鋼球直徑對(duì)磨礦的影響
發(fā)布時(shí)間：2022-03-16 17:07:27來源：乾潤鋼球
摘要：從實(shí)驗(yàn)室小型試驗(yàn)和工業(yè)試驗(yàn)說明不同球徑對(duì)磨礦的影響。磨礦時(shí)，選用合適的球徑，可提高球磨機(jī)的處理能力，增加球磨機(jī)排礦的新生粒級(jí)產(chǎn)出量，以及降低鋼球的消耗量，為浮選作業(yè)奠定良好的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞：鋼球直徑 磨礦
1 前 言 球磨機(jī)在選廠的生產(chǎn)中有著重要作用，它是靠鋼球來完成磨礦作用的，即靠鋼球?qū)ΦV粒的沖擊和磨剝來完成對(duì)礦粒的破碎任務(wù)。在磨礦過程中，鋼球尺寸的大小決定著磨礦產(chǎn)品的質(zhì)量，同時(shí)還影響磨礦的電耗和鋼耗。因此，鋼球尺寸是磨礦的一個(gè)關(guān)鍵因素，認(rèn)真研究它對(duì)磨機(jī)至關(guān)重要?！ ?shí)驗(yàn)室小型試驗(yàn)結(jié)果表明：采用磁選粗精礦作為試樣，磨礦時(shí)，使用小球比大球磨礦效果好。工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果表明，使用Φ100 mm鋼球比Φ120mm鋼球，可提高磨礦處理量0.82t/臺(tái)時(shí)，球磨的磨礦效率(以新生粒級(jí)計(jì))高O.13t／m3·h，可降低鋼球消耗14．29％。
2 磨礦介質(zhì)適宜尺寸確定 介質(zhì)尺寸的大小是影響磨礦和磨礦過程的主要因素之一，適宜的介質(zhì)尺寸取決于許多因素。目前，關(guān)于計(jì)算鋼球直徑的公式很多，詳見表1。但迄今還沒有一種能適用各種情況下的計(jì)算球徑的統(tǒng)一公式，而生產(chǎn)實(shí)踐中往往是根據(jù)某個(gè)公式計(jì)算，然后通過磨礦試驗(yàn)來確定適宜的磨礦介質(zhì)尺寸。
表1 最常見的不同公式計(jì)算的鋼球直徑
| 公式名稱 | 計(jì)算公式 | 給礦最大粒度d／mm | 鋼球直徑D／mm |
| 戴維斯 | D=Kd^0.5 | 16 | 140(硬礦石) |
| 拉蘇莫夫 | D=28d^1/3 | 16 | 70 |
| 奧列夫斯基 | D=52d^0.2 | 16 | 90 |
| 斯梅斯拉耶夫 | D=5d | 16 | 80 |
| 榜德 | D=25.4d^0.5 | 16 | 102 |
注：d一給礦最大粒度，即95％的過篩粒度
3 實(shí)驗(yàn)室小型試驗(yàn)研究 從選鐵車間采磁選粗精礦樣作為本次試驗(yàn)用樣，其粒度組成見表2。
表2磁選精粗礦試樣的粒度篩析結(jié)果
| 粒度/mm | +0.196 | -0.196 | -0.152 | -0.101 | -0.074 | -0.0385 | -0.015 |
| +0.152 | +0.101 | +0.074 | +0.0385 | +0.015 | |||
| 產(chǎn)率/% | 36.04 | 8.47 | 15.91 | 6.93 | 17.45 | 0.82 | 14.38 |
選用XMQ一0150X 50錐形球磨機(jī)，裝入相同重量、不同球徑的鋼球，在磨礦時(shí)間相同的情況下，進(jìn)行磨礦試驗(yàn)，比較其磨礦效果的差異。磨礦后產(chǎn)品的粒度組成見表3。
| 粒級(jí)/mm | +0.101 | -0.101 | -0.074 | -0.0385 | -0.015 | -0.0385mm含量% | 實(shí)驗(yàn)條件 |
| +0.074 | +0.0385 | +0.015 | |||||
| 產(chǎn)率/% | 1.72 | 29.96 | 14.00 | 54.32 | 68.32 | 用Φ10mm的鋼球 | |
| 產(chǎn)率/% | 2.60 | 5.04 | 35.48 | 11.00 | 45.88 | 56.88 | 用Φ15mm的鋼球 |
| 產(chǎn)率/% | 3.47 | 6.01 | 38.09 | 13.37 | 39.06 | 52.43 | 用Φ20mm的鋼球 |
| 產(chǎn)率/% | 2.24 | 4.80 | 37.24 | 11.56 | 44.16 | 55.72 | 3中鋼球按1:1:1混合 |
