哪些因素影响破碎机破碎矿石

1、破碎设备因素的影响

同一破碎作业，采用不同类型的破碎设备得到的生产率不同，给矿及产品粒度相同的情况下，旋回的生产率为同规格颚式的2-3倍。同类颚式破碎机中，复摆型比简摆型生产率大20-30%。同类型设备，随着规格尺寸加大，生产率的绝对值及相对值均有增加。

随着转速的增加破碎机的生产率也稍有增加，但功耗也增大，而当转速增加较大时功耗急增，但生产率增加甚微。太大的转速还会导致生产率下降及破碎机堵塞，因为排矿也需要一定时间，特别是中、细碎圆锥破碎机，转速过高会使物料离心力增加而跳起来堵塞破碎腔。所以，通常不用增加转速的办法来增加生产率。

排矿口的大小实际决定着破碎机工作质量及负荷大小。排矿口大时生产率固然大，但破碎比下降，破碎作用减弱。排矿口很大时，大部分物料几乎未经破碎便通过破碎机，未起多少破碎作用。排矿口很小时，虽然破碎比高，但生产率太低。一定型式及规格的破碎机，有其适宜的破碎比范围，也就是有一定的排矿口调节范围，应根据各破碎段的工作情况，认真地加以选择及调节。

颚式破碎机的啮角（或叫咬角），（指钳住矿石时，可动颚板和固定颚板之间的夹角）过小时，起不了多少破碎作用，过大时，会将矿石推出破碎腔，不能实现破碎。要实现破碎就必须首先夹住矿石。

2、操作因素的影响

破碎机的操作因素也影响破碎机的生产率。连续均匀的给矿既能使生产正常，也使生产率较大。采用闭路破碎时，由于给矿中加入大量循环负荷，使给矿粒度相对变细，而且循环负荷是稍加破碎即可成为合格的中间产品。因此，闭路工作时，破碎机能满负荷而高效率地工作，生产能力有所加大，视不同硬度的矿石，闭路时生产能力可加大大约15-40%。

3、矿石性质的影响

矿石愈硬，其抗压强度愈大，则愈难破碎，可碎性差，破碎机的生产能力就低。反之，则高。

给矿中大块多时，矿石的平均粒度粗，需要的破碎工作量大，则破碎它的生产能力低；给矿中小块多时，破碎它的生产能力就大。破碎结构松弛，解理发达的矿石，破碎机的生产能力比破碎结构致密的高。当矿石中含泥量或粉矿量较多时，这些细粒物料会因湿度增加而结团或粘在粗粒矿石上，从而增加了矿石的粘性，降低破碎过程的排矿速度，堵塞破碎腔，严重时甚至使破碎过程无法进行。

金的破碎机理

评价的仪器分析包括扫描电子显微镜分析、X衍射分析、阴极发光、荧光显微镜和包裹体冷热台测定等。它们也是储层评价中十分重要的基本分析项目。相对应的各级分析标准方法为:GB/T18295—2001“油气储层砂岩试样扫描电镜分析方法”、SY/T6189—1996“岩石矿物能谱定量分析方法”、SY/T5163—1995“沉积岩黏土矿物相对含量X射线衍射鉴定方法、”SY/T5983—1994“伊利石/蒙皂石间层矿物X射线衍射鉴定方法”、SY/T5614—1993“岩石荧光显微镜鉴定方法”、SY/T5916—1994“岩石试样阴极发光鉴定方法”、SY/T6010—1994“沉积岩包裹体均一温度和盐度测定方法”。

