破碎方式對(duì)鐵礦廢石制備機(jī)制砂性能參數(shù)的影響

劉文寶，陳猛強(qiáng)，毛 勇，張 昊，沈巖柏，劉文剛

（1. 東北大學(xué)資源與土木工程學(xué)院，遼寧 沈陽 110819；2. 貴州科學(xué)院，貴州 貴陽 550001；3. 紫金（廈門）工程設(shè)計(jì)有限公司，湖南 長沙 410000）

解決廢石堆存造成的資源浪費(fèi)和環(huán)境危害問題，實(shí)現(xiàn)廢石資源化利用已成為了礦山企業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展的必由之路。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國每年排放鐵礦山廢石約為10億t[1-2]，其中，遼寧鞍本地區(qū)排放的鐵礦山廢石為0.16億t，利用率僅為7.98%。這些廢石主要堆存在礦山排土場(chǎng)內(nèi)，不僅消耗大量人力和物力，還占用大量的土地資源；同時(shí)，廢石堆存也帶來了一系列的安全問題與環(huán)境問題[3-4]。因此，亟需對(duì)鞍本地區(qū)的鐵礦山廢石進(jìn)行資源化利用研究，提高廢石綜合利用率，解決該地區(qū)廢石堆存問題。目前鐵礦山廢石的綜合利用主要包括采空區(qū)充填、工程應(yīng)用、有價(jià)元素回收以及制備砂石骨料等方式[5-6]。總體來看，這些利用方式往往面臨著技術(shù)、成本、地理位置、自然條件等諸多因素的限制，難以進(jìn)行大規(guī)模的推廣與普及，也就無法從根本上解決廢石堆存的問題[7]。而將各項(xiàng)指標(biāo)檢測(cè)合格的鐵礦山廢石大規(guī)模運(yùn)用于制備砂石骨料的方式不僅可以變廢為寶，為砂石骨料提供新的原材料，從而緩解天然骨料的供應(yīng)壓力，還能在最大程度上解決廢石堆存過剩的難題，具備較高的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益。

骨料破碎主要采用機(jī)械破碎方式，通過機(jī)械給予的外力使礦石所受應(yīng)力達(dá)到其所能承受的極限強(qiáng)度進(jìn)而破碎。根據(jù)骨料在設(shè)備外力作用下破碎的方式進(jìn)行分類，可分為擠壓、劈裂、折斷、沖擊、研磨等五種基本方式[8]。機(jī)制砂制備工藝中常見的粗碎設(shè)備有顎式破碎機(jī)、旋回破碎機(jī)等[9-11]，中細(xì)碎設(shè)備有圓錐破碎機(jī)、對(duì)輥式破碎機(jī)、立軸式破碎機(jī)、錘式破碎機(jī)等，這些設(shè)備針對(duì)不同的物料，在生產(chǎn)中各具優(yōu)缺點(diǎn)，但目前對(duì)于破碎方式及破碎設(shè)備對(duì)機(jī)制砂性能影響的報(bào)道較少。此外，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多基于圖像處理技術(shù)的形狀特征參數(shù)及表征方法開始被用于描述不同形狀的顆粒[12]。MAJUMDAR等[13]提出顆粒的粗糙表面可以采用分形維數(shù)法進(jìn)行表征；陳海洋等[14]采用統(tǒng)計(jì)手段和分形理論研究了南海鈣質(zhì)砂的形狀特征；AI-ROUSAN等[15]開發(fā)了AIMS系統(tǒng)，通過拍攝獲得粗顆粒的數(shù)字圖像，并且通過系統(tǒng)集成軟件直接獲取顆粒的各種形狀特征表征參數(shù)；SANTAMARINA等[16]指出，顆粒形狀應(yīng)該從球形度、棱角度、粗糙度等三方面進(jìn)行描述；陳敦法等[17]通過相關(guān)性分析，確定了縱橫比、長寬比、半徑比和圓度用以表征機(jī)制砂、河沙粒型。

