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1、第一章锡矿石对磨矿的特殊要求云锡公司个旧选厂的锡矿石主要是氧化矿即锡石(SnO2),锡石脆而易碎，表面硬度虽大但易于过粉碎而形成矿泥。由于云锡公司个旧选厂的选别流程部分采用的是摇床重选，粒度过细重力对矿粒的影响减小，分离困难，选别指标下降。现以某锡矿公司的实际生产为例具体说明如下：细粒级，特别是0.037mm以下的细粒级,粒级回收率较低,表1为该公司82年及83年两年的粒级回收率水平。从表中可以看出，表1：某公司锡石各粒级回收率粒级(m)+7474-3737-1919-1010-0年份粒级回收率81.1775.1332.2211.350.651982(%)80.1171.9233.309.70
2、0.871983小于0.0IOmm的粒级基本不能回收(回收率不到1%),0.0100.019mm粒级虽能回收，但回收率很低只有10%左右，所以锡选厂将这两个粒级定为过粉碎粒级是有道理的；0.0190.037mm虽然不是过粉碎粒级，但因粒级较细回收率不到35%；0.0370.074mm粒级回收率较高为71%75%；最有效的是+0.074mm级别，粒级回收率达80%以上。可见过磨的危害很大。过粉碎及过磨严重是锡矿石磨矿中的严重问题。云锡公司个旧选厂的锡矿石由多种矿物组成，且各种矿物的机械性质各不相同，而且差别很大。所以当锡矿石受到磨碎作用时，锡矿物与其它矿物被磨碎的情形差别较大，其中及锡矿物与其它
3、矿物脉石在被磨碎的程度上、形状上等其他方面都不同，这就是锡矿石中的各种矿物在磨碎过程中表现出不同的磨碎行为，这种现象就是锡矿石的选择性磨碎现象。产生选择性磨碎现象的内因是组成矿石的各种矿物机械性质存在差异，外因是磨碎机械的施力大小、施力方式、机械性能以及磨矿机械的操作条件等。利用入磨矿石中各种矿物的机械性质的差异或利用磨碎机械施力状况和机械性能乃至机械操作条件的调节而得到各种矿物不同磨碎行为的磨矿，或者说磨碎行为具有某种选择性的磨矿，均称为选择性磨矿。锡矿石是一种选择性磨碎现象十分显著的矿石，这就要求磨矿能将锡矿物及有用矿物从脉石矿物中单体解离出来并达到一定的粒度，这是进行有效地将锡矿物分选出
4、来的前提，也是选厂中破碎与磨矿的目的。综合上述，由于锡石选择性磨碎现象十分显著，同时又容易产生过粉碎的严重现象，就要求在磨矿过程中尽可能地做到选择性磨矿，即是要达到有用矿物的单体充分解离的目的，而不是矿石粒度的机械减小。同时又要尽可能地减轻过粉碎现象。第二章现厂磨矿中存在问题的分析云锡公司个旧选厂磨矿中存在的问题主要是钢球尺寸过大，导致细磨效率低，有用矿物单体完全解离度不高，同时又导致过粉碎现象十分严重，使得精矿产品的品位和回收率偏低，单位产品的电耗及材料消耗过高。这样既达不到“增收”的效果，又达不到“节支”的目的。该选厂的一段磨13号磨机给矿由于经过前面棒磨机粗磨过，所以粒度比较细，其最大粒
5、度按95%过筛计为0.94mm,第二段11号磨机的给矿由于是一段床的中矿，浓度希，取样时被富集，粗粒比较集中，所以二段磨的给矿最大粒度比一段磨的最大给矿粒度稍微大了一点，按95%过筛计为0.97mm。两段给矿粒度分布在表2、3中列了出来。对于这样细的给矿粒度，根本就用不到80mm直径这么大的钢球。其实采用20mm左右的钢球就基本够了，但是这样细的钢球生产起来不方便，且制造成本又比制造大钢球的成本要高，所以钢球生产商很少或几乎不生产这样的小直径钢球。所以只能寻求中3040mm的钢球，但是客观上说，3040mm的小钢球也很难买到，即使能买到，价格也要比打钢球高30%50%,故公司选厂也不愿意用。这
6、是导致钢球偏大的原因之一。第二个原因是选厂主观上的原因，他们或者认为小钢球尺寸小了会磨不细矿粒，或者认为小钢球不耐磨，加进去几天就完了，消耗量大，或者认为小钢球在磨矿过程中过粉碎严重。要解决钢球尺寸过大的技术问题，首先应该解决好对钢球尺寸的认识问题。从物理现象上看，磨矿过程是一个粒度减小的过程。但从力学实质上看，磨矿过程是一个功能转变过程：磨矿机械对矿石做功，这个功就转变为矿石的变形能，破碎后成为表面能。而磨矿机械的功正是通过钢球来做的：磨机将钢球举升到磨机内较高的位置，使钢球具有足够的位能与动能，当钢球落下打击矿石时即把自身具有的机械能释放出来，对矿石做功，破碎矿石。因此钢球在磨矿中是能量的
