教学模块一 第一章 概述

1． 名词解释：矿物加工 选矿 选煤 品位 产率 回收率 有用矿物 粗选 精选 扫选 选矿比 富集比

答：

矿物加工：是利用矿物的物理化学性质的差异，借助各种分离、加工的手段和方法将矿石

中有用矿物和脉石分离，达到有用矿物相对 富集并进行其加工和利用的方法。

选矿：把矿石加以破碎，使之彼此分离（解离），然后将有用矿物加以富集提纯，无用的脉

石被抛弃，这样的工艺过程叫选矿

选煤：对煤炭而言，将煤与矸石分离，从而获得质量不同的产品过程，称为选煤。 品位：指产品中有用成分的质量与该产品质量之比，常用百分数表示。 产率：产品质量与原矿质量之比，叫该产品的产率，通常以γ表示。 回收率：指精矿中有用成分的质量与原矿中该有用成分质量之比。 有用矿物：能够为人类所利用的矿物、矿石、岩石。

粗选：矿浆经调合后进入浮选的第一个工序，选出部分高于原矿品位，但一般达不到精矿

质量要求的粗精矿作业。

精选：将粗选所得到的粗精矿再选，并得到合格精矿的作业。

扫选：把粗选之后还不能做为最终尾矿丢弃的矿浆进行再选的作业。为提高回收率，需降

低尾矿品位，扫选也常进行多次。

选矿比：指原矿质量与精矿质量之比。用K表示。 富集比：精矿品位与原矿品位之比。

2． 分离过程一般包括哪几部分？分离剂主要指什么？

答：

一般包括原料（混合物）、分离剂（能量或物质）及产品三部分 分离剂为加到分离装置中使过程得以实现的能量或物质

3． 常用的矿物加工方法主要有哪些？

答：

答：常用的矿物加工方法主要有：

重选法、磁选法、电选法、浮选法 化学分选、生物分选、特殊分选法

其中，重选和浮选法应用最广。各种矿物加工方法可以单独使用，也可以几种方法联合使用。

4． 矿物加工的三个基本工艺过程指什么？

答：

① 矿物选前的准备作业

② 分选作业

③ 选后产品的处理作业

5． 什么叫流程？

答：

流程：是选矿厂为生产某种质量标准的产品所安排的作业顺序。

6． 什么叫物料平衡？在矿物加工中有何意义？

答：

物料平衡：设计流程时，必须分析和了解矿流分支或汇合时物料是如何分布的。这类分析计算称之为物料平衡，它在物质守恒原理之上。一般地，在稳态连续系统中没有积累：输入＝输出。物料平衡的原理适用于选矿厂内的任一节点，如给料分配器，分选机，或料流的集散点。（同化工过程的反应平衡式）

7． 矿物加工在国民经济中有何作用？

答：

矿物加工是在传统的选矿技术基础上发展起来的一门交叉学科。选矿作为一种有效的分离手段，早已在冶金工业、煤炭工业、化学工业、硅酸盐、陶瓷与建材工业得到广泛的应用。近年来，矿物加工技术在金属的再生工业、环境保护、医药、轻工等行业也发挥了重要的作用。矿物加工技术作为一种基本加工手段和方法，在国民经济的各部门起着十分重要的作用。它的技术水平对许多经济部门产生较大影响。

8． 什么是矿物？矿物与岩石、矿石的区别？

答：

（1）矿物是地质作用所形成的结晶态的天然化合物或自然单质。它们具有相对稳定的化学成分和确定的（晶体）结构。晶质矿物还具有一定的内部构造，因而具有均一性；

（2）矿物是组成岩石和矿石的基本单元。矿石是由矿物组成的，矿物又是由岩石组成的。矿石的自然聚集便构成矿体，若干矿体组成矿床。矿石与岩石之间也存在密切联系。矿石是具有经济价值的特殊岩石。矿石与元素、矿物、矿体、矿床以及岩石等概念之间的关系如图所示。

第二章 矿物的成因及其物理化学性质

1． 形成矿物的地质作用有哪些？什么叫内生作用，主要包括哪几个阶段？它们所形成的矿物有何特点？

答： 答：（1）形成矿物的地质作用根据作用的性质和能量来源的不同分为内生作用、外生作用及变质作用。（2)由于岩浆的冷却、分异，其中的物质通过各种物理化学反应形成矿物的作用叫内生作用。内生作用可根据岩浆演化阶段和物理化学条件的不同而大致分为四个阶段：①岩浆作用阶段，在岩浆作用中，形成的主要矿物及其结晶析出的顺序依次为：Mg，Fe硅酸盐－橄榄石、辉石、角闪石、黑云母；K，Na，Ca硅酸盐－斜长石、正长石、微斜长石以 及石英等造岩矿物。从而在岩浆作用过程中形成不同的矿物组合，构成不同的岩石类型。 ②伟晶作用阶段，以矿物晶体粗大为特征；可形成富含挥发性组分的矿物；伟晶岩是稀有金

属的宝库；还可形成许多宝石矿物。③热液作用阶段，热液作用中形成的硅酸盐矿物较少，大量出现的是钨、锡、钼、铁、铜、铅、锌、锑、砷、金等元素的矿物（黑钨矿、辉钼矿、毒砂 、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、雌黄等 ），以及石英、萤石、方解石等非金属矿物。由这些矿物组成的热液矿床是特种和有色金属的最主要的来源。④火山作用，火山作用形成各种火山岩，如玄武岩、安山岩、流纹岩等。岩石具有气孔、流纹构造；火山热液充填于火山岩气孔或交代火山岩，主要矿物有沸石、蛋白石、方解石、自然铜等；火山喷气凝华的产物有自然硫、雄黄、雌黄、硫化物和石盐等

2． 什么叫外生作用和变质作用？对矿物的形成起何作用？

答：

外生作用是外力（太阳能、水、大气和生物）地质作用的一种特殊形式。 地壳中已形成的矿物群体在地壳内部温度和压力作用下所发生的结构、构造或矿物成分和矿物组成的变化过程，称谓变质作用。

3． 什么叫煤？煤的形成过程包括几个阶段？各阶段的特点是什么？

答：

煤是由植物遗体经过生物化学作用和物理化学作用，演变而成的有机沉积岩（准矿物）。 从植物死亡、堆积到转变为煤的一系列复杂演变过程叫成煤作用。煤的形成过程包括两个阶段：（1）泥炭化阶段，植物遗骸在水中微生物作用下不断进行氧化分解，这一过程称为菌解或称为生物化学作用。随着堆积层作用的下沉，分解作用和化合作用相互交错而形成了新的产物，即泥炭。（2）煤化作用，泥炭层在地下先转变成褐煤，褐煤转变成烟煤，由烟煤又转变成无烟煤。

4． 什么叫矿物的形态？矿物的形态有哪些？与哪些因素有关？

答：

矿物的形态是指矿物的单体及同种矿物集合体的形状特点。 矿物的形态：单体；集合体。

矿物的形态主要取决于矿物的化学成分和内部结构，是矿物的重要鉴定特征。矿物集合体的形态主要取决于单体的形态和它们的集合方式。

5． 什么叫晶体（形态）习性？有几种类型？

答：

晶体习性主要指矿物单体在三维空间发育和延伸情况。大致有以下三种类型： 粒状（三向等长） 矿物单体在三维空间发育程度基本相等时的形状称为粒状。

片状和板状（二向延长） 单体沿两个方向伸展，第三向不很发育。具有二向延长的矿物，其内部结构中常具有坚强的构造层。

柱状（单向伸长） 单体延一向伸长，其形态称为柱状。

6． 矿物集合体的形态主要取决于什么？显晶集合体的形态主要有哪些类型？隐晶集合体形态有哪几种？

答：

矿物的集合体形态是指同种矿物多个单体的集合方式。矿物集合体的形态主要取决于单体的形态和它们的集合方式。

显晶集合体的形态常见有：柱状、针状、板状、片状、鳞片状、叶片状和粒状等。

常见的隐晶及胶态集合体外貌特征有：结核、鲕状及豆状、钟乳状集合体、分泌体、葡萄状和肾状。

7． 按晶体化学分类法，矿物是如何分类的，分为哪几大类？

答：

晶体化学的分类体系和原则如下：

大类 将化合物类型和化学键相同或相似的矿物归为一大类。

类 在大类范围内，把具有相同阴离子或络阴离子的矿物归并为为小类。构成分类体系中的第二级。

簇 是分类体系中的第三级。将化学成分类似晶体结构相同的矿物，划分为一个簇。同一簇的矿物常常具有相同的构造类型。

种 是分类体系中的第四级。同种矿物具有相同的成分和构造。其类质同象而产生的变化，不应使混入晶格的质点超过原来的质点。

在一些比较复杂的类、簇中，可以进一步分为亚类、亚簇。同种矿物因 形态、性质或杂质组分有明显的差异，称异种或变种。

分为：自然元素大类、硫化物及其类似化合物大类、氧化物和氢氧化物大类、含氧盐大类、卤化物大类

8． 矿物是如何命名的？其基本原则是什么？

答：

我国对矿物的命名基本遵循以下原则： ?依化学成分命名 ?依物理性质命名 ?依晶体形态命名 ?依人名、地名命名

在以上四条中，一般以第一条命名原则为主。但仅从成分命名，往往难以区分成分相近的一些矿物。所以，最常用的方法是以成分为主，结合物性或形态加以命名。如黄铁矿、方铅矿等。这样的名称容易“顾名思义”。

9． 什么叫重量克拉克值？ 什么叫类质同象？

答：

“重量克拉克值”--地壳中化学元素平均含量的重量百分数称之。

类质同象：晶体结构中，某种质点（原子、离子）为它种类型的质点所代替，使晶格常数发生不大的变化，而结构形式并不改变，这种现象叫类质同象。

10． 什么叫类质同象？

答：

晶体结构中，某种质点（原子、离子）为它种类型的质点所代替，使晶格常数发生不大的变化，而结构形式并不改变，这种现象叫类质同象。

11． 固态的胶体矿物主要有哪几类？水胶体矿物有何特点？

答：

固态的胶体矿物有水胶凝体和结晶胶溶体两类。

水胶凝体是由水胶溶体凝结而成，其分散媒是水，分散相是固态的微粒。通常所指的胶体矿

物，实际上是指水胶凝体矿物。

12． 矿物中的水分哪几类？它们有何特点？结晶水与结构水有何区别？

答：

根据矿物中水的存在形式以及它们在晶体结构中的作用，可以把水分为三类：吸附水、结晶水和结构水。此外，还有两种过渡类型，即沸石水和层间水。 （1）吸附水：吸附水不属于矿物的化学成分

（2）结晶水：以中性分子存在于矿物中，在晶格中具有固定的位置，是矿物化学组成的一部分。当结晶水失去时，晶体的结构遭到破坏和重建，形成新的结构。

（3）结构水：参加矿物晶格，结构水在晶格中占有固定的位置，在组成上具有确定的含量比。

（4）沸石水：存在沸石族矿物中的中性水分子。水的含量随温度和湿度而变化。 （5）层间水：存在于某些层状结构硅酸盐的结构层之间的中性水分子。

(答：水分分类：吸附水、结晶水和结构水。此外，还有两种过渡类型，即沸石

水和层间水。（1）吸附水：渗入在矿物集合体中。为矿物颗粒或裂隙表面机械吸附的中性的H2O分子。吸附水不属于矿物的化学成分，不写入分子式。常压下，温度达到100~110℃时吸附水就全部从矿物中逸出而不破坏晶格。（2）结晶水：以中性分子存在于矿物中，在晶格中具有固定的位置，是矿物化学组成的一部分。结晶水与晶格联系牢固，结晶水从矿物中逸出时需要较高的温度，但一般不超过600℃。当结晶水失去时，晶体的结构遭到破坏和重建，形成新的结构。（3）结构水:又称化合水。是以OH?、H+、(H3O)+ 离子的形式参加矿物晶格的“水”。以OH?形式最为常见。结构水在晶格中占有固定的位置，在组成上具有确定的含量比。（4）沸石水:存在沸石族矿物中的中性水分子。沸石的结构中有大的空洞及孔道，水就占据在这些空洞和孔道中。水的含量随温度和湿度而变化。（5）层间水:存在于某些层状结构硅酸盐的结构层之间的中性水分子。加热至110℃时，层间水大量逸出，结构层间距相应缩小，矿物的比重和折射率都增高；在潮湿环境中又可重新吸水。

)