72.9.2.1 油气储层砂岩试样扫描电子显微镜分析方法

定义

孔隙由岩石实体部分所包围的未被固体碎屑颗粒、杂质及胶结物充填的空间。

面孔率观察视域中孔隙和喉道面积占视域面积的比(%)。

喉道连接两相邻孔隙之间的狭窄通道。

碎屑颗粒主要是指构成砂岩的粒状原始物质(包括石英、长石及岩屑等)。

胶结物以化学沉淀方式形成于粒间孔隙的自由矿物。

杂基以机械方式沉积下来的细粒碎屑物质。

方法提要

根据不同类试样及分析鉴定要求进行制作。对石油地质试样在电镜观察前要镀一层导电膜。调整好扫描电子显微镜，束流要稳定，电子束合轴良好，使仪器处于最佳状态。确定仪器处于正常稳定工作状态后，即可进行试样的观察，鉴定和测量。内容包括形貌观察、孔隙和喉道的特征观察、类型确定，以及测量面孔隙和喉道大小;观察胶结物类型及产状等。

仪器和装置

扫描电子显微镜附图像分析软件。

X射线能谱仪。

实体显微镜具反射、透射光功能。

真空镀膜机或溅射仪。

烘箱。

试剂和材料

三氯甲烷。

乳胶、导电胶或双面胶带。

金丝。

专用喷镀碳棒。

试样制备

洗油含油试样需用三氯甲烷通过抽提法或浸泡法洗油。

试样选择把有代表性、平整的新鲜断面作为观察面。

上桩用乳胶、双面胶带或导电胶把试样粘在试样桩上。

干燥自然晾干或放入小于50℃恒温箱中烘干。

除尘用洗耳球吹掉表面灰尘。

镀膜在真空镀膜机中镀碳或溅射仪中镀金。

分析步骤

扫描电子显微镜开机，确定仪器处于正常工作状态后，即可按如下步骤分析试样。

1)形貌观察。在20～200倍镜下，观察试样全貌，包括碎屑颗粒、胶结物、杂基大小和分布、孔隙发育情况，并拍摄照片。

2)孔隙。观察孔隙、孔隙的特征，确定孔隙类型，测量孔隙大小。用仪器提供的电子标尺测量一般孔隙短轴最宽处的距离，作为该试样的孔隙直径值。

3)喉道。观察喉道的特征，确定喉道类型和连通情况，测量喉道的大小。

4)测量面孔率。在50～200倍率下观察孔隙发育情况，选择测量视域，确保视域中有300个以上的孔隙;利用图像分析软件，按灰度设定阈值作面孔率测定，计算阈值范围内的孔隙和喉道的面积与视域面积的百分比;每一个试样在同一放大倍率下，选4个以上视域进行重复测定，取其平均值作为该试样的面孔率。

5)胶结物。观察胶结物类型及产状。在扫描电子显微镜下观察胶结物的形态，用能谱仪测定胶结物的特征元素。胶结物主要为黏土矿物，碳酸盐、硫化物、硫酸盐和沸石等矿物。

6)成岩后生变化。主要在扫描电子显微镜下观察石英次生加大，长石次生加大，溶蚀淋滤和转化及交代等成岩后生变化情况。

72.9.2.2 沉积岩黏土矿物相对含量X射线衍射分析方法

方法提要

根据斯托克斯法则，将黏土矿物采用自然沉降法进行分离。吸取粒径小于2μm的悬浮液进行制片，针对不同矿物、不同的分析目的以及试样量多少有不同的制片方法。压片法适用于全岩分析;自然定向片(N)作黏土矿物X射线衍射的基础分析;乙二醇饱和片(EG)目的是区分膨胀性矿物是否存在;550℃加热片鉴定绿泥石;盐酸片目的是去掉绿泥岩而鉴定高岭石;薄片法一般用于自生矿物鉴定。调节X射线衍射图分析仪，待仪器稳定后，将制备好的试样片子，上机进行定性和定量分析。