7、媒介体，故称磨矿介质，同时也是破碎行为的主体，它传递能量的大小就决定了破碎行为是否发生。对一个尺寸确定的磨机，当钢球上升的高度一定时，钢球传递的能量实际上是由自身的能量决定的，大钢球传递大的能量，小钢球传递小的能量。从现代破碎力学的观点看，矿粒的破碎是由于自身的能量密度超过一定限度时表2：一段给矿粒度分析结果级别mm重量g产率r(%)筛上累计产率Er上(%)筛下累计产率Er下(%)+2.04.50.90.9100-2.0+1.014.02.83.799.1-1.0+0.553.510.714.496.3-0.5+0.315114.022.837.285.6-0.315+0.154145.029
8、.066.262.8-0.154+0.1114.522.989.133.8-0.1+0.07423.54.793.810.9-0.07431.06.21006.2合计500100出现的，而且破碎的方式也与破碎能量的大小有关。这样，钢球传递给矿粒的能量就不是越大越好，而应该是使矿粒按人们的意愿沿矿物晶界面之间解离。传递的能量过大，会使矿粒产生“贯穿破碎”，破碎行为毫无选择性，同时，过大的破碎力也使矿粒产生过粉碎。这种情况下的破碎不是沿矿物结合的晶界面发生，而是在能量最大的方向发生，即这种破碎只能是矿粒粒度的机械减小，而不是使矿物之间相互解离，故不是选矿所要求的。当然传递的能量过小也不行，它不能使
9、破碎行为发生，己作用的破碎能量将在岩体的弹性恢复中丧失，只有在压力的多次作用使岩矿达到疲劳极限时才可能产生破碎行为，这必然多耗能量。钢球尺寸过大及过小均是不合理的，在一定程度上说尺寸过小的危害更大一些。当传递表3：二段给矿粒度分析结果级别mm重量g产率r(%)筛上累计产率Er上(%)筛下累计产率Er卜(%)+2.04.00.800.80100-2.0+1.019.03.804.6099.20-1.0+0.537.07.4012.0095.40-0.5+0.31566.013.2025.2088.00-0.315+0.154118.023.6048.8074.80-0.1540.10138.02
10、7.6076.4051.20-0.10+0.07448.09.6086.0023.60-0.074+0.03762.7212.5498.5414.00-0.037+0.0194.480.9099.441.46-0.0190.0100.420.0899.520.56-0.0102.380.481000.48合计500100的能量精确，刚好使破碎行为沿结合力最弱的矿物晶界面之间发生，因而破碎行为具有良好的选择性。沿矿物之间的结合面解离，这样产生的粒子正是选矿所需要的。而传递能力的精确性正是由钢球尺寸的精确性来决定的：钢球尺寸过大，传递的能量过大。钢球尺寸过大，一方面因打击次数少，使磨不细现象严重，
11、另一方面被打着的矿粒由容易产生过粉碎，故产品中过粗及过细的均较多，产品粒度不均匀。A.F.塔加尔特主编的选矿手册早已指出：大钢球磨损量大，小钢球磨损量小。这与Davis的钢球磨损理论一一钢球的磨损速度与球的体积成正比一一是一致的。球径愈大的磨损愈快，球耗也愈大。长沙矿冶研窕院在齐大山做的小钢球工业试验及昆明理工大学在云锡期北山做的小钢球工业试验均证明，小钢球的单耗比大钢球降低20%以上。因此，认为小钢球不耐磨及消耗大是没多少依据的。认为二段磨中用小钢球时会磨不细也是没多少依据的。无数实验室试验及工业试验均已证实，只要尺寸选择正确，决无磨不细的现象出现，只有细度比大钢球提高的现象。段希祥教授曾经
12、做过牟定及大姚细磨给矿的不连续磨机磨碎试验，其试验结果见表4。证明磨不细现象是钢球尺寸偏大（4Omm以上）及偏小（6mm以下）时严重，尺寸精确时磨不细现象最少。以上分析表明，个旧选厂磨矿中采用过大的钢球，不但在技术上不合理，而且在经济上不合算。表4：牟定二段磨及大姚三段磨给矿的球径与产品细磨试验结果项目球径定二段磨给矿0.4mm大姚三段磨给矿0.3mm磨不细(+0.Ivmm)产率产品(-200目)产率磨不细(+0.Ivmm)产率产品(-200目)产率401.2390.362.0789.56300.7593.690.9092.52200.1298.800.0699.07140.0699.520.
