河北某铁矿邦德球磨功指数的测定

王二锋 张亮 张颖新 董栋 于岸洲

摘 要：邦德球磨功指数是磨矿工艺的一个重要参数，它表示矿石或岩石物料在球磨机中抵抗磨碎的阻力和难易程度。本文以河北某铁矿为样本，对其进行0.15mm和0.075mm邦德球磨功指数的测定，以指导此铁矿磨矿工艺流程的制定。

关键词：铁矿;邦德球磨功指数;测定;磨矿工艺

中图分类号：TD951 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2019）07-0102-05

Abstract： Bond ball gilling work index is an important parameter of the grinding flowsheet， it shows grinding resistance and complexity of ore or rock materiel in the ball grinding mill. The paper took an iron ore in Hebei province as a sample， measured 0.15mm and 0.075mm bond ball grinding work index of the iron ore， to guiding formulating of the grinding flowsheet of the iron ore.

Keywords： iron ore;bond ball grinding work index;measure;grinding flowsheet

邦德功指数包括冲击功指数、棒磨可磨性功指数、球磨可磨性功指数（又称粉碎功指数）、介质功指数。本文中的邦德功指数是指球磨可磨性功指数，即邦德球磨功指数[1]。

邦德球磨功指数是磨矿工艺的一个重要参数，它表示矿石或岩石物料在球磨机中抵抗磨碎的阻力和难易程度[2]。本文以河北某铁矿为样本，对其进行0.15mm和0.075mm邦德球磨功指数的测定，以指导此铁矿磨矿工艺流程的制定。

1 邦德球磨功指数的测定原理

邦德球磨功指数（[Wib]）是使用专用球磨机进行干式闭路磨矿，磨矿到循环负荷达到250%时获得的。其计算公式如下：

[Wib=44.5p0.231×G0.82bp×10P80-10F80]                （1）

式（1）中：[Wib]为球磨机功指数，kW·h/st;[P1]为试验筛孔尺寸，μm;[Gbp]为球磨机每一转新生成的试验筛孔以下粒级物料的重量，g/r;[P80]为产品中80%物料通过的粒度尺寸，μm;[F80]为给矿中80%物料通过的粒度尺寸，μm。

试验专用球磨机是Φ305mm×305mm功指数球磨机，其转速为70r/min，内装285个钢球，其球荷分布如表1所示。

2 邦德球磨功指数的测定

2.1 矿样松散密度的测定

将-3.35mm矿样混合均匀，对其进行松散密度的测定。使用500mL量筒装满试验用-3.35mm矿样，计算出量筒中矿样的重量，然后可得其松散密度，试验结果如表2所示。

由矿样松散密度的测定结果知：用于邦德功指数测定的矿样的松散密度为2.79g/cm3。

2.2 功指数球磨机给料重量的确定

功指数球磨机的给料重量为700mL体积的矿样重量，已知矿样的松散密度为2.79g/cm3，可以求得给料重量，结果如表3所示。

由表3可知，功指数球磨机的给料重量为1 952g。

2.3 矿样粒度特性的测定

取一定重量的矿样进行粒度筛析[3]，以测定其粒度特性，结果如表4[4]所示，粒度特性曲线如图1所示。

由图1可知：给矿中80%物料通过的粒度尺寸[P80]=1.94mm=1 940μm。<C：＼Users＼hnkj＼Desktop＼河南科技（创新驱动）2019年第07期＼Image＼[@FS8@X{$AI3F7IKWFMD1R9.png>[产率（%）][100

由表4知：矿样中-0.15mm（即100目）的产率为26.14%，-0.075mm（即200目）的产率为13.17%。

2.4 0.15mm邦德球磨功指数的测定

选定试验筛孔尺寸为0.15mm（即100目），即[p1]=0.15mm=150μm，进行邦德功指数的测定。

2.4.1 试验步骤。①将1 952g试验用矿样装入功指数球磨机中，进行第一次磨矿，设定转数为70r。②磨矿完毕后，对磨矿产品用0.15mm的筛子进行筛分，筛分后分别称量筛上物和筛下物的重量，并记录。③计算为保证功指数磨机内的矿样重量始终为1 952g而添加的原始矿樣的重量，即筛分后筛下物的重量。④计算下一次磨矿功指数球磨机的转数。⑤将筛上物和新添加的原始矿样的重量一起放入功指数球磨机中，设定转数，然后进行磨矿。⑥在连续3个[Gbp]值中，最大值与最小值之差不超过这3个[Gbp]平均值的3%时，则可以认为[Gbp]已达到稳定值，试验达到平衡，结束磨矿。