仪器和设备

多晶X射线衍射仪测角仪测角准确度优于0.02°;仪器分辩率优于60%，综合稳定度优于±1%。

离心机。

碎样机。

电热干燥箱。

电热水浴锅。

超声波清洗器。

瓷研钵，铜研钵，玛瑙研钵。

高型烧杯，低型烧杯。

标准筛。

高温炉。

试剂和材料

六偏磷酸钠。

EDTA钠盐。

三氯甲烷。

盐酸。

过氧化氢。

乙醇。

氢氧化铵。

氯化钾溶液(1mol/L)。

分析步骤

1)黏土分离。不同岩性试样的黏土分离方法稍有不同。泥岩黏土分离是将试样粉碎至小于1mm粒径，然后放在高型烧杯中，加蒸馏水浸泡，用超声波促进分散，吸取粒径小于2μm的悬浮液即可。砂岩黏土要粉碎后，先将含油砂岩用三氯甲烷抽提至荧光4级以下，再将试样放在高型烧杯中浸泡分散，吸取粒径小于2mm的悬浮液。对于碳酸盐岩黏土分离要用2%～3%的盐酸反复处理至无反应。然后把除去碳酸盐的试样用蒸馏水反复洗涤，使黏土悬浮。

2)定向片制备。

A.干样法。将40mg干样放入10mL试管中，加入0.7mL蒸馏水，搅匀，用超声波使黏粒充分分散，迅速将悬浮液倒在载玻片上，风干。

B.悬浮液法。在离心沉降获得的黏土中加适量蒸馏水，搅匀，吸取～0.8mL悬浮液于载玻片上，风干。

C.抽滤法。将真空泵与抽滤瓶连接。启动真空泵，将浸泡过的微孔滤膜放在漏斗上。分几次倒入悬浮液，每次倒入的悬浮液10min内抽完。待黏土膜达30～40μm厚时取下滤膜，将滤膜反贴在载玻片上，然后置于培养皿中干燥。

3)自然定向片处理。

A.乙二醇饱和片(EG)。用乙二醇蒸汽在40～50℃条件下，将自然定向片恒温7h，冷却至室温。

B.加热片(550℃)。在(550±10)℃条件下，将乙二醇饱和片恒温2h，自然冷却至室温。

4)特殊片制备。

A.盐酸片(HCl)。加6mol/LHCl于40～50mg试样中，在80～100℃水浴上处理15min，冷却后离心洗涤至无氯离子，再用干样法制片。

B.钾离子饱和片(KCl)。称40mg试样放入试管中，加入7mL1mol/LKCl溶液，饱和三次后，用蒸馏水洗涤至无氯离子，用干样法制片。

5)上机分析。按事先优选的工作条件，调整X射线衍射仪，待仪器稳定后，将制备好的各种试样片子上机进行定性和定量分析。

6)X衍射谱图(见图72.19)。

纵坐标:衍射强度，用I表示，s-1。

横坐标:衍射角，用2θ表示，(°)。

峰顶标值:晶面间距，用d表示，10-1nm。

d值是鉴定矿物的基本数据，例如绿泥石的d(001)=14.26×10-1nm，高岭石的d(001)=7.20×10-1nm，蒙皂石向绿泥石转化过程中，其d(001)=17×10-1nm将逐渐减小，直至d(001)=14.26×10-1nm为止。

峰侧符号(hkl):衍射指数。

基线BL:图中的虚线。

背景B:基线与横坐标之间的距离，s-1。

半高宽(FWHM):(°)，可用来表示伊利石的结晶度，自生高岭石的半高宽均很小;碎屑高岭石的半高宽则较宽。

峰高H:单位为s-1，常用于定性分析中，对于一种矿物的衍射峰，要换算成相对强度，峰高最大值强度为100，其余按比例换算。

峰面积A:代表积分强度，单位是记数，也可用mm2表示，黏土矿物定量分析中常用。

7)定性分析。常见黏土矿物X射线鉴定特征见(表72.29)。

图72.19 X射线衍射谱图

表72.29 黏土矿物X射线鉴定

续表

8)定量分析。矿物组合为S、I/S、It、Kao和C时的质量分数计算公式为:

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

式中:w(Kao)为高岭石的质量分数;w(C)为绿泥石的质量分数;w(S)为蒙皂石的质量分数;w(It)为伊利石的质量分数;w(I/S)为伊利石-蒙皂石混层的质量分数;I0.7nm(N)为N谱图上0.7nm衍射峰强度;I1.0nm(550℃)为550℃谱图上1.0nm衍射峰强度;h0.358nm(EG)为EG谱图上0.358nm衍射峰强度;h0.353nm(EG)为EG谱图上0.353nm衍射峰强度;I1.7nm(EG)为EG谱图上蒙皂石1.7nm衍射峰强度;I1.0nm(EG)为EG谱图上0.7nm衍射峰强度;h0.7nm(N)为N谱图上0.7nm衍射峰强度;h0.7nm(EG)为EG谱图上0.7nm衍射峰强度。

当只有Kao而无C，或只有C而无Kao时，其质量分数按下式计算:

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

当只有S而无I/S，或只有I/S而无S时，其质量分数按下式计算:

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

72.9.2.3 岩石荧光显微镜鉴定方法

方法提要

试样经切片、磨光切片、粘片、磨制薄片后，放置于荧光显微镜下观察鉴定。荧光显微镜是以紫外光为光源。紫外光可激发储油岩石中能够发光的烃类物质产生荧光。观察分析这些发光物质本身的变化及其与岩石结构、构造的相互关系，从而判断有机质类型、变质程度、有效储集空间、油气运移等问题。

仪器和设备

荧光显微镜 具透射光系统，反射光系统和照相设备，并有紫外、蓝激光滤光片和吸收滤光器。

偏光显微镜。

冰箱。

试剂和材料

铁氰化钾。

丙三醇。

盐酸。

氯仿。

茜素红。

分析步骤

1) 选择。岩心、岩屑试样均须在紫外光下按分析项目选择有代表性的部分。用于荧光显微镜鉴定的试样，在制片前不得用有机溶剂浸泡。选 1 块与荧光试样相同岩性的岩屑，做偏光制片，以利于荧光薄片对照观察。

2) 制片。制作荧光薄片的试样，若裂缝发育或岩石疏松，则用 T-2 或 K-2 型 502胶进行胶结; 对渗胶较差的油砂岩可用 K -1 型 502 胶。若胶仍渗不进去，可改用提纯石蜡胶结平面。然后粗磨、细磨、精磨、磨制成镜面。载片须用毛玻璃。待试样水分干后再进行载片。含油试样岩片中含气泡时不能超过岩片面积的 3%; 一般试样岩片中气泡含量不得超过岩片面积的 1%。荧光薄片一般不盖片，但易潮解、挥发的试样须盖片。

3) 镜下鉴定。荧光显微镜下鉴定内容包括:

A.沥青发光颜色、波长定量与成分关系。为解决这问题选用了标准油样测定其发光颜色与波长关系，并确定属何种沥青，见表72.30，从表中可以看出油质沥青主颜色为黄、绿、蓝，其波长范围为 450～600nm，胶质沥青主色为橙色、褐橙色，沥青质沥青主色为褐色。

表72.30 沥青的发光颜色、波长与成分

B.发光强度定量。发光强度主要反映岩石中油的含量，岩石中油的含量越高，则油的荧光发光强度也趋大。在荧光图像处理中，用亮度这个数值来定量表示沥青发光强度(表72.31) 。

表72.31 发光强度与沥青的含量关系

C.含油范围定量。① 各种沥青含量 (油质、胶质、沥青质) 。② 含油面积比，此含油面积比在一定程度上反映了含油岩石中含油的范围。可近似代替孔隙含量，但该数值比孔隙含量高，因为还包括油浸染的范围。

D.真假含油显示区别见表72.32。

表72.32 真假含油显示区别

荧光显微镜对油水界面的判断及预示含油实效

1) 油水界面判断。一般含油井段岩样发光显示好，所有孔隙均含油，缝合线、晶间孔隙、粒间孔隙、晶体解理受浸染发光极好; 油水界面附近井段发光显示不均匀现象，基质发光差，部分孔隙发光; 而含水试样其缝及岩石均不发光。从含油的纵向变化可以判断出油水界面。

