磨矿生产率与返砂比的相关分析.pdf

第 1 8卷第2 期 1 9 9 8丰4 月 矿 韭 研 究 与 开 发 MI Nn q G R＆D Vo 1 ． 1 8 No ． 2 Ap r ． 1 9 9 8 一 邓墼良二一 ， 长抄工业高等专科学校， 长沙， 4 1 0 0 1 2 摘要运用磨矿动力学原理， 论述7磨矿闭路分叛循环的遣砂比与磨矿机生产率 的关 系。 指出， 随着返砂比的增大， 磨矿机生产率相应地得到提 高。 据此改进磨矿分叛 系统并 进行 工 业 关键词选矿 一J Re l a t t D％ g H a ／ b o Ch a n g s h a C o H e g e o f Te c h n o l o g y， C h a n g s h a ， 4 1 0 0 1 2 Ab s t r a c t TKs p a p e r d e s c r i b e d t h e r e l a t i o n s h i p b e t we e n t h e s a n d r e t u r n ing r a t i o i n c l o s e d g r i n d i n g s y s t e m a n d t h e p r o d u c ti v i t y o I g ri n d e r i n t h e l i g h t o f t h e p ri n d p l e o f g ri n d i n g k i n e t i c s a n d p o int e d O U t t h a t t h e p r o d u c t i v i t y o f g r i n d e r w o u l d t e l e r a n t l y C la g e wi th the r a i s e o f s a n d - ret u r n i n g r a t i o ． I n v i e w o f t h e a b o v e ， t h e i mp r o v e me n t o t t h e gri n d i n g s y s t e m a n d the f u l l s c a l e t e s t we re c a r ried o u t ， a n d the o b t a i n e d r e s u l t s f a i r l y c o l n c i d ed wi th t h e a n a l y t i c a l c a l c u l a t i o n v a l u e ． Ke y wo r d s Or e d r e s s i n g， Grin d e r ， Gri n d i n g p r o d u c t i v i t y， S a n d ret u rn ing r a t i o 在选矿作业中 ， 膳矿机是主要的生产设 备之一， 其运行状况和效率直接影响着选矿 生产成本。 为了探讨提高密矿机的生产率， 曾对廖 家锑 钨矿的磨矿分级 系统进行了改进和试 验 ， 通过提高闭路磨矿分级循环的返砂比， 其 磨矿生产率提高了2 0 ， 取得了良 好的效果。 1 磨矿 动力学分析 1 ． 1 磨矿返砂比及其测定 在生产中， 膳矿机通常与螺旋分级机 或 水力旋流器 } 翦 戚阅路磨矿循环系统 如图1 所示 。 闭路膳矿时 ， 分级机送入膳机 的返砂 量开始时逐渐增多 ， 经过一段时间后趋于稳 定 。 稳定的返砂重量叫循环 负荷 。 设新给矿量 作者 副教授 ； 收稿 日期 l 9 9 7 一l O 一2 2 f J 为 Q t ／ h ， 用绝对值表示的循环负荷 或返 砂量 为 S t ／ h ， 用相对值表示的循环负荷 c 称为返砂比， 可由下式表示 C S／ Q 1 Q 圉1 闭路磨矿循环示意囝 关 相 的 比 砂 返 与 率 生 矿 磨 蓟 ． 维普资讯 第 2 南 郡海窟磨矿生 产率与退 砂比 的相 关旁析 3 9 在磨机排矿 分级机溢流和分级 机返砂 三处 取 样筛 分 分析， 找 出指 定粒 级 如 一 0 ． 0 7 4 ram 的矿料在它们中的含量分别 为 a ， 口 ， 8 。 根据进 出分级机的物料必须平 衡的原理 ， 可以列出 Q 一 s o 从 而 得 出 ； 三 ； Q c X1 ∞ 2 1 ． 2 毒矿动力学方程 磨矿过 程即为粗 矿粒减少的过程。 在进 行 可磨性试验时 ， 常可看到开始磨矿的初期 粗粒减少很快， 但随着磨矿时问的延长， 粗粒 含量的减少速率即变慢。 在一般的情况下， 可 认为磨 矿过程遵循一级动力学方程 ， 即可假 定磨矿速度 粗粒级重量减少的速度 与该瞬 间磨机中未磨好的粗粒级重量成正比。 设 R 。 为被磨物料中初始 时粗粒级 重量 ， R为经过 磨矿时间 t 以后粗粒级 矿物的重量 ， 为比例 系数， 则 d R／ d t 一敞 积 分 后 得 。 J J 一 矧 I n 瓦R一缸 或 R岛 3 式 3 1 1 1 1 为磨矿动力学方程式 。 该方程式 中只有当 。 。 