中关铁矿球磨机磨矿介质尺寸与配比试验-中国矿业114网 
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中关铁矿球磨机磨矿介质尺寸与配比试验
2019-01-29
为确定中关铁矿选矿厂球磨机合适的磨矿介质尺寸与配比,采用段氏半理论公式计 算出入磨矿石球磨机最佳磨矿介质为ϕ60 mm 钢球和ϕ40 mm×50 mm、ϕ25 mm×20 mm 钢段,并利 用给料粒度相关法和等密度法,通过磨矿介质配比试验确定3 种磨矿介质最佳配比为1 ∶1 ∶8;磨矿 产品细度-0. 074 mm 含量66. 66%,相比原矿,-0. 074 mm 粒级含量提高54. 13 个百分点,且能在 一定程度上改善过磨问题。
Serial No. 596 现ꢀ 代ꢀ 矿ꢀ 业 总第 596期 December. 2018 MODERN MINING 2018 年 12 月第 12 期 中关铁矿球磨机磨矿介质尺寸与配比试验 涂光富ꢀ 郭ꢀ 斌 河北钢铁集团沙河中关铁矿有限公司) ( ꢀ ꢀ 摘ꢀ 要ꢀ 为确定中关铁矿选矿厂球磨机合适的磨矿介质尺寸与配比,采用段氏半理论公式计 算出入磨矿石球磨机最佳磨矿介质为 ϕ60 mm 钢球和 ϕ40 mm×50 mm、ϕ25 mm×20 mm 钢段,并利 用给料粒度相关法和等密度法,通过磨矿介质配比试验确定 3 种磨矿介质最佳配比为 1 ∶1 ∶8;磨矿 产品细度-0. 074 mm 含量 66. 66% ,相比原矿,-0. 074 mm 粒级含量提高 54. 13 个百分点,且能在 一定程度上改善过磨问题。 关键词ꢀ 磨矿介质ꢀ 粒级组成ꢀ 细度 DOI:10. 3969 / j. issn. 1674ꢁ6082. 2018. 12. 040 3 ꢀ ꢀ 球磨机内磨矿介质的尺寸与配比影响着球磨机 σp Bb = Kc 0 2 . 522 4 D , ψ - ψ 10ρ D c 0 (1) 6 的生产能力和磨矿产品的粒度特性。 以中关铁矿选 矿厂为例,通过球磨机初装球的精确化和补加球的 科学化控制,有效改善磨矿产品质量,从而提高整个 选矿厂的经济技术指标。 式中,Kc 为综合修正系数;ψ 为磨机转速率,% ;σp 为矿石抗压强度,MPa;ρc 为磨矿介质在矿浆中的有 3 效密度,g / cm ;D0 为介质“中间缩聚层”直径,cm。 1 ꢀ 矿石粒度特性 中关铁矿选矿厂球磨机以钢球或钢段作为磨矿 计算中关铁矿选矿厂球磨机介质(高铬介质) 直径时,对各参数进行取值。 介质,原矿粒度组成见表 1,计算球磨机介质尺寸时 暂不考虑-0.074 mm 粒级,入磨矿石粒度组成见表 2。 表 1ꢀ 原矿粒度组成 ( 1)Kc 与原矿粒度 d 的对应关系见表 3。 表 3ꢀ Kc 与原矿粒度对应关系 d / mm 1. 00 3. 44 2. 00 2. 25 3. 00 1. 82 5. 00 10. 00 12. 00 15. 00 1. 41 1. 19 1. 12 1. 00 粒级/ mm 10 ~ 10 . 83 ~ 5 产率 / % 4. 77 累积产率/ % 4. 77 Kc + ꢀ ꢀ 通过表 3 绘制 Kc 与原矿粒度 d 的关系曲线,并 - 0. 432 2 拟合函数关系:Kc = 3. 127d 5 4. 49 9. 26 0 8. 69 17. 95 50. 87 82. 41 88. 07 89. 10 93. 88 100. 00 ,拟合度较高,R = 0 0 . 18 ~ 0. 83 . 12 ~ 0. 18 32. 