2) 含油实效预示。通过荧光地质工作并充分了解该区及该井的地质情况，综合考虑有关资料，如岩心 (岩屑) 、钻井、气测、泥浆录井、井径、地球物理测井，现场荧光分析等资料，才能作出是否含油的判断。

72.9.2.4 岩石试样阴极发光鉴定方法

电子束轰击到试样上，激发试样中发光物质产生荧光，称阴极发光。

方法提要

试样制成薄片，置于阴极发光显微镜下，启动显微镜阴极发光系统的高压装置，电子轰击到试样上，激发试样中发光物质产生荧光。观察矿物发光颜色，鉴定矿物成分，孔隙成因和结构构造等内容。

仪器和设备

阴极发光系统装置。

偏光显微镜、图像分析仪和图像监控系统。

自动摄影装置。

能谱仪。

X-射线强度溢漏监视器。

鉴定依据

1) 阴极发光颜色与微量元素的关系。阴极发光与能谱仪配套使用可确定阴极发光颜色与微量元素的关系，见表72.33。

表72.33 阴极发光颜色与微量元素的关系

2) 常见矿物的阴极发光颜色。常见矿物的阴极发光颜色描述见表72.34。

表72.34 矿物的阴极发光颜色描述

续表

3) 岩石类型、温度与石英的阴极发光颜色之间的关系。岩石类型、温度与石英的阴极发光颜色之间的关系见表72.35。

表72.35 岩石类型、温度与石英发光类型之间的关系

鉴定内容

碎屑岩阴极发光鉴定内容包括鉴定矿物成分、矿物发光颜色、孔隙成因的判别等; 碳酸盐岩发光鉴定内容包括鉴定碳酸盐岩的组分、孔隙成因、孔隙演化、结构构造等; 对于岩浆岩要根据阴极发光与偏苯三甲酸三辛酯光对应观察，鉴定岩浆岩的矿物成分等; 变质岩主要鉴定其中主要矿物、次要矿物和其他矿物的成分，以及结构构造等内容; 火山碎屑岩要鉴定其中主要矿物、次要矿物的，其他矿物的发光颜色等。

一、矿石物理性质对金破碎的影响机理

由于矿物的化学成分不同，晶体构造不同，从而表现出不同的物理性质，其物理性质主要包括:光学性质、力学性质、密度、磁性、电学性质、放射性等。矿石的物理性质与矿石的矿物组成及结构、构造关系密切，矿石类型不同，其具有不同的物理性质，与金矿石样品加工密切相关的主要为矿物的力学性质、矿物组成及结构、构造。

矿物的力学性质主要包括:脆塑性、硬度、抗磨能力、解理、断口、延展性、弹性及挠性。

矿物受外力作用容易破碎的性质称为脆性，脆性是离子键矿物的特性，矿物的离子键程度越大，脆性越强。极脆性矿物:黄铁矿;弱脆性矿物:黄铜矿、闪锌矿、磁黄铁矿;塑性矿物:磁铁矿、黑钨矿、自然铜、辉钼矿;强塑性矿物:自然银、方铅矿、斑铜矿、自然金、铜蓝。

矿物抗击外来刻划、压入、研磨的机械作用的能力为矿物硬度。矿物硬度用摩氏硬度来表示，方解石3，长石6，石英7，自然金2～3、黄铁矿6～6.5，黄铜矿3～4，方铅矿2，白云石3.5～4，绿泥石2～3，云母2～2.5。

抗磨能力:黄铁矿>石英>长石>磁黄铁矿>闪锌矿>黄铜矿>自然银、自然金>方铅矿>白云石>铜蓝>方解石>绿泥石>云母>石墨。

矿物受外界力，沿着一定结晶方向破裂，形成光滑的面的性质为解理，如极完全解理云母、石墨、辉钼矿;完全解理方解石、萤石、方铅矿;中等解理辉石、角闪石;不完全解理磷灰石，极不完全解理石英、黄铁矿、自然金等。

