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影響立磨機(jī)磨礦效果的因素眾多，主要有介質(zhì)材質(zhì)、形狀、外形尺寸、充填率、給料粒度和濃度、磨礦時(shí)間、主軸轉(zhuǎn)速、螺旋直徑、螺距等，單因素或多因素綜合作用尚缺乏統(tǒng)一規(guī)律或公式可循，影響設(shè)備選型和設(shè)計(jì)。本試驗(yàn)保持其他因素一致，探索研究礦漿濃度及磨礦時(shí)間對(duì)產(chǎn)品細(xì)度的影響規(guī)律。
出自：何建成 ，盧世杰 ，周宏喜 ，袁樹禮 ，孫小旭 ’2
(1．北京礦冶研究總院，北京100160；2．北礦機(jī)電科技有限責(zé)任公司，北京100160)

1 實(shí)驗(yàn)室模型與參數(shù)
1．1 實(shí)驗(yàn)室模型
試驗(yàn)所采用的立式攪拌磨礦系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖1所示，包括電機(jī)、上部軸、中部軸、螺旋軸等傳動(dòng)裝置、支架、磨機(jī)筒體以及扭矩傳感器、信息采集分析終端和自動(dòng)控制裝置等。

1．2 物料性質(zhì)
本研究選取的磨礦物料為普通石英砂，其主要礦物成分是SiO2，SiO2含量90％ ～99％，F(xiàn)e20 含量0．06％ ～0．02％ ，硬度7，密度為2．8 g／cm ，堆積密度約1．6 g／cm。，粒度組成如表1所示。

1．3 主要運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)
試驗(yàn)中，除了給礦濃度以外，其余所有參數(shù)保持一致，試驗(yàn)用立磨機(jī)簡(jiǎn)體有效容積3l L，介質(zhì)充填率30％，添加量約為72．9 kg。根據(jù)礦山實(shí)際應(yīng)用情況，試驗(yàn)礦漿濃度為40％ 、45％ 、50％ 、55％ 、60％ 。
2 試驗(yàn)結(jié)果與分析
2．1 試驗(yàn)結(jié)果
目前，國(guó)內(nèi)外立磨機(jī)多用于二段或再磨流程，細(xì)度方面一般對(duì)一75、一45或一38 m粒級(jí)含量有要求，少數(shù)更細(xì)者對(duì)一23 Ixm粒級(jí)含量有要求，因此試驗(yàn)中著重考察產(chǎn)品中一75、一45、一38、一23 m粒級(jí)含量隨濃度的變化關(guān)系。每個(gè)濃度礦樣磨礦時(shí)間36 min，間隔2 min取樣一次，取樣方式為溢流取樣。利用激光粒度儀分析所有取樣的粒度組成，五種濃度樣品分析結(jié)果如圖2所示。

2．2 結(jié)果分析
根據(jù)圖2所示試驗(yàn)結(jié)果，磨礦2 min時(shí)，一75、- 45、一38以及一23 pLm含量與原礦相比明顯增加，這一方面是設(shè)備研磨作用的結(jié)果，但磨礦時(shí)間較短，研磨作用有限；另一方面更重要的是設(shè)備分級(jí)作用的結(jié)果，立磨機(jī)磨礦產(chǎn)品從簡(jiǎn)體上部溢流而出，很好
地利用了設(shè)備本身的重力分級(jí)作用，且筒體越高，分級(jí)作用越好。因此，為了更好地研究礦漿濃度及磨礦時(shí)間的影響，以磨礦時(shí)間t=2 min時(shí)產(chǎn)品粒度情況作為試驗(yàn)細(xì)度考察的重要參照。

磨礦時(shí)間相同時(shí)，在40％ 一60％濃度范圍內(nèi)，礦漿濃度越低，細(xì)粒級(jí)含量越多。根據(jù)圖2a中一75m含量變化曲線可以看出，磨礦時(shí)間少于12 min時(shí)，礦漿濃度越小，產(chǎn)品粒級(jí)越細(xì)，時(shí)間大于12 min時(shí)，不同濃度粒度差距逐漸減小，磨礦時(shí)間達(dá)到36min時(shí)，各濃度磨礦產(chǎn)品中一75 m含量基本一致。文中將不同濃度礦漿某產(chǎn)品粒級(jí)含量基本一致的磨礦時(shí)間稱為“濃度平衡時(shí)間”，符號(hào)表示為 ，其中表示粒度含量要求，如果要求的是一75 m的含量，則 值為一75。根據(jù)圖2b、2c、2d，磨礦時(shí)間為36min時(shí)，不同濃度中一45、一38、一23“m含量尚有一定差距，產(chǎn)品細(xì)度越細(xì)，差距越大。根據(jù)試驗(yàn)<T_45<T_38<T．23。 對(duì)應(yīng)的細(xì)度可表征在特定條件下設(shè)備的最大磨礦能力，當(dāng)立磨機(jī)磨礦產(chǎn)品粒度要求接近對(duì)應(yīng)細(xì)度時(shí)，可適當(dāng)增加磨礦濃度。

礦漿濃度相同時(shí)，磨礦時(shí)間越長(zhǎng)，產(chǎn)品中細(xì)粒級(jí)含量越高；但隨時(shí)問延長(zhǎng)，其增長(zhǎng)率逐漸減小，表明礦物越細(xì)越難磨。
實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，受礦物單體解離度等因素影響，產(chǎn)品細(xì)度不一定越細(xì)越好，區(qū)間含量滿足一定要求時(shí)即能完全解離。對(duì)某粒級(jí)區(qū)間含量有要求，可以有效避免過磨和能量浪費(fèi)。工業(yè)經(jīng)?？疾焖膫€(gè)典型粒度區(qū)間一75+45、一45+38、一38+30、一30+23 m產(chǎn)品含量與時(shí)間濃度關(guān)系如圖3所示，與圖2所示一75、一45、一38、一23汕m含量隨時(shí)間延長(zhǎng)不斷增加不同，各粒級(jí)區(qū)間含量最大值出現(xiàn)在中間某一時(shí)問，同時(shí)，最大值對(duì)應(yīng)時(shí)間隨濃度增大有增大趨勢(shì)，工業(yè)實(shí)踐中可綜合考慮能耗及細(xì)度等要求選擇立磨機(jī)的參數(shù)。


3 結(jié)論
1)磨礦時(shí)間越長(zhǎng)，產(chǎn)品粒度越細(xì)，但增加率越來越小，表明礦物越細(xì)越難磨。受條件限制，實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)為開路磨礦，工業(yè)實(shí)踐中需考慮附加分級(jí)設(shè)備情況綜合確定磨礦時(shí)間。
2)40％ ～60％磨礦濃度范圍內(nèi)礦漿濃度越低，產(chǎn)品細(xì)度越細(xì)；但隨磨礦時(shí)間延長(zhǎng)，濃度對(duì)細(xì)度影響的差距越來越小。工業(yè)應(yīng)用中可根據(jù)細(xì)度要求及設(shè)備型號(hào)，適當(dāng)加大磨礦濃度。
3)隨時(shí)間變化，某粒級(jí)區(qū)間含量先增大后減小，即最大值出現(xiàn)在中問某一時(shí)間；最大值對(duì)應(yīng)時(shí)間隨濃度變大有增