13、0699.769.50.1599.280.0999.556.013.7876.8514.6576.58第三章解决个旧选厂磨矿问题的方向80年代以来，由于矿业不景气及能源价格的持续上涨，磨矿设备大型化的趋势己基本停止，粉碎工作者的注意力开始集中到如何提高磨矿过程的效率、降低能耗及材料消耗方面。其中从磨碎工艺流程，设备改进直至操作参数的调整方面的研究很广泛。值得注意的是从磨矿力学性质方面进行研究以提高磨碎效率开始引起人们的重视。过去只强调不同的矿石性质应该采用不同的工艺，而采用什么样磨碎方法则是很少考虑。但面对磨碎投资大及消耗高的现实，选矿工作者开始认识到不能忽视碎矿磨矿，并开始研究各种特定条件的
14、磨碎工艺。在90年代己有不少人提出，应该针对不同的矿石性质采用不同的磨矿工艺，并认为现代的矿石准备流程主要发展趋势在磨矿过程中增加矿物解离的选择性，以争取在最小的能耗下获得最大的矿物选择性解离。因此，对矿物磨碎规律的研究，增加矿物选择性解离的研究，介质尺寸及形状的研究，减少有价矿物过粉碎的研究，选择破碎作用强的磨矿方法及机械的研究，选择性磨碎回路中的分级设备的研究等均陆续出现，且绝大部分是围绕着选择性磨矿进行的。这方面的成果在当时也逐步应用于磨矿过程并受到较好的效果。目前冶金矿山矿石的磨碎均是依靠磨碎机械，该作业的属性为力学过程，且提高磨矿效率是当代选矿领域研究的一项重要技术课题。而要提高磨矿
15、效率，就要提高这个力学过程的效率。为此仅研究破碎力的大小及方式是不够的，还必须研究破碎的对象一一矿石及矿物的力学性质，研究在破碎力作用下矿石及矿物的破碎规律。只有研究破碎对象的力学性质，破碎过程的研究才具有强的针对性,才有可能取得较好的破碎效果。从矿石及矿物的破碎规律中即可找到减少“不必要破碎”的途径，又可找到提高破碎效率的途径，这同样是节能、节省材料消耗及减少有用矿物损失的一个重要方面。由此可见，以矿物机械性质差异及破碎方法差异为基础的选择性磨矿有着广泛的研究内容极广阔的应用前景，并将成为磨矿领域研究的重要方面。可以预料，选择性磨矿规律的应用将在相当广泛的领域内起到显著提高磨矿效率及降低消耗
16、的重要作用。以上分析表明，选择性磨矿规律的研究及应用，是解决个旧选厂磨矿问题的关键几重要方向之一。如何实现选择性磨矿，首先是要研究清楚被磨物料的力学性质。前面说过,只有研究清楚矿石及矿物的力学性质，选择性破碎的研究及实施才具有准确的针对性，才可能达到真正意义上的“选择性破碎”。在个旧选厂中，磨机的类型及尺寸是一定的，且转速及装球率的变化范围也不大。纵观各方面的因素，要达到选择性破碎的目的，除了要研究矿石及矿物的力学性质外，起决定性作用的因素就是钢球的尺寸问题。正如第二章所述，钢球是磨矿过程中的能量传递媒介体，如果钢球传递的能量不足以产生破碎作用，输入的能量只能使矿块变形，破碎力撤销后矿快恢复原
17、形，在此过程中能量呈热能损失在矿浆中；反之，如果钢球传递的能量过大，使破碎力太大，虽然极容易发生破碎行为，但产生较多的“贯穿破碎”及过粉碎,既使矿物的解离失去选择性，又多耗能量。在磨矿过程中，钢球对矿粒可产生冲击及磨剥两种作用。对一定粒度的矿粒而言，若钢球尺寸过大则在相同装球量的情况下球的个数减少，每次球荷循环对矿粒的打击次数亦相应减少；另一方面，由于球荷总表面积小,矿粒受磨碎的机会减少，因而磨不细级别的产率必然增大。反之，钢球尺寸过小，每次球荷循环对矿粒的打击次数虽然增多，但由于每个钢球的能量小，满足不了破碎矿粒所需要的能量，所以仍然不能有效地磨碎矿粒,磨不细级别也会增多。这就是说，只有钢球