92 31. 54 5. 66 0 . 975 6。 2)球磨机转速率 ψ=75% 。 ( 0 . 074 ~ 0. 12 0 0 . 045 ~ 0. 074 . 045 ~ 0. 038 1. 03 (3)矿石抗压强度 σp = 52. 18 MPa =521 800 g / 2 cm 。 4. 78 - 0. 038 6. 12 3 ( 4)介质密度 ρ=7. 8 g / cm ,矿浆密度为 ρt = 3. 合计 100. 00 3 8 6 g / cm ;矿浆浓度 Rd =75% ,则介质在矿浆中的有 表 2ꢀ 入磨矿石粒度组成 ρt 0 . 074 0. 12 0. 12 ~ 0. 180 ~ 0. 83 35. 81 37. 38 0. 18 0. 83 ~ 5 5 3 = 5. 55 g / cm 。 +10 5. 42 效密度 ρc =ρ-Rd +ρt(1-Rd ) 粒级/ mm 产率/ % ~ ~ 10 6. 43 9. 87 5. 09 ( 5)介质装球率按 φ=40% ,k(最内层球与最外 2 ꢀ 介质尺寸计算 层球的球层半径比值)取 0. 508,最外层球的球层半 根据段 氏 半 理 论 公 式, 计 算 球 磨 机 介 质 直 径 R1 取 1. 5 m, 计算 “ 中间缩聚层” 直径 D0 = 2 [ 1] 径 : z 1 +k 2 R1 =237. 9 cm。 - 0. 432 = 3. 127 代入式 55 将上述参数和 Kc = 3. 127d 1)计算球磨机介质直径: ꢀ ꢀ 涂光富(1985—),男,工程师,054100 河北省邢台市沙河市白塔 ( 镇。 1 总第 596 期 现代矿业 (2) 程见图 1。 2018 年 12 月第 12 期 0 . 568 . Bb = 14. 47d ꢀ 计算相应矿石粒度 d 对应球磨机介质尺寸 Bb , 结果见表 4。 ꢀ 表 4ꢀ 中关铁矿球磨机介质尺寸计算 mm 矿石粒级 d B b 介质尺寸取值 0 . 074 3. 30 4. 34 0 0 . 074 ~ 0. 12 . 12 ~ 0. 180 0 . 12 . 18 . 83 . 00 ϕ25×20 0 6. 37 0 . 18 ~ 0. 83 . 83 ~ 5 ~ 10 10 0 5 13. 11 36. 10 0 ϕ40×50 ϕ60 5 + 10. 00 53. 51 ꢀ ꢀ 由表 4 可知,根据矿石粒度,可选择 ϕ60 mm 钢 球和 ϕ40 mm×50 mm、ϕ25 mm×20 mm 钢段 3 种磨 矿介质。 图 1ꢀ 磨矿产品筛分流程 3 ꢀ 磨矿介质配比试验 3 . 2ꢀ 试验结果与讨论 磨矿介质配比试验矿样质量 30 kg,采用 ϕ460 mm×600 mm 球磨机(有效容积 100 L,介质充填率 1% ,介质质量 150 kg,磨矿浓度 75% 、磨矿时间 15 3 . 1ꢀ 试验方法 以ϕ60 mm 钢 球、ϕ40 mm×50 mm 和ϕ25 mm × 2 0 mm 钢段为磨矿介质,采用全粒级矿石进行不同 3 磨矿介质配比的磨矿试验。 对磨矿产品进行筛析, 以磨矿产品中各粒级含量为考核指标,考察不同磨 矿介质配比对磨矿效果的影响。磨矿产品筛分流 min)进行磨矿介质配比试验。 试验条件见表 5,结 果见表 6。 表 5ꢀ 磨矿介质配比条件 方案 1 方案 2 方案 3 方案 4 方案 5 方案 质量比 质量 数量 质量比 质量 数量 质量比 质量 数量 质量比 质量 数量 质量比 质量 数量 / % / kg 50 / 个 56 / % 30 / kg 45 / 个 51 / % / kg 25 / 个 28 / % 10 / kg 15 / 个 17 / % / kg 10 / 个 12 3 3 3 3. 