13． 矿物的化学式表达方法有哪几种？晶体化学式的书写有何规律？（矿物学基础P36）

有两种:实验式和结构式。后者也成为是晶体化学式。 晶体化学式的书写规则如下：

1）：首先是阳离子在前，阴离子在后，络阴离子往往用方括号括起，复盐中阳离子按碱性强弱顺序排列。

2）：互为类质同像的离子写在一个圆括号内，彼此用逗号隔开，按含量高低顺序排列，前高后低。

3）：含水矿物中的水写在最后面，并用圆点与其他组分分开。

14． 矿物颜色产生的原因是什么？决定矿物颜色的主要因素有哪些？（矿物学基础P20）

其呈色机制可分为两种情况：一种是矿物成分中的原子或离子，其外层电子发生电子

跃迁，选择性的吸收可见光，导致矿物呈色。另一种是由于漫射、反射、衍射、干涉等物理光学作用造成的呈色现象。

15． 为什么矿物的条痕比矿物的颜色稳定？（矿物学基础P21）

矿物的条痕是指矿物粉末的颜色。条痕可以消除假色的干扰，减轻了他色的影响，突出表现出矿物的白色，比较固定，常作为彩色或金属色矿物的重要鉴定依据。

16．矿物颜色的命名及描述方法？什么叫矿物的条痕、透明度、光泽、发光性？（矿物学基础P20-P24）

自色 指矿物自身所固有的颜色。如黄铜矿的铜黄色，孔雀石的翠绿色，贵蛋白石的彩

色等.对于一种矿物来说，自色总是比较固定的，在鉴定矿物上具有重要的意义。

他色 指矿物由于外来带色杂质的机械混入所染成的颜色。如纯净的石英为无色透明，但由于不同杂质的混入。引起他色的原因主要与色素离子的存在有关，但他色中的色素离子存在于机械混入物中，而不是 矿物本身所固有的组分。显然，他色的具体颜色将随混入物组分的不同而异。因此，矿物的他色不固定，一般不能作为鉴定矿物的依据。

假色 指由于某种物理原因所引起的颜色，而且这种物理过程的发生，不直接决定于矿物本身所固有的化学成分或内部构造。例如斑铜矿的新鲜面上本是暗铜红色，但由于其氧化表面上的薄膜的影响，造成了紫蓝混杂的斑驳色彩。这种由氧化薄膜所引起的假色称为锖色。一些硫化物矿物的氧化表面上，经常具有各种不同的锖色。又如白云母、方解石等具完全解理的透明矿物，由于一系列解理裂缝、薄层包裹体表面对入射光层层反射所造成的干涉现象的结果，可呈现如同彩虹般的不同色带所组成的晕色，它常常呈现同心环状的色环。晕色也属于假色。假色只对特定的某些矿物具有鉴定意义。 矿物颜色的描述方法

矿物的颜色种类繁多，对颜色的描述应力求确切、简明、通俗，使人易于理解。通常采用标准色谱或与实物对比的方法来进行描述。下列矿物的颜色比较稳定，常用来作为比较的标准：

紫色——紫水晶 锡白色——毒砂

蓝色——蓝铜矿 铅灰色——方铅矿 绿色——孔雀石 钢灰色——镜铁矿

黄色——雌黄 铁黑色——磁铁矿 橙色——雄黄 铜红色——自然铜

红色——辰砂 铜黄色——黄铜矿 褐色——褐铁矿 金黄色——自然金

上述标准远远不能包括自然界矿物千变万化的色调，因而尚需对色调的深浅等作进一步的描述。其方法是以复合词来描述矿物的颜色。例如，黄铁矿为淡铜黄色，说明其色较铜黄色淡；绿帘石为黄绿色，说明它以绿色为主，绿中带黄；蔷薇辉石为玫瑰红色，说明其红色和玫瑰的颜色相似。

矿物的条痕：指的是矿物粉末的颜色，通常是将矿物在白色无釉瓷板摩擦后，查看

其所留下的颜色。

矿物的透明度：指的是矿物允许可见光透过的程度。

矿物的光泽：指的是矿物表面对光的反射能力。

矿物的发光性：矿物受外加能量的激发，发出可见光的性质。

17． 矿物发光的主要原因是什么？

其呈色机制可分为两种情况：一种是矿物成分中的原子或离子，其外层电子发生电子跃

迁，选择性的吸收可见光，导致矿物呈色。另一种是由于漫射、反射、衍射、干涉等物理光学作用造成的呈色现象.。

（因杂质而产生的晶格缺陷带来局部附加能级，它可成为发射可见光的中心。矿物在外界高能激发下，原子中的电子从基态跃迁到能级较高的激发态，受激电子处于激发态是不稳定的，会自发的像基态回落，如果直接落回基态，将辐射出人眼不能察觉的电磁波，如果电子回落时是先落入杂质带来的附加能级而逐级回落，则原来能级差距较大的基态和激发态之间由于加入了附加能级，这时附加能级与基态之间的能量若在可见光范围，跃迁电子在逐级回落时就会发射可见光。 ）

18． 什么叫解理、断口？有何区别？（矿物学基础P26-28）

矿物的解离：指的是矿物在外力作用下，能沿晶体中特定方向的面网发生破裂的固有

性质。

矿物的断口：指的是矿物受外力作用下，在任意方向破裂成各种凹凸不平的断面。 区别：解离是矿物的固有性质，由晶体结构所决定。断口在矿物晶体、集合体及非晶质体中均可出现。在晶体中，断口和解离是互为消长的，一个晶体如果解离发育，则在解离方向就不容易出现断口。

19． 什么叫矿物的硬度？它的测量方法有哪几种？摩氏硬度分为几级？（矿物学基础P25）

矿物的硬度：指的是矿物抵抗外来刻划、研磨、或压入等机械作用的能力。 方法：莫斯硬度计、显微硬度计。

莫斯硬度以Hm表示，它是一种刻划硬度，以十个硬度不同的常见矿物为标准，从软到硬，代表1-10十个莫斯硬度等级，构成莫斯硬度计。

20． 矿物的导电性与哪些因素有关？矿物的磁性与哪些因素有关？矿物的磁性 分为哪几类？

矿物的导电性是矿物对电流的传导能力，它很大程度上依赖于化学键的类型

矿物的磁性主要是由组成元素的电子构型和磁性结构所决定的。根据磁化率的大小，矿物的磁性：抗磁性（磁化方向与外磁场方向相反）顺磁性，铁磁性 （具有自发磁化的性质）根据磁性强弱：强磁性，中等磁性，弱磁性，非磁性

21． 什么是晶体？晶体与非晶体有何本质区别？

单晶体：具有规则的几何形状和各向异性，而多晶体则不具有。

多晶体：1.是由许多细小的单晶体杂乱集合而成的。2.都具有一定的熔点。3.都是晶体

晶体与非晶体的主要区别

22． 煤的基本组成有哪些？根据宏观煤岩成分可以把煤分成几种？

煤是由有 机质和无机矿物组成的复合体，其成分随煤化程度的变化而有大幅度的变

化。根 据宏观煤岩成分可以把煤分成镜煤、亮煤、暗煤、丝炭。其中，镜煤和丝炭是简 单的煤岩成分，亮煤和暗煤较为复杂。

23．

煤炭结构的模型如何？煤主要有哪些特性？

煤是一种多环芳香族高分子 化合物。由大量本核结合而成的芳香族化合物，由多层平

面炭网组成，并存在有 侧链。1）组成不均一，各种组分实际无法完全分离，分选好坏与各组分含量和 性质有很大的关系。（2）煤的主体是多苯芳香核，在分选中起主要作用的是芳香 核的性质（3）在芳香核的碳网上，有数量不等的侧链，在变质和氧化过程中很 容易生成含氧官能团。（4）煤的结构中还含有一定数量的矿物质，多数矿物质具 有一定极性（5）煤表面上的含氧官能团和无机矿物质，虽使煤具有了一定亲水 性，但这些部位也有较高的化学活性，捕收剂中的少量杂极性分子可以吸附在这 些活性部位，从而改变其亲水性质。（6）煤的变质程度对煤的可选性有很大的影 响。（7）煤易氧化

24． 研究矿物的物理化学性质对矿物加工有何意义？

每种矿物都有一定的物 理化学性质。根据这些特有的物理化学性质，我们可以把不同的矿物鉴定和分离 出来

25． 矿物的晶体结构的形式由什么决定的？根据离子的最外层电子的构型，离 子分为几种基本类型？

：矿物晶体结构的具体形式，主要是由组成它的原子或离子的性质决定的，其中起主

导作用的因素是原子或离子外层电子的构型。离子分三种基本类型 一、惰性气体型离子

位于周期表左边的碱金属和碱土金属以及右边的一些非金属元素的原子，失去或得到一定数目的电子成为离子时，最外层电子结构与惰性气体原子的最外层电子结构相似，具有8个（S2P6）或两个（S2）电子，称为惰性气体型离子（表1中的2）。

碱金属和碱土金属原子的电离势较低，容易失去电子变成阳离子，而非金属元素（主要是氧和卤族元素）的电负性较高，容易接受电子变为阴离子。氧是地壳中含量最多分布最广的元素，极易接受两个电子变成O2－而达到稳定的外电子壳层。所以它们极易与氧结合生成氧化物和含氧盐（主要是硅酸盐），形成大部分造岩矿物。因此，地质上常将这些元素称为造岩元素，也称亲石元素或亲氧元素。

二、铜型离子

位于周期表长周期右半部的有色金属和重金属元素，失去电子成为阳离子子时。其最外层具有18（或18加2）个电子，与一价钢离子（S2P6d10）相似，称为铜型离子（表1中的4）。

离子的离子半径较小，外层电子又多，极化性能很强，易与半径较大、又易被极化的硫离子（S2－）相结合，生成具有明显共价键成分的硫化物及其类似化合物。这类元素形成的矿物，由于常是构成金属硫化物矿床的主要矿石矿物，所以也将它们称为造矿元素或亲硫元素。

三、过渡型离子

周期表上Ⅲ～Ⅷ族的副族元素，失去电子成为阳离子时，其最外层电子数为具有8到18个电子的过渡型结构。所以称为过渡型离子（表1中的3）。这些离子的半径和极化性质，介于惰性气体型离子和铜型离子之间，外层电子数愈近于8的，亲氧性愈强（表1中的3a)，易形成氧化物和含氧盐；愈近于18的，亲疏性愈强（表1中的3b)，易形成硫化物；居于中间位置的Mn和Fe，则与氧和硫均能结合。究竟同哪种元素结合，则受介质条件支配。以铁为例，在还原条件下，多与疏结合生成黄铁矿或白铁矿（FeS2）；当氧的浓度很高时，便与氧结合生成磁铁矿（Fe3 O4）或赤铁矿（Fe2 O3）等。

26． 矿物中的键型与晶体类型有哪几种？

离子键、共价键、金属键、分子键。

离子晶体、金属晶体、分子晶体、原子晶体。

第三章

1.颗粒大小的表示方法主要有哪几种？

颗粒的大小是指颗粒在空间范围所占大小的线性尺度。常用粒径和粒度两个术语来述。粒径是以单颗粒为对象，表示颗粒的大小；而粒度则以粒群为对象，表示所有颗粒大小的总体概念

2 颗粒群的平均粒度表示方法有哪些？

算术平均粒径；几何平均粒径；调和平均粒径 ， 算术平均粒径＞几何平均粒径＞调和平均粒径

3表征物料粒度分布的常用方法主要有哪些？粒度特性曲线有何作用？

粒度组成是指将不同粒级按粗、细不同顺序排列并指明各粒级占物料群总量的质量百分率。它描述物料群的粒度分布情况。 表征物料粒度分布常用的方法有列表法、作图法和函数法等。）（ 累积粒度特性曲线有许多用途。①可确定任何指定粒度的相应累积产率；或由指定的累积产率查得相应的粒度。②可求出任一粒级(d1—d2)的产率，它等于粒度d1及d2所对应的纵坐标的差值。 ③由曲线的形状可大致判断物料的粒度组成情况