本文以遼寧鞍本地區(qū)的典型鐵礦廢石為研究對(duì)象，通過對(duì)不同破碎方式生產(chǎn)的機(jī)制砂進(jìn)行石粉含量、顆粒級(jí)配、顆粒粒型等性能參數(shù)檢測(cè)，確定了歪頭山鐵礦山和龍新鐵礦山廢石制備機(jī)制砂最適宜的破碎設(shè)備。研究成果可為遼寧地區(qū)鐵礦山廢石制備機(jī)制砂工藝流程提供借鑒和指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試樣組成研究

鐵礦山廢石樣品取自遼寧鞍本地區(qū)歪頭山鐵礦山和龍新鐵礦山的廢石場(chǎng)，經(jīng)破碎、研磨、縮分取樣后對(duì)兩種鐵礦山廢石分別進(jìn)行X射線衍射分析（XRD）、化學(xué)成分分析以及國家標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)[18-20]。為了明確歪頭山鐵礦山和龍新鐵礦山廢石的物相組成，采用X射線衍射儀對(duì)樣品進(jìn)行分析，結(jié)果如圖1所示。由圖1可知，歪頭山鐵礦山廢石中主要物相為石英、鈉長石、白云母以及正長石等礦物；而龍新鐵礦山廢石中主要物相為磁鐵礦，以及少量的石英、鎂鋁硅酸鹽等礦物。

圖1 試樣XRD圖譜Fig. 1 XRD patterns of samples

1.2 試樣化學(xué)成分分析

為了進(jìn)一步明確歪頭山鐵礦山、龍新鐵礦山廢石中主要成分，對(duì)其進(jìn)行X射線熒光光譜分析，結(jié)果見表1。由表1可知，歪頭山鐵礦山廢石試樣中主要成分包括SiO2、Al2O3、Fe2O3等，其中，SiO2和Al2O3含量較高，分別為73.53%和15.10%；K2O3和Fe2O3含量分別為3.91%和2.85%。龍新鐵礦山廢石試樣中SiO2和Fe2O3含量較大，分別為68.73%和12.59%，同時(shí)含有少量的Al2O3和MgO。

表1 X射線熒光光譜分析Table 1 X-ray fluorescence spectrum analysis 單位：%

1.3 試樣制備

根據(jù)圖2所示的破碎流程，將原礦（200 mm）分別采用顎式破碎機(jī)、盤式破碎機(jī)、錘式破碎機(jī)和圓錐式破碎機(jī)作為中細(xì)碎破碎機(jī)獲取-4.75 mm的機(jī)制砂顆粒，并根據(jù)《建設(shè)用砂》（GB/T 14684—2022）要求，對(duì)四種不同破碎機(jī)所產(chǎn)生的機(jī)制砂進(jìn)行石粉含量、顆粒級(jí)配、顆粒粒型的檢測(cè)。

圖2 試驗(yàn)破碎流程圖Fig. 2 Test crushing process

2 試驗(yàn)方法

2.1 石粉含量檢測(cè)

根據(jù)《建設(shè)用砂》（GB/T 14684—2022）要求對(duì)試驗(yàn)的機(jī)制砂產(chǎn)品進(jìn)行亞甲藍(lán)快速試驗(yàn)、石粉含量的檢測(cè)，試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)該滿足表2的規(guī)定。當(dāng)加入亞甲藍(lán)溶液的機(jī)制砂懸浮液滴于濾紙上出現(xiàn)明顯藍(lán)色光圈時(shí)，表明亞甲藍(lán)快速檢測(cè)結(jié)果合格；若濾紙上的機(jī)制砂懸浮液周圍未出現(xiàn)藍(lán)色光圈時(shí)，表明亞甲藍(lán)快速試驗(yàn)檢測(cè)不合格。