18、尺寸恰当时才能最有效地磨碎矿粒，才能使矿物最好地选择性解离。因此，对于一定粒度及力学性质的物料来说，钢球尺寸过大过小均不好,其间必然存在一个临界值,此即称为最适宜的钢球尺寸。另外，解决个旧选厂磨矿问题的方法之二就是要通过有效途径解决过粉碎的严重问题。其中球直径精确化是必须的途径，其原理在前面已有阐述。另一个途径就是要寻找一种形状适宜、耐磨性好且制造成本又低更能降低过粉碎的磨矿介质来代替钢球。这是由于球形介质对细磨的布适应性决定的：磨矿介质的形状是介质的重要特征之一。在对各种形状的介质（如球、棒、短棒短圆锥、异形及不规则形体）所做的磨矿实验中，结果认为球形及棒形最好。这是因为球和棒的打击作用最好
19、，而且转动性能好，尤其球的转动性能较好，这两类介质中球的表面积比棒小，而棒具有选择性破碎作用。然而由于自身几何特性，球形介质在应用于细磨过程中，除了有效研磨面积大及转动性能好等优势之外，相比较其它形状的细磨介质而言没，也存在着许多的不适应之处。第一，细磨过程对矿物颗粒的破碎主要靠研磨作用来完成，而研磨作用则与介质的有效研磨面积有关。即在破碎力足够的情况下，研磨面积越大，则研磨作用越强，细磨效果也越好。而体积相同的不同几何形体中球形的面积最小，径长比为1的短圆柱体表面积为球体的1.44倍，其他几何形状的表面积也皆大于球体。故相同质量的数种介质中球形的表面积最小。就表面积这一点而言，球形介质是不适
20、合于细磨的。第二，球形介质施力形式不适应。细磨过程一般采用低填充率，以泻落式磨矿方式进行，目的是便于产生磨剥力，减少强烈的冲击力。而钢球本身与矿粒的接触形式为强烈冲击形式为过粉碎，与所需的破碎力不适应。第三，球形介质不适应解离性磨矿物质要求。金属矿磨矿的目的是使有用矿物与脉石矿物相互解离，即金属矿磨矿属于解离性磨矿。由于选别手段受矿粒大小的影响，要求磨矿在提高单体解离度的基础上，还应尽量减轻过粉碎。而以点接触形式破坏物体的球形介质选择性破碎作用最差，由于细磨提高研磨面积的需要决定了细磨需要小尺寸球介质，球的数量必然大大增加，由此也导致了过粉碎级别的大幅度增加，使磨矿产品粒度特性不好，不利于后续
21、的选别作业。第四，球形介质不利于细磨介质成本的降低。由钢球的生产加工过程来看，小钢球的成本必然高于大钢球，一般小钢球成本比大钢球高30%-50%o而细磨又要求使用小尺寸钢球。尽管小尺寸钢球的使用可能导致产品解离度的提高，并由此提高生产率及降低介质消耗，但由此节约的经济效益可能被小钢球升高的成本抵消，不利于生产成本的大幅度降低，与节能降耗的要求不相适应。正是基于上述球形介质应用于细磨过程的布适应性，开发并采用适合于细磨特性的其它形状的磨矿介质，是提高细磨效率的一条途径。综合第三章，解决个旧选厂磨矿问题的两个方向：一是实现矿石及矿物的选择性破碎以达到单体的充分解离。具体是要研窕矿石的力学性质及钢球
22、尺寸的精确化Q二是要减少磨矿的过粉碎。具体是要求采用形状适宜、细磨效率高、过粉碎轻、耐磨且制造成本低的介质来代替钢球。第四章个旧选厂磨矿介质的优化研究4.1矿石的力学性质研究岩石单轴压缩变形试验报告昆明理工大学矿物加工工程系工程名称云锡磨矿工艺优化单位岩石单岩石产名称锡地矿云锡矿山技术及执行GB/T50266-99标准编号试件尺寸(cm)长X宽极限载荷(Kg)抗压强度(Kg/cm2)平均强度(Kg/cm2)割线弹性模量Eso(XIO5Kg/cm2)Eso平均值(XIO5Kg/cm2)割线泊松比U50割线泊松比U50平均值Sn-I4.164.22107076103.400.21Sn-24.22X
23、4.322661414597.800.23Sn-34.03X4.00161119999146.005.060.280.32Sn-44.09X4.15118286972.900.64Sn-54.30X4.16143788035.200.27式样干燥试件由表中内容可见，云锡矿山的单锡矿平均极限抗压强度为914Kgc112,综合其它数据可知，其为中硬矿石，性脆且易碎。4.2一段磨钢球尺寸精确化研究金属矿粗磨一般是指将1225Inm碎矿最终产品磨至O.30.15mm的作业。由于金属矿磨矿的主要目的是使有用矿物与脉石矿物分离，同时也要使矿物颗粒达到选矿设备处理的粒度要求。因而，粗磨作业必须围绕着这一目的
