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某矿山深部矿石球磨功指数和可磨度测定研究

2021-01-05李光胜朱幸福陈艳波于淙权

中国金属通报 2020年12期
关键词:原矿筛分磨矿

李光胜,徐 超,朱幸福,陈艳波,于淙权

(山东黄金矿业科技有限公司选冶实验室分公司,山东 烟台 261441)

碎磨过程中矿石粒度的减小与能量消耗存在一定关系,主要的碎磨能耗学说有雷廷格尔(Rittinger)面积学说、基克(F.Kick)体积学说、邦德(Bond)与王文东第三破碎学说,其中与磨矿过程紧密相关的是邦德(Bond)与王文东第三破碎学说[1]。Bond 功指数是影响磨矿效果的一个极为重要的因素[2]。

磨矿功指数的测定对磨机直径、球磨介质直径以及磨机转数等参数的确定具有重要意义[3]。

1 样品制备

试验样品为某矿山深部矿石,用于磨矿功指数测定和可磨度测定。矿石在粗碎(颚式破碎机)碎至-10mm、细碎(对辊破碎机)碎至-2mm,混匀后采用割环法进行缩分,缩分后样品储存备用。

2 磨矿功指数测定

2.1 基础试验条件

试验入料 : <2.36mm(-8目)。

试验物料堆比重: 1.580g/cm3。

试验磨机负荷 : 1106.0g(700cm3×1.580g/cm3)。

2.2 试验入料粒度分析

按照生产要求80%通过的产品粒度,取相应的最大产品粒度P1=150μm。球磨功指数试验入料粒度分析见表1。

表1 磨矿功指数入磨原矿粒度筛分结果表

由表1可知入磨原矿中已经达到产品粒度要求的物料含量R0=22.08%。按照原矿筛分结果绘制原矿粒度分析见图1。

图1 磨矿功指数入磨原料粒度分析图

经插值法计算得出原矿80%通过的粒度值F80=960(μm)。

2.3 磨矿数据

第一个磨矿循环中球磨机运转转数取产品粒度150μm对应的筛目数值,测定试验数据记录见表2。

最后三个循环的循环负荷平均值为248.8%,符合250%±5%的标准;Gbp最大值与最小值之差为0.003,不大于平均值ΔGbp的3%。本次实验进行7个磨矿循环即达到平衡。

纳入标准:(1)年龄>18岁;(2)症状与体征符合L5-S1椎间盘突出相关的根性疼痛,腿痛重于腰痛;(3)X线片、CT及MRI检查证实为L5S1节段腰椎间盘突出且无腰骶椎异常者;(4)经8~12周正规保守治疗效果不佳甚至加重者;(5)患者及家属知情同意且无其他手术禁忌证者。

2.4 产品粒度分析

将达到平衡的最后3个循环的磨矿产品混合均匀筛分后进行粒度分析,结果见表3。

表3 磨矿功指数产品粒度筛分结果表

由表3可知磨矿产品-200目物料含量48.55%,产品粒度分析见图2。

表2 磨矿功指数测定试验数据记录表

图2 磨矿功指数产品粒度分析曲线图

经插值法计算得出产品80%通过的粒度值P80=119(μm)。

2.5 功指数数值计算

功指数计算:

式中:

P1—产品100%通过的粒径 150μm。

Gbp—每转净生成量 1.412g/r。

P80—产品80%通过的粒径 119μm。

F80—初始入料80%通过的粒径 960μm。

3 深部矿石相对可磨度测定

分别针对石英脉矿石和深部矿石取5个代表性样品进行磨矿细度分析。固定实验条件:锥形球磨机,矿量1kg,浓度为70%;差异实验条件:磨矿时间分别为9min,12min,15min,18min,21min。数据详见下表4。

表4 石英脉矿石和深部矿石磨矿细度测定试验结果

按照磨矿筛分结果绘制磨矿曲线对比图详见图3。

图3 石英脉矿石和深部矿石磨矿细度曲线对比图

经插值法计算,石英脉矿石磨至要求细度-200目占55%所需时间为11.05min,深部矿石所需时间为11.77min。以石英脉矿石为标准计算深部矿石的相对可磨度为:

K=t0/t=663s/706s=0.94<1

说明深部矿石较石英脉矿石难磨。

4 结论

(1)深部矿石球磨功指数测定表明,在最大产品粒度P1=150μm,给矿中80% 物料能通过的粒度大小为960μm,磨矿平衡时筛下产品中80%物料能通过的粒度大小为119 μm,每一转所生成Gbp为1.412 g/r,通过计算得出Bond球磨功指数为19.65 kW·h/t。

(2)以石英脉矿石为标准计算深部矿石的相对可磨度为0.94。

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