搅拌磨是一种高效、节能的细磨和超细粉磨设备，与卧式球磨机相比，具有磨矿效率高、工艺简单、产品粒度细且分布均匀、能耗低等优点，在选矿领域得到了广泛应用。介绍了搅拌磨机的工作原理，分析了不同磨机型式及其各自的作用特点和应用情况，总结了国内外搅拌磨机的研发现状，系统阐述了搅拌磨机在金属矿山选矿领域的应用现状。搅拌磨机可有效提高磨矿效率和目的矿物单体解离度，降低生产成本，提高经济效益。

近年来，随着易选矿石资源的不断消耗，矿产资源普遍趋于贫、细、杂，难选矿的开发利用比例逐年增加。同时，随着我国选矿技术水平的不断提升，开发利用微细粒嵌布难处理金属矿和选矿厂尾矿成为可能⋯ 。因此，要实现目的矿物的有效分选，必须

对其进行细磨或超细磨以使其充分单体解离。搅拌磨是一种高效的细磨和超细粉磨设备，与普通卧式球磨机相比，该机有一个固定的磨矿室，应用更小的磨矿介质，借助高速旋转的搅拌器能以更少的能量消耗获得更高的磨矿效率和更大的处理量 ，在选矿领域越来越引起人们的关注，给微细粒嵌布难处理金属矿的分选带来了显著的经济效益和社会效益 。

1 搅拌磨机工作原理

搅拌磨机主要是由筒体、搅拌装置、传动装置和机架构成，通过搅拌轴的旋转，搅动筒体内充填的磨矿介质(钢球、氧化锆球、瓷球、刚玉球和砾石等)和物料，使其在筒体内作多维循环运动及自转运动_4 J。被研磨物料主要受研磨(剪切和挤压)和冲击作用：冲击力由磨矿介质在简体内连续不规则撞击作用产生，剪切力由径向方向不同半径上作圆周运动的磨矿介质和物料相互作用产生，挤压力由搅拌轴旋转作用下物料和磨介同转螺旋产生。搅拌磨机具有能量利用率高、排料新生比表面积大等特点 。

2 搅拌磨的类型及作用特点

搅拌磨机有多种分类方式：从安放方式分可为立式(也叫塔式搅拌磨机)和卧式；从搅拌器几何形式可分为圆盘式、棒式、环隙式等；从工艺方式可分为间歇式、连续式、循环式；从工作环境分为干式、湿式 。

2．1 从安放方式分类

立式搅拌磨的结构特点是配有水力分级机，直立的简体内充填磨矿介质，物料在搅拌轴带动磨矿介质冲击、剪切和挤压作用下被细磨或超细磨。细磨或超细磨后的细粒级物料由简体溢流进入水力旋流器分级后，粗颗粒物料向下沉降，经由砂泵返回机体再磨。

卧式搅拌磨重心较低，运转更加平稳，能耗更低，使用直径为1．5—5 mm的钢球为磨矿介质。近年来国内外学者对卧式湿法搅拌磨的研磨机理、影响研磨效果和能量利用率的因素进行了DEM模拟、实验探究和优化"J。在诸多超细卧式搅拌磨机中，

国内外研究最多、应用最广并且使用效果最好的是卧式砂磨机与艾萨搅拌磨(IsaMil1) 。

2．2 从搅拌器几何形状分类

圆盘搅拌器的圆盘中镶嵌孔、槽、狭缝等，通过搅拌轴旋转带动磨矿介质和物料在筒体内运动使物料粉碎，由于圆盘式搅拌器旋转速度高，筒体内壁磨损较为严重，发热量大，外壳须安装冷却装置；棒式搅拌器主要通过搅拌力使磨矿介质和物料运动，在

相同转速条件下’，棒式搅拌磨的功率密度比圆盘式搅拌磨更大，因此磨矿效率更高；环隙式搅拌器在搅拌磨机中应用最广泛，包括单锥、双锥式和单柱、双柱式等类型，通常和棒式搅拌器联合使用，以期获得最大的磨矿效率。值得注意的是，环隙搅拌磨机内磨矿介质在排矿前容易产生累积和阻塞，会对正常磨矿作业产生不利影响 J。

2．3 从工艺方式分类

(1)间歇式搅拌磨。主要由筒体、搅拌器和循环卸料装置组成。循环卸料装置既可以保证物料在研磨过程中循环混合，又可以确保最终产品及时排出，主要应用于精细陶瓷、电子材料、粉末冶金等行业。当配备大容积循环罐和多台搅拌磨串联使用时，可以分别用于循环磨矿和连续磨矿。