24、进行研究，即在使矿物解离的同时使产品粒度尽可能均匀。4.2.1粗磨钢球尺寸现状及球径精精确化理论的提出物料粉碎过程是一个内能增大的过程，增加的能量靠磨机来提供。由于磨机无法直接对物料做功，因而需依靠磨矿介质来做媒介。常用的磨矿介质有钢球、钢棒、砾石等，国外金属矿粗磨以棒磨机为主，这主要是基于钢棒的选择性破碎作用，而国内则受技术习惯的影响，除铝锡矿及极少数矿山粗磨采用棒磨机，大部分选矿厂粗磨作业采用球磨机。但由于缺乏科学而成熟的理论指导，以及采用的球径公式误差较大，或受国情及习惯的影响，导致我国粗磨机球径比国外偏大20%以上。由于球磨机内钢球与矿石为点接触，球径过大，导致破碎力过大，矿石易沿打击
25、力最大的方向发生贯穿破碎，而不是沿结合力较弱的不同矿物晶界面破裂，破碎过程无选择性，显然不符合以有用矿物与脉石矿物分离为主要目的的解理性磨矿的基本要求；而且破碎力大还易导致被破碎的矿粒过粉碎严重，同时因球直径大使同样装球率下球的个数减少，破碎概率降低，矿粒的磨不细级别产率高，即过大球直径导致磨矿产品粒度的不均匀加剧，这一点又不符合选别设备对磨矿产品粒度的要求。因而球径过大对金属矿粗磨是有害的。当然，球径过小也不适合金属矿磨矿，因矿石需经钢球反复打击至疲劳极限时才能破碎，磨矿效率低。所以只要球径精确，即在精确的破碎力下打击矿石，提高矿石沿不同矿物晶界面破裂的可能性，由此改善矿石的解离性及产品粒度
26、特性，从而提高破碎概率及磨机处理量，这才符合解离性磨矿的基本要求。4.2.2精确化确定的方法实现磨机球径精确化需具备两点：磨机初装球精确化及补加球精确化。这里由于时间不足只研究了初装球精确化。但由于常用的钢球尺寸确定公式多为经验公式，存在与磨矿目的不相符、考虑因素过分简单及适用范围窄的缺陷，而无法使球径确定精确化；补加球则很大程度上依赖于操作人员的经验，方法繁琐，而效果不显著，没有生命力。因而必须采用科学性强且简单的方法。通过岩矿实际所需破碎力的大小来精确确定球径是球径精确化理论的基础。即通过研究碎磨矿中自然矿块即不规则矿块的抗破坏性能，以此作为岩矿实际所需的破碎力，而不是以工程中常用的岩矿标
27、准试件的抗破坏性能来代表岩矿抗破碎力。试验证明，同等大小的矿块中，不规则矿块抗压强度仅占标准试件的30%50%o在此基础上，采用球径半理论公式（1）来计算磨机给矿中不同粒级矿石所需的球径。这一计算结果往往较磨机原装球球径有大幅度降低。Db=K（）5224J,k.d.（1）1-hVOpeD0其中D-所需的钢球直径（cm）；磨机转速率（%）;ffi-矿石的极限抗压强度，Kgfcm2,。压=100f,f为岩矿的普氏硬度系数；Pe一钢球的有效密度（gcm3）,Pe-Ps-Pn，PS为钢球密度（gcm3）,为矿浆密度(gc),i二，4为矿石密度(gcm),(c+,(l-c)C为矿浆重量百分浓度(%)；D
28、0-球荷“中间缩聚层”直径,D=2R,R0=JSpZ=i2()2R1及Rz分别为最外层(即磨机内半径)及最内层球半径，K1_R29RlKe与转速率、充填率有关，KC值据给定条件可参见段希祥所著选择性磨矿及其应用(冶金工业出版社，1991)181页表109；df-磨机给矿粒度(95%过筛计的最大粒度)(cm)；K-其他影响因素的综合修正系数，可参见段希祥所著选择性磨矿及其应用(冶金工业出版社，1991)181页表110。4.2.3一段磨所需球径精确化计算一段磨13号磨机DXL=L5X2.4m,其临界转速生=34.54(转/分)其实际转速n=28(转/分)转速率=0.8107钢球密度Ps=7.8(