4 工業(yè)試驗(yàn)階 隨著某廠碎礦粒度的成功攻關(guān)，球磨機(jī)給礦粒度組成發(fā)生了較大變化，-15 mm粒級(jí)含量由原來的75％左右變?yōu)槟壳暗?0％左右。而該廠的一段磨礦一直選用Φ120 mm 的鋼球，造成浮選的給礦即球磨分級(jí)溢流粒度過粗及過細(xì)粒級(jí)含量較高。多次流程考查均發(fā)現(xiàn)，磨礦分級(jí)溢流粒級(jí)+0．252 mm含量一般在10％ 以上，-0．0385 mm含量在40％以上。而這兩種粒級(jí)回收率均不高，可選性好的中間粒級(jí)-0．252～+0．0385 mm含量相對(duì)偏低，是造成粗選回收率低的主要原因。為提高磨礦質(zhì)量及球磨機(jī)處理礦量，在7#、8#球磨機(jī)進(jìn)行球磨介質(zhì)的工業(yè)試驗(yàn)。4．1 相同球徑的工業(yè)試驗(yàn) 7#、8#球磨機(jī)在保持原有加球球徑不變的情況下，即均補(bǔ)加Φ120 mm的鋼球，加球間隔與加球量均一致。經(jīng)檢測(cè)，其充填率均在39％左右。取樣考查近一個(gè)月，主要的選礦指標(biāo)平均?！ ?shù)據(jù)表明，兩臺(tái)球磨機(jī)在給礦粒度、臺(tái)時(shí)效率大致相同的情況下，7#球磨機(jī)磨礦效率(以新生粒級(jí)計(jì))比8#球磨高0．01 t／m3·h，但其溢流中一0．074mm含量比8#低0．68％ ，對(duì)應(yīng)系統(tǒng)粗選段回收率為87．53％，屬正常水平?！ ?shù)據(jù)表明，7#、8#球磨均補(bǔ)加Φ120 mm的鋼球，其溢流的粒級(jí)組成基本接近。4．2 不同球徑的工業(yè)試驗(yàn) 針對(duì)目前給礦粒度的組成，根據(jù)磨礦理論，給礦粒度大時(shí)用大直徑鋼球，給礦粒度小時(shí)用小直徑鋼球(如軸承鋼球)。將7#球磨所加鋼球換為Φ100mm，8#球磨所加鋼球不變。取樣考查4個(gè)月，在此期間，兩臺(tái)球磨均沒有大修。 兩臺(tái)球磨機(jī)在給礦粒度大致相同的情況下，7#球磨的磨礦效率(以新生粒級(jí)計(jì))比8#球磨高0．12 t／m3·h，臺(tái)時(shí)效率高0．82 t／臺(tái)時(shí)，溢流-0．074mm含量比8#高1．92％，對(duì)應(yīng)系統(tǒng)粗選回收率為88．16％。7#球磨的各項(xiàng)指標(biāo)與表4作橫向?qū)Ρ?，均有明顯提高。臺(tái)時(shí)效率高0．89 t／臺(tái)時(shí)，溢流中-0．074mm含量提高1．85％，球磨的磨礦效率(以新生粒級(jí)計(jì))高0．13 t／m3·h，對(duì)應(yīng)系統(tǒng)粗選回收率提高0．63％。期間，7#、8#溢流的全粒度分析結(jié)果見表7?！ ?shù)據(jù)表明，7#球磨補(bǔ)加Φ100mm鋼球，其溢流中較粗粒級(jí)+0．252 mm含量為9．75％ ，細(xì)粒級(jí)-0．0385 mm含量為4O．1O％ ，可選性好的-0．252～+0．038 5 mm粒級(jí)含量為5O．15％。8{f球磨補(bǔ)加Φ120 mm鋼球，其溢流中較粗粒級(jí)+0．252 mm含量為13．55％ 。細(xì)粒級(jí)-0．038 5mm含量為41．46％，-0．252～+0．038 5mm粒級(jí)含量為44．99％ ，較7{f溢流可選性好的粒級(jí)含量低5．16％。這些均說明Φ100 mm鋼球磨礦效果優(yōu)于Φ120 mm的鋼球。
5 結(jié) 論 (1)不同球徑的鋼球影響磨機(jī)生產(chǎn)率的大小。球徑過大時(shí)，因打擊次數(shù)少和研磨表面積小而使生產(chǎn)率下降。表5的結(jié)果表明，用Φ100 mm鋼球磨礦介質(zhì)比用Φ120 mm鋼球可提高臺(tái)時(shí)效率0．82 t／臺(tái)時(shí)； (2)影響球耗的高低。按戴維斯的鋼球磨損理論，球的磨損速度與其質(zhì)量成正比，大球磨損速度快，耗量大；小球磨損速度慢，耗量低。表4的結(jié)果也說明了這一點(diǎn)。 Φ100mm的鋼球比 Φ120mm 的鋼球單耗降低14．29％?！?3)影響磨礦產(chǎn)品新生粒級(jí)的高低。過大的球徑使打擊次數(shù)少而導(dǎo)致磨不細(xì)粒級(jí)增多，且容易導(dǎo)致礦粒的過粉碎。表5與表7對(duì)照可知，合適的球徑使得磨礦產(chǎn)品粒級(jí)分布均勻，更有利于選別作業(yè)。