2.4.2 试验结果。0.15mm邦德球磨功指数的测定的试验结果如表5所示。

在第3、4、5次磨矿时，连续3个[Gbp]值最大值与最小值之差不超过这3个[Gbp]平均值的3%，[Gbp]达到稳定值，试验达到平衡。

计算可得3个[Gbp]平均值，计算结果如表6所示。

由3个[Gbp]平均值计算结果可知：0.15mm邦德功指数的测定试验的[Gbp]=5.42g/r。

2.4.3 最终磨矿产品的粒度特性的测定。取一定重量的最终磨矿产品进行粒度筛析，以测定其粒度特性，结果如表7所示，粒度特性曲线如图2所示。

由0.15mm邦德功指数测定试验最终磨矿产品粒度特性曲线可得：最终磨矿产品中80%物料通过的粒度尺寸P80=0.45mm=450μm。

2.4.4 0.15mm邦德球磨功指数的计算。已知：p1=150μm，[F80]=1 940μm，[P80]=450μm，[Gbp]=5.42g/r，代入公式（1）可得：[Wib]=14.39kW·h/st。

由于1st=0.907 2t，因此：[Wib]=14.39/0.907 2=15.86kW·h/t。

2.5 0.075mm邦德功球磨功指数的测定

选定试验筛孔尺寸為0.075mm（即200目），即[p1]=0.075mm=75μm，进行邦德功指数的测定。

2.5.1 试验步骤。①将1 952g试验用矿样装入功指数球磨机中，进行第一次磨矿，设定转数为210 r。②磨矿完毕后，对磨矿产品用0.075mm的筛子进行筛分，筛分后分别称量筛上物和筛下物的重量，并记录。③计算为保证功指数磨机内的矿样重量始终为1 952g而添加的原始矿样的重量，即筛分后筛下物的重量。④计算下一次磨矿功指数球磨机的转数。⑤将筛上物和新添加的原始矿样的重量一起放入功指数球磨机中，设定转数，然后进行磨矿。⑥在连续3个[Gbp]值中，最大值与最小值之差不超过这3个[Gbp]平均值的3%时，则可以认为[Gbp]已达到稳定值，试验达到平衡，结束磨矿。

2.5.2 试验结果。0.075mm邦德球磨功指数的测定的试验结果如表8所示。

在第6、7、8次磨矿时，连续3个[Gbp]值最大值与最小值之差不超过这3个[Gbp]平均值的3%，[Gbp]达到稳定值，试验达到平衡。

计算可得3个[Gbp]平均值，计算结果如表9所示。

由3个[Gbp]平均值计算结果知：0.075mm邦德功指数的测定的试验的[Gbp]=1.82g/r。

2.5.3 最终磨矿产品的粒度特性的测定。取一定重量的最终磨矿产品进行粒度筛析，以测定其粒度特性，结果如表10所示，粒度特性曲线如图3所示。

由0.075mm邦德功指数测定试验最终磨矿产品粒度特性曲线可得：最终磨矿产品中80%物料通过的粒度尺寸P80=0.13mm=130μm。

2.5.4 0.075mm邦德球磨功指数的计算。已知：p1=75μm，[P80]=1940μm，[F80]=130μm，[Gbp]=1.82g/r，代入公式（1）可得：[Wib]=15.52kW·h/st。

由于1st=0.907 2t，因此：[Wib]=15.52/0.907 2=17.11kW·h/t。

3 邦德球磨功指数测定小结

①试验筛孔尺寸为0.15mm（即100目）时，球磨机每一转新生成的试验筛孔以下粒级物料的重量[Gbp]为5.42g/r，球磨机功指数[Wib]为15.86 kW·h/t。

②试验筛孔尺寸为0.075mm（即200目）时，球磨机每一转新生成的试验筛孔以下粒级物料的重量[Gbp]为1.82g/r，球磨机功指数[Wib]为17.11 kW·h/t。

参考文献：

[1]刘建远.关于细磨磨矿邦德功指数的测定和应用[J].矿冶，2017（6）：12-17.

[2]王泽红，周鹏飞，毛朝勇，等.本钢歪头山矿石碎磨特性参数研究[J].金属矿山，2018（3）：71-75.

[3]朱显帮.某铁矿石高压辊磨试验[J].现代矿业，2018（5）：193-195.

[4]侯英，亚海斌，徐亦元，等.高压辊磨超细碎对弓长岭磁铁矿石磨矿能耗的影响[J].现代矿业，2017（8）：112-116.