表2 石粉含量Table 2 Content of stone powder

石粉是粒徑小于0.075 mm的顆粒，使用篩孔尺寸為0.075 mm的篩子對(duì)機(jī)制砂產(chǎn)品進(jìn)行篩分，分別對(duì)篩上產(chǎn)物、篩下產(chǎn)物進(jìn)行稱重，計(jì)算石粉含量。

2.2 產(chǎn)品顆粒級(jí)配測(cè)定

根據(jù)《建設(shè)用砂》（GB/T 14684—2022）規(guī)定，將機(jī)制砂的顆粒級(jí)配根據(jù)累計(jì)篩余分為三個(gè)區(qū)間，結(jié)果如圖3所示，機(jī)制砂的顆粒級(jí)配應(yīng)符合圖3規(guī)定的區(qū)間。

圖3 機(jī)制砂各區(qū)級(jí)配要求Fig. 3 Grading requirements of manufactured sand in each area

試驗(yàn)時(shí)使用篩孔尺寸4.75 mm、2.36 mm、1.18 mm、0.60 mm、0.30 mm、0.15 mm的篩子組成套篩，使用圓振篩進(jìn)行篩分，對(duì)每個(gè)篩子篩面剩余的礦樣進(jìn)行稱重，計(jì)算累計(jì)篩余。

2.3 粒型特征參數(shù)提取

本文充分參考了以往對(duì)于粗骨料形狀特征參數(shù)圖像獲取方式的相關(guān)研究[10]，以0.60 mm為界，對(duì)于0.60～4.75 mm的機(jī)制砂顆粒圖像采用數(shù)碼相機(jī)拍攝的方式獲取；對(duì)于小于0.60 mm的機(jī)制砂顆粒圖像采用光學(xué)顯微鏡拍攝的方式獲取，以此解決單一設(shè)備在細(xì)骨料圖像獲取上的局限性。

利用IPP軟件先后對(duì)圖像進(jìn)行黑白二值圖像的轉(zhuǎn)換、確定灰度閾值、確定AOI區(qū)域后，即可進(jìn)行骨料特征參數(shù)的提取。在確定AOI區(qū)域后即可進(jìn)行顆粒形狀特征參數(shù)的提取。IPP軟件可以對(duì)每一個(gè)對(duì)象進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量，同時(shí)對(duì)這些測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得出總數(shù)、平均值、累計(jì)值、標(biāo)準(zhǔn)差等統(tǒng)計(jì)參數(shù)。完成測(cè)量后，可將數(shù)字圖像中所有的AOI區(qū)域移出原圖，并根據(jù)某一測(cè)量參數(shù)對(duì)所有AOI區(qū)域進(jìn)行重新排序，在對(duì)不同粒型參數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析后選取輪廓特征參數(shù)中的縱橫比、圓度、半徑比，以及棱角特征參數(shù)中的周長率、分形維數(shù)進(jìn)行特征參數(shù)的最終選取。

3 試驗(yàn)結(jié)果和討論

3.1 石粉含量檢測(cè)

鐵礦山廢石亞甲藍(lán)快速試驗(yàn)法檢測(cè)結(jié)果見表3。根據(jù)《建設(shè)用砂》（GB/T 14684—2022）對(duì)不同破碎方式下的機(jī)制砂石粉含量進(jìn)行檢測(cè)，其結(jié)果見表4。

表3 鐵礦山廢石亞甲藍(lán)快速試驗(yàn)法檢測(cè)結(jié)果Table 3 Test results of methylene blue rapid test method for iron ore waste

表4 不同破碎方式機(jī)制砂石粉含量檢測(cè)結(jié)果Table 4 Test results of manufactured sand and stone powder content in different crushing methods單位：%