29、g/cm3)；。压=914000(gfcm2)D=150(cm)充填率=0.40；矿石密度%=3.33(gc?)df=0.094(cm)查表得K=3.53;Kc=0.619,所以D。=124.74cm。C=O.65；pf=5.97(gcm3)将这些数据代入(1)式计算得Db=2.308cm=23.08mm4.2.4球径精确化磨矿的特点经过曹亦俊和段希祥在某磁赤铁矿、某钮钛磁铁矿及某金矿的粗磨机的磨矿研究，可以看出，与原装补球方法相比，精确化装球有如下优点:4.2.4.1球径有大幅度降低表6不同方法下初装球径比较mm地点最大球径加权平均球径原装球精确装球原装球精确装球某磁赤铁矿120120100
30、.790某帆钛磁铁矿1251009674某金矿100909567.54.2.4.2选择性磨矿作用更强矿石是由多种矿物组成的集合体，只有经过破碎将这些矿物分开后，才能通过选矿实现进一步的分离。由于这些矿物力学性质的差异，导致在磨矿过程中存在着选择性破碎现象。一般情况下，需要回收的金属矿物，或者像金属硫化矿性脆易碎，或者似金属氧化物虽硬度高但性脆，它们均比主要的脉石矿物石英易磨碎。但由于磨机中的破碎施力体与矿石为点接触，破碎过程中无选择性，若球径过大，则破碎力过大，使有用矿物与脉石矿物在被打击后均能破裂，不能有效地利用有用矿物与脉石矿物的力学差异。而球径精确后，由于球径变小，打击力变小，在磨矿过程
31、中难以磨碎硬度大的脉石矿物，即使脉石矿物在磨矿产品粗粒级别中更加集中。表7为不同装球条件下磨机分级溢流中铁金属分布特征（帆钛磁铁矿），由表7结果可以看出，0.2mm以上级别中，精确化装球磨矿产品品位比原装球有较大降低，而同时因球径变小，磨矿产品中过粉碎级别也降低。这使磨矿产品中易选级别产率升高，金属分布更集中。表中0.20.037mm易选级别精确装球金属分布率达69.08%,比原装球66.01%高出3.07%,这种因球径精确而使选择性磨矿作用更强的现象无疑将有利于后续选别作业。4.2.4.3 球径精确化对磨矿产品单体解离度及磨机处理能力的影响球径精确化后，由于球径减小，使同样装球率下钢球数量增
32、多，磨矿循环中对矿石的打击次数变多，又此引起破碎概率的提高，即生产能力的提高。同时，由于介质对矿石施加的破碎力更精确，矿石易沿矿石内部缺陷及矿物界面破裂，宏观上体现为细级别产率降低，磨矿产品单体解离度升高的现象。表8为不同装球条件下帆钛磁铁矿磨矿产品单体解离度测定结果，由表8可知，精确化装球后表7不同装球磨矿分级溢流铁分布/%级别mm精确装球原装球产率品位金属分布率产率品位金属分布率+0.38.5217.644.778.7717.895.14-0.3+0.29.1527.408.268.0728.147.43-0.2+0.158.6531.969.117.2031.397.40-OJ5+0.1
33、018.5234.2520.9015.9734.3117.94-0.10+0.07410.0534.4411.4111.2734.8112.84-0.074+0.03724.0534.9127.0623.6735.9127.83-0.037+0.0198.8828.528.358.4628.847.99-0.01912.1823.749.5416.5924.7113.43合计100.030.34100.0100.030.54100.0表8不同装球下铁矿物单体解离度/%级别mm精确装球原装球产率铁矿物单体解离度产率铁矿物单体解离度0.38.2547.489.9025.81-0.3+0.29.50