4表示粒度特性的方程有哪些？它们的适用范围？

（1） 高登Gaudin-安德列耶夫-舒曼SHuzman公式：

（2）罗逊(Rosion)—拉姆勒(Rammler)公式

5． 粒度的形状在矿物加工中有何作用？其表述方法如何？ 答案没找到

颗粒形状与物性之间存在着密切的关系，它对颗粒群的许多性质产生影响。在矿物加工中，颗粒的形状是一个重要的几何特征。 颗粒形状的分析有定性和定量两个方面：

1， 形状系数 它是根据颗粒的面积和体积两个特征导出的。 表面积形状系数

与某种力度相联系的表面积形状系数。

体积形状系数 与某种粒度相联系的体积形状系数

DkY?100()Dmax

比表面积形状系数

R?100e?bDn

式中

形状指数和形状系数不同，它和具体的物理现象无关，只用数学表达式来描述颗粒的外形。

常见的形状指数有球形度，神长度和扁平度等。

6． 什么叫解离度？在矿物加工中有何作用？解离方式有哪几种？解离度如何 表达？

（1）定义：单体解离度指同一粒级的物料群中，某矿物的单体解离颗粒数占该粒群中含有该矿物的颗粒总数的百分数

（2）解离方式：有粒间解离和穿粒解离，其所消耗的能量大小不同。

（3）矿物解离作用：是实现矿物分选的基本和前提条件，解离度低时，有用成分脉石没有分开，分选时使得精矿品位或回收率降低，只有有用成分充分解离，矿物分选才能有效进行。

（4）解离度的表达：C=A/(A+B)

A为该矿物的单体解离颗粒数 B为含有该矿物的连生颗粒数。

7． 中矿颗粒有几种基本类型

直线边界接触型，脉状，壳状，包裹型

8． 颗粒的测量方法主要有哪几种？ . 沉降水析法、上升水流法、离心沉降法等。

9． 矿物分选时被利用的特性（值）曲线主要有哪些？如何分析和利用这些曲

线？

部分粒度特性曲线和积累粒度特性曲线。用途：确定任何指定粒度的相应积累产率或由指定的积累产率查得相应粒度；可求出任意粒级产率；可由曲线形状大致判断物料的粒级组成情况。

10．什么叫粒群的粒度累积分布曲线？什么叫部分粒度特性曲线？

.纵坐标为粒级产率的是部分粒度特性曲线，纵坐标为积累产率的是积累粒度特性曲线 这个答案不太准确！！自己ppt 11．矿物特性与分选效率的关系如何？ 答案没找到

矿物的粒度，密度，形状都与分选效率密切相关。对于筛分，当矿物的粒度分布集中时，不利于筛分，分选效率低。密度级集中时，不利于浮沉实验。

12．常用的粒度分析方法有哪几种？各方法的用途和适用的粒度范围如何？

筛分分析法（0.04~100mm），水力沉降分析法(1~75μm)和显微镜分析法(0.1~50μm) (方法：筛分分析法、水利沉降法、显微镜分析法、光散射法、电感法等。

筛粉分析法:利用筛孔大小不同的一系列筛子对散料筛分,N层子可把物料分成(N+1)个粒级.测定0.04~100mm的散粒的粒组成。

水力沉降分析法:根据不同粒度在水介质中沉降速度不同而分成若干粒级.测定1~75um细粒物料的粒度组成。

显微镜分析法:利用显微镜观察微细颗粒的大小和形状,可检查分选产品或校正水力沉降分析结果.适应于0.1~50um的物料。 )

13．累积粒度特性曲线的形状有几种类型？它们对粒度组成的大致判断情况如何？

三种：累积粒度特性曲线；半对数累积粒度特性曲线；全对数累积粒度特性曲线。

对于正累积粒度特性曲线，若曲线向左下角凹进，表明物料中细粒级含量多；若曲线向右上角凸起，表明物料中粗粒级含量较多

14．正、负累计粒度特性曲线的交点所对应的产率是多少？

50%

15．半对数正、负累计粒度特性曲线为什么不能画到粒度为零的点上？ 半对数坐标系只是把代表粒度的横坐标取对数,代表产率的纵坐标仍旧保留算数值.因当d趋近0时lim lg d=-∞，故曲线左端不能画到0处

16．按坐标值处理方法不同，所划分的三种粒度特性曲线各有什么特点？ 积累粒度特性曲线是相互对称的，交点处物料产率必为50%；半对数积累粒度特性曲线可增长细粒级部分在坐标轴上的间距，缩短粗粒级部分的间距，方便绘制便于使用；全对数曲线便于求出直线的斜率和截距，进而将曲线用数学方程式表示出来，借此确定颗粒粒度在物料中的分布规律

17．什么叫分选效率？如何表达？

筛分效率是评价筛分过程进行的完全程度的技术指标。

总筛分效率是考虑了粗粒、细粒分别在筛下物、筛上物中的混杂情况的一个综合效率，它等于筛下物中小于规定粒度物料的筛分效率减去筛下物中大于规定粒度物料的筛分效率。

教学模块二 第一章

破碎与粉碎技术

1 影响矿石破碎难易程度的主要因素是什么？

影响矿石破碎难易程度的主要因素是 矿石的硬度。

2．机械能破碎物料的基本方式有哪几种？各自应用条件及适用范围？

机械能破碎物料的基本方式有 挤压破碎、劈裂破碎、折断破碎、研磨破碎、冲击破碎。

①挤压破碎

物料在两个工作面之间受到缓慢增大的压力作用而破碎。 高压辊磨、颚式破碎机等均属此类破碎设备。这种方法通常 多用于坚硬或脆性物料的粗碎。 ②劈裂破碎

矿石受尖劈作用而破碎。当劈裂平面上的拉应力达到或 超过矿石拉伸强度极限时而破碎。 由于矿石的拉伸强度极 限比抗压强度极限小很多，因此，在其它条件相同下，劈裂 破碎比挤压破碎所需的功耗低。 ③折断破碎

矿石受弯曲作用而破碎。当矿石的弯曲应力达到矿石的 弯曲强度时，矿石即被折断。 ④研磨破碎

当剪切应力达到矿石的剪切强度时，矿石即被粉碎。包 括研磨介质对物料的磨碎和物料相互间的摩擦作用。振动磨、 搅拌磨以及球磨机的细磨等都是以此为主要作用的。研磨和 磨削是靠研磨介质对物料颗粒表面的不断磨蚀而实现粉碎的。 主要用于小块物料的细磨。 ⑤冲击破碎

物料受到足够大的瞬时冲击力而破碎。其破碎效率高、 破碎比大、能量消耗少。主要用于脆性物料的破碎。

3破碎物料所消耗的功主要用于何处？ 转变为什么能量形式？

破碎物料所消耗的功，一部分使被破碎的物料变形，并以热的形式散失于周围空间；另一部分则用于形成新表面，变成固体的自由表面能

4．破碎机按工作原理和结构分哪几种类型？

破碎机按工作原理和结构分为：鄂式破碎机、圆锥破碎机、辊式破碎机和冲击式破碎机 5．研磨介质在磨矿机中的基本运动状态有哪几种类型？

研磨介质在磨矿机中的基本运动状态包括；泻落式运动、抛落式运动和离心式运动 6．如何根据矿物的硬度特性来选择不同的破碎方式？

对于硬物料宜采用折断配合冲击来破碎；而对脆性软物料，则以劈裂与冲击较为合适 7．破碎、磨碎、粗碎、中碎、细碎和粉碎的共性与区别是什么？ 破碎、磨碎是用外加能量来克服被破碎物料分子之间的内聚力，使大块物料分裂成若干小块的过程。破碎与磨碎在使用的方法及产物粒度上有所不同，破碎产物的粒度较大，而磨碎产物的粒度较小。破碎作业按破碎产物的粒度不同分为：粗碎(>50)、中碎(6-25mm)、细碎(1-6mm)、粉碎（<1mm）。

8．说明破碎作业在选煤和选矿生产中的作用和意义。

选煤厂中对于较硬煤，特别是含矸石和黄铁矿较多的原煤，可采用以挤压为主的鄂式破碎机；对大块原煤的破碎多采用齿辊式破碎机，对于中煤破碎多采用锤式破碎机和反击式破碎机；当原煤中精煤与矸石的可破碎性差别较大时，根据工艺上的要求也可选用滚式破碎机 9．画出选煤和选矿生产中的常见破碎筛分流程。

1.单段开、闭路破碎流程

2. 两段破碎流程

1 0．试说明机械能破碎的五种基本方式的原理、特点和适用条件。

略，，，，，，，，，

11．试说明主要破碎设备的类型及相应破碎方式和用途。

设备分为破碎机和磨矿机.破碎几的破碎部件在工作中不直接接触,破碎面之间总有一

间隙,破碎物料几夹在这些间隙中;磨机的工作部件是相互接触的,工作时可能被物料隔开.破碎机比磨矿机的产物粒度大.

12．矿物的物理和机械性质有哪些？其表现方法如何？

答:机械性质：硬度、解理、断口

光学性质：颜色、条痕、光泽、透明度

（矿物的光学性质主要是矿物对光线的吸收、反射和折射时所表现出来的性质，也涉及由矿物引起起的光线干涉和散射等现象

矿物的条痕是矿物粉末的颜色。一般是指矿物在白色无釉瓷板上划擦时所留下的粉末的颜色

矿物的透明度就是矿物透过可见光波的能力。矿物的透明度决定于矿物的化学成分与内部结构

矿物的光泽 矿物的光泽一般分为：金属光泽和非金属光泽。

矿物的发光性 矿物在外加能量如紫光、紫外光和X射线等的照射下能发射可见光的性质称为发光性

（1）矿物的解理、裂开与断口 （2）矿物的硬度 （3）矿物的比重和密度 （4）矿物的脆性和延展性 5）矿物的弹性和挠性

）

14．试论述破碎的功耗学说及各学说的特点和应用价值。

答<一> 面积假说

物料破碎时，外力做的功作用于产生新表面积，即 破碎功耗与破碎过程中物料中物料新生成的面积成正比，或内力的单元功dA1 与 无聊的破断面的面积增量dS 成正比。 于是，设原矿和破碎产物的平均直径为Dpj 和dpj，则破碎 Q 立方米物料时的功为：

A=-2K1 Q

= K’Q(

) = K’

Q

特点：面积假说只是近似的计算破碎比很大时的破碎总功耗，也就是近

似的用在磨矿机的磨矿中，因为其只考虑了生成的新面积所需的功，而忽视了物料破碎前的变形和实际中物质又是非均质的。

应用： 细碎至10 m 以下时，此时新生的表面积增加，表面积是主要的，面积假说较为准确。磨矿时破碎比大，新生表面积多，表面能是主要的,因而用面积假说较适宜。

<二> 体积假说 将几何形状相似的同类物料破碎成几何形状也相似的产品时，其破碎的

功耗也被破碎物料的体积或质量成正比，或内力的单元功dA2 与破碎物料的变形体积的微量dV 成正比。 于是，设原矿和破碎产物的平均直径为Dpj 和dpj，则破碎 Q 立方米物料时的功为：

A=-3K2 Q

= 3K2 Q In

= 2 Q Ini

特点：它只考虑了破碎时的变形能，没有考虑新生表面积的增加，同样具有片面性。

应用：体积假说只能近似的计算粗碎和中碎的破碎总功耗，因为它只考虑了变形功。碎矿时的破碎比不大，新生表面积不多，形变能占主要部分,因而用面积假说的误差较小

<三> 裂缝假说

破碎矿石时,外力作用的功首先是使物体发生变形,外力超过强度极限时以后，物料块就产生裂缝而破碎成许多小块。

于是，将质量为Q的矿石从D0 破碎成 Dp 所需的功耗A3 为：

特点：介于面积假说和体积假说之间，提出破碎功耗和

成正比，但没

有充分证据，而且由于它是由实际资料整理出来的经验公式，所以具有一定的适用范围。

应用：它是用一般碎矿及磨矿设备作试验定出的，在中等破碎比的情况下，都大致与它符合。

15．评价煤炭破碎工艺效果的指标有哪些？

答：1，破碎产品达到规定粒度，或排料中大于规定粒度的煤块尽量减少。

2， 尽量避免过粉碎，即排料中过细的煤粒含量要少。因为过粉碎产品含量过多，会给

分选作业带来麻烦，降低精煤产率，同时增加煤泥量，加大煤泥回收和洗水澄清设备的负载。过粉碎还将加快设备的磨损和增加无谓的消耗，所以尽量避免。

（主要指标为破碎效率：公式为

= * 100%

其中 为 破碎效率，%； 入料中大于要求破碎粒度的d的含量，%

排料中小于要求破碎

入料中小于要求破碎粒度的d的含量，%

粒度的d的含量，%

辅助指标为细粒增量： 公式为 = U-f - F-f

其中， 细粒增量 ，%；U-f 排量中的细粒增量，% ；F-f 入料中细粒含量，% 。 <二> 筛分级别可以减少，但是应包括与要求破碎粒度、破碎机排料口尺寸和细粒上限大小相应的级别。 如果没有特别要求，可不进行大于25mm各级别的手选以及所有各级别的全硫、挥发性和发热量的测定。

