矿物破碎力学因素:影响破碎效果的关键属性

矿石破碎的难易程度,很大程度上由矿物破碎力学的因素决定。这些藏在矿物内部的 “特性密码”,直接影响着破碎机该用多大劲儿、能碎到多细。老选矿工常说:“摸透矿石的脾气,破碎才不费力气。”
一、硬度:矿石的 “坚硬程度”
硬度是矿物最直观的力学性质,就像不同石头的 “抗压能力”。钻石之所以难碎,是因为它的原子键结合得特别紧密;而石墨质地软,是因为层间分子键容易被破坏。破碎硬矿石时,得用颚破这类 “咬合力” 强的设备;软矿石用反击破就行,某石灰石矿用颚破碎白云石,结果衬板磨损速度比正常快了一倍,换成反击破后就好多了。
二、韧性:矿石的 “抗折腾能力”
韧性说的是矿石抗剪切、弯曲的本事。脆性矿物像玻璃,一敲就碎;延展性矿物像铜矿石,得反复碾压才能裂开。破碎脆性矿石时,冲击破碎效率高;对付延展性矿石,就得靠挤压和研磨结合。某铜矿原来用锤破,矿石总被打成 “薄片”,换成圆锥破加碾压工艺后,粒形明显改善。
三、解理:矿石的 “天然裂纹”
解理是矿物自带的 “薄弱面”,就像面包里的分层,一掰就沿着纹路裂开。云母有完全解理,用手就能撕成薄片;石英解理不明显,碎起来更费劲。破碎有解理的矿石时,顺着解理方向施加力,能省不少劲。某钾长石矿利用矿石的解理特性,调整破碎机锤头角度,产量提高了 15%。
四、结构缺陷:矿石的 “隐藏弱点”
自然界的矿石很少完美无缺,地质运动留下的裂纹、气泡,都是破碎的 “突破口”。同一种花岗岩,有的地方因为有裂纹,用撬棍就能撬开;致密的部分就得用破碎机。爆破后的矿石比原生矿石更容易碎,就是因为爆破增加了内部缺陷。某铁矿在破碎前先爆破预处理,吨矿破碎能耗降了 8%。
多矿物组成的矿石更复杂,就像 “混合饼干”,里面有硬有软。比如铜铁矿石,既有脆的黄铁矿,又有韧的黄铜矿,破碎时得选能兼顾不同特性的设备。而且矿石从开采到破碎的每个环节都会影响它的力学性质,运输时的碰撞可能让矿石产生新裂纹,这也是破碎前要尽量减少二次损伤的原因。
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