由表4可知，不同破碎方式所得產(chǎn)品石粉含量由高到低依次為錘破機(jī)制砂、顎破機(jī)制砂、盤破機(jī)制砂、圓錐破機(jī)制砂和立軸破機(jī)制砂。其中，錘破機(jī)制砂石粉含量超標(biāo)，這表明以金屬原件同物料沖擊、剪切為主要破碎原理時(shí)易產(chǎn)生過量的石粉；而以利用物料間相互沖擊、摩擦為主要破碎原理（立軸式破碎機(jī)）進(jìn)行破碎作業(yè)時(shí)所產(chǎn)生的石粉最少。此外，歪頭山鐵礦山、龍新鐵礦山廢石經(jīng)不同破碎機(jī)破碎后的石粉含量整體趨勢(shì)基本相同。

3.2 顆粒級(jí)配測(cè)定

經(jīng)篩分、稱重，不同破碎方式產(chǎn)物各粒級(jí)累計(jì)篩余如圖4所示。對(duì)不同破碎方式下機(jī)制砂級(jí)配超出情況進(jìn)行總結(jié)，見表5。

表5 不同破碎方式下機(jī)制砂級(jí)配超出情況Table 5 Excess of manufactured sand gradation under different crushing methods單位：%

圖4 不同破碎方式產(chǎn)物級(jí)配區(qū)間比對(duì)Fig. 4 Comparison of gradation interval under different crushing methods

由表5可知，歪頭山鐵礦山廢石在不同破碎方式下所得產(chǎn)品級(jí)配區(qū)間超出情況由高到低依次為盤破機(jī)制砂、錘破機(jī)制砂、圓錐破機(jī)制砂、顎破機(jī)制砂以及立軸破機(jī)制砂；龍新鐵礦山廢石所得產(chǎn)品級(jí)配區(qū)間超出情況由高到低依次為盤破機(jī)制砂、顎破機(jī)制砂、錘破機(jī)制砂、圓錐破機(jī)制砂以及立軸破機(jī)制砂。由此可以看出，相較于其他破碎機(jī)生產(chǎn)的機(jī)制砂，顎破機(jī)制砂級(jí)配區(qū)間超出情況變化劇烈，因此不適宜在以歪頭山鐵礦山、龍新鐵礦山廢石為原料的制砂工藝中作為細(xì)碎設(shè)備使用；以折斷、擠壓為主要破碎原理的破碎機(jī)（盤式、顎式和圓錐破碎機(jī)）進(jìn)行破碎作業(yè)時(shí)，所生產(chǎn)的機(jī)制砂顆粒整體粒度較大；以沖擊為主要破碎原理的破碎機(jī)（錘式破碎機(jī)）進(jìn)行破碎作業(yè)時(shí)，所生產(chǎn)的機(jī)制砂顆粒整體粒度較小；而以利用物料間相互沖擊、摩擦為主要破碎原理的破碎機(jī)（立軸破碎機(jī)）進(jìn)行破碎作業(yè)時(shí)，所生產(chǎn)的機(jī)制砂級(jí)配分布均勻，不易超出級(jí)配區(qū)間范圍。

3.3 機(jī)制砂顆粒粒型參數(shù)

3.3.1 特征參數(shù)的確定

為了能夠更加準(zhǔn)確地表征不同顆粒粒型之間的差異，選取輪廓特征參數(shù)中的縱橫比、圓度、半徑比、周長率、分形維數(shù)進(jìn)行后續(xù)研究。由圖5兩種極端情況下歪頭山鐵礦山廢石機(jī)制砂顆粒可知，A1類機(jī)制砂和A2類機(jī)制砂顆粒粒型狹長、整體輪廓不規(guī)則且棱角特征明顯；B1類機(jī)制砂和B2類機(jī)制砂顆粒粒型規(guī)則、整體輪廓接近于圓且棱角特征不明顯。

圖5 參數(shù)對(duì)比取樣機(jī)制砂顆粒Fig. 5 Comparison of parameters and sampling manufactured sand particles

利用IPP軟件對(duì)上述顆粒的縱橫比、圓度、半徑比、周長率、分形維數(shù)參數(shù)進(jìn)行提取并計(jì)算平均值，其結(jié)果見表6。

