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磨矿工艺中精确化装补球方法的确定

磨矿作业是矿物加工过程中的关键作业,选矿厂生产能力的大小实际上是由磨矿作业决定的,磨矿作业产品质量的优劣直接影响着选矿指标的高低。磨矿过程是复杂而又多变的生产系统,球磨机在磨矿过程中参变数众多,问题错综复杂,而磨矿过程是靠磨内的磨矿介质完成的,因此,球磨机研磨介质的添加与正确选择十分重要,选矿工作者对球磨机的装补球方法曾做过大量的研究。

球磨机

球磨机的装补球方法以原苏联研究的最多,也最系统,20世纪40年代,原苏联的选矿工作者研究出合理平衡装球法。50年代初,我国从东北地区开始,曾掀起推广合理平衡装球的热潮,普遍取得了提高磨机生产率10%左右的显著 。到目前为止, 提出的球径半理论公式是推广及应用最为成功的精确化球径计算方法。主要表现在:在给排矿粒度不变的情况下,磨机生产率提高10%~15%;在磨矿细度不变的情况下,矿物的单体解离度提高5~6个百分点;在选矿条件不变的情况下,回收率提高1~3个百分点,精矿品位同时提高;钢球材质不变时,球耗降低10%~20%等。

某选铜尾矿含铜约0.1%~0.2%,品位低,其中黄铜矿及与其共生的很少量黝铜矿是尾矿中较少铜矿物,多呈连生体状态,-0.074mm约占80%,但约55%的铜金属分布于产率仅约20%的+0.074mm粗粒级别矿石中,这部分矿石在常规浮选流程中难以被回收,属难磨的连生体或者顽石。对现场尾矿回收铜的磨矿工艺进行了考查,发现磨机钢球配比不合理,未能对矿石起到有效的磨矿作用,造成粗粒级减少不明显,矿物解离度不高,使未单体解离的矿物进入浮选作业。针对上述问题,对现场磨矿参数进行优化,为该尾矿回收低品位铜提供合理的矿石粒级分布,以提高铜的选别指标。

球磨机

1、磨矿工艺流程及存在的问题

(1)磨矿工艺流程

现场尾矿回收铜工艺流程为串联分级—磨矿—浮选,其中磨矿采用的磨机是红星球磨机厂家生产的M1530型溢流型球磨机,有效容积为5m³,较大装球量为8t,磨机工作转速为29.4r/min,排矿粒度为0.074~0.4mm,处理量为2.5~8t/h。

(2)存在的问题

现场磨机要处理的矿量为10.08t/h,超过了磨机的较大处理量。球磨机内共有钢球6.8t,装球量不够,介质充填率偏低,其红星球直径在50mm以上的有3.1t;在50~25mm之间的有2.7t;小于25mm的有1t。小、中、大球比例为1∶2.7∶3.1,小球多数为不规则形状,或凹或扁,增加了磨机的负荷,对磨矿 不利,且陷入磨矿 差的恶性循环中。

分级沉砂中+0.074mm粒级的产率为76.94%,铜金属分布率为84.17%;球磨机排矿中+0.074mm粒级的产率为63.78%,铜金属分布率为63.24%。由此可见, 分级沉砂经过球磨机磨矿后,排矿中的+0.074mm粒级含量仅降低了13.16%,说明磨机的磨矿作用不明显,并未使有用矿物充分单体解离。通过 分级沉砂与球磨机排矿中各粒级的含量对比可以发现,在+0.074mm粒级产品中,+0.24mm、-0.24+0.175mm、-0.175+0.12mm的含量有所下降,但-0.12+0.074mm的含量不降反升,这说明磨机内的钢球并未对-0.12+0.074mm这一粒级形成有效的磨矿作用,或者说缺少对这一粒级起磨矿作用的钢球。