矿物受外界力，沿着任意方向形成凸凹不平的面的性质为断口，如石英、黄铜矿、黄铁矿。

矿物在锤击或拉引下容易形成薄片或细丝的性质称为延展性，如自然金、银、铜等。

矿物在受力作用时，发生弯曲不断裂，外力撤去后又恢复到原来状态的性质为弹性，如某些片状和纤维状矿物云母、石棉等。

矿物在受力作用时，发生弯曲不断裂，外力撤去后不能恢复到原来状态的性质为挠性，如某些片状和纤维状矿物绿泥石、滑石、自然金、石墨等。

矿石的破碎能力与组成矿石的矿物种类、含量和结构构造有密切的关系，矿石中脆性大、解理发育的矿物多，矿石容易破碎;矿石中塑性大、解理不发育的矿物多，矿石不容易破碎。从角砾状—网脉状—脉状—块状构造，从压碎结构—碎裂结构—粒状结构，岩石破碎能力越来越差。

矿石切割金的能力与组成矿石的矿物种类、含量、硬度、矿物颗粒切割能力持续时间、矿物的抗磨能力和断口有密切关系，矿石中抗磨、硬度大，解理不发育的物矿多，金的切割能力大，反之，则切割能力弱。

矿石的破碎能力和切割金的能力还与组成矿石矿物的延展性、弹性、挠性有关系，这些矿物的存在对磨矿起润滑作用，不利于矿石破碎和金的切割，由于这类矿物在西涝口矿区矿石中相对比例小，故不做太多研究。

西涝口、北泊矿区的主要矿物物理特性见表4-3;西涝口矿区矿石岩石学特征见表2-1;西涝口、北泊矿区不同加工类型岩石均一化矿物含量及相对脆性、硬度、抗磨能力计算结果见表4-4。

通过分析表4-4研究发现，西涝口矿区的矿石样品按照地质特征分为3大类7小类，即①花岗质碎裂岩类:黄铁矿化碳酸盐化绢英岩化碎裂岩、黄铁矿化碳酸盐化绿泥石化碎裂岩、黄铁矿化碳酸盐化钾长石化碎裂岩;②大理岩质碎裂岩类:黄铁矿石英方解石大理岩、黄铁矿化大理岩质碎裂岩、黄铁矿化大理岩质角砾岩;③黑云变粒岩质碎裂岩类:黄铁矿化含石墨黑云变粒岩;北泊矿区则划分为:花岗质碎裂岩、绢英岩化花岗质碎裂岩。依据不同类型的矿石中均一化矿物含量计算相对脆性、硬度和相对抗磨能力这3种破碎岩石和切割自然金能力的指标，相对脆性依次为:850、718、762、1543、100、829、568、650、905;硬度依次为:5.12、5.55、5.39、3.25、3.28、3.53、4.35、6.23、6.04;相对抗磨能力依次为:1066、1136、1089、753、721、751、870、1197、1153。对比发现大理岩质碎裂岩类岩石硬度为3.25～3.53，相对脆性为829～1543，相对抗磨能力为721～753;花岗质碎裂岩硬度为5.12～5.55，相对脆性为718～850，相对抗磨能力为1066～1136;黑云变粒岩质碎裂岩类硬度为4.35，相对脆性为568，相对抗磨能力为870;而北泊矿区矿石硬度为6.04～6.23，相对脆性在650～905，相对抗磨能力在870～1197;金的相对脆性为-1000、硬度3、相对抗磨能力800，由此可见，大理岩质碎裂岩不但在硬度上与金相近，而且相对抗磨能力最小，所以不能切割金，而相对脆性最大，脉石本身极易破碎;绢英岩化碎裂岩类硬度大于金，相对抗磨能力也较强，能够破碎金，而脆性也较大，样品易破碎;花岗质碎裂岩硬度大于金，相对抗磨能力也强，能够破碎金，但是脆性相对较小，与绢英岩化碎裂岩类比，脉石本身不易破碎。与西涝口岩石相比而言，北泊岩石硬度远远大于金，相对抗磨能力最强，极易破碎金，相对脆性较大，脉石本身较易破碎。