表6 A類、B類機(jī)制砂顆粒特征參數(shù)提取平均值Table 6 Average value of particle characteristic parameters of class A and B manufactured sand

粒型規(guī)則且棱角特征不明顯的B1類機(jī)制砂和B2類機(jī)制砂顆粒其縱橫比、圓度、半徑比、分形維數(shù)參數(shù)相對(duì)接近于1，粒型狹長且棱角特征明顯的A1類機(jī)制砂和A2類機(jī)制砂與1相差較大，這表明IPP軟件對(duì)于這四類參數(shù)的提取具有實(shí)際意義。而顆粒周長率僅在同種圖像獲取方式的條件下才符合上述規(guī)律，因此周長率計(jì)算方式可能受圖像獲取方式影響較大，在后續(xù)的分析中選用分形錐數(shù)作為棱角特征參數(shù)。

隨機(jī)選取200個(gè)機(jī)制砂顆粒提取縱橫比、圓度、半徑比參數(shù)分別進(jìn)行相關(guān)性研究，以確定輪廓特征參數(shù)的選擇，結(jié)果見表7。

表7 輪廓特征參數(shù)相關(guān)性與顯著性系數(shù)計(jì)算結(jié)果Table 7 Calculation results of correlation and significance coefficient of contour characteristic parameters

縱橫比與半徑比相關(guān)性系數(shù)為0.803，存在較強(qiáng)的相關(guān)性，這表明縱橫比（半徑比）數(shù)值的高低在很大程度上能夠代表縱橫比（半徑比）數(shù)值的大小，因此在顆粒輪廓特征參數(shù)的提取中僅需對(duì)其中一種參數(shù)進(jìn)行提取即可。同時(shí)，由縱橫比與圓度、半徑比與圓度之間的顯著性（雙尾）<0.01，相關(guān)性系數(shù)分別為0.464、0.597可以看出，縱橫比與圓度、半徑比與圓度之間相關(guān)性同樣具備實(shí)際意義，但這兩組參數(shù)之間的相關(guān)性較縱橫比與半徑比較弱，其中縱橫比與圓度之間的相關(guān)性最小，兩者之間的相關(guān)性最弱，其兩者之一難以完整地描述顆粒的輪廓特征參數(shù)，因此在已知半徑比與縱橫比需舍去其一的前提條件下選取圓度與縱橫比作為最終提取的輪廓特征參數(shù)。

定義綜合表征顆粒輪廓特征形狀因子α，其具體定義見式（1）[11]。

式中：α為輪廓特征形狀因子；A為縱橫比；R為圓度

為綜合比較各破碎方式機(jī)制砂不同級(jí)配影響下的顆粒粒型優(yōu)劣，定義粒型指數(shù)γ用以表示各粒級(jí)粒型特征參數(shù)加權(quán)平均值，其具體定義見式（2）[11]。

式中：γ為粒型指數(shù)，其中，γ1、γ2、γ3、γ4、γ5分別為（2.63～4.75] mm、（1.18～2.63] mm、（0.60～1.18] mm、（0.30～0.60] mm、（0.15～0.30] mm顆粒粒級(jí)特征參數(shù)；σ1、σ2、σ3、σ4、σ5分別為（2.63～4.75] mm、（1.18～2.63] mm、（0.60～1.18] mm、（0.30～0.60] mm、（0.15～0.30] mm顆粒粒級(jí)配產(chǎn)率。

3.3.2 機(jī)制砂顆粒輪廓特征參數(shù)

對(duì)由歪頭山鐵礦山、龍新鐵礦山廢石在不同破碎方式下所生產(chǎn)的機(jī)制砂進(jìn)行顆粒輪廓特征參數(shù)（縱橫比、圓度）的提取，其中每個(gè)粒級(jí)隨機(jī)選取200個(gè)顆粒進(jìn)行取樣并計(jì)算平均值，再參考式（1）分別對(duì)其輪廓特征形狀因子α進(jìn)行計(jì)算，其結(jié)果如圖6和圖7所示。

