1.1艾砂磨机的结构
艾砂磨机的结构组成包括电动机、减速机、主轴、搅拌盘、分级盘和筒体等，见图２。该设备采用水密封装置，出料端采用分级盘替代了传统内置筛网，筒体可以沿轨道轴向平移，方便生产检修。
艾砂磨机的工作部件由主轴和多个并排串在轴上的搅拌盘及尾端的分级盘组成。
图1 艾砂磨机结构示意图
1.2 工作原理
矿浆在隔渣后通过变频泵稳定给入磨机，筒体内的搅拌盘在主轴的带动下实现高速旋转，使磨矿介质做绕轴向运动和自转运动。２个磨盘之间的介质由于沿盘面向外的径向加速度不同，从而在每个磨盘腔室内形成循环，矿物颗粒在高速运动的磨矿介质擦洗力及研磨力作用下实现细磨。在高速旋转产生的离心力作用下，矿物和磨矿介质都按照粒径从小到大由磨机轴向筒体内壁径向分布，实现“大磨大、小磨小”的选择性磨矿。每２个磨盘之间是一个独立磨矿区域，在一定给矿压力下，越往后矿粒越细，形成了艾砂磨机内部分级、开路磨矿的新工艺。艾砂磨机工作原理见图2。
图2 艾砂磨机工作原理示意图
2艾砂磨机在超细磨作业的应用前景
碎矿与磨矿的目的就是使有用矿物和脉石矿物解离开来，实现矿物的有效分选，碎矿段根据矿石粒径的大小，一般采用旋回破（颚破）、圆锥破等设备，将矿石从1 000 mm左右破碎至10~20 mm；磨矿段则按要求的细度不同采用一段或两段磨矿，对于要求比较细的选矿厂，采用的是三段磨矿，三段磨矿可以达到的细度一般为-38μm 90%。
在结构和工作原理完全不同于球磨机的艾砂磨机出现后，使得更细磨矿要求的矿物分选成为可能。艾砂磨机的最终磨矿粒度可达到10μm以下，最细可达到5~1μm。矿石破碎磨矿设备适宜粒度范围见图3。
3艾砂磨机性能优势
与其它磨矿设备相比，艾砂磨机独特的结构设计和先进的工作原理，使得艾砂磨机在细磨作业中具有显著的优势，具体体现在以下六个方面。
1）磨矿产品粒度分布窄、避免过磨和欠磨，可有效提高有价金属回收效果。某选矿厂的对比试验证明，艾砂磨机代替选矿厂三段磨矿，和三段磨矿旋流器溢流相比，-18μm粒级含量降低10个百分点，+45μm也比旋流器溢流明显降低，显著减轻了过磨和欠磨，为后续分选作业提高在技术指标提供了有效保证。艾砂磨机排矿和三段旋流器溢流粒度分布对比见图4。
2）艾砂磨机在细磨和超细磨作业段，比球磨机能耗低得多。由于艾砂磨机高速运转，搅拌盘外沿的线速度可达25~20 m/s，强大的离心力作用使得矿物更容易破碎解离。对比试验证明，磨至P80=20μm时，艾砂磨机电耗是球磨机的二分之一；P80 =10μm时，艾砂磨机耗电是球磨机的五分之一。球磨机和艾砂磨能耗试验对比见图5。
3）变频调速解决了流程物料不稳定的问题，适应能力更强，磨矿细度更有保证。选矿厂设计规模都是以球磨机为基准，二段磨或三段磨大都是粗精矿再磨作业，作为二段或三段磨矿设备，入磨量只有原矿量的50%以下，有色金属矿在20~30%以下，低品位和小金属矿会更少。细磨设备选型是由矿石的原矿品位和粗精矿产率指标计算来决定的，选矿厂建成后就很难再改变细磨设备。但是，在整个矿山的服务年限内，原矿品位会发生变化，产率指标就会发生大幅波动，如果选择球磨机，恒定的转速必然导致过磨和欠磨。艾砂磨机采用变频驱动设计，频率可在30~50 Hz之间调整，有效冲抵了入磨量波动对磨矿指标的影响。
4）开路磨矿闭路效果。在艾砂磨机搅拌盘高速旋转产生的离心力作用下，筒体内的磨矿介质和矿物都按照粒径从小到大由磨机轴向筒体内壁径向分布，实现“大磨大、小磨小”的选择性磨矿，磨矿产品粒度分布范围窄，不必要在另外配备分级设备，简化了工艺，设备配置更加简单。
5）设备占地面积小。艾砂磨机是高速运转设备，搅拌盘外沿线速度可达20~25 m/s，矿石研磨主要是靠离心力作用，同等处理能力下筒体容积只有磨机的五分之一，功率密度可达300 kw/m³，球磨机的功率密度只有20 kw/m³。新建选厂可减少建设投资，老厂改造更加方便。
6）磨矿介质为耐磨陶瓷球，粒径一般为3~5 mm，消耗低。用量一般只有球磨机用量的十分之一，磨矿介质成本节约50%。
应用案例：
公司研制的选矿用大型艾砂磨机，自2018年在紫金矿业的铅锌选矿厂首次应用之后，艾砂磨机己在中国黄金、山东黄金、紫金集团、招远黄金、江钨集团、包钢集团、天宝集团、金川集团等得到应用，应用矿山有铁矿、金矿、铜矿、铅锌矿、钨矿等，经济效益显著。
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