表4-3 西涝口、北泊矿区矿石主要矿物物理特性表

表4-4 西涝口、北泊矿区不同加工类型岩石均一化矿物含量及相对脆性、硬度、抗磨能力计算结果表

二、圆盘粉碎机破碎机理

(1)圆盘中碎碎金能力

野外原始样品几千克到几十千克，中碎后缩分出500～1000克作为正、副样，中碎所用设备为圆盘粉碎机。圆盘碎金是利用硬度较高的锰钢合金粒和样品本身颗粒间的力将脉石及金撮碎，撮小(原理、设备见第三章)，取西涝口矿区钻孔CZK3104大理岩质碎裂岩样品一个，圆盘中碎至40目、80目，挑选金粒进行粒度分析，样品中的自然金经圆盘机粉碎后的形态见图4-3。当样品加工制40目时，金的粒径为0.03～0.18mm，7粒/100克;进一步破碎至80目，粒径为0.01～0.18mm，46粒/100克，可见，圆盘只会使金的粒度变小，金的粒数变多，变为原来的6.36倍，因此，圆盘对金的切割能力很强。

另外，圆盘粉碎机碎金机理与棒磨明显不同，圆盘碎金后金的形态为粒状、不规则撕裂状、片状(图4-3;表4-5)，一般不出现针状，但如果样品用圆盘多次破碎，可能出现针状，但金的形态针状与棒磨针状明显不同，其边界没有明显的切割痕迹，形成长方体，而是磋磨形成的圆柱状。如B100712样品，80目为40目样品过圆盘两次后的粒度分析结果，出现少量针状。

(2)圆盘细碎碎金能力

取棒磨细碎至-180目样品，分别再用圆盘粉碎机磨1～2次，分析结果见表4-6，10件样品，圆盘一次后平行分析，超差3件，将样品再用圆盘磨一次后分析，超差2件，将超差的2件样品再磨一次，分析结果才不超差。对于分析试样的均匀性，圆盘替代棒磨机细碎碎金效果不佳。

(3)圆盘对不同的矿石破碎能力

通过对岩石组分及成分测定后进行均一化计算(表4-4)，可以看出，大理岩质碎裂岩在硬度上与金相近，相对抗磨能力最小，所以不能切割金，而相对脆性最大，脉石极易破碎;绢英岩化碎裂岩类硬度大于金，相对抗磨能力也较强，能够破碎金，而脆性也较大，样品易破碎。花岗质碎裂岩硬度大于金，相对抗磨能力也强，能够破碎金，但是脆性相对较小，与绢英岩化碎裂岩类比，样品不易破碎。与西涝口矿区矿石相比而言，北泊矿区矿石硬度远远大于金，相对抗磨能力最强，极易破碎金，相对脆性较大，样品本身较易破碎。

图4-3 圆盘破碎20、40、60、80、100目金的形态及与棒磨破碎200目金的形态

表4-5 中碎、细碎不同岩性金粒的数量、形态统计表

表4-6 圆盘多次碎金后平行分析结果

图4-4 圆盘破碎20、40、60、80目脉石的形态及与棒磨破碎200目脉石的形态

对不同类型样品破碎后进行粒度试验。脉石粒径:中碎20～60目不同类型样品变化差异较小，到80目，大理岩质碎裂岩粒度明显小于北泊和西涝口花岗质碎裂岩，且北泊出现更细粉末状颗粒(图4-4);金粒的变化:绢英岩化碎裂岩B102677样品20目时金的粒度(0.04～0.07mm)、花岗质碎裂岩碎B100712样品40目时的金的粒度(0.03～0.18mm)比大理岩质碎裂B100569样品60目时金的粒度(0.01～0.35mm)还小(图4-3)。所以，圆盘对不同的矿石有着不同破碎能力。

