磨机给矿量对磨矿效果影响的试验研究.pdf

2 0 1 3 年第5 期有色金属 选矿部分 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 1 9 4 9 2 ．2 0 1 3 ．0 5 ．0 1 2 4 1 磨机给矿量对磨矿效果影响的试验研究 王春梅，庄故章，尹海 昆明理工大学国土资源工程学院，昆明6 5 0 0 9 3 摘要在实验室条件下，对某铜矿 ≤2m m 进行了湿式磨矿试验，并讨论了磨机给矿量对磨矿效果的影响。试验 研究表明，磨机给矿量对磨矿效果影响明显。对于矿石不同的磨矿阶段，利于下一步分选的给矿量的取值范围不同，产生矿 石过磨的给矿量临界值也不同。 关键词铜矿；给矿量；磨矿效率；节能降耗 中图分类号1 D 9 2 1 ．4 文献标志码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 3 0 5 _ 0 0 4 l 一0 3 R 娼隐r c ho nt h eE 侬蜕o fF e e dQ u a n t i 够o nt h eG n n d i n gE 船∞to fB a l lM m W 么2 ＼炝C h u n m 酣，Z E Ⅱ翻f ＼炝G l 正z h n n 9 ，H Ⅳ丑越 C ‰H 蛔。厂工棚t dR e s o u n c eE n 讲n 卵r ￡叼，K u ，l m i 叼【厂n z I ，e 陋魄／o 厂 z e ，l ∞n n d 弛疏n o Z 0 鲫， 砀，l m { 叼硝D 0 9 3 ，吼{ n 国 A b s t r a c t W e tg r i n d i n gt e s to nac o p p e ro I e s i z e≤2H l m w a sc o n d u c t e di nt h el a b ， a n dt h e i m p a c t o ff e e do fb a Um i uo n g r i n d i n ge f ＆c t w a sa l s od i s c u s s e d ．T b s tr e s u l t ss h o w e dt h a tt h ef e e do fb a l l I I l i Uh a dao b v i o u si n n u e n c eo n 酣n d i n ge 雎c t ．A td i f f e r e n t 加n d i n gs t a g e ， d u ot h ed i 艉r e n tr a n g eo ff e e d o ft h em i l l ， i tc o u l dr e s u l ti nt h ed i 妇F e r e n tc r i t i c a lv a l u eo fe x c e s s i V e 咖n d i n g ． K e yw o r I d s c o p p e ro r e ；f e e dq u a n t i t y ；g r i n d i n ge m c i e n c y ；e n e r g ys a V i n g 工业生产中，磨矿作业能耗约占选厂能耗 5 0 ％[ 1 ] 。磨机给矿速度是单位时间内通过磨机的有 效矿量，磨机通常与螺旋分级机或水力旋流器组成 闭路循环，其给矿速度是影响磨矿效果的关键因 素。由于目前对给矿速度的研究并不多见，给矿速 度变化对磨矿能耗和产品粒度组成的影响不够清 楚，致力于改善给矿速度与磨矿效果的研究必将为 选矿厂创造更高的经济效益。云南大红山铜矿选厂 的磨矿作业条件虽然经过多次优化[ 引，磨矿效率 新生一7 5 恤m 已达到3 ．5 1 4t ／I l m 3 ，但仍然有空间 可以进行改善，以便将磨矿能耗降到最低，因此研 究其磨机给矿速度对磨矿效果的影响更具实际意 义。为了使该铜矿现场给矿速度的调节工作有的放 矢，减少生产调节给矿速度的不必要的人力和财力 损耗，首先在实验室条件下对给矿速度和磨矿效果 收稿日期2 0 1 2 一0 6 0 5修回日期2 0 1 3 一0 7 2 8 作者简介王春梅 1 9 8 8 一 ，女，四川遂宁人，硕士研究生。 的关系进行小型试验研究，以便得出规律应用于工 业现场。由于设备和环境所限，我们在实验室只能 进行开路试验，开路磨矿中采用给矿量代替现场闭 路循环磨矿中的给矿速度，两者变化规律基本一 致。因此，用磨机给矿量来代替给矿速度，转换为 在实验室条件下研究磨机给矿量对磨矿效果的影响。 1 试验 1 ．1 试验矿样 试验矿样采自云南大红山某铜矿。