包钢钢联股份有限公司巴润矿业分公司 内蒙古包头市 014080
摘要:球磨机的转速率是影响磨矿细度的关键因素之一,提高转速后,能提高处理矿石的能力,但球磨机能耗并未增加,这一现实在理论上也已得到了充分证实。可见,提高球磨机转速,对节能降耗,为矿山带来经济效益有重大意义。基于此,本文通过对某铜矿进行不同转速率下的磨矿试验研究,详细分析了转速率对磨矿细度的影响规律。
关键词:转速率;磨矿细度;影响
磨矿作业在选矿工业中占有及其重要的地位,因此,为了提高磨矿细度,可通过调整球磨机频率,改变球磨机转速,对比研究球磨机排矿细度随转速变化的规律,通过实验研究分析找出取得最优细度时的球磨机最合适转速,以此来提高球磨机的磨矿效率,进一步提高入浸细度,以达到降低氰渣品位、提高氰化回收率的目的。
一、磨矿简介
磨矿作业是在磨机筒体内进行的,筒体内装有磨矿介质。磨矿介质随着筒体的旋转而被带到一定的高度后,由于介质的自重而下落。于是装在筒体内的矿石就受到介质冲击力的作用;另外由于磨矿介质在筒体内沿筒体轴心的公转与自转,在磨矿介质之间及其与筒体接触区又产生对矿石的挤压和磨剥力,从而将矿石磨碎。其目的是使组成矿石的有用矿物与脉石矿物达到最大限度的解离,以提供粒度上符合下一选矿工序要求的物料。另外,磨矿是选矿厂中一个极重要的作业,磨矿产品质量的好坏直接影响选别指标的高低。
二、转速试验
1、试验矿样。矿样采用某铜矿两段磨沉砂,该矿密度3.21~3.35g/cm3,单轴抗压强度 =871.775kg/cm2,不规则矿块
=373.8kg/cm2,矿石泊松比
=0.28,普式硬度系数f=10~12,矿石为中硬偏软,中等韧性。
该矿经实验室分级别浮选试验结果表明,-0.037mm以下产率太高会严重影响到浮选效果,-0.15+0.037mm级别范围内浮选指标最高。将+0.15mm以上作为过粗级别,-0.037mm以下作为过粉碎级别,-0.15+0.037mm作为合格级别。
2、试验器具。SY5000-G3D744变频器,XMQ-24090锥形球磨机,量筒,标准套筛,秒表。
3、矿样粒度分布。原矿主要分布在-0.15+0.074mm及+0.15mm,其中-0.074mm占24.55%,过粉碎-0.037mm占10.5%。
三、试验结果
给矿量500g,磨矿时间4min,浓度61%,钢球充填率40%。使钢球发生离心运动的最小转速,即磨机的临界转速 =42.4/
=86.55 r/min。本试验中转速n分别为66、76、80、87、96、105、129r/min,根据转速率
×100%,可得对应转速率分别为76%、100%、149%。试验结果见表1~3。
表1 转速率76%时磨矿产品粒度分布
由表1的磨矿产品粒度分布可知,-0.074mm产率为53.33%,过粗级别+0.15mm产率为26.05%,合格级别-0.15+0.037mm产率52.02%,过粉碎级别-0.037mm产率21.93%。从磨矿产品粒度组成上看,合格级别产率较高,但-0.074mm产率较少。
表2 转速率100%时磨矿产品粒度分布
由表2的磨矿产品粒度分布可知,-0.074mm产率为77.57%,过粗级别+0.15mm产率为2.82%,合格级别-0.15+0.037mm产率54.04%,过粉碎级别-0.037mm产率43.14%。与上一组试验结果比较,-0.074mm产率继续增加,但过粗级别产率增加,合格级别产率减少,过粉碎级别产率增加。
表3转速率149%时磨矿产品粒度分布
由表3的磨矿产品粒度分布可知,-0.074mm产率为37.97%,过粗级别+0.15mm产率为40.02%,合格级别-0.15+0.037mm产率48.41%,过粉碎级别-0.037mm产率11.57%。与上一组试验结果比较,-0.074mm产率减少,过粗级别产率增加,合格级别产率减少,过粉碎级别产率减少。
通过实验可知:当转速率由76%增加到100%时,-0.074mm产率增大;过粗级别+0.15mm产率减小的速度很快,合格级别-0.15+0.037mm产率增大,但过粉碎级别-0.037mm产率也增大。
当转速率由100%增加到149%时,-0.074mm产率减小;过粗级别+0.15mm产率增大,合格级别-0.15+0.037mm产率减小,过粉碎级别-0.037mm产率也减小。
理论上认为球磨机最适宜的转速率在 =76%~88%之间选取,并且在转速率超过100%时,球磨机内钢球做离心运动,没有磨矿作用。然而通过试验,当球磨机超过100%时,仍然有磨矿作用。其原因包括:在临界转速公式
=42.4/
中,把钢球视为质点,回转半径以筒体内半径计算,以及忽略衬板的厚度。
是使最外层球不发生离心化的最高转速,并且假定在磨矿介质与磨机衬板之间无滑动,而实际工作中却存在,在摩擦力和离心力共同作用下,形成了磨机中复杂的物料分布现象。由于上述原因,即使转速率达到100%依然存在磨矿作用。当使转速率超过100%时,部分钢球做离心运动,但还有部分钢球没有离心,而是做抛落运动,对矿粒存在打击作用。
四、结论
实际工作中球磨机最适宜转速率高于理论值。
1、如果以磨矿细度-0.074mm产率评价磨矿效果,那么转速率为111%时为最佳值81.85%.
2、如果以合格级别-0.15+0.037mm产率评价磨矿效果,那么转速率92%时为最佳值67.90%。
3、如果以过粉碎-0.037mm产率评价磨矿效果,在既保证过粗、过细级别较少,同时合格级别含量也相对较多的情况下,转速率88%时为最佳值36.37%。
参考文献:
[1]刘丁强.合理提高磨机转速的实践与体会[J].大宝山科技,2015(04):10-12.
[2]张志胜.磨机临界转速的再讨论[J].矿山机械,2015(01):15-16.