入料性质，包括煤的牌号、硬度、脆性、抗碎强度、可磨性、含矸量、黄铁矿含量、全水分、粒度组成等；破碎机结构特性；入料状况----入料的均衡性。

）

16．常用的破碎机有哪几种类型？试分别说明它们的结构、原理和特点。

答：(在选煤厂主要采用齿辊破碎机、颚式破碎机、反击式破碎机等。此外，还有一种专门用于选煤的滚筒碎选机（也叫选择性破碎机）)。 (1. 颚式破碎机:物料在颚式破碎机中的破

碎是在两块颚板之间进行的。破碎机的可动颚板绕悬挂轴或可动轴对固定颚板作周期性地靠近和离开运动。当可动颚板靠近固定颚板时，位于两颚板间的物料受以挤压为主的

作用力而破碎；当可动颚板离开固定颚板时，已破碎的物料在重力作用下由破碎机排料口排出。...简单摆动颚式破碎机和复杂摆动颚式破碎机两种。)。。。。。。。这点自己好好看ppt或者课本将内容补充了！！！

18．破碎机选型的主要依据是什么？

答：根据要求的产量，产能，原矿石的硬度、粒度，要求的出料粒度等

19．试说明辊式破碎机和颚式破碎机的动载荷特性与飞轮的作用。 答：辊式破碎机动载荷特性：？

飞轮用以存储动颚空行程时的能量，再用于工业形成，使机械的工作符合趋于均匀。带轮也起着飞轮的作用。飞轮常以铸铁或铸钢制造，小型机的飞轮常制成整体式。飞轮制

颚式破碎机动载荷特性：？

20．辊式、颚式破碎机的安全装置有哪几种？原理各如何？

P70 辊式破碎机安全装置：压缩弹簧与拉杆，原理：当不能破碎的硬物落入破碎腔中时，破碎板因受力增大而拉动拉杆，压紧弹簧并向左移动，使得破碎腔底部缝隙变大以排除硬物，起到安全保险作用，且过后靠弹簧复位，保持运行平稳； 直径较大的皮带轮、飞轮，具有较大惯量的飞轮可避免破破碎辊破碎大块物料时速度损失较大，保持平稳运行。

P67 颚式破碎机安全装置：后肘板或肘板，原理：认为提高其许用应力，从而使断面减少，或是在肘上开小孔，降低其强度，如此若是遇到非破碎物时可以保证其他重要部件不受损坏，但是这种方法不可靠；液压油缸保险，原理：正常工作时油缸充满压力油，活塞和缸体相当于整体肘板，而当重物落入破碎腔中时，肘板受力油缸内压力油被挤出，活塞和油缸分开，此时排料口迅速增大，从而保护装置； 飞轮，原理：安装在偏心轴上，在空载状态下将能量储存起来，在破碎行程中再把嫩那个两释放出来，使得破碎机运转平稳。

21．辊式、颚式破碎机的排矿口如何调节？调节时有哪些限制？

答：1、垫片调整。在后推力板支座和机架后壁之间，放入一组厚度相等的垫片。 利用增加或减少垫片层的数量，使破碎机的排矿口减小或增大。这种方法可以多级调整，机器结构比较紧凑，可以减轻设备重量，但调整时一定要停车。大型鄂式破碎机多用这种调整方法。

2、楔块调整。借助后推力板支座与机架后壁之间的两个楔块的相对移动来实现破碎机排矿口的调整。转动螺栓上的螺帽，使调整楔块沿着机架的后壁作上升或下降移动，带动前楔块\向前或向后移动，从而推动推力板或动鄂，以达到排矿口调整的目的。此法可以达到无级调整，调整方便，节省时间，不必停车调整，但增加了机器的尺寸和重量。中、小型鄂式破碎机常常采用这种调整装置。

3、液压调整：鄂式破碎机可采用液压保险装置，既可靠安全，又易于排除故障。这种

破碎机的连杆上装有一个液压油缸和活塞，油缸与连杆上部联接，活塞与推力板支座衔接。正常工作时，油缸内充满压力油，活塞和油缸相当于一个整体连杆。当破碎腔进入非破碎物体时，连杆受力迅速增大，油缸内油压突然增高，推开液流阀，压力油被挤出，活塞与油缸松开。此时，连杆油缸虽然仍随偏心轴的转动而上下运动，但连杆活塞不动，故推力板和动鄂亦不摆动，起到保险装置的作用。随着液压技术的不断发展，这种破碎机必将获得广泛应用。

22． 锤式破碎机的锤头与转子间柔性联接，反击式破碎机的锤头与转子间刚联 接，为什么？这在性能上有何区别？

22、锤式破碎机是利用高速回转锤子的打击作用而进行破碎的。工作时，铰接的锤头高速回转，对给入的大块物料进行打击，并使其抛向机体内壁的承击板上，在承击板上物料进一步冲击破碎后，落到下面的蓖条上，粒度合格的产物从篦条缝隙中排出，蓖条上的物料继续被锤头打击、挤压或研磨，直至全部透过篦条为止。

锤式破碎机具有结构简单、机器紧凑、处理能力大、破碎比大以及功率消耗小等优点。在选煤厂中多用于中煤的中碎和细碎作业。

反击式破碎机工作时，转子高速旋转，大块通过链幕后进入破碎腔，受到锤头的冲击，遭到第一次破碎，并以很大的速度抛向反击板再次破碎，然后又从反击板弹回到锤头打击区，继续重复上述过程。

物料经多次冲击，就会沿节理面破碎成小块。当物料粒度小于锤头与反击板间的间隙时，则可进入下一个破碎腔，再经过反复破碎，直至达到合格粒度时，便从机内下部排出。 反击式破碎机具有以下优点：

①利用冲击进行破碎，使物料沿脆弱面破开，破碎效率高，能耗小，处理能力大，产品粒度均匀。 ②破碎比大。

③具有选择性破碎的特点。 ④结构简单，制造方便。

反击式破碎机常用于脆性物料的中碎和细碎，也可用于粗碎。

23．锤式、反击式破碎机的产品粒度如何调节？

23、答：锤式破碎机是利用高速回转锤子的打击作用而进行破碎的。工作时，铰接的锤头高速回转，对给入的大块物料进行打击，并使其抛向机体内壁的承击板上，在承击板上物料进一步冲击破碎后，落到下面的蓖条上，粒度合格的产物从篦条缝隙中排出，蓖条上的物料继续被锤头打击、挤压或研磨，直至全部透过篦条为止。

反击式破碎机中物料经多次冲击，就会沿节理面破碎成小块。当物料粒度小于锤头与反击板间的间隙时，则可进入下一个破碎腔，再经过反复破碎，直至达到合格粒度时，便从机内下部排出。

24．滚筒碎选机使物料沿轴向移动的结构有哪几种？其利弊如何？

答：一种是提升板与滚轴平行，筒体轴线与水平面有一定的角度；另一种是提升板与筒体有一定角度，排列成螺旋状，此时筒体轴线与水平面平行，也可以有一定的角度；再一种是提升板与筒体轴线在同一平面内，但筛筒制成圆锥状，入料直径小，排料直径大。保证跌落次数的同时，使物料尽快排出筒外。

25．磨机的研磨介质有哪几种？其经济性和对磨碎过程的影响如何？

答：球磨机中常用的磨矿介质有钢球、高铬钢段和钢球、氧化锆球、氧化铝球、瓷球等。磨矿介质的尺寸，直接影响球磨机产品的粒度和粒度分布。磨矿介质粒径愈大，产品的粒度也愈大、产量愈高；反之，磨矿介质粒径愈小，磨矿产品的粒径也愈小，产量愈低。适宜的磨矿介质粒径，要视物料的性质和对产品粒度及粒度分布的要求而定。磨碎介质的密度也影响磨矿效率，一般磨矿介质密度较大，磨矿效率较高。

26．磨碎机有哪几种类型？其用途如何？

答： 球磨机.棒磨机.砾磨机和自磨机. 球磨机可以破碎各种硬度的矿石,其破碎比很大,通常在200~300,球磨机可用于粗磨也可用于细磨,但以细磨的效率最好.棒磨机多用在球磨机之前进行粗磨。

（磨矿机按照研磨介质的不同，可以分为球磨机、棒磨机、

砾磨机和自磨机。其磨机的介质是钢球、钢棒、硅质卵石或被粉碎物料本身。

球磨机可以粉碎各种硬度的矿石，其破碎比大，通常为200～300。球磨机可用于粗磨和细磨，但以细磨效果最好。 棒磨机多在球磨机之前用来进行粗磨。给矿粒度一般不超过20～25 mm，其产品粒度多在3mm以下。

自磨机是一种无介质的磨矿机。其工作原理与球磨机的 工作原理基本相同。不同的仅是它不另外采用研磨介质（有 时为提高其处理能力，也加入少量的钢球，通常只占自磨机有效容积的2％～3％左右），而是利用矿石本身在筒体内连续不断地相互冲击和磨剥作用来达到粉碎矿石的目的）

27．简述球磨机的基本构造和工作原理。

答：球磨机主要6个部分组成:筒体部,给矿部,排矿部,轴承部传动部,润滑系统. 磨矿机以一定转速旋转,处在筒体内的研磨介质由于旋转时产生离心力,致使它与筒体之间产生一定摩擦力.摩擦力使研磨随着筒体旋转,并到达一定的高度.当研磨介质的自身重力大于离心力时,研磨介质就脱离筒体抛射下落,从而击碎矿石.同时,在磨矿机转动过程中,研磨介质还会有滑落现象,对矿石产生研磨作用,所以在研磨介质产生的冲击力和研磨里联合作用下的到粉碎.

28. 球磨机的排料方式及相应的磨机性能如何？

答：中心排矿的磨矿机的产品精油排矿端空心颈自由溢出。中心排矿的磨矿机成为溢流型磨矿机。格子排矿磨矿机是在筒体排矿端安装有排矿格子，磨矿产品经格子外边缘孔排出。格子排矿的磨矿机称为格子型磨矿机。

29. 球磨机传动装置有哪几种？主轴承的结构特点如何？

答：（1） 边缘传动由水泥磨机的动力通过减速机联轴器传到小齿轮，由小齿轮通过大齿轮传到磨体，这种结构慢动一般设在减速机的入轴（减速机为双入轴）也有放置在小齿轮的另一端。

（2） 边缘双传动（外点啮合减速机）。 （3） 中心传动（单），中心传动就是电动机的动力从磨体的中心传递给磨机使磨机回转，电机、减速器、磨体在同一中心直线上故称为中心传动。

1）主轴承尺寸大、重量重、承受重载。球磨机是以空心轴支承于主轴承上，物料由空心轴内出入球磨机，所以空心轴的外径较大。

2）采用自位调心球面轴承，以保证球磨机的直线度。 3）主轴承只有下瓦而无上瓦。

4）是主轴承的球面瓦为双金属结构，球面瓦体为铸铁材料，而瓦衬为巴氏合金。 5）是轴瓦设置有循环冷却水系统。

30. 球磨机筒体衬板的结构形状有几种？对工作效果的影响如何？

答：搭接，波浪形，凸形，平滑形，阶梯形。筒体衬板的结构形状不仅直接影响球磨机的工作效率，而且影响球磨机的作业率。从结构上筒体衬板可分为内表面是平滑的和不平滑的两种。平滑衬板因磨碎介质在随筒体上升过程中容易滑动，磨剥作用比较强，适用于细磨。不平滑衬板对磨碎介质的提升作用强，介质可以从较高处落下，不仅冲击力强而且对介质和物料有较强的搅动作用，因而适用于粗磨。不平滑衬板有各种形状。

31. 格子排料球磨机条缝的排列形式有哪几种？其优、缺点如何？

答：优点（1），排矿口矿浆面低，矿浆通过的速度快，能减少矿石过粉碎；（2），装钢球多，不仅可以装大钢球，同时还可以使用小钢球；（3），由于排矿端装有格子，小球不会被矿浆带出筒体，并能形成良好的工作条件；（4），格子型球磨机比同规格的溢流型球磨机的生产能力高20%—30%，并节省电力10%—30%

缺点：格子型球磨机构造比溢流型球磨机稍微复杂

32自磨机是如何增大矿石间的冲击力、避免物料在筒体内偏析的？ 答：增大冲击力：在自磨机中加入少量钢球 偏折：（1）波峰衬板的作用是防止给人物料产生的偏折，（2）自磨机的筒体直径大而筒体长度小也可以防止自磨机工作时发生物料偏折现象：（见书93页）

33. 试说明球磨机下列参数的意义：1）临界转速：2工作转速；3）最大降落 高度；4）球荷运转周期和循环次数。

答：1） 临界转速：使最外层球不发生离心的最高转速.

