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                粗磨、細磨的工藝特征及對球徑選擇的要求

                作者:紅星機器發布時間:2010-10-11 00:00:00

                A.F.塔加爾特曾按磨礦產品粒度粗細將磨礦劃分為三個范圍:粗磨(產品粒度3.3~0.83mm)、中磨(產品粒度0.61~0.21mm)和細磨(產品粒度0.15mm或更細)。但在實際選礦工業生產中,由于磨礦流程結構和經濟因素的限制,磨礦通常被劃分為粗磨及細磨兩個階段,粗磨通常指磨礦產品粒度0.15mm以上的磨礦,而給礦粒度0.15mm以下的算細磨。這里就按粗磨及細磨兩個階段來討論。

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                粗磨和細磨雖然屬于不同粒度范圍的礦料磨碎,但由于磨碎的粒度不同,導致兩個階段的磨礦工藝特征有許多重大的差異,對球徑的選擇也就有許多不同的要求。下面分別討論粗磨和細磨階段的工藝特征以及對球徑選擇的要求。

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                (1)粗磨處理的物料粒度范圍寬,磨礦比大,細磨處理的物料粒度范圍窄,磨礦比小。我國粗磨機處理的物料粒度很寬,通常較大粒度達25mm左右,好一些的可達20~15mm,如果按磨到0.15mm(-0.074mm占80%左右)計算,磨礦比會達166~100。細磨的給礦粒度按0.30mm計算,產品粒度按0.074mm計,磨礦比只有4。可見,粗磨的磨礦比比細磨的大得多。

                粗磨的粒度范圍很寬,為了提高磨礦效率就必須對鋼球實行多級配比,而且鋼球對磨礦過程也有影響。因此,粗磨除了保證各粒級的鋼球尺寸精確外,還有一個重要的問題就是各級球徑的合理配比。俄羅斯的選礦學者研究指出,首段粗磨機中合理配球后可使生產能力提高30~40%。細磨本身給料粒度范圍就很窄,磨礦比很小,因此,球徑的精確選擇是主要問題,而球徑的配比卻意義不大,用一兩種球即可。

                (2)粗磨時破碎的粒度粗,盡管粗礦塊的力學強度因裂紋多而強度低,但由于尺寸較大,故仍需要大的打擊力,因此,粗磨應采用拋落式工作狀態,讓鋼球有大的下落高度,保證鋼球以沖擊破碎作用為主。細磨破碎的粒度細,盡管細礦粒的力學強度因裂紋少而強度高,但畢竟礦粒尺寸小,需要的打擊力小。因此,細磨應采用瀉落式工作狀態,讓鋼球作充分的滾動磨剝,輕微的沖擊作用即已足夠。這里不妨作一個具體計算可以更直觀地說明問題。按表(3-5-4)中提供的數據,15mm粗粒的破壞強度是89.15MPa(891.5kg/cm2),計算下來,破壞直徑15mm的球形礦粒需要的破壞力為15750N(1575kg)。而0.15mm礦粒的力學強度高,為178.5(1785kg/cm2),為15mm粗粒強度的兩倍。但破壞直徑0.15mm球形礦粒需要的破壞力僅為3.15N(0.315kg)。15mm礦粒的直徑為0.15mm礦粒的100倍,但15mm礦粒需要的破壞力為0.15mm礦粒需要的破壞力的5000倍。因此,粗磨需要大的沖擊力破碎,而細磨只需要輕微沖擊,主要靠磨剝力磨細。這樣,粗磨應保證沖擊力足夠,而細磨應保證磨剝面積足夠大,即粗磨應用大球,細磨應用小球,大球有大的沖擊力,小球有大的研磨面積。拋落式工作有大的沖擊力,瀉落式工作有強的研磨作用和輕微沖擊作用。

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                (3)粗磨靠沖擊,應保證鋼球和襯板上粘上一層粗粒,在沖擊時能使沖擊更有效,故粗磨中應保證礦漿有較高濃度,約75%~80%。細磨中礦粒本身就很細,還有部分呈懸浮狀態,礦漿本身的粘度就較大,較高的礦漿濃度會產生大的浮力,對細磨的小直徑鋼球影響大,故細磨中應采用較稀的礦漿濃度,約50%~65%即夠。

                (4)細磨時礦粒強度大,需破碎的礦粒小,過程條件難控制,導致細磨過程效率低,電耗高。因此,提高細磨效率對細磨具有特別重要的意義。而提高細磨效率的關鍵在于大幅度地增大研磨面積。要做到這點只有采取減小球徑增加球數的辦法。故對細磨而言,在保證磨碎力足夠的前提條件下應該使球徑愈小愈好。對于粒度0.15mm的給礦,細磨的球徑’ 8~10mm已足夠。但由于這么小的鋼球生產困難和成本高,且在使用中易從臥式磨機中排出,所以,國內細磨生產中使用的較小球徑只能降至30mm,國外也只能降至15~30mm。如果要采用更小的球徑,只能研制適應小球磨礦的新型球磨機。目前的細磨生產中鋼球直徑可以降至30mm,甚至降至20或15mm。但是,正如前面指出的那樣,細磨也需要輕微的沖擊力,鋼球也需要一定的質量,筆者的試驗研究證實,對一定粒度的給料,存在一個鋼球尺寸的下限臨界值,低于這個臨界值時細磨效率也要下降。

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                (5)無論金屬礦或非金屬礦,選礦前的磨礦均屬解離性磨礦,而且磨礦產品都要經過選礦。無論重選、浮選或磁選,都受粒度的限制,過度的粉碎都是有害的。而細磨中的過粉碎是比較嚴重的,因此,在細磨中如何尋求細磨效率高而過粉碎又輕的磨礦介質來取代小鋼球是一個有意義的問題。筆者通過多年研究并在若干廠礦做過工業試驗,得出短柱形介質用于取代小鋼球細磨不僅效率高,而且過粉碎輕的結論,并推薦作為新型細磨介質,目前已在全國許多選廠獲得應用。這一點后面將詳細介紹。

                本篇內容于2018-08-06 15:02:24已補充更新

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