时方有 R 一0 ， 该边界点 不能 满足实际情况， 但试验表明， 在粗粒级残留物 含量为5 ～1 0 0 范围内， 该方程式是适用 的 。 1 ． 3 套矿生产宰与返砂比之间的关系 在闭路磨矿循环中， 假定新给矿Q和返 砂 S均为不合格粗粒 ， 送入磨机入磨后其排 矿 Q 中含有 y ％不合格粗粒 。 在磨 矿初始瞬间， 设 新给矿量 的微分增 量为 d Q， 返砂量的微分增量为 。 由于分级 机的返砂是磨机排矿中的粗粒级经分级作用 形成的， 设分级机按返砂计的分级效率为 E， 则可列出 d Qd d 在理想条件下， 可设 El O O ％， 即所有 的粗粒级都进入返砂。 据此对上式由零至稳 定态定积分为； f 。 y d Q f ； 1 一 X d S c 吾 南 同时， 由磨矿动力学方程， 可列出 。 代入得 C一 0 或 l_ { 4 因为磨矿机的总生产率是与总矿料通过 磨机被磨细的时间 t 成反比的 ， 所 以当用同 一 磨机参数 不变时， 不同的两种返秒 比 G 和 c f 起的磨矿时间变化及磨机生产率变 化 Q 和 Q 2 的关系为 1 C。 Q。 将 4 式代入， 得磨矿生产率与返砂比之 间的关系为 警 c ．m 1 c。 l n 5 2 工业试验结果 基于前述理论分析， 可以看出分级机返 砂 比对磨矿生产率有着直接的影响。 在一 定 范围内， 当分级效率相同时， 返砂比愈大， 蝇 5 磨机生产率愈高。 廖家坪锑钨矿选矿厂采用 1 2 0 0 X1 2 0 0 球磨机与 7 5 0 单螺旋高堰式分级机配套 ， 构 成 闭路磨矿系统。 由于设备设计， 制造， 安装 等方面的原因， 其分级机工作效率很低， 霎铡 ● 叁夏 维普资讯 4 0 矿 业 研 宽 与 开 发 第 l 8 卷 其返砂 比仅达8 5 左 右， 致使磨机生 产率偏 低 ． 该选厂返砂 比低的原因主要有以下两点 其一为该厂球磨机采用鼓式给矿器， 选用的 分 级机在设计规定的 安装倾角高差情况下 ， 只能在槽体上侧部开 口挤压排 出返砂 ． 使返 砂能 自巍入磨机鼓式给矿器 。 但侧挤 压排返 砂难 以通畅 。 造成分级机内部粗砂上刮下流 恶性循环 } 其二是螺旋分级机的螺旋提升机 构 位于机体中下部 。 螺旋叶片被提升横粱分 成上下两部分 ， 中问有2 5 0 ram的间距， 返砂 在该处无法连续刮取 。 并形成一道砂坎阻碍 返砂通过 ． 针对 以上 问题 ， 在不增加新设备 ， 不改变 现有设备配件类 型， 节省场地和资金的原则 下。 对分级机进行了技术改造。 首先将上侧部 排矿改为上底部排矿 。 为保证返矿能在上底 部 排矿时 自巍入 磨机鼓形给矿器 ， 将分级机 上部抬高了4 5 0 ram 实际安装倾角 由原来的 1 5 ． 5 。 提高到2 0 ． 5 。 ， 突破 了原机规定 l 8 的最 高限度． 其次 。 在提升横粱处上下各加装了两 块螺旋叶片。 上下叶片问距减为1 0 0 mm． 以 不碰到横粱为限。 以便刮砂连续。 通过上述改造 ． 分级机返砂刮得上 。 流得 出， 工作稳定， 返砂 自巍良好。 试验前 后对 照 情况 见附表 ． 由附表可知。 改造后分级机返砂 比提高， 磨机生产率的实际提高值与 5 式理 论值相当吻合 。 附寰■矿分级循环改造前后对比 嚣 -- 溢 0 ． 0 7 4 度nm a Q 实 ／际Q 一Q z／ Q 改置酋 6 8 8 5 m 7 5 1 ． 2 0 1 ． 21 5 改造后 6 8 2 4 0 0 ． 9 0 3 讨 论 由上述磨矿动力学分析和工业应用试验 表明 ， 在一定范围内。 当磨矿产品细度和分级 效率不变时 ． 返 砂 比愈大 ， 磨 机生产率也愈 高。 但二者 的相应提 高是 有限度 的。 因为从 j 式中， 若以 C ． 1 时的磨机生产率为比较 基础 ． 可得到 2 1 n 2 ／ 1 C2 1 n 6 1 2 当 c 一。 。 时， 有 Q 2 ／ Q． 1 ． 3 8 6 。 对 6 式 作计算并绘成 曲线 图2 ， 由此可 见， 最初时 磨机相对生产率随返砂 比的增加 而迅 速增 加． 但 当 超过5 0 0 以后 ， 增加甚微。 因此 ． 过高的返砂比会增加转运返砂的费用。 1 一 ．i ． d d 1 ． 0 0 1 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0 5 0 0 6 0 0 C 囤2 返砂比与廖机生产牢的关系 c J 1 0 0 ％ 4 结 语 1 磨矿动力学理论分析 表明， 随着磨 矿分 级循环中的返砂 比的增大 ， 磨机生产率 得到相应的提高。 。 2 对廖家坪锑钨矿的磨矿分级系统进 行技 术 改造后 的工业 试验 表 明， 返砂 比由 8 5 ％提高 至2 4 0 ， 磨机生 产率相 应提高 了 2 O ％， 取得 了良好效果 。 3 工业试验表 明， 改进 后的 磨机生产 率随返砂比增加而实际提高的值与前述磨矿 动力学理论分析的计算值相当吻合。 4 返砂 比提 高后 。 磨机生产率的提高 有一定限度 。 理论上以返砂比不大于5 0 0 为 宜 。 参考 曼 献 t 李启街． 碎矿与害矿． 北京 冶盒工业 出艋社 1 9 8 0 ●■ ■iJ 维普资讯