2）工作转速使钢球在最有利的条件下工作.

3）最大降落高度:钢球升起愈高冲击愈强当钢球达到最大降落高度时起冲击矿石的作用最

强. 4） 球荷运转周期和循环次数：当球磨机筒体转速不变时不同层次钢球的循环次数是不一样的.同一层次钢球的循环次数随转速改变而变化转速愈高在筒体转一 周的时间内循环的次数也愈少.达到临界角时筒体转一周钢球也循环一次

34. 试说明球荷填充率对磨矿效果的影响

答：在充填率小于80%——90%时（球磨机中钢球的填充率一般为40%—50% ），磨碎率一般随着填充率增加而上升，但是碾磨介质充填率过高，碾磨介质的运动受到阻碍，从而使磨碎率下降。

35. 试说明球荷直径及其配比对磨矿效果的影响。P86

答：碾磨介质尺寸通常较小，如钢球直径一般在10—50mm之间，因而碾磨介质的比面积较大；因为其充填率高，碾磨介质的比面积较大。碾磨介质之间的相互冲击或碾磨作用频繁，虽然振动粉磨机的碾磨介质之间的作用力不像球磨机或棒磨机那样打，但是磨碎率依然很高.

36. 试说明矿浆浓度对磨矿效果的影响。P86

答：球磨机磨矿浓度是指正常工作时球磨机中矿浆的浓度，既可以用矿浆中固体含量（按质量计）百分数表示，也可以用矿浆中液体质量与固体质量之比来表示（简称液固比浓度）。球磨机的排矿浓度就是它的磨矿浓度。 球磨机中矿浆浓度大小对介质的磨矿效果、矿浆自身的流动性能以及矿粒的沉降快慢都有直接影响。磨矿浓度较高时，介质在矿浆中受到的浮力较大，其有效密度降低，下落的冲击力减弱，打击效果较差。当浓矿浆中固体矿粒的含量较高，矿浆黏度较大，介质周围粘着的矿粒也多，介质打击和研磨矿粒的几率增大，磨矿效率提高。这是因为球磨机的细磨作用主要取决于磨矿介质作圆运动时的研磨震裂作用。不过，磨矿浓度也不能太高，否则将大大降低介质的冲击力和研磨活动性，降低磨矿效率；而且矿浆太浓，矿浆流动性差，粗粒物料沉落慢，溢流型球磨机容易跑出粗砂，格子型球磨机则可能发生阻塞而造成“胀肚”。矿浆浓度较低时，介质在矿浆中的有效密度较大，下落时冲击力较强，但矿浆黏度较低，粘着在介质表面上的矿粒较少，研磨作用降低，且介质和衬板的磨耗增加。同时，矿浆太稀时，在溢流型球磨机中细矿粒也容易沉下，产生过粉碎较多。因此，矿浆浓度过高或过低都不好，适宜的磨矿浓度要根据矿石性质、给料和产品粒度以及介质特性等来确定。一般来说，在处理给矿粒度粗、硬度大和密度大的矿石时，磨矿浓度应高一些；处理给矿粒度细、硬度小及密度小的矿石时，磨矿浓度低一些。

37．说明磨矿作业在选矿和选矿生产中的作用和意义。

答：磨矿做作业是矿石破碎过程的继续，是分选前准备作业重要组成部分。在选矿工艺中，当有用矿物在矿石中呈细粒嵌布时，为了能把脉石从矿石中除去，并把各种有用矿物相互分开，必须磨矿。磨矿细度与选矿指标有着密切的关系。在一定程度上，有用矿物的回收率随着磨矿细度的减少而增加。因此，适当减小矿石的磨碎细度能提高有用矿物的回收率和产量。磨矿所消耗的动力占选矿厂总消耗的30%以上，。因此，磨矿作业在选矿工艺流程中占有很重要的地位。（见81页）

38．什么叫超细粉体技术？其研究内容主要包括哪些？

答：超细粉体技术是指制备与使用超细粉体及其相关的技术。其研究内容包括超细粉体的制备技术、分级技术、分离技术、干燥技术、输送、混合与均化技术、表面改性技术、粒子

复合技术、检测技术、制造及储运过程中的安全技术、包装、运输及应用技术等等。

39．超细粉体的制备方法主要有哪些？

答：有机械法、物理法、物理化学法、化学法。 其中蒸发法、溶液反应法、喷雾法、气相法及等离子体法等已作为成熟技术在工 业生产中应用。 40．试简述气流磨的工作原理？ 答： 气流粉碎机（又称气流磨），与其它超细粉碎 机不同，它是在高速气流作用下，物料通过本身颗粒之间的撞击，气流对物料的 冲击剪切作用以及物料与其它部件的冲击、摩擦、剪切而使物料粉碎。)

41．试简述低温破碎法的基本原理？

答：(该方法是为解决常温下难粉碎的物料（如橡 胶、塑料）、热敏性材料及食

品和生物材料等的粉碎而采用的一种方法就是利用制冷技术使物质发生改性脆化而容易被破碎。物质在冷冻时,其破碎韧性必须低才容易被粉碎。

42. 简述高压辊磨机的结构与工作原理 答;结构：高压 辊 磨 机主要 由 机架、辊子、轴承、传动、喂料、液压、润滑和控制等系统组成。电 机通过万向联轴器、减速机与安装在机架水平滑轨上的辊子系统(轴承 和安装在轴承上的辊子)连接,运转时不能在滑轨上滑动的辊子为定辊,可在滑轨上作小幅滑动的为动辊,动辊两端独立的液压系统将动辊推向定辊,产生破碎所需的压力,动、定辊轴承座间有防止辊子接触的间距块。固定辊和移动辊结构相同,可以互换。

原理：高压辊磨机是一种喂料仓内的待粉碎物料,通过可调节开口大小的给料器进

入高压辊磨机的破碎腔(该料流空间上下连续、贯通,可实现3m以上的料柱,确保形成足够的给矿压力),挤满破碎腔的物料,在辊子的相向转动和料柱重的双重作用下,强制进入不断压缩的空间,并被压实(排矿料饼密度达到矿石真密度的0. 85倍),达到一定压力时遭到粉碎或在颗粒内部形成微裂纹。

填空题

1. 影响矿石破碎难易程度的主要因素是（矿石的硬度。）

2．机械能破碎物料的基本方式有(挤压破碎、劈裂破碎、折断破碎、研磨破碎、

冲击破碎。)

3．破碎物料所消耗的功，一部分使(被破碎的物料变形)，并以热的形式散失于周围空间；另一部分(则用于形成新表面)，变成固体的自由表面能。

4．破碎机按工作原理和结构分为：(鄂式破碎机、圆锥破碎机、辊式破碎机和

冲击式破碎机。)

5．研磨介质在磨矿机中的基本运动状态包括；(泻落式运动、抛落式运动和离

心式运动。)

6．对于硬物料宜采用(折断配合冲击)来破碎；而对脆性软物料，则以(劈裂与

冲击)较为合适。

7.破碎物料所消耗的功，一部分使被破碎的物料变形，并以热的形式散失于周 围空间；另一部分则用于形成新表面，变成固体的自由表面能。

第二章 筛分技术与设备

基本概念：

筛分 粒度组成 开孔率 相对粒度 筛分效率 筛序 筛比

答：筛分：碎散物料通过一层或数层筛面被分成不同粒级的过程叫做筛分。

粒度组成：(各粒级按粗细不同顺序排列，并指明各粒级占物料群总量的质量百

分 比，这种资料称为 粒度组成）

开孔率：筛孔面积与筛面面积的比值 相对粒度：物料直径与筛孔边长的比值

筛分效率：筛分效率是评价筛分过程进行的完全程度的技术指标。

筛序:标准套筛的有规律地，按一定筛比的排列顺序。有主筛序列和辅助筛序列 之分

筛比:相邻两筛筛孔的比值

1．试述在不同生产工艺流程中筛分作业的作用和工艺目的。 答：（1）独立筛分 当筛分产品作为最终产品供给用户使用时，称为独立筛分。（2）准备筛分 当筛分是为分选作业提供不同粒级的入选矿物时，称为准备筛分。（3）预先 筛分与检查筛分： 若用在破碎前把合格粒级预先筛出叫预先筛分；若用在破碎 后以控制破碎产品的粒度则叫检查筛分。 预先筛分的目的是为了避免物料的过度破碎，从而提高破碎设备的生产能 力和减少动力消耗。 检查筛分的目的是从破碎设备的产物中，将粒度不合格的大块筛出，以保证 产品不超过要求的粒度上限 4）脱水筛分：将伴有大量水的碎散物料（如矿浆、泥浆等）作为筛分原料，以 脱除其中液相为目的的筛分称为脱水筛分。 5）5）脱泥筛分与脱介筛分 6） 为达到一定的工艺目的，将碎散物料或伴水的碎散物料作为筛分原料，脱 除其中细粒的筛分，称为脱泥筛分或脱介筛分

2.按工艺目的不同筛分作业有哪几种？与各筛分作业相邻的前后工艺环节是什 么？这些环节与筛分作业的配套性或对筛分作业的工艺要求如何？ 答：自己找找！！！

3．动力煤粒级的划分及相应名称是什么？动力煤用户对产品粒度的一般要求如 何？常用选矿方法对入选原矿的粒度要求如何？ 答:

5.选煤厂湿法筛分作业中筛面上加喷水的作用是什么？

答：（1）对物料筛分前预先脱泥脱介：（2），提高筛子的生产能力（3）防尘

6．生产中有的筛分作业能同时达到多种工艺目的，试分别说明精煤脱介筛、 中煤或矸石脱介筛的工艺目的

答：精煤脱介筛的工艺目的：脱水，脱泥回收重介，矸石脱介筛，脱水脱介 7．有几种筛分顺序？它们的特点及应用情况如何？

答： 由粗到细：优点：1.筛面磨损小2.细级别物料筛分效率高3.粗级别的物料筛分过程破碎现象较少4.筛面多层重叠，筛分装置布置比较紧密。缺点：观察下层物料 工作情况不方便更换筛面困难，筛面布置过于紧密，只能从一端排出各级别物料. 由细到粗：优点：检修方便，容易观察个层面工作情况，各筛分级别可以沿整个 筛面长度分别排出。缺点筛面磨损很快，筛分效率低，脆性大快物料容易在筛面 破碎。 联合流程；一部分筛面由粗到细，一部分由细到粗

8．筛分过程动力学的研究有哪些筛分过程参量？作为结论这些参量的大致关 系如何

答：筛分效率，筛分时间，筛子负荷

筛分过程动力学主要研究筛分过程中，筛分效率与筛分时间的关系。 筛分效率是时间的函数。η=1-eˉktn

筛分效率不变时，筛子负荷与时间成反比。在物料的筛分条件保持一定时，筛分效率随筛子负荷的增加而降低

9．试说明滑动筛分法、摇动筛分法和抛射筛分法的特征和性能区别。

物料在斜置固定不动的筛面上靠本身自重下滑。这是早期使用的筛分方法，其筛分效率低、处理量小。 摇动式筛分法

筛面可以水平安置，也可倾斜安置，工作时筛面在平面内做往复运动。为了使物料和筛面之间有相对运动，如筛面呈水平安置时，筛面要做差动运动；筛面倾斜安置时，筛面在平面内做谐振动。物料沿筛面呈步步前进的状态运动。 抛射式筛分法

筛面在垂直的纵平面内做谐振动或准谐振动。筛面运动轨迹呈直线，也可呈圆形或椭圆形。物料在垂直的纵平面上被抛射前进，如振动筛。 10．试说明透筛概率的基本概念及其意义。

p15-16 颗粒透筛的概率

11．试论述影响筛分效果的主要因素？

P15-16影响筛分效果的因素

1.入筛原料性质，其中有含水率，含泥量，粒度特性和密度特性四方面因素 2.筛子性能影响，包括筛面运动形式，筛面结构参数 详解见筛分？

12．试写出筛分量效率、筛分总效率、限上率、限下率的基本公式，并解释其 物理意义。

筛分效率，是指筛分时实际得到的筛下产物的重量与入筛物料内所含小于筛孔尺寸的粒级重量之比，一般用百分数表示。计算公式如下：

式中a－入筛物料中小子筛孔尺寸的粒级含量%； b－筛上产物中小于筛孔尺寸的粒级含量%； e－筛分效率，%。

筛分效率是评价筛分过程进行的完全程度的技术指标。总筛分效率是考虑了粗粒、细粒分别在筛下物、筛上物中的混杂情况的一个综合效率，它等于筛下物中小于规定粒度物料的筛分效率减去筛下物中大于规定粒度物料的筛分效率。

