实验室球磨机钢球充填制度的试验研究.pdf

第3 2 卷 2 0 1 2 年0 8 月 矿冶 工程 M I N I N GA N DM E T A L L U R G I C A LE N G I N E E R I N G V 0 1 ．3 2 A u g u s t2 0 1 2 实验室球磨机钢球充填制度的试验研究① 缑明亮，武俊杰，杨柳 陕西省地质矿产实验研究所，陕西西安7 1 0 0 5 4 摘要球磨机钢球的充填制度对磨矿产品的细度、泥化程度、磨矿功效都会产生影响。本文主要从钢球的充填量、不同钢球尺寸 配比两方面人手，检测磨矿功效及泥化程度，找到最佳的钢球装填制度。 关键词充填率；钢球；钢球尺寸配比；单体解离；泥化程度 。 中图分类号T D 9 2 1文献标识码A文章编号0 2 5 3 6 0 9 9 2 0 1 2 0 8 0 3 2 1 0 3 本次试验研究是对氧化铅锌矿选矿工艺进行系统 研究过程中的一个单元。试验采用了陕西南部某氧化 铅锌矿，赋矿岩石主要为角砾状白云岩。白云石占总 矿物8 3 ％～8 5 ％，石英仅有4 ％一7 ％。矿石硬度为3 ～3 ．5 。这种矿石脆性强，易磨碎，也易泥化。实验室 球磨机钢球充填制度研究的目的是，使球磨机有较高 的磨矿功效，在尽量短的时间内达到指定的磨矿细度， 使目标矿物单体解离，同时尽量减少泥化程度，提高捕 收剂的选择性，优化选矿指标。 l矿石性质 原矿多元素化学分析结果见表1 。 表1 原矿多元素化学分析结果 质量分数 ／％ 0 ．0 5 80 ．0 9 50 ．6 85 0 ．7 12 0 ．4 01 0 ．6 20 ．7 20 ．1 41 4 1 单位为s ／t 。 原矿x 射线衍射分析结果显示，原矿中白云石占 8 8 ％，石英占7 ％，菱锌矿占4 ％，闪锌矿占l ％。 原矿锌的物相分析结果见表2 。原矿铅的物相分 析结果见表3 。原矿筛析结果见表4 。 表2 原矿锌的物相分析结果 表3 原矿铅的物相分析结果 表4 原矿筛析结果 粒度／m m 百分含量／％粒度／m m百分含量／％ 一2 0 ．6 33 4 ．0 00 ．0 7 4 0 ．0 54 ．0 0 一O ．6 3 O ．2 02 7 ．0 0一O ．0 5 0 ．0 3 8 62 ．5 0 一O ．2 0 ．1 5 43 ．0 00 ．0 3 8 6 0 ．0 3 0 81 ．5 0 0 ．1 5 4 0 ．0 7 48 ．0 0一0 ，0 3 0 8 2 0 ．o o 2 磨矿介质 钢球 试验 试验所用球磨机为新购进的一台圆锥型球磨机 R K ／Z Q M ，①2 5 0 1 0 0m m ，钢球也是随机配套的钢球。 磨样量10 0 0g ，转数9 6r ／m i n 。电机功率0 ．5 5k W 。 2 ．1 钢球充填率试验 钢球质量 在测量钢球的体积充填率时，发现测量困难，且数 字不准，故直接以钢球质量代替充填率，特此说明。试 验所用钢球规格3 0m m 、2 9m m 、2 7m m 、1 8m m 、1 5 m m 。在进行钢球充填率试验时，首先确定不同尺寸钢 球质量百分比依次为1 5 ．8 9 ％、5 ．5 1 ％、4 6 ．5 6 ％、 1 9 ．4 0 ％、1 2 ．6 4 ％。此配比的特征是，以2 7 m m 钢球为 主体，配合少量3 0m i l l 、2 9m m 大尺寸钢球处理矿样中 的大颗粒；配合少量1 8I T l m 、1 5m m 小钢球处理矿样中 的小颗粒；目的是不同尺寸的钢球，能尽量发挥作用。 ①收稿E t 期2 0 1 2 - 0 6 1 4 作者简介缑明亮 1 9 6 3 一 ，男，陕西西安人，高级工程师，主要从事选矿药剂及选矿工艺研究工作。 万方数据 矿冶工程第3 2 卷 装载钢球量依次8 ．6k g 、1 0 ．5 6 k g 、1 3 ．5 3k g 。试 验所得磨矿曲线见图1 。 磨矿时间／r a i n 图1不同装球量磨矿曲线 由图1 可见，装球量l O ．5 6k g 时，磨矿功效最佳， 8 ．6k g 次之，1 3 ．5 3k g 最差。 由此看来，装球量多，并不代表功效高，必须找到 一个最佳钢球充填量。 2 。2 不同钢球装载量泥化程度对比试验 试验首先确定，在不同装球量下，都要达到相同的 磨矿粒度 一0 ．0 7 4m m 粒级占7 0 ％ ，然后进行筛析。 由图l 可以看出，当钢球充填量为8 。