(2)循环式搅拌磨。其结构特点是简体直径较小，循环罐的容积较大，并且简体上部装有滤网。工作过程是物料在筒体和循环罐内快速循环，直至产品粒度合格。这种搅拌磨的特点是矿浆连续快速通过研磨介质层和滤网，合格细粒级产品能够及时排出，能有效避免因过磨而产生的粉体团聚，磨矿效率高；循环罐还具有混合与分散功能，工作时在循环罐内添加分散剂。此外，由于矿浆在研磨筒内停留时间短，从循环筒内泵人的矿浆足以平衡研磨筒内的温升，无需安装冷却装置，节能高效。

(3)连续式搅拌磨。常采用圆盘式搅拌器，其工作过程是矿浆物料从筒体下部给料口泵入筒体，在高速搅动磨矿介质的剪切、挤压、冲击作用下，物料被粉碎，粉碎后的细粒浆料经过出料口从上部的溢流口排出。通过控制给料速度的快慢控制物料在简体内的停留时间，给料速度越慢，停留时间越长，产品粒度就越细；反之，产品粒度就越粗。该机可单机使用外，还可以多级串联使用。多级串联使用时，研磨介质尺寸从大至小，产品粒度由粗至细。

2．4 从工作环境分类

目前，以湿式搅拌磨为主，已广泛应用在陶瓷、涂料、化工和微生物等行业，在湿式搅拌磨中还可同时实现物料的粉碎、浸出和萃取。干式搅拌磨机借助旋风分离器和鼓风机实现粉碎产品的分级。干式搅拌磨超细粉碎时，由于物料颗粒粒度减小，其表面

能剧增，自发团聚现象增加，致使物料处于粉碎与团聚的动态平衡中，排料粒度比同类型湿式搅拌磨粗；同时，在连续剪切和冲击作用力下，热量积聚，筒体内温度升高，会导致磨矿效率下降，因此干式搅拌磨也需配设冷却装置¨ 。干式搅拌磨主要应用于石灰石、白云石和滑石等非金属矿的超细粉碎。

3 工艺参数对搅拌磨效果的影响

影响磨矿效率的工艺参数主要有矿浆浓度、搅拌速度、球矿比、磨矿介质尺寸等¨ 。

(1)矿浆浓度即矿浆中固体质量分数，只有在适宜的矿浆浓度下，磨矿效率才能达到最佳值，这是因为适当增大矿浆浓度，磨矿介质和物料之间相对碰撞、研磨的机率增加，有利于物料的粉磨。而当浓度过大时，物料在磨机内流动缓慢，被磨时间延长，容易发生过粉碎。另外，浓度较大的矿浆中粗粒不易下沉，易随矿浆流走，造成“跑粗”；矿浆浓度较小时，物料流动速度快，研磨时间缩短，亦会造成“跑粗”，同时密度大的矿粒易沉积于矿浆底层，产生过粉碎现象。因此，要选取适宜的矿浆浓度，一般粗磨为75％ ～85％ ，细磨为65％ 一75％ 。

(2)搅拌速度。增大转子转速，搅拌磨内磨矿介质运动加剧，磨矿介质对物料的冲击和研磨作用加强，也使得单位时间内，磨矿介质对矿浆物料的作用次数增加，在较高的转速条件下，磨矿效率更高。但过高的转速使得搅拌器与筒体内衬磨损加剧，磨

矿介质消耗增加，同时，搅拌器高转速运行会增加磨机的能耗。因此，在实际操作过程中，为保证设备稳定高效运转，搅拌器的转速应该适中。

(3)球矿比(磨矿介质与被研磨物料的质量比)小，磨矿介质撞击、研磨作用于物料的机率也小，粉磨效果差；反之，则粉磨效果好。当球矿比过大，磨矿介质的量达到阻碍搅拌器有效驱动时，介质撞击、研磨的机率及强度随之降低，导致研磨效率降低。

(4)研究表明，磨矿介质尺寸对研磨效率的影响与物料的细度密切相关。粉磨粗颗粒物料时，主要用到冲击力的作用，采用直径较大的磨矿介质的磨矿效率高；粉磨细粒级物料时，需要有较强的研磨(剪切力、挤压力)作用，直径较小的磨矿介质磨矿效率高，且不易造成过粉碎。

文章摘自，现代矿业，2014年7月第7期

李艳军 李运恒 王亚琴 刘 杰 刘雁翎4

(1．东北大学资源与土木工程学院；2．中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司；

3．金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心；4．鞍钢集团矿业公司设计研究院)