限上率：筛下产品中大于规定粒度上限部分的质量百分数 限下率：筛上产品中小于规定粒度下限部分的质量百分数

13．振动筛由哪几个基本部分构成？各部分的作用是什么？

P30-38

振动筛由筛箱、激振装置、传动装置、支承或吊挂装置组成。筛箱通过弹簧支承或吊挂在机架上，筛箱的振动依靠激振器产生振动。物料在筛面上作跳跃运动，并透过筛孔。

振动筛是一个弹性振动系统，其振幅受给料量和其他动力学因素的影响而可以改变。振动筛是目前矿物加工中应用最广的一种筛分机 振动筛的主要部件

14．对筛面的基本要求是什么？

P31有足够的机械强度，最大的开孔率，筛孔不易堵塞

15．有哪几种筛面，各种筛面的名称、材质、制造工艺、使用特点、适用场合、 固定方法及大致的开孔率如何？

P31-33

B 筛面 对筛面的基本要求是：有足够的机械强度、最大的开孔率、筛 孔不易堵塞。所谓开孔率，是指筛孔总面积与整个筛面面积之比。常见的筛 面有筛蓖、筛板、筛网、筛片和筛布等几种。按材质可分为金属和非金属两 种。 ① 筛蓖。 ② 筛板。 ③ 筛网

筛网是用钢丝编织而成的筛面，筛孔一般为方形。采用不

同的编织方法，可以编出多种结构的筛网。钢丝的材质有低碳钢，弹簧钢或

不锈钢等几种。筛网的开孔率较高，可达70％，但没有筛板牢固，寿命较短。

④筛片 筛片是用圆形金属丝（常用牌号为1Cr18Ni9Ti的钢丝）冷压

成梯形、三角形或其他上宽下窄断面的筛条后，再经焊接或螺栓联接而成的 筛面。筛片的孔形几乎都是长方形，且长宽比较大，通常称为筛缝。

16． 激振器按结构分为哪几种？试分别说明它们产生激振力的原理和激振力 的性质。

P34-36 单轴激振器和双轴激振器

17．传动装置有哪几种？其性能如何？

P38 表格

振动筛的传动装置有带传动、挠性联轴器传动和联合传动三种。V形带传动功率大、效率高，被广泛采用；常用的挠性联轴器有万向联轴器和瓣形轮胎联轴器两种，其中后者的挠性件用输送带制作，取材容易、维修方便、造价低，故应用更为广泛，

18．振动筛对驱动电机的要求是什么？

振动电机作为振动筛的振动源，应具有设计合理.结构简单、紧凑、激振效率高、节能、安装调试方便等优点。振动电机的选取，具体应选择贵工作频率、最大激振力、功率等。振动电机的转速要接近于工作频率;最大的激振力必须在所选的电机合成激振力的范围内;然后根据选择工作频率和最大激振力选择振动电机的功率。（来自网页）

19．圆振动筛的激振器轴线相对于筛箱的重心位置，对筛机运动的轨迹有何

影响？对筛机的机械、工艺性能有何影响？

P26-26麻烦各位大神自己总结 避免产生附加力矩，，，，

20．试简述自定中心式圆振动筛的工作原理。

自定中心圆振动筛的带轮中心位于轴承中心与偏心块的重心之间，并使带轮的中心线位于偏心块与振动机体合成的质心上，因此，当圆振动筛工作时，带轮就不随筛箱一起振动，只作旋转运动，从而还可以采用较大的振幅，以提高筛分效率。因此自定中心振动筛发展很快，获得了广泛应用，（来自网页）

21．试简述筛分机传动电机的自同步原理。

P28麻烦各位大神自己总结

22． 试按振动筛的频率、 运动轨迹、 驱动方式、 结构形式和采用的激振器种类，将振动筛分类。、

频率共振筛和惯性振动筛

轨迹 圆振动筛 直线振动筛 椭圆振动筛

驱动 单电机驱动直线振动筛 双电机驱动直线振动筛 结构 固定筛 滚筒筛 振动筛

激振器种类 筒式激振器振动筛 箱式激振器振动筛

23．试说明粒群沿筛面长度透筛的不均匀性和变倾角筛分的意义。

可以减少细小筛孔的堵塞现象，从而大大改善筛分效率

24． 振动筛运动学参数有哪些？它们对筛分效果各有什么影响？它们的实际 取值范围一般为多少？

P21筛面的振次和振幅是振动筛的主要动力学参数。在筛分 干燥细物料时，采用高频小振幅，在筛分干燥粗物料或潮湿 细粒物料时，采用低频大振幅。 振动强度??与抛掷指数D

A.振动强度? 筛面振动加速度幅值Aω2与重力加速度g之比值。表 示筛面振动的强烈程度。 ?? = Aω2/g 式中，ω=?n/30，rad/s； n?偏心轴转速，r/min； A?振幅，m；

g?重力加速度，m/s2；

振频和振幅应满足振动??强度的要求，一般地，?=4～6。 B.振动强度? 表征振动筛抛掷物料能力的特征指数。

振动筛面加速度幅值和重力加速度的筛面法向分量的比值。 D=Aω2sinβ /gcosα =?? sinβ /cosα

振动筛的抛掷指数 D依据所处理的物料的 性质而定。 对于难筛物料，通 常取D=3～5； 对于易筛分的物料， D=2.5～3.3。

25．常用振动筛有哪几种？简要说明一种振动筛的结构、工作原理及其特点？

P27-28 举例说明

26．叙述下列筛分机的构造、工作原理和主要特点：旋转概率筛；弧形筛；旋

流筛；弛张筛；立式圆筒筛；变幅筛；螺旋筛；强化筛；无振动离心筛。 旋转概率筛 p45

旋转概率筛工作时不振动，只转动，筛缝比筛分粒度大得多，具有显著的概率筛分效应，故称为旋转概率筛。其结构原理如图所示。

筛分系统主要由筛盘、心轴和驱动装置组成。从给料盘落到旋转筛盘上的物料被筛分，细粒级物料透过筛缝，落到排料盘8上靠近中心区域；粗粒级物料在离心力作用下向筛盘外缘运动，在运动过程中，尚未透筛的细粒级物料继续透筛，最后粗粒级物料从筛盘下落到排料盘上远离中心区域。为避免分离后粗细物料混杂，在排料盘上设置了隔料筒9。筛盘转速可根据需要进行调整，从而改变筛分粒度。 弧形筛 p14旋流筛； p14

弧形筛和旋流筛属于新型固定筛。弧形筛筛面沿筛上料流方向呈圆弧形， 筛条与筛上料流方向垂直；旋流筛的筛面是圆锥形，筛条近似与母线平行。 它们可用于矿浆的初步脱水、脱泥或脱介，工作时皆利用矿浆沿筛面运动时 产生的离心力强化筛分。 弛张筛；p48

弛张筛是双质量振动系统，采用聚氨酯橡胶筛面，支承筛面的任意两根相邻横梁都分别属于两个振动质体，其中一个质体是筛箱，另一个质体是配重。 立式圆筒筛； p46

立式圆筒筛的振动强度很大，物料对筛面有清理作用，抗堵孔能力强，单位筛面面积处理能力大，能精确筛分。但是结构复杂，为使筛筒的圆振动惯性力被配重产生的离心惯性力相抵消，达到动平衡，要求制造精度高。 变幅筛p48 螺旋筛； 原理：螺旋筛的筛面是由一组一组平行排列的螺旋轴构成。螺杆又分为大导程右旋螺纹和左旋螺纹两种，它们各占筛面的一半。当该设备启动后，螺杆做旋转运动，进入晒面的物料靠螺杆上的螺纹筋推进物料，又通过螺纹筋或槽与相邻的螺杆上的螺纹槽或筋之间所设计的筛孔获得筛下产品 构造螺旋筛是由二段、三段或三段以上结构相同的机组组成，每段机组之间成阶梯形设置，中间有过渡板相连，机组由机架、传动箱、电机、螺旋轴组成。筛面是由一排带右旋（左旋）大导程螺纹的螺旋轴按要求排列而构成，筛面坚固耐用，入料率大。螺旋轴前端由机架上的轴支座支承，后端利用刚性连轴器和传动箱连接，电动机通过三角皮带驱动传动箱，从而使螺旋轴获得动力,旋转进行筛分作业。另外，为了防止筛子过载，在机械和电器部分均设置有安全保护装置。若采用三级以上不同规格的机组进行组合，可获得规格不同的多种筛分产品，达到简化筛选工艺的目的。

特点① 透筛率高 ② 湿粘煤不堵筛孔 ③ 无振动，噪音低 ④ 推进速度快，处理能力大（比振动筛大2倍）

⑤ 筛面坚固耐用⑥ 不产生新的破碎 ⑦ 在发电厂使用时，全封闭型产品能使上煤系统生产环境得到更好地保护。 变幅筛； p48 变幅筛 变幅筛是平面曲柄摇杆运动 系统，下端用铰轴支承的立式筛 箱相当于摇杆。双层筛面垂直于 连杆运动平面。物料由筛箱上部 给入后，受两筛面往复撞击而实现筛分。

变幅筛的特点： 振幅大、频率低、物料易松散，上部筛面的振幅比下部筛 面大，有利于大量细物料快速透筛。

强化筛；？？

无振动离心筛。P49 工作原理： 驱动装置带动立轴旋转，原煤由溜槽进入给料盘，并由给料盘均匀洒向筛筒，一部份小于筛孔的颗粒透筛，其余受筛筒阻挡仍滞留在内侧，这就实现了部分筛分。被阻挡的物料靠自身重力经锥形漏斗进入第二层给料盘、并再次向筛筒布料筛分，如此重复，筛上物和筛下物也靠自身重力，分别经集料漏斗排出，从面实现分级。

27．试说明不同运动轨迹的振动筛对不同筛分作业的适应性。

P25表格下方在振动筛中，筛面的运动形式有圆振动、直线振动和椭圆 振动几种。

A.圆振动形式 能使物料充分松散，抗堵孔能力强，但筛上物料的抛射 角大，输送能力小。为提高输送能力，不得不加大筛面倾角， 这使得筛分粒度不太严格，料层呈加速度输送，减少了接近 筛孔尺寸的颗粒在筛面排料端透筛的机会。

B.直线振动形式 不能使物料充分松散和重新排列，故细粒物料不易接近 筛面而透筛，已经堵塞筛孔的颗粒不易抛出，使筛分过程恶 化。但筛上物料的抛射角小，输送能力较大，筛面一般呈水 平或接近水平安装，筛分粒度严格，料层呈匀速输送，有利 于接近筛孔尺寸的颗粒透筛。

C.椭圆振动形式 筛面作椭圆运动，“轨迹长轴”是强化筛上物料输送的 分量，“轨迹短轴”是促进物料松散的分量，因而兼有圆振 动和直线振动的优点，并克服二者的缺点，故筛分质量较高。

28．试说明座式安装和吊式安装的利弊及适用场合。

座式振动筛的主要优点：

一、由于筛箱振动强烈，减少了物料堵塞孔的现象，使筛子具有较高的筛分效率和生产率； 二、构造简单、拆换筛面方便； 三、筛分每吨物料所消耗的电能少。

由于皮带轮小心线和轴承中心线不在同一直线上，而能够消除皮带的振动现象，减少皮带的疲劳和磨损，从而可以增大筛子的振幅，进一步提高生产率。 优先选择

吊式振动筛在安装时和制作时出现误差往往需要在吊杆上装有防摆配重，用来消除摇摆 ◆吊式减振装置

适用于质量比较轻的 小规格振动筛。 ◆座式减振装置

是目前振动筛比较常 用的减振装置。它由 底座、上弹簧和上座 等组成。

座式减振装置中的主弹簧既可采用金属螺旋弹簧也可 采用橡胶弹簧。金属螺旋弹簧工作可靠，并具有良好的动 力性能，缺点是弹簧上下端面精度不易保证，易产生噪声。 橡胶弹簧内阻较大，噪声低，其缺点是刚度较大，筛子对 基础的动负荷较大，易老化。