由浮选后的尾矿和精矿筛析结果可知,铜的损失主要在-0.12+0.044mm、-0.074mm粒级中,铜金属分布率分别为42.99%和70.17%。未得到回收的原因是有用矿物与脉石矿物未单体解离,磨机要尽可能地将粗粒级磨细,来提高回收率。浮选回收的铜主要集中在-0.037mm和-0.074+0.044mm2个粒级。-0.037mm粒级的铜金属分布率较高,为70.77%;其次为-0.074+0.044mm粒级,铜金属分布率为16.47%;-0.044mm粒级品位较高,超过14%。这说明要想得到好的精矿产品,必须使磨细后矿石有合理的粒度分布,有利于铜矿物的浮选。

在磨矿介质充填率和装补球未进行优化前,在给矿品位为0.105%的条件下,铜精矿品位为12.459%,回收率为60.21%,铜精矿品位和回收率均不高,因此,有必要对磨机内钢球的充填率及其球径配比进行优化。

磨矿工艺

2、精确化装补球方案的确定

球形介质在破碎时为点接触,在接触点上的作用力大,容易形成高度的应力集中,故破碎行为容易发生。但是由于在接触点上的破碎力往往过大,破碎力精确性差,故选择性解离差,过粉碎现象严重,特别是当球的尺寸选择过大时,这种现象就更加严重;因此,使用球形介质时精确选择球径尺寸有重要意义。精确化装补球方法采用球径半理论公式计算所需球径,是较为理想的装补球方法。

3、工业试验及结果分析

(1)磨矿介质充填率及装补球调优

通过精确化装补球法计算,将装球量提高至8t,根据球径半理论公式计算结果,结合现场生产情况,将球径配比调整为60mm占15%,50mm占25%,35mm占45%,35mm以下占15%。磨机工作4d后,磨机电流为120A,补加球1t,分别为球径60mm约占20%,50mm占30%,35mm占50%。

(2)调优后 分析

在制定了磨机装球比例后,定期观察磨机电流。当电流在122A左右时,就按球径60mm占20%、50mm占30%、35mm占50%的比例补加钢球,直至球磨机电流为12 左右。通过对比调优前后磨矿产品的粒度变化,可以得出调优前后的磨矿 对比。

观察过程中,-0.175+0.12mm和-0.074+0.044mm2个粒级调优后变化明显,其他粒级无 。-0.175+0.12mm粒级调优后产率下降了约13%,而-0.074+0.044mm增加了约10%,这说明调优后对-0.175+0.12mm之间的矿石具有明显的磨矿作用。球径配比调优后进行浮选回收铜作业,得到铜精矿筛析结果。浮选回收到的铜主要集中在-0.037mm和-0.074+0.044mm2个粒级。-0.037mm粒级的产率较高,为57.86%;其次为-0.074+0.044mm粒级,产率为22.68%。这说明磨矿过程若能有效降低+0.074mm粒级产率,提高粗粒级的单体解离度,对回收尾矿中的铜是极为有利的。

磨矿

4、改进后的总结

(1)精确化装补球方法改善了磨矿产品粒度特性,-0.175+0.12mm粒级调优后下降了约13个百分点,而-0.074+0.044mm粒级增加了约10%,说明调优后对-0.175+0.12mm之间的矿石具有明显的磨矿作用,降低了粗颗粒连生体的含量,提高了矿物的单体解离度。

(2)磨矿介质充填率和装补球调优后,在给矿品位为0.105%的条件下,铜精矿品位为14.762%,回收率为70.81%,与调优前相比,精矿品位和回收率分别提高了2.303和10.6个百分点,说明磨矿介质充填率和球径配比参数调优提高了矿物单体解离度,使进入浮选的矿石颗粒的粒度分布趋于合理,从而提高了选别指标。

上述介绍了磨矿工艺中精确化的补球方法,以此来提高设备的工作效率,红星机器厂家技术人员能够根据施工现场情况为其制定合理的磨矿工艺流程,提高加工厂的效益,更多内容请拨打电话0371-67772626详询。

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