矿石中的主 要矿物有石英、方解石、绿泥石、磁铁矿、黄铜 矿、斑铜矿等。矿石中主要金属矿物硬度系数见表 1 。矿石密度3 ．2 1 ～3 ．3 5g ／c m 3 ，单轴抗压强度盯压 8 7 1 ．7 7 5 1 0 3P a ，不规则矿块盯压 3 7 3 ．8 1 0 3P a ，矿 石泊松比肛 0 ．2 8 ，普氏硬度系数厂一1 0 ～1 2 ，矿石 万方数据 4 2 有色金属 选矿部分2 0 1 3 年第5 期 为中硬偏软，韧性中等。原矿样粒度组成见表2 。 表1主要金属矿物硬度系数 T a b l e17 1 1 l eh a r d n e s sf a c t o ro ft h em a i nm e t a l m i n e r a l s／％ 矿物名称 黄铜矿 斑铜矿 磁铁矿赤铁矿 表2试验矿样粒度组成 仉出l e2T h es i z ec o m p o s i t i o no ft h eo r es a m p l e ，％ 其中，原矿中铜矿物的单体解离[ ，1 情况如表3 。 表3铜矿物单体解离度 T a b l e3 T h em o n o m e rl i b e r a t i o n d e g r e e s 0 ft I I e c o p p e rI I l i n e r a l s ／％ 塑壅 二 些竺鱼量箜 竺 Q 铜矿物单体解离度 9 4 ．2 09 7 ．1 09 7 ．5 09 7 ．8 0 实践表明，适宜的磨矿细度为一7 5 斗m 占7 0 ％， 原矿中铜矿物基本达到单体解离。浮选的最佳粒级 是一7 5 3 7 斗m ，磨矿产品中一3 7 斗m 部分的选矿效 果明显变差。磨矿效果考察应该关注一7 5 斗m 和一3 7 “m 含量。 1 ．2 试验设备与条件 本试验采用x M Q 一2 4 0 9 0 锥形球磨机，磨机 容积6 ．7L ，磨机转速为9 2 瓶n 。不同规格钢球数 量3 7 0 个，容积1 ．4 4L ，重量1 1 ．2 2 5k g ，磨矿浓 度为6 1 ％。 1 ．3 试验过程 试验中依次进行矿样混匀、称取、矿样和水加 入、计时磨矿、磨矿产品筛分和数据处理。筛分粒 度包括7 5 斗m 和3 7 斗m 。 2 结果与讨论 对于磨矿效果的评判标准[ 4 ] 有三个方面较 低的单位能耗、合格的磨矿产品和较高的磨矿效 率。磨矿效率㈣是评价磨矿能量消耗的指标，是 每消耗lk W h 电能所处理的矿石量，可以用指定 级别物料的新生单位质量来表示。合格的磨矿产 品，包括磨矿产品细度和矿物解离度，用一7 5 灿m 的百分含量来表示。 2 ．1 磨机给矿量与矿石颗粒新生量的关系 对大红山铜矿矿样进行磨矿，磨矿时间分别为 4 、6 和8I I l i n ，其给矿量与各粒级新生含量关系分 别见图1 ～3 。 给矿量，g 图1磨矿41 1 1 i n 各级别新生量与磨机给矿量的关系 F i g ．1 T h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt l l en e o n a t a l c o n t e n ta n dt } l ef e e dq u a n t i t yo fm i Uw h e nt h e o r e sa r eg r o u n di n4m i n 由图1 可以看出一1 5 0 斗m 和一7 5 斗m 的新生质 量随着磨机给矿量的增加大体有逐渐上升趋势；随 着给矿量的增加，一3 7 斗m 的新生量值几乎无变化。 一7 5 3 7 斗m 的新生量与一3 7 斗m 新生量进行比较， 当给矿量大于约3 6 0g 时，其一7 5 3 7 斗m 的新生量 比一3 7 m 新生量多，有利于下一步选矿作业。因 此当矿石粗磨时，其磨机给矿量值应取大于3 6 0g 的值。 由图2 可以看出一1 5 0 斗m 和一7 5 斗m 的新生量 随着磨机给矿量的增加大体呈现逐渐上升趋势； 一3 7 斗m 的新生量曲线变化趋势较为复杂。- 7 5 3 7 恤m 的新生量与一3 7 斗m 新生量进行比较，给矿量 给矿蹙／g 图2 磨矿6I I l i n 各级别新生量与磨机给矿量的关系 F i g ．2 7 n l er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h en e o n a t a l c o n t e n ta n dt h ef e e dq u a n t i t yo fm i Uw h e nt h e o r e sa 弛g m u n di n6m i n 万方数据 2 0 1 3 年第5 期王春梅等磨机给矿量对磨矿效果影响的试验研究 ’4 3 从3 0 0g 增加到约6 5 0g 时，一3 7 斗m 新生量值明显 比一7 5 3 7 斗m 的合格粒级新生量值更高，不利于磨 矿效率的提高；当给矿量大于6 5 0g 时恰好相反， 前者低于后者，有利于下一步选矿作业。