29．试说明振幅测量三角形的测量原理和安装方位。 ？？？

30．某振动筛工作时，大部分筛上物料集中在筛面中部，而在筛面宽度方向的两侧区域分布很少，试分析产生这种现象的原因，提出改进措施。 自行组织语言答题

31．某箱式激振器直线振动筛工作时，筛箱侧板的振幅相差校大，给料端与排料端的振幅相差也较大，这可能是由什么原因引起的呢？ 自行组织语言答题

32．当筛分机振幅显小时，通常怎样调节？

振幅调节靠电机轴两端的偏心块夹角来改变激振力的大小，夹角越大，激振力越小，反之亦然

33．振动筛的给料、排料和喷淋水有什么工艺要求？

34．振动筛的起动、停车和运行中应注意哪些问题？

35．散状物料的筛分过程由两个阶段组成？

散状物料的筛分过程，由两个阶段组成：一是小于筛孔尺寸的细颗粒通过粗颗粒所组成的物料层到达筛面，简称分层；二是细颗粒透过筛孔成为筛下物，简称透筛，同时粗颗粒留在筛面上成为筛上物。

36．我国煤用筛分设备工艺性能评定指标有哪些？

我国煤用筛分设备工艺性能评定标准中规定以筛分效率、平均分配误差和 总错配物含量三项指标为评定指标。

我国煤用筛分设备工艺性能评定标准（GB／T 15716— 1995）中规定以筛分效率、平均分配误差和总错配物含量三项 指标作为评定指标。

1：筛分效率。筛分效率是评价筛分过程进行的完全程度的技术指标。

筛分效率=Ec+Ef-100

Ec=γ 0* Oc/ Fcr*100

Ef= (Ffr-γ 0* Of)/ Ffr*100

Ec—粗粒物正配效率； Ef—细粒物正配效率 Oc—筛上产品中粗粒物含量； Fcr—计算入料中粗粒物含量； γ 0—筛上产品产率;

Ffr—计算入料中细粒物含量 ；

Of—筛上产品中细粒物含量

2. 平均分配误差

平均分配误差按式下式计算： PEm=(PEu+PE1)/2

PEu=S75/Sp PE1=Sp/S25

Sp:分配粒度，分 配曲线上对应 于分配率为50% PEu:上分配误差 PE1：下分配误差

3．总配物含量

总错配物含量按下式计算： mo=mc+mf

mc=γ u*Uc/100 mf=γ0*Of/100 mc—粗粒错配物含量，（筛下产品中粗粒占入料百分数） mf —细粒错配物含量，（筛上产品中细粒占入料百分数） γ u —筛下产品产率，%

Uc —筛下产品中粗粒物含量（占本级），%

37．在振动筛中，筛面的运动形式主要有哪几种？对分层、透筛及筛分效果有何影响？

答：在振动筛中，筛面的运动形式有圆振动，直线振动和椭圆振动几种??P25

第四

行开始

在振动筛中，筛面的运动形式有圆振动、直线振动和椭圆 振动几种。

A:圆振动形式 能使物料充分松散，抗堵孔能力强，但筛上物料的抛射 角大，输送能力小。为提高输送能力，不得不加大筛面倾角， 这使得筛分粒度不太严格，料层呈加速度输送，减少了接近 筛孔尺寸的颗粒在筛面排料端透筛的机会。 B:直线振动形式 不能使物料充分松散和重新排列，故细粒物料不易接近 筛面而透筛，已经堵塞筛孔的颗粒不易抛出，使筛分过程恶 化。但筛上物料的抛射角小，输送能力较大，筛面一般呈水 平或接近水平安装，筛分粒度严格，料层呈匀速输送，有利 于接近筛孔尺寸的颗粒透筛。 C:.椭圆振动形式 筛面作椭圆运动，“轨迹长轴”是强化筛上物料输送的 分量，“轨迹短轴”是促进物料松散的分量，因而兼有圆振 动和直线振动的优点，并克服二者的缺点，故筛分质量较高。

38．试论述双轴直线振动筛结构组成、工作原理及其特点？

P27~28

1:双轴直线振动筛由筛箱，双轴惯性激振器，传动装置，电动机及弹簧组成。

筛想吊挂在弹簧上，利用激振器产生的定向激振力，使筛箱做倾斜的往复直线运动。筛箱上安有两个单轴惯性激振器。

2：激振器工作原理：当电动机通过传动装置带动其中一根激振轴转动时，另一根激振轴也同步但异向转动。两根激振轴所产生的离心惯性力在x-x方向总是完全抵消：Fx=0;而在y-y方向总是完全叠加：Fy=2mrw2 coswt,因此筛子做直线振动。

3，直线振动筛激振器所产生的合激振力的大小是按余弦规律变化的，其振幅为2mrw2,Fy的方向取决于激振器相对筛面的安装方向，它与筛面成振动方向角，Fy必须通过振动筛的重心。?? ?

39. 什么叫筛分效率？试推导总筛分效率公式。

筛分效率是评价筛分过程进行的完全程度的技术指标总筛分效率公式：P21~22

40. 什么叫筛分效率？试论述影响筛分效果的主要因素。

是指筛分时实际得到的筛下产物的重量与入筛物料内所含小于筛孔尺寸的粒级重量之比，

影响因素：A 物料的性质 1度组成

含易筛粒愈多，物料愈容易筛分；含难筛粒愈多，物料愈难筛分粒径d＝1—1．5a(a为筛孔尺寸)的颗粒易卡在振动筛筛孔中，叫阻碍粒，影响物料通过筛孔。因此，物料含难筛粒、阻碍粒愈多，筛分效率愈低。 2粒形状

球形颗粒容易通过方孔和圆孔振动筛，条形、片状以及多角形物料较难通过方孔和圆孔筛，但较易通过长方形孔振动筛。 3 含水量

干法筛分时，物料含水众多及湿润性与钻附性愈好的物料愈容易凝聚、结块，堵塞筛孔，使筛分效率大大降低。 4 堆积密度

在物料堆积密度比较大的情况下，振动筛筛分能力与堆积密度成正比关系。 B 筛面的性质及运动状况 1 开孔率

振动筛筛孔面积与筛面面积之比值称为开孔率。开孔率大的筛面筛分效率高、生产能力大。但筛面强度低、寿命短。 2 筛孔形状

筛孔形状不同，物料的通过能力相差很大。在选择振动筛筛孔型式时，应与物料的颗粒形状相适应，通常采用方形筛孔。

3 筛面尺寸

筛面的长宽比过大时，物料层原；长宽比过小时，筛分时间短。这两种情况都会使筛分效率降低。所以，振动筛筛面的长宽比应在合适范围内，一般为2．5—3。 4 筛面倾角

倾角过小，生产能力低；倾角过大，筛分效率低。因此，筛面倾角要选择合适，振动筛倾角一般为0一25。，固定筛倾角一般为40一45。 5运动状况

各种不同类型的振动筛油于物料与筛面之间的相对运动状况不同，其筛分效率有很大差别，如表7．6所示。 C作情况

1 加料均匀性：连续均匀地加料，使物料沿筛面均匀分布，才能保证较高的生产能力和筛分效率。

2 加料量：加料量增大时，生产能力增大，但振动筛筛分效率降低。因此，要处理好这一对矛盾。

1．散状物料的筛分过程由两个阶段组成：一是小于筛孔尺寸的细颗粒通过粗颗

粒所组成的物料层到达筛面，简称分层；二是细颗粒透过筛孔成为筛下物，简称透筛，同时粗颗粒留在筛面上成为筛上物。

2． 颗粒透筛概率与筛面开孔率成 正 比，与相对粒度成 反 比。

3． 我国煤用筛分设备工艺性能评定标准中规定以筛分效率、平均分配误差和 总错配物含量三项指标为评定指标。

4． 影响筛分效果的因素有哪些？将它们分类列出。 同40题

5． 什么叫筛分效率？试推导总筛分效率公式

筛分效率是评价筛分过程进行的完全程度的技术指标总筛分效率公式：P21~22

6． 在振动筛中，筛面的运动形式主要有哪几种？对分层、透筛及筛分效果有何

影响？P25表格下面一段

7．筛分过程动力学研究有哪些筛分过程参量？作为结论这些参量的大致关系 如何？

P22上半部分加公式

8．试论述影响筛分效果的主要原因？

答：一.入筛原料性质的影响：1表面水分2含泥量3 粒度特性4密度特性；二.筛子性能的影响：1筛面的运动形式2筛面结构参数3振幅和振次；三.操作条件的影响

9．试论述双轴直线振动筛的工作原理？

双轴直线振动筛使利用同步反向旋转的双不平衡重块激振器使筛箱振动，从而对产品进行筛分的机械设备。其激振器由两根带有不平衡偏心轮的轴通过轴承座固定在筛箱上，两根轴分别由电机拖动作反向同步回转运动，偏心轮产生的离心力使筛箱发生振动

模块三

第一章 磁选技术 一、基本概念

1．磁化强度 ：在磁化场中物体被磁化的程度。用单位体积物体的磁矩和表示

2容积磁化系数：物质磁化时，单位体积和单位磁场强度具有的磁矩 3．比磁化系数:物质的体积磁化率与其本身密度的比值，称为物质的比磁化率4．比磁力：在磁选研究中常用比磁力的概念，它是作用在单位质量颗粒上的磁力

5．剩余比磁化强度：。剩余磁化强度是表示剩余磁性大小的物理量，一般用符号Jr表示

6．矫顽力：消除剩磁Jr所施加的退磁场强度称为矫顽力，用Hc表示

7．磁滞现象：磁滞现象:当磁化场强度为0时，而比磁化强度不为0，具有剩磁的现象

8．磁性率 ：磁性率是矿石中氧化亚铁的含量百分数和矿石中全部铁的含量分数之比值。

9．视在剩余磁感 10．物质容积磁化系数： K0是一比例系数无量纲，表示物体被磁化难易的程度，叫做物体的容积磁化系数

11．物质比磁化系数 ：矿石的磁性可以用比磁化系数X0表示。比磁化系数X0表示单位体积物质在标准磁场内受力的大小

12．磁滞回线与退磁曲线：当磁场强度H在正负两个方向上往复变化时，材料的磁化过程所形成的闭合曲线叫做磁滞回线

13．最大磁能积 ：磁能积随B而变化的关系曲线称为磁能曲线，其中一点对应的Bd和Hd的乘积有最大值，称为最大磁能积。

14．开放磁系和闭合磁系：磁系可分开放型磁系和闭合型磁系。开放磁系即磁极相邻配置，其磁场强度不高，用在弱磁场磁选机上；闭合磁系的磁极相对配

置，这种磁系产生强磁场，因此强磁场磁选机采用闭合磁系，选分弱磁性矿物。 1实现磁选过程的基本条件是什么？

答：磁选是在磁选设备所提供的非均匀磁场中进行

的。被选矿石进入磁选设备的分选空间后，受到磁力和机械力的共同作用，沿着不同的路径运动，对矿物分别截取，就可得到不同的产品。磁性颗粒在磁选机中成功分选的必要条件是：F强 > F机 > F弱

2试论述顺流式、逆流式、半逆流式磁选机的结构、工作原理、特点及应用条件。

答：顺流式磁选机：被选物料和非磁性矿粒的运动方向相同，而磁性矿粒偏离此运

动方向。这种磁选机一般不能得到高的回收率。

逆流式：被选物料和非磁性矿粒的运动方向相同，而磁性产品的运动方向相反。这种磁选机的回收率一般较高。

半逆流式：被选物料从下方给入，而磁性矿粒和非磁性矿粒的运动方向相反。这种磁选机的精矿质量和回收率一般都比较高。

3永磁脱水槽、退磁器、预磁器的工作原理是什么？

答：P362-363

4按超导磁选机的结构可分为哪几部分？

超导磁选机的结构大致可分为三个系统：超导磁系，制冷系统和分选系统。

P371

5作用在磁选颗粒上的磁力大小主要取决于什么因素？

答：颗粒的磁性和磁场力

6试简述高梯度磁选机的特点及基本原理？

答：特点是：均匀的背景磁场，细丝状铁磁性磁介质及均匀的料浆流速场。基本原理：均匀的磁场在充填了磁介质后，产生非均匀磁场。由于磁介质半径很小，形成的磁场梯度比琼斯型磁选机的磁场梯度（2x10*3T/m）高1~2个数量级，达到了10*5T/m。从而使磁场力提高10~100倍。而由于磁饱和极限，通过提高磁场强度只能使磁场力提高2~3倍。大的磁场力HgradH为磁性颗粒提供了强大的磁力来克服流体阻力和重力，使分选的粒度下限可降到1um

7对于强磁性矿物或弱磁性矿物应该使用何种磁选机来进行分选？

答弱磁性矿物：1干式弱磁场磁选机：1）除铁器2）磁滑轮3)筒式磁选机2湿式弱磁场磁选机：1) 永磁筒式磁选机(2) CTS永磁筒式磁选机(3) CTN永磁筒式磁选机（4）辅助磁力设备：磁力脱泥槽，预磁器，脱磁器；强磁性矿物：1.干式强磁场磁选：1) 感应辊式磁选机2)盘式磁选机2. 湿式强磁选机：1) 湿式感应辊式强磁选机2)琼斯型湿式强磁选机 8. 如何获得强的分选磁场和分选磁力？ 提高磁场强度和磁场梯度