圖6 不同破碎方式下歪頭山鐵礦山機(jī)制砂輪廓特征參數(shù)Fig. 6 Contour characteristic parameters of manufactured sand in Waitoushan Iron Mine under different crushing modes

圖7 不同破碎方式下龍新鐵礦山機(jī)制砂輪廓特征參數(shù)Fig. 7 Contour characteristic parameters of manufactured sand in Longxin Iron Mine under different crushing modes

由圖6（a）和圖7（a）可知，錘破機(jī)制砂、盤破機(jī)制砂以及立軸破機(jī)制砂顆粒縱橫比整體隨粒度增大而降低，這表明以沖擊、折斷為主要破碎原理的破碎機(jī)進(jìn)行破碎作業(yè)時(shí)所生產(chǎn)的機(jī)制砂顆粒整體輪廓隨粒度的減小而趨向于針狀。同時(shí)，顎破機(jī)制砂、圓錐破機(jī)制砂顆粒圓度隨粒度變化趨勢(shì)雖不穩(wěn)定，但其縱橫比卻隨粒度的增大而輕微上升，這表明以擠壓為主要破碎原理的破碎機(jī)進(jìn)行破碎作業(yè)時(shí)所生產(chǎn)的機(jī)制砂中針狀顆粒含量隨粒度的減小而下降，且細(xì)粒級(jí)顆粒可能會(huì)出現(xiàn)更多的棱角。由圖6（b）和圖7（b）可知，不同破碎方式所得機(jī)制砂產(chǎn)品的圓度雖然有明顯的高低之分，但其與粒度大小的變化無明顯聯(lián)系。由圖6（c）和圖7（c）可知，錘破機(jī)制砂、立軸破機(jī)制砂形狀因子α隨粒度增大而降低，這表明0.60～4.75 mm區(qū)間內(nèi)的錘破機(jī)制砂、立軸破機(jī)制砂產(chǎn)品粒度越大則顆粒輪廓越規(guī)則，破碎機(jī)對(duì)大粒度顆粒的整形效果更明顯；而顎破機(jī)制砂、圓錐破機(jī)制砂產(chǎn)品形狀因子α整體趨勢(shì)隨粒度增大而升高，這表明0.60～4.75 mm區(qū)間內(nèi)的顎破機(jī)制砂、圓錐破機(jī)制砂產(chǎn)品粒度越小則顆粒輪廓越規(guī)則，這兩種破碎機(jī)破碎方式對(duì)小粒度顆粒粒型帶來的負(fù)面影響較小；此外，盤式破碎機(jī)形狀因子α變化趨勢(shì)并不穩(wěn)定，表明盤破機(jī)制砂顆粒其輪廓特征與粒度大小無明顯關(guān)系。

根據(jù)式（2）對(duì)顆粒輪廓特征指數(shù)γl進(jìn)行計(jì)算，其結(jié)果見表8。結(jié)合粒型指數(shù)γ1定義和表8可知，不同破碎方式下所得產(chǎn)品顆粒粒型輪廓特征從優(yōu)到劣依次為錘破機(jī)制砂、立軸破機(jī)制砂、盤破機(jī)制砂、圓錐破機(jī)制砂、顎破機(jī)制砂。此外，由歪頭山鐵礦山、龍新鐵礦山廢石制成的機(jī)制砂顆粒輪廓特征相似，不同破碎方式對(duì)機(jī)制砂粒型輪廓特征影響顯著。

表8 不同破碎方式下機(jī)制砂輪廓特征指數(shù)Table 8 Contour characteristic index of manufactured sand under different crushing modes

3.3.3 機(jī)制砂顆粒棱角特征參數(shù)

