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立式螺旋搅拌磨机磨矿机理研究 一矿浆浓度及磨矿时间的影响
来源: | 作者:pmtce820c | 发布时间: 2020-10-15 | 20 次浏览 | 分享到:
影响立磨机磨矿效果的因素众多,主要有介质材质、形状、外形尺寸、充填率、给料粒度和浓度、磨矿时间、主轴转速、螺旋直径、螺距等,单因素或多因素综合作用尚缺乏统一规律或公式可循,影响设备选型和设计。本试验保持其他因素一致,探索研究矿浆浓度及磨矿时间对产品细度的影响规律。
影响立磨机磨矿效果的因素众多,主要有介质材质、形状、外形尺寸、充填率、给料粒度和浓度、磨矿时间、主轴转速、螺旋直径、螺距等,单因素或多因素综合作用尚缺乏统一规律或公式可循,影响设备选型和设计。本试验保持其他因素一致,探索研究矿浆浓度及磨矿时间对产品细度的影响规律。
出自:何建成 ,卢世杰 ,周宏喜 ,袁树礼 ,孙小旭 ’2
(1.北京矿冶研究总院,北京100160;2.北矿机电科技有限责任公司,北京100160)

1 实验室模型与参数
1.1 实验室模型
试验所采用的立式搅拌磨矿系统结构简图如图1所示,包括电机、上部轴、中部轴、螺旋轴等传动装置、支架、磨机筒体以及扭矩传感器、信息采集分析终端和自动控制装置等。

1.2 物料性质
本研究选取的磨矿物料为普通石英砂,其主要矿物成分是SiO2,SiO2含量90% ~99%,Fe20 含量0.06% ~0.02% ,硬度7,密度为2.8 g/cm ,堆积密度约1.6 g/cm。,粒度组成如表1所示。

1.3 主要运转参数
试验中,除了给矿浓度以外,其余所有参数保持一致,试验用立磨机简体有效容积3l L,介质充填率30%,添加量约为72.9 kg。根据矿山实际应用情况,试验矿浆浓度为40% 、45% 、50% 、55% 、60% 。
2 试验结果与分析
2.1 试验结果
目前,国内外立磨机多用于二段或再磨流程,细度方面一般对一75、一45或一38 m粒级含量有要求,少数更细者对一23 Ixm粒级含量有要求,因此试验中着重考察产品中一75、一45、一38、一23 m粒级含量随浓度的变化关系。每个浓度矿样磨矿时间36 min,间隔2 min取样一次,取样方式为溢流取样。利用激光粒度仪分析所有取样的粒度组成,五种浓度样品分析结果如图2所示。

2.2 结果分析
根据图2所示试验结果,磨矿2 min时,一75、- 45、一38以及一23 pLm含量与原矿相比明显增加,这一方面是设备研磨作用的结果,但磨矿时间较短,研磨作用有限;另一方面更重要的是设备分级作用的结果,立磨机磨矿产品从简体上部溢流而出,很好
地利用了设备本身的重力分级作用,且筒体越高,分级作用越好。因此,为了更好地研究矿浆浓度及磨矿时间的影响,以磨矿时间t=2 min时产品粒度情况作为试验细度考察的重要参照。

磨矿时间相同时,在40% 一60%浓度范围内,矿浆浓度越低,细粒级含量越多。根据图2a中一75m含量变化曲线可以看出,磨矿时间少于12 min时,矿浆浓度越小,产品粒级越细,时间大于12 min时,不同浓度粒度差距逐渐减小,磨矿时间达到36min时,各浓度磨矿产品中一75 m含量基本一致。文中将不同浓度矿浆某产品粒级含量基本一致的磨矿时间称为“浓度平衡时间”,符号表示为 ,其中表示粒度含量要求,如果要求的是一75 m的含量,则 值为一75。根据图2b、2c、2d,磨矿时间为36min时,不同浓度中一45、一38、一23“m含量尚有一定差距,产品细度越细,差距越大。根据试验<T_45<T_38<T.23。 对应的细度可表征在特定条件下设备的最大磨矿能力,当立磨机磨矿产品粒度要求接近对应细度时,可适当增加磨矿浓度。

矿浆浓度相同时,磨矿时间越长,产品中细粒级含量越高;但随时问延长,其增长率逐渐减小,表明矿物越细越难磨。
实际工业生产中,受矿物单体解离度等因素影响,产品细度不一定越细越好,区间含量满足一定要求时即能完全解离。对某粒级区间含量有要求,可以有效避免过磨和能量浪费。工业经常考察四个典型粒度区间一75+45、一45+38、一38+30、一30+23 m产品含量与时间浓度关系如图3所示,与图2所示一75、一45、一38、一23汕m含量随时间延长不断增加不同,各粒级区间含量最大值出现在中间某一时问,同时,最大值对应时间随浓度增大有增大趋势,工业实践中可综合考虑能耗及细度等要求选择立磨机的参数。


3 结论
1)磨矿时间越长,产品粒度越细,但增加率越来越小,表明矿物越细越难磨。受条件限制,实验室试验为开路磨矿,工业实践中需考虑附加分级设备情况综合确定磨矿时间。
2)40% ~60%磨矿浓度范围内矿浆浓度越低,产品细度越细;但随磨矿时间延长,浓度对细度影响的差距越来越小。工业应用中可根据细度要求及设备型号,适当加大磨矿浓度。
3)随时间变化,某粒级区间含量先增大后减小,即最大值出现在中问某一时间;最大值对应时间随浓度变大有增大趋势。工业实践中可综合考虑能耗及细度等要求选择立磨机的型号及参数。
4)试验中磨矿时间长,产品粒度范围广,对工业用立磨机选型具有一定参考价值。