6k g 时，得到 一0 ．0 7 4m m 粒级占7 0 ％的磨矿产品需磨矿7m i n ， 1 0 ．5 6k g 需5m i n ，1 3 ．5 3k g 需1 2r a i n 。试验结果见 表5 。 表5 不同装球量筛析结果 由表5 可以看出，同样得到一0 ．0 7 4m m 粒级占 7 0 ％的磨矿产品，但装球量1 0 ．5 6k g 时，产品中 一0 ．0 3 7m m 粒级含量 4 7 ．4 2 ％ 相对较低。这说明 磨矿功效高，所用磨矿时间短，相对减少了泥化程度。 2 ．3 不同钢球装载量螺旋溜槽脱泥试验 在不同装球量下，要求得到磨矿粒度一0 ．0 7 4m m 粒级占7 0 ％的磨矿产品，然后进行螺旋溜槽试验，试 验结果见表6 。 表6 不同装球■螺旋溜槽脱泥试验结果 由表6 可以看出，装球量为1 0 ．5 6k g 时，尾矿产 率1 2 ．4 2 ％，充填量为1 3 ．5 3k 时，尾矿产率2 0 ．0 3 ％。 1 0 ．5 6k g 装球量应该是最佳点。 2 ．4 钢球球径配比试验 前边的试验确定，当装球量1 0 ．5 6k g 时，磨矿功 效最高，而且泥化相对弱一些。下一步试验，在确定钢 球量1 0 ．5 6b 前提下，改变不同尺寸钢球配比，考察 对磨矿功效和泥化程度的影响。试验序号和钢球配比 见表7 。 表7 钢球配比表 在表7 中，试验序号4 代表了前边所确定的钢球 配比。序号1 表示主体钢球 2 7m m 质量基本不变， 人为增大小钢球 1 5m m 、1 8m m 用量，减少大钢球 万方数据 2 0 1 2 年0 8 月缑明亮等实验室球磨机钢球充填制度的试验研究 2 9m m 、3 0m m 用量。序号2 表示人为增大主体钢 球 2 7m m 用量，减少最小号钢球 1 5m m 及最大号 钢球 3 0m m 用量。序号3 表示主体钢球 2 7m m 基 本不变，人为增大大尺寸钢球 2 9m m 、3 0m m 用量， 采用很少量的小钢球 1 5m m 、1 8m m 。试验结果见 表8 。磨矿曲线见图2 。 表8 不同钢球尺寸配比磨矿试验结果 零 ＼ 删 缸 塑 昌 皇 寸 g 音 磨矿时间／m i n 图2 不同钢球尺寸配比磨矿试验结果 由图2 可以看出，当采用序号4 所示钢球配比时， 磨矿功效要好一些。人为偏重小球，或偏重大球，或偏 重中间规格钢球都是不可取的方法。 2 ．5 不同钢球配比的磨矿产品筛析试验 试验固定条件为钢球充填量1 0 ．5 6k g 。首先要 求磨矿产品达到一0 ．0 7 4m m 粒级占7 0 ％，然后通过 筛析，考察一0 ．0 3 2m m 级别含量，分析泥化趋势，试验 结果见表9 。 由表9 可以看出，采用序号4 所示钢球配比，所用 磨矿时间最短，而且一0 ．0 3 2m m 级别产率相对少一 点。但和其配比相比较，差别也不是很大。说明针对 脉石矿物以白云石占8 3 ％～8 5 ％的这种氧化铅锌矿， 磨矿中产生泥化现象是很难避免的，如果采用重选脱 泥作业肯定会造成大量金属锌的流失。所以必须在浮 选前加入适当的调整剂，对矿泥有一定程度抑制作用， 从而提高捕收剂的选择性，达到优化选矿指标的目的。 表9 不同钢球配比磨矿筛析结果 3 结语 对于本研究的氧化铅锌矿，钢球尺寸为3 0m m 、 2 9m m 、2 7m m 、1 8m m 、1 5m m 。钢球的质量百分配比 依次为1 5 ．8 9 ％、5 ．5 1 ％、4 6 ．5 6 ％、1 9 ．4 ％、1 2 ．6 4 ％。 钢球的充填量为1 0 ．5 6k g 。这样的钢球充填制度磨矿 功效高，磨矿产品的泥化程度相对小，有利于提高选矿 指标。 参考文献 [ 1 ] 雪问亚．浮选[ M ] ．沈阳东北工学院，1 9 8 3 ． [ 2 ]孙玉博．重选[ M ] ．北京冶金工业出版社，1 9 8 0 ． [ 3 ]段希祥，曹亦俊．碎矿与磨矿[ M ] ．北京冶金工业出版社，1 9 9 5 ． [ 4 ]王荣生，张文彬，徐晓军．东川汤丹难选氧化铜矿石的选冶处理 方法[ J ] ．云南冶金，1 9 9 6 2 ． [ 5 ]龙道湖．提高厂坝铅锌矿磨矿细度实践[ J ] ．有色冶炼，2 0 7 2 6 ． [ 6 ]毛益平，陈炳辰，高继森．球磨机有功功率和磨矿效率影响因素 研究[ J ] ．矿冶工程，2 0 0 0 6 ． ∞粥舯加砷蛳柏加加m o 万方数据