同特性的設(shè)備。而且礦石從開(kāi)采到破碎的每個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)影響它的力學(xué)性質(zhì),運(yùn)輸時(shí)的碰撞可能讓礦石產(chǎn)生新裂紋,這也是破碎前要盡量減少二次損傷的原因。?
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