三、棒磨碎金机理

(1)棒磨细碎碎金能力

棒磨细碎是利用筒体内装有适当的钢棒在离心力和摩擦力的作用下，被提升到一定高度，呈抛落或泻落状态落下，被运动的钢棒所粉碎，并通过棒棱切割金(机理、设备见第三章)，大理岩质碎裂岩B1000569样品从60目细碎到200目金的粒数由115粒增加到692粒;花岗岩B100712样品从40目细碎到200目金的粒数由7粒增加到142粒;B101959样品从100目细碎到200目金的粒数由10粒增加到58粒。由此可见不论进料粒径多大，从中碎到细碎粒数增加5倍以上，棒磨对金有很强的破碎能力(表4-5)。

(2)棒磨对不同的矿石破碎能力

样品经棒磨后，进行金的粒度分析，大理岩质碎裂岩中金的形态，片状、薄片状为28%～32%，针状、柱状、长条状为60%～61%，粒状为0.07%～0.12%，因此，金的破碎以六棱棒的棱切割为主;花岗质碎裂岩，金的形态:片状、薄片状为53%～57%，针状、柱状、长条状为35%，粒状、不规则撕裂形状为0.07%～0.12%，金的破碎是以岩石中抗磨矿物的磨搓、圆棒的滚压和棱棒的切割共同作用;在大理岩质碎裂岩中如果有少量的抗磨矿物，只能使棒接触切割金的机会减少，而使金粒度变大，同样在花岗质碎裂岩中，如果有较多的大理岩质碎裂岩存在，会使碎裂岩的抗磨矿物对金的切割能力减弱，并起到一定的润滑作用，使金粒度变大，金的形状以片状、薄片状为主，粒状、针状、柱状、长条状为辅，如B101959样品。因此不同矿石棒磨对金的切割作用是不同的(表4-5;图4-5)。

(3)进料粒度、时间对细碎能力的影响

取西涝口矿区大理岩质碎裂岩样品5kg、花岗岩样品7kg，缩分至40目、60目、80目然后进行细碎，细碎时间分别为大理岩质碎裂岩8、10、12小时，花岗质碎裂岩6、8、10小时，进行试验和数理统计分析(邓勃，1984)，从结果(表4-7)可以看出:

1)大理岩质碎裂岩，40目缩分后的样品细碎10小时不均匀，从照片看8小时和10小时金的粒数没有明显的变化，金的粒径有了明显的变化，变大了，所以更不易均匀了，再增加两小时后，金的粒数明显增加，由原来的10粒/100g，增加为41粒/100g，粒径变化不大，粒径由0.03～0.31mm变为0.03～0.34mm。所以，细碎样品时金的粒数先是不变，变化的是粒径，随着细碎时间的加长，粒径变长的金粒开始断裂，金的粒数开始增加。所以棒磨细碎如果时间没有达到变长金粒大量断裂的话，在一段时间内样品均匀性不随加工时间的增加而变得更好。大理岩质碎裂岩40目8小时多次分析结果的RSD为0.13%，而10小时后RSD为0.90%(表4-7;图4-5)。

图4-5 棒磨破碎200目金的形态

表4-7 不同岩性、进料粒度、时间细碎分析结果精密度表

续表

2)不同缩分粒度，能有代表性的样品质量不同:大理岩质碎裂岩圆盘中碎后40目缩分，500g没有代表性;60目缩分，小于500g没有代表性，大于500g有代表性，与表5-1中的结果相吻合;80目缩分，大于300g就有代表性。因此，样品缩分粒度不同，缩分出有代表性的样品质量也不同。

3)花岗质碎裂岩，40目缩分后的样品细碎6小时不均匀，从照片看6小时和8小时金的粒数有明显的变化，金的粒径略增大，再增加两小时后，能看得见的金的粒数略有减少，粒径略有增大，说明花岗质碎裂岩在棒磨进料粒度一定的前提下，随着时间的增加，能看得见的金的粒数在磨细减少，而粒径由于棒磨挤压作用略有增大。通过RSD值来看，6小时的磨样不合格，不能使样品中的金达到均匀。8小时到10小时金的粒数、粒径和RSD变化不大，说明花岗质碎裂岩在40目缩分，棒磨在8小时样品中的金已经达到均匀(表4-7;图4-5)。