34、75.7710.0061.05-0.2+0.157.8089.096.9076.15-OJ5+0.1019.3589.6313.0081.51-0.10+0.07410.2090.7910.6093.08-0.07444.9096.2351.1593.69合计100.087.89100.082.30磨机处理量(th)98.3481.83在处理量大幅度提高的同时，磨矿产品中磨不细级别及过分碎级别产率均比原装球减小，即粒度分布向中间易选级别集中，有用矿物单体解离度也有很大提高。但要注意的是，球径精确化后生产能力提高，如果不增加处理量而是采用低的处理量，则产品细度提高，过磨及过粉碎加重，使选矿指标反
35、而下降，这不是精确化带来的问题，而是操作不配套的问题。4.2.4.4 球径精确化对选别作业、球耗等的影响由于球径精确化可以改善磨矿产品质量，提高有用矿物单体解离度，因此它必然有利于后续选别作业，表9为球径精确化前后选矿厂生产指标，显然球径精确化以后选别指标有较大改善。表9球径精确化前后选矿厂生产指标/%地点项目球径精确化前球径精确化后某帆钛磁铁矿原矿品位30.4430.50精矿品位51.1751.48尾矿品位13.3912.93回收率75.9076.99某金矿原矿品位(gt)4.2833.560尾渣品位(gt)1.4741.140浸出率65.5867.98某磁赤铁矿选矿效率球径精确化后提高3.
36、66%表10球磨机球耗变化地点球径精确化前/(Kgt)球径精确化后/(KgZt)精确化后比精确化前下降幅度/%某帆钛磁铁矿0.6450.5839.61某金矿3.552.9716.34某磁赤铁矿0.9320.72722.00表10为球径精确化前后磨机球耗变化，由于球径精确化以后磨机处理能力上升，碎球率也因球径减小而降低，因此球耗必然有所下降。同时，球径精确化后，磨机功耗、噪音等也有所降低。4.3 一段磨矿钢球最佳球径试验一段床回收率占全厂回收率的70%80%,对全厂起着举足轻重的作用，所以改善一段磨矿的产品质量十分重要，对一段磨开展球径精确化研究十分必要。实验室里一段磨实验所用的矿样采自于个旧选
37、矿厂一段磨13号磨机的螺旋分级机返砂，并以此作为一段磨的给矿，其筛分后粒度分布如表2所列。以95%过筛计，此一段磨13号磨机给矿的最大粒度。3=0.94mmo此次实验选用050mm、040mm、030mm、020mm、15mm09.6mm不同直径的6种钢球分别在实验室DXL=I60180mm的中心排料磨机中进行最佳球径磨矿试验，每次称取矿样500克，以65%的磨矿浓度进行磨矿，磨矿时间都是10分钟，并对各自的磨矿产品进行筛分，其各自的筛分结果分别如下：表11050mm钢球磨矿产品筛分结果级别重量g产率八)筛上累计产率(%)筛下累计产率(%)+0.33.200.640.64100.00-0.3+
38、0.1557.3011.4612.1099.36-0.15+0.10121.3024.2636.3687.90-0.10+0.07458.0011.6047.9663.64-0.074260.2052.04100.0052.04合计500.0100.00级别重量g产率7(%)筛上累计产率(%)筛下累计产率(%)+0.31.000.200.20100.00-0.3+0.1526.505.305.5099.80-0.15+0.10111.5022.3027.8094.50-0.10+0.07469.0013.8041.6072.20-0.074292.0058.40100.0058.40合计500