因此在生产 中当矿石细磨时，其磨机给矿量值应取3 0 0 6 5 0g 。 给矿量，g 图3磨矿8n l i n 各级别新生量与磨机给矿量的关系 F i g ．3 T h er e l a t i o n s I I i pb e 附e e nm en e o n a t a l c o n t e n ta n df e e dq u a I l t i t yo fI I l i Uw h e nt h eo r e s a r eg m u n di n8I I l i n 由图3 可以看出一1 5 0 斗m 和一7 5 斗m 的新生量 随着磨机给矿量的增加大体呈现上升趋势，新生量 与给矿量的关系接近于线性关系，一3 7 斗m 的新生 量几乎都比- 7 5 3 7 斗m 的新生量大，这明显不利于 下步分选。磨矿8 Ⅱl i n ，矿石过粉碎严重，栅。 从图l 一3 可以看出 1 不管粗磨还是细磨，一1 5 0 斗m 和一7 5 斗m 的 新生量随着给矿量的增加都呈现上升趋势，稍有波 动为误差所致。对于同一给矿量，随着磨矿时间的 延长两者的新生量都增大。生产中，一1 5 0 仙m 和 一7 5 斗m 的新生含量越高对磨矿效果越有利，由此 可知磨机给矿量适当增大磨矿效果越好。 2 随着磨机给矿量的增大，一3 7 斗m 和一7 5 3 7 斗m 新生量曲线的变化趋势较复杂。从粗磨到细 磨，一3 7 斗m 和一7 5 3 7 斗m 的新生量的最大值逐渐 增大，矿石过磨的磨机给矿量临界值和最优取值逐 渐减小，磨矿4m i n ，利于下一步分选的给矿量范 围大于3 6 0g ；磨矿6m i n ，磨机给矿量临界值为 6 5 0g ，利于下一步分选的给矿量值范围为大于6 5 0g ； 就大红山铜矿而言8I n i n 的磨矿时间过长，矿石过 粉碎严重，磨矿效果差，不可取。 综上所述，磨矿阶段不同，利于下一步分选的 磨机给矿量的取值范围不同，矿石过磨的磨机给矿 量临界值也不同。 2 ．2 7 5p 胁百分含量与磨矿时间的关系 从图4 可以看出，对于同一给矿量，随着磨矿 Ol234 5678 磨矿时间，I l I i n 图4 7 5 斗m 百分含量与磨矿时间的关系 F i g ．4 T h er e l a t i o n s h i pb e m e e nt l l ec o n t e n t p e r c e n t a g eo f 一7 5 斗ma n dt h eg r i n d i n gt i m e 时间的延长一7 5 斗m 的百分含量先很快增大到最大 值，以后基本稳定。对于不同磨机给矿量，随着磨 矿时间延长，一7 5 斗m 的百分含量增长速率不同， 给矿量越小其增大速率越大并且一7 5 斗m 的百分含 量的稳定值越大。随着磨机给矿量增大，矿石达到 单体解离的磨矿时间延长，磨机能耗增加，磨矿效 果变差。 3 结论 1 磨机给矿量对磨矿效果有明显影响。研究 磨机给矿量与各级别新生质量的关系有利于选厂提 高磨矿效率，改善磨矿效果，为选厂实现节能降 耗，有利于选厂的经济效益最大化。 2 磨机给矿量越大，矿石细粒级的新生量越 多；磨矿阶段不同，利于下一步分选的磨机给矿量的 取值范围不同，矿石过磨的磨机给矿虽} 缶界值也不同。 3 不管延长磨矿时间还是降低磨机给矿量， 都能延长矿石与介质作用的时间，增加其碰撞几 率，从而使矿石细粒级增多。降低磨机给矿量，矿 石单体解离的时间缩短，磨矿效率提高。 参考文献 [ 1 ] 彭操，刘江林．降低磨矿能耗技术在选矿厂中的应用 剖析[ J ] ．云南化工，2 0 0 8 ，3 5 2 6 5 6 9 ． [ 2 ] 刘伟云，王春，马丽珍．大红山铜矿提高磨矿能力的 探索与成就[ J ] ．采矿技术，2 0 0 8 ，8 1 9 1 8 ． [ 3 ] 王爱明．大红山铜矿二期工程磨矿流程的设计与实践 [ J ] ．有色金属设计，2 0 0 9 ，3 6 2 1 2 - 1 7 ． [ 4 ] 肖庆飞，段希祥．磨矿过程中应注意的问题分析及对策 研讨[ J ] ．矿产综合利用，2 0 0 6 4 3 0 - 3 3 ． [ 5 ] 段希祥．碎矿与磨矿[ M ] ．北京冶金工业出版社，2 0 0 6 1 2 4 1 2 5 ． ∞蚰舳加∞∞∞如 万方数据