球磨机磨矿最佳尺寸介质研究.pdf

SerialNo. 349 October. 2000 矿 业 快 报 EXPRESS I N A T I ON OF M I N I N G I NDU STRY 总第349期 2000年10月第19期 3广西教育厅科研基金资助项目 马少键,广西大学资源与环境学院,院长,博士,副教授, 530004广西省南宁市。 球磨机磨矿最佳尺寸介质研究3 马少键 陈建新 胡治流 广西大学资源与环境学院 摘 要 利用实验室小型球磨机,采用窄粒级给料磨矿,研究了不同给料粒级对应的 最佳尺寸介质。结果表明,最佳介质尺寸随给料粒度的减小而减小,随磨矿时间的延长有 增大的趋势,磨矿中存在异常尺寸介质,使得在所有给料条件下磨矿效率最低。 关键词 球磨机 窄粒级给料 给料粒度 磨矿 在球磨机磨矿过程中,介质起着能量传递 的作用,是能量的载体,介质尺寸的合适与否直 接决定着能量传递的精确性,从而显著影响磨 矿效果。 因此,国内外对适宜磨矿介质尺寸的研 究十分重视,并提出了各种计算介质尺寸的公 式和方法[1 ～10]。但是, 在相同给料粒度时,各种 计算方法得出的磨机适宜钢球直径相差很 大[1]。 为此,本文采用窄粒级给料和单一尺寸介 质磨矿的实验方法研究了各种给料条件下的最 佳介质尺寸。 1 实验物料及方法 实验矿样为广西平果铝土矿石,矿石经筛 分处理分成-16 10mm , -10 5mm , -5 2. 5mm , - 2. 5 0. 075mm四个窄级别,分别 作为磨机给料。 实验磨机为200240小型球磨机,磨机 介质充填率为40 ,磨矿浓度为75 ,所用钢 球直径分别为42mm、36mm、31mm、26mm、 19mm。对于任一窄级别给料,分别采用不同尺 寸介质进行不同时间的批次磨矿实验。 实验考查指标为磨矿产物中-200目含 量,即磨矿细度。 2 实验结果 图1～4为各个窄粒级给料时的磨矿结果。 由此可以看出 图1 - 16 10mm窄粒级 图2 - 10 5mm窄粒级 1在不同的给料粒度条件下,磨矿细度随 球介质直径的变化规律基本一致,这种变化规 律的明显特征是球介质直径在19～42mm的 变化范围内,磨矿细度值出现两次低谷,分别对 应介质直径为26mm和36mm。 即采用26mm 和36mm介质的磨矿效率比所有其他直径介 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 质低,而26mm介质尤其显著。因此,无论给 料粒度如何,采用26mm球介质磨矿都将得 到最低磨矿效率,可以说,26mm是磨矿中的 异常介质尺寸,在实际生产中应避免采用。 图3 - 5 2. 5mm窄粒级 图4 - 2. 5 0. 075mm窄粒级 2在磨矿时间相同条件下,42mm大尺 寸介质对不同的窄级别物料都有较强的破碎能 力,且- 200目粒级的磨矿生产能力相近;随着 介质尺寸减少,给料粒度改变,介质磨矿能力随 之变化,如19mm小介质球对-16 10mm 粒级给料基本不具备磨矿能力,而对-5 2. 5mm、- 2. 5 0. 075mm两个粒级给料的磨 矿能力都很大。 由于对于不同给料粒度,磨矿产 物要达到相同的磨矿细度值,必然粗粒级给料 情况下新增的表面积更多。因此,可以推断,大 尺寸球介质对粗粒级给料的破碎能力更强,而 对细料级给料的破碎能力较弱。对于小尺寸球 介质而言,则和其相反,对粗粒级给料破碎能力 极差,对细粒级给料破碎能力强。 3对于- 16 10mm、- 10 5mm、- 5 2. 5mm、- 2. 5 0. 075mm四个窄粒级给料,磨 矿细度最大值对应的钢球介质尺寸是 4m in磨 矿时分别为42mm、42mm、19mm、19mm; 8m in 磨矿时分别为42mm、42mm、31mm、19mm; 12m in磨矿时分别为42mm、42mm、42mm、 19mm。总体来看,窄粒级给料所对应的最佳介 质尺寸随着给料粒度的减小而减小;同时与磨 矿时间有关,磨矿时间延长,最佳钢球介质尺寸 有增加趋势,如- 5 2. 5mm粒级给料的最佳 介质尺寸。 3 结论 1磨矿过程存在异常尺寸介质,使所有给 料条件下磨矿效率最低。 2窄粒级给料磨矿的最佳介质尺寸随给 料粒度的减小而减小。 3最佳球介质尺寸与磨矿时间有关,随着 磨矿时间的延长,最佳介质尺寸有增加趋势。 参考文献 1 陈炳辰.磨矿原理.北京冶金工业出版社, 1989 2 刘连香等.磨矿动力学及其在选择计算球介质中应 用的研究. 16届I M PC论文, 1987, 2 3 段希祥.我国粗磨球磨机钢球尺寸状况的分析.矿 冶工程,Vol 18 No 1, 1998 23- 26 4 段希祥.球磨机钢球尺寸的理论计算研究.中国科 学A辑,No. 8, 1989 856- 863 5 段希祥.球径半理论公式的修正研究.中国科学E 辑,Vol . 27,No. 6, 1997 510- 515 6 段希祥.球磨机的钢球尺寸探讨.有色金属选矿 , 1983, 5 52- 57 7 段希祥.降低粗磨机钢球尺寸的研究.矿山机械, 1998, 10 18- 21 8 刘如金.确定球磨机适宜钢球尺寸的新公式.矿冶 工程, 1991, 4 49- 52 9 何建璋.锂辉石磨矿中球径和补加球制度的合理选 择.新疆有色金属, 1997, 4 24- 26 10于福家、 韩跃新.磨机细磨介质优化研究.金属矿 山, 1997, 3 29- 31 收稿日期200009 27 马少健等球磨机磨矿最佳尺寸介质研究3 2000年10月第19期 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.