9. 简要画出某种（如半逆流型湿式）磁选机的结构，并说明其分选原理及适 用范围。

答：结构图在课本P360

分选原理：矿浆从槽体的下方给到圆筒的下部，非磁性产品移动方向与圆筒

的旋转方向相反，磁性产品移动方向与圆筒的旋转方向相同。矿浆导入后，磁性矿粒吸在圆筒表面，受到洗涤水的清洗，同时，由于磁系的交替变化，使得磁性矿粒成链状进行翻滚，夹杂在磁性矿粒中的一些脉石矿粒被清洗出来，从而提高磁性产品的质量。槽体下部的给矿区，安置了喷水管，有利于矿浆的悬浮、清洗和提高分选指标。非磁性矿粒从槽体对面末端经过尾排出口排出。 适用范围：半逆流型磁选机适用于0-0.5mm的强磁性矿石的粗选和精选，尤其适用于0-0.15的强磁性矿粒的精选。

10.说明琼斯型强磁选机的结构、工作原理及应用范围。

答：结构：琼斯型强磁选机由磁导体、密封罩保护的励磁线圈、装有分选箱的转环、给矿和给水装置、精矿的清洗和高压冲洗机构、排矿机构和传动机构组成。

工作原理：电动机通过传动机构使转盘在磁轭之间慢速旋转。矿浆自給矿点给入分选箱，随即进入磁场内，非磁性颗粒随着矿浆通过齿板的间隙流入下部的产品接矿槽中，成为尾矿。磁性颗粒在磁力作用下被吸到齿板上，并随分选室一起转动，当转到离给矿60°的位置时用压力20-50Pa水清洗，磁性矿物中夹杂的非磁性矿物被冲洗下去，成为中矿。当转到离给矿120°的位置时（磁场中性区），用压力40-50Pa水将吸附在齿板上的磁性矿物冲下，成为精矿。

应用范围:适于处理细粒（0.03-1mm）弱磁性物料。

11.简要说明SLon高梯度磁选机的结构及工作原理。

答:SLon磁选机的结构及工作原理:激磁线圈通以直流电，在分选区的磁介质表面产生非均匀磁场即高梯度磁场二转环作顺时针旋转，将磁介质不断送入和运出分选区;矿浆从给矿斗给入，沿上铁扼缝隙流经转环。矿浆中的磁性颗粒吸附在磁介质棒表面上，被转环带至顶部无磁场区，被冲洗水冲入精矿斗，非磁性颗粒在重力、脉动流体力的作用下穿过磁介质堆，与磁性颗粒分离。然后沿下铁扼缝隙流入尾矿斗排走。

该机的转环采用立式旋转方式，对于每一组磁介质而言，冲洗磁性精矿的方向与给矿方向相反，粗颗粒不必穿过磁介质堆便可冲洗出来。该机的脉动机构驱动矿浆产生脉动，可使位于分选区磁介质堆中的矿粒群保持松散状态，使磁性矿粒更容易被捕收，使非磁性矿粒尽快穿过磁介质堆进入到尾矿中去。

12.简述磁铁矿的磁化过程？

答：随着磁场强度的提高，磁铁矿的比磁化强度开始缓慢增加，随后迅速增加，接着又缓慢增加，达到某一特定的值后不再变化，这一特定的点称为磁饱和点。再降低磁场强度，比磁化强度随之减小，但并不是沿原来的曲线，而是沿高于原来的曲线下降。当磁场强度降为0时，比磁化强度并没有降到0，而是保留一定的数值，这一数值称为剩磁。这种现象称为磁滞现象。如要消除剩磁，需要对磁铁矿施加一个反方向的退磁场。消除剩磁所施加的退磁场强度称为矫顽力。磁铁矿的磁化本质，可以用磁畴理论解释。从磁畴在磁化过程中的变化规律看，在磁化前期，以磁畴壁移动为主，后期以磁畴转动为主。磁畴壁移动所需的能量较小，磁畴转动所需的能量较大。

13.为什么说粒度越小越不容易磁化，而磁化后又不易退磁？或 为什么说随着 粒度的减小，磁铁矿的比磁化率减小，而矫顽力增加？

答：请看作业题答案。

随着粒度的减小，磁铁矿的比磁化率减小，而矫顽力增加的原因： ①磁铁矿粒度的大小，对磁性有显著的影响。随着粒度的减小，矿粒的比磁化率也随之减小，矫顽力随之增大。即矿粒粒度越小，则越不易磁化，而一旦磁化后又不易退磁。

②其原因：大粒度的磁性是由磁畴壁的移动和磁畴的转动产生的，其中以磁畴壁的移动为主，随着粒度的减小，每个矿粒中包含的磁畴数减少，磁化时，磁畴壁的移动相对减少，磁畴转动逐渐起主导作用。当矿粒减少到单磁畴状态时，就没有磁畴壁移动了，此时矿粒的磁性完全由磁畴转动产生。磁畴转动所需要的能量比磁畴壁移动要大的多，所以，随着粒度的减小，磁铁矿的比磁化率减小，而矫顽力增加。

第二章 电选技术

基本概念： 电导率：1/R

介电常数: 带有介电质的电容与不带介电质（指真空或空气）的电容之比。 比导电度：以石墨为标准，将各种矿物所需最低电压与它相比较，此比值即定义为比导电度。

1.影响电导率的主要因素有哪些？ 答：矿物本身的导电性及矿物中的杂质

2.实现电选过程必须具备的基本条件。

答：矿物的电性质是电选的依据。所谓矿物电性质是指矿物的电阻、介电常数、比导电度以及整流性等，它们是判断能否采用电选的依据。只有电性质存在差异才能进行电选。

3.矿物在电场中的常用带电方法有哪些？有何特点？

答：传导带电、感应带电、电晕电场带电、复合电场带电和摩擦带电。 ①传导带电：在静电场中，矿粒与带电电极直接接触带电，由于矿粒本身的电性质不同，与带电电极接触后所表现出的行为也明显不同。

②感应带电：矿粒并不与带电电极接触，完全靠感应的方法而带电。 ③电晕电场带电：不论是导体和非导体均能在电场中获得电荷，导体矿粒导电性好，获得电荷多，并且电荷能自由移动。而非导体则电荷不能移动。 ④复合电场带电：电晕极与静电极混装强化了静电场的作用，对导体加强了静电极的吸引力，对非导体加强了斥力，使之吸于鼓面。 ⑤摩擦带电：由摩擦引起电子的转移而带电。

4.矿物在电场中的电力和机械力有哪些？

答：电力有库伦力、镜面力，机械力有离心力和重力。

5.矿物电选的分离条件。 答：介电常数值的大小是目前衡量和判定矿物能否采用电选分离的重要依据。所以矿物电选的分离条件是介电常数值的差异。

6.试论述电选过程的基本理论。

答：根据矿物介电常数和电阻的大小，可以大致确定矿物用电选分离的可能性；根据矿物的比导电度，可大致确定其分选电压；根据矿物的整流性，可确定电极的极性。

3-9 简述湿式介电分选的基本原理。

（1）介电液体中电场对介电矿粒产生的电场力表达式：

当矿粒粒度r、电场强度E和电场梯度gradE为常数时，电场力只与矿粒和介电液体的介电常数有关。

（2）当εm＞εL时，F＞0，电极吸引矿粒；当εm＜εL时，F＜0，电极排斥矿粒。

（3）只要选择的介电液体的介电常数介于两种矿物的介电常数之间，根据矿物所受电场力方向的不同，就可将两种矿物分开。

7.电选机常见的分类有几种。

答：目前普遍采用以结构特性为主，结合其他特性的分类方法，如：鼓筒式高压电选机、旋流式细粒电选机、自由下落式电选机等。

8.电晕一静电复合电场选矿机的结构及工作原理。

答：结构：电机采用栅状弧形电极，有1根静电电极，3-5根电晕电极。给矿装置由给矿斗、闸门、给矿辊、电极振动给矿器等组成。 工作原理：矿粒经闸门由给矿辊均匀地排料至振动给矿板上，在给矿板上安装有电加热装置，使矿粒能在此过程中充分加热。然后，矿粒进入鼓筒，由鼓筒带入高压电场，由于采用了多根电晕电极，加之鼓筒直径比较大，所以电场的作用区域比较大，从电晕电极中放出的电子也较多，导体矿粒和非导体矿粒都有更多的机会吸附电子。导体矿粒吸附的电荷会很快传走，并因为静电场的感应而带正电，在离心力、重力、电力的综合作用下，从鼓筒的前方落下成为精矿；非导体矿粒获得电荷后，由于其导电性很差，未能迅速传走所获得电荷，剩余电荷多，因而在鼓面产生较大的镜面吸力，被吸在鼓面上，随鼓筒转到后方，用毛刷刷落到尾矿斗中，由振动器排出成为尾矿。

9.影响电选效果的因素有哪些。 答：影响电选的因素：

一、电选机的结构参数

1、电极结构及其相对于鼓筒的位置 2、鼓筒转速 3、分矿板的位置 二、物料的性质 1、物料的粒度组成 2、物料的加温 3、矿石表面处理

10.电选机采用的电场通常有哪几种？ 答：静电场、电晕电场和复合电场。

11.对电选效果有影响的电场力主要有哪几种？ 答：库仑力、镜面力。

12.试简述湿式介电分选方法的基本原理、特点？

答:基本原理：当矿粒粒度r、电场强度E和电场梯度gradE为常数时，电场力只与矿粒和介电液体的介电常数有关。只要选择的介电液体的介电常数介于两种矿物的介电常数之间，根据矿粒所受电场力方向的不同，就可将两种矿物分开。

13.试简述电晕电场带电的基本过程及在电选中的作用。

答：在高电压作用下，丝电极周围空气被击穿，正电荷迅速飞向高压负电极，负电荷迅速飞向接地正电极，从而在整个分选空间充满荷电体。电晕带电在整个电选发展史上起了很重大的作用，使电选效率大大提高。

14.试论述复合电场带电的基本过程及YD型电选机的工作原理。

答：复合电场的带电过程：不论导体和非导体矿粒均先在电晕场中荷电，但随着矿粒往前运动，立即受到静电场的作用，导体移走电荷后，受到静电极的感应而带电并吸向静电极方向，非导体则不同，由于所吸附电荷不能传走，受到静电力的斥力，将矿粒压于接地极，显然两者的运动轨迹很不相同，据此将导体和非导体分开。

工作原理：矿粒经闸门由给矿辊均匀地排料至振动给矿板上，在给矿板上安装有电加热装置，使矿粒能在此过程中充分加热。然后，矿粒进入鼓筒，由鼓筒带入高压电场，由于采用了多根电晕电极，加之鼓筒直径比较大，所以电场的作用区域比较大，从电晕电极中放出的电子也较多，导体矿粒和非导体矿粒都有更多的机会吸附电子。导体矿粒吸附的电荷会很快传走，并因为静电场的感应而带正电，在离心力、重力、电力的综合作用下，从鼓筒的前方落下成为精矿；非导体矿粒获得电荷后，由于其导电性很差，未能迅速传走所获得电荷，剩余电荷多，因而在鼓面产生较大的镜面吸力，被吸在鼓面上，随鼓筒转到后方，用毛刷刷落到尾矿斗中，由振动器排出成为尾矿。

15.试论述矿粒在复合电场中的带电机理，并分析矿粒在电场中受到的电场力 和机械力。

答：带电机理：不论导体和非导体矿粒均先在电晕场中荷电，但随着矿粒往前运动，立即受到静电场的作用，导体移走电荷后，受到静电极的感应而带电并吸向静电极方向，非导体则不同，由于所吸附电荷不能传走，受到静电力的斥力，将矿粒压于接地极，显然两者的运动轨迹很不相同，据此将导体和非导体分开。

电场力与机械力的分析： 为了将不同电性的矿粒分开，矿粒在鼓筒电选机上所受的合力应满足下列要求。（P398）

对于导体矿粒，应在鼓筒的AB范围内落下，关系式为：

F离?F1?F2?mgcosα

对于非导体矿粒，应在鼓筒的CD范围内落下，关系式为：

F1?F2?F离?丨mgcosα丨

对于中等导电性矿粒，应在鼓筒的BC范围内落下，关系式为： F离?丨mg cosα丨?F1?F2