33 3. 33 3. 33 16. 67 6. 67 ϕ60 mm 钢球 ϕ40 mm×50 mm 钢段 ϕ25 mm×20 mm 钢段 50 50 152 970 30 40 45 137 16. 67 25 76 10 80 15 45 6. 67 10 31 60 1 176 66. 66 100 1 940 120 2 352 86. 66 130 2 522 表 6ꢀ 不同配比方案的磨矿产品粒度产率 产率/ % 配比方案 5 ~ 0. 83 ~ 5 mm 0. 18 ~ 0. 12 ~ 0. 074 ~ 0. 045 ~ 0. 038 ~ 合计 + 10 mm -0. 038 mm 1 0 mm 0. 83 mm 0. 18 mm 0. 12 mm 0. 074 mm 0. 045 mm 方案 1(1 ∶1 ∶1) 2. 31 方案 2(3 ∶3 ∶4) 2. 34 方案 3(1 ∶1 ∶4) 2. 79 方案 4(1 ∶1 ∶8) 1. 75 方案 5(1 ∶1 ∶13) 1. 86 0. 98 1. 13 1. 78 2. 33 2. 12 0. 55 0. 54 0. 68 0. 85 0. 92 5. 21 3. 01 2. 67 2. 16 3. 40 28. 64 29. 46 25. 20 13. 20 17. 26 16. 73 15. 22 17. 23 13. 65 14. 89 11. 18 14. 85 13. 21 22. 45 19. 23 9. 80 10. 12 16. 41 26. 11 23. 49 24. 60 23. 33 20. 03 17. 50 16. 83 100. 00 100. 00 100. 00 100. 00 100. 00 ꢀ ꢀ 表 6 表明,随 ϕ25 mm×20 mm 钢段配比的增 定 ϕ60 mm 钢球和 ϕ40 mm×50 mm、ϕ25 mm×20 mm 钢段的质量比为 1 ∶1 ∶8,此时磨矿产品细度最大,- 0. 074 mm 粒级占 66. 06% ,且-0. 038 mm 粒级含量 较小,过磨问题得到一定程度的改善。 试验结果有 助于实现球磨机初装球的精确化和补加球的科学 化,从而改善磨矿产品质量、提高选矿厂经济技术指 标。 加,磨矿效果越来越好;ϕ60 mm 钢球和 ϕ40 mm×50 mm、ϕ25 mm×20 mm 钢段质量比为 1 ∶1 ∶8 时,磨矿 效果最好,-0. 074 mm 粒级达到最高,为 66. 06% ; 继续增加 ϕ25 mm×20 mm 钢段配比,磨矿效果有所 下降。 随 ϕ25 mm×20 mm 钢段配比的增加,-0. 038 mm 粒级含量越来越小,过磨问题得到有效改善。 4 ꢀ 结ꢀ 论 中关铁矿原矿-0. 074 mm 粒级含量 11. 93% , 参ꢀ 考ꢀ 文ꢀ 献 [ 1]ꢀ 段希祥. 球磨机介质尺寸的理论计算研究 [ J]. 中国科学, 989(8):856ꢁ863. 根据段氏球磨机介质直径半理论公式计算中关铁矿 磨矿介质最佳尺寸为 ϕ60 mm 钢球和 ϕ40 mm×50 mm、ϕ25 mm×20 mm 钢段;由磨矿介质配比试验确 1 ( 收稿日期 2018ꢁ07ꢁ18) 1 56
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