转速率对磨矿细度的影响

转速率对磨矿细度的影响

王杰 1 杨鑫 2

包钢钢联股份有限公司巴润矿业分公司 内蒙古包头市 014080

摘要：球磨机的转速率是影响磨矿细度的关键因素之一，提高转速后，能提高处理矿石的能力，但球磨机能耗并未增加，这一现实在理论上也已得到了充分证实。可见，提高球磨机转速，对节能降耗，为矿山带来经济效益有重大意义。基于此，本文通过对某铜矿进行不同转速率下的磨矿试验研究，详细分析了转速率对磨矿细度的影响规律。

关键词：转速率；磨矿细度；影响

磨矿作业在选矿工业中占有及其重要的地位，因此，为了提高磨矿细度，可通过调整球磨机频率，改变球磨机转速，对比研究球磨机排矿细度随转速变化的规律，通过实验研究分析找出取得最优细度时的球磨机最合适转速，以此来提高球磨机的磨矿效率，进一步提高入浸细度，以达到降低氰渣品位、提高氰化回收率的目的。

一、磨矿简介

磨矿作业是在磨机筒体内进行的，筒体内装有磨矿介质。磨矿介质随着筒体的旋转而被带到一定的高度后，由于介质的自重而下落。于是装在筒体内的矿石就受到介质冲击力的作用；另外由于磨矿介质在筒体内沿筒体轴心的公转与自转，在磨矿介质之间及其与筒体接触区又产生对矿石的挤压和磨剥力，从而将矿石磨碎。其目的是使组成矿石的有用矿物与脉石矿物达到最大限度的解离，以提供粒度上符合下一选矿工序要求的物料。另外，磨矿是选矿厂中一个极重要的作业，磨矿产品质量的好坏直接影响选别指标的高低。

二、转速试验

1、试验矿样。矿样采用某铜矿两段磨沉砂，该矿密度3.21～3.35g/cm³，单轴抗压强度 =871.775kg/cm²，不规则矿块 =373.8kg/cm²，矿石泊松比 =0.28，普式硬度系数f=10～12，矿石为中硬偏软，中等韧性。

该矿经实验室分级别浮选试验结果表明，-0.037mm以下产率太高会严重影响到浮选效果，-0.15+0.037mm级别范围内浮选指标最高。将+0.15mm以上作为过粗级别，-0.037mm以下作为过粉碎级别，-0.15+0.037mm作为合格级别。

2、试验器具。SY5000-G3D744变频器，XMQ-24090锥形球磨机，量筒，标准套筛，秒表。

3、矿样粒度分布。原矿主要分布在-0.15+0.074mm及+0.15mm，其中-0.074mm占24.55％，过粉碎-0.037mm占10.5％。

三、试验结果

给矿量500g，磨矿时间4min，浓度61％，钢球充填率40％。使钢球发生离心运动的最小转速，即磨机的临界转速 =42.4/ =86.55 r/min。本试验中转速n分别为66、76、80、87、96、105、129r/min，根据转速率 ×100％，可得对应转速率分别为76％、100％、149％。试验结果见表1～3。

表1 转速率76％时磨矿产品粒度分布

由表1的磨矿产品粒度分布可知，-0.074mm产率为53．33％，过粗级别+0.15mm产率为26.05％，合格级别-0.15+0.037mm产率52.02％，过粉碎级别-0.037mm产率21.93％。从磨矿产品粒度组成上看，合格级别产率较高，但-0.074mm产率较少。

表2 转速率100%时磨矿产品粒度分布

由表2的磨矿产品粒度分布可知，-0.074mm产率为77.57％，过粗级别+0.15mm产率为2.82％，合格级别-0.15+0.037mm产率54.04％，过粉碎级别-0.037mm产率43.14％。与上一组试验结果比较，-0.074mm产率继续增加，但过粗级别产率增加，合格级别产率减少，过粉碎级别产率增加。

表3转速率149%时磨矿产品粒度分布

由表3的磨矿产品粒度分布可知，-0.074mm产率为37.97％，过粗级别+0.15mm产率为40.02％，合格级别-0.15+0.037mm产率48.41％，过粉碎级别-0.037mm产率11.57％。与上一组试验结果比较，-0.074mm产率减少，过粗级别产率增加，合格级别产率减少，过粉碎级别产率减少。

通过实验可知：当转速率由76％增加到100％时，-0.074mm产率增大；过粗级别+0.15mm产率减小的速度很快，合格级别-0.15+0.037mm产率增大，但过粉碎级别-0.037mm产率也增大。

当转速率由100％增加到149％时，-0.074mm产率减小；过粗级别+0.15mm产率增大，合格级别-0.15+0.037mm产率减小，过粉碎级别-0.037mm产率也减小。

理论上认为球磨机最适宜的转速率在 =76％～88％之间选取，并且在转速率超过100％时，球磨机内钢球做离心运动，没有磨矿作用。然而通过试验，当球磨机超过100％时，仍然有磨矿作用。其原因包括：在临界转速公式 =42.4/

中，把钢球视为质点，回转半径以筒体内半径计算，以及忽略衬板的厚度。 是使最外层球不发生离心化的最高转速，并且假定在磨矿介质与磨机衬板之间无滑动，而实际工作中却存在，在摩擦力和离心力共同作用下，形成了磨机中复杂的物料分布现象。由于上述原因，即使转速率达到100％依然存在磨矿作用。当使转速率超过100％时，部分钢球做离心运动，但还有部分钢球没有离心，而是做抛落运动，对矿粒存在打击作用。

四、结论

实际工作中球磨机最适宜转速率高于理论值。

1、如果以磨矿细度-0.074mm产率评价磨矿效果，那么转速率为111％时为最佳值81.85％.

2、如果以合格级别-0.15+0.037mm产率评价磨矿效果，那么转速率92％时为最佳值67.90％。

3、如果以过粉碎-0.037mm产率评价磨矿效果，在既保证过粗、过细级别较少，同时合格级别含量也相对较多的情况下，转速率88％时为最佳值36.37％。

参考文献：

[1]刘丁强.合理提高磨机转速的实践与体会[J].大宝山科技，2015(04):10-12．

[2]张志胜.磨机临界转速的再讨论[J].矿山机械，2015(01):15-16．