對(duì)由歪頭山鐵礦山、龍新鐵礦山廢石在不同破碎方式下所生產(chǎn)的機(jī)制砂進(jìn)行顆粒棱角特征參數(shù)（分形維數(shù)）的提取，其中每個(gè)粒級(jí)隨機(jī)選取200個(gè)顆粒進(jìn)行取樣并計(jì)算平均值，其結(jié)果如圖8所示。

圖8 不同破碎方式下機(jī)制砂棱角特征參數(shù)Fig. 8 Angular characteristic parameters of manufactured sand under different crushing modes

由圖8可知，各類破碎方式所生產(chǎn)的機(jī)制砂顆粒分形維數(shù)整體趨勢(shì)隨粒度的增大而降低，結(jié)合分形維數(shù)定義可知，粒度越小的機(jī)制砂顆粒其棱角特征就越明顯。通過對(duì)比不同破碎方式下機(jī)制砂顆粒分形維數(shù)可知，錘式破碎機(jī)生產(chǎn)的機(jī)制砂顆粒棱角特征最不明顯。根據(jù)式（2）對(duì)顆粒棱角特征指數(shù)進(jìn)行計(jì)算，其結(jié)果見表9。

表9 不同破碎方式下機(jī)制砂棱角特征指數(shù)Table 9 Angular characteristic index of manufactured sand under different crushing modes

由表9可知，不同破碎方式所得產(chǎn)品顆粒棱角特征從光滑到明顯依次為盤破機(jī)制砂、圓錐破機(jī)制砂、錘破機(jī)制砂、顎破機(jī)制砂、立軸破機(jī)制砂。由此可以看出，雖然總體來看各粒級(jí)錘破機(jī)制砂、立軸破機(jī)制砂顆粒棱角特征指數(shù)較低，但在細(xì)粒級(jí)產(chǎn)率較高以及顆粒分形維數(shù)整體趨勢(shì)隨粒度的增大而降低等因素的共同作用下致使這兩類破碎機(jī)所生產(chǎn)的機(jī)制砂棱角特征指數(shù)較高。此外，歪頭山鐵礦山、龍新鐵礦山廢石在不同破碎方式下制成的機(jī)制砂顆粒棱角特征相似，不同破碎機(jī)對(duì)機(jī)制砂棱角特征影響顯著。

4 結(jié)論

1）快速亞甲藍(lán)試驗(yàn)結(jié)果表明，歪頭山鐵礦山、龍新鐵礦山廢石在不同破碎方式下所生產(chǎn)的機(jī)制砂石粉含量均小于10%，檢測(cè)合格；而石粉含量檢測(cè)結(jié)果表明，以利用物料間相互沖擊、摩擦為主要破碎原理的立軸式破碎機(jī)進(jìn)行破碎作業(yè)時(shí)所產(chǎn)生的機(jī)制砂石粉含量最少。

2）顆粒級(jí)配檢測(cè)結(jié)果表明，相較于其他破碎機(jī)生產(chǎn)的機(jī)制砂，立軸破碎機(jī)進(jìn)行破碎作業(yè)時(shí)，所生產(chǎn)的機(jī)制砂級(jí)配分布均勻，不易超出級(jí)配區(qū)間范圍。

3）通過對(duì)比及相關(guān)性分析，以圓度、縱橫比和棱角特征參數(shù)中的分形維數(shù)表征顆粒形狀特征；分析結(jié)果表明，歪頭山鐵礦山和龍新鐵礦山廢石在不同破碎方式下所得產(chǎn)品的顆粒輪廓特征指數(shù)從低到高依次為錘破機(jī)制砂、立軸破機(jī)制砂、盤破機(jī)制砂、圓錐破機(jī)制砂和顎破機(jī)制砂；棱角特征指數(shù)從低到高依次為盤破機(jī)制砂、圓錐破機(jī)制砂、錘破機(jī)制砂、顎破機(jī)制砂和立軸破機(jī)制砂。