39、.00100.00表13030mm钢球磨矿产品筛分结果级别重量g产率7(%)筛上累计产率/(%)筛下累计产率/(%)+0.30.500.100.10100.00-0.3+0.1513.502.702.8099.90-0.15+0.10101.0020.2023.0097.20-0.10+0.07478.5015.7038.7077.00-0.074306.5061.30100.0061.30合计500.00100.00表1420mm钢球磨矿产品筛分结果级别重量g产率7(%)筛上累计产率(%)筛下累计产率(%)+0.32.000.400.40100.00-0.3+0.154.000.801.20
40、99.60-0.15+0.1061.0012.2013.4098.80-0.10+0.07477.5015.5028.9086.60-0.074355.5071.10100.0071.10合计500.00100.00表1515mm钢球磨矿产品筛分结果级别重量g产率7(%)筛上累计产率/(%)筛下累计产率/(%)+0.35.001.001.00100.00-0.3+0.151.500.301.3099.00-0.15+0.1022.004.405.7098.70-0.10+0.07450.5010.1015.8094.30-0.074421.0084.20100.0084.20合计500.001
41、00.00表1609.6mm钢球磨矿产品筛分结果级别重量g产率7(%)筛上累计产率(%)筛下累计产率(%)+0.336.007.207.20100.00-0.3+0.1512.002.409.6092.80-0.15+0.1022.504.5014.1090.40-0.10+0.07431.506.3020.4085.90-0.074398.0079.60100.0079.60合计500.00100.00现以钢球直径为横坐标，以磨矿产品中一0.074mm产率为纵坐标作图:图4-1钢球直径与磨矿产品中一0.074mm产率的关系示意图由图4-1表明，用。15mm钢球磨矿时一200目产率最高。说明。
42、15mm是最佳球径，与前面的半理论公式计算的直径23.08mm相差很少，这由实验证明了半理论公式(1)计算钢球直径是十分精确的。4.4 二段磨钢球尺寸精确化研究个旧选厂二段磨的产品是最终的磨矿产品，它的磨矿效率、磨矿产品性质的好坏，对紧随其后的各项选别作业将会产生直接且重要的影响，对精矿的品位和回收率等其他选别指标的高低起着大的作用。二段磨在整个选厂里是不可忽视的一个环节。所以实现二段磨钢球尺寸的精确化也是重要且突出的。在这里首先又用半理论公式（1）计算二段磨所需钢球的直径；二段磨U号磨机尺寸DXL=L2X2.4m；转速28转/分;所以其临界转速支二38.61转/分；其转速率-=28/28.6
43、1=0.7251；R1=O.6m=60cm,由此计算Dll=90.56cm,查表得K=3.48;df=0.097cm；其他参数和一段磨一样。代入（1）式计算得Db=2.563cm=25.63mmo4.5二段磨钢球最佳球径试验这次试验借鉴了一段磨最佳球径试验的结果，最大给矿粒度一段磨为。W（13）=0.94mm;二段磨0皿（1】）二097mm,两者相差很小，所以估计其最佳球径也会在015mm左右，所以只做030mm、020mm、15mm09.6mm的球径试验，方法与一段磨钢球最佳尺寸试验相同。现将其各自的磨矿产品的筛分分析结果列出如下:表1730mm钢球磨矿产品筛分结果级别重量g产率7(%)筛上累计产率(%)筛下累计产率(%)+0.30.500.100.10100.00-0.3+0.159.001.801.9099.90-0.15+0.1091.0018.2020.1098.10-0.10+0.07485.0017.0037.1079.90-0.074314.5062.90100.0062.90合计500.00100.00表18020mm钢球磨矿产品筛分结果级别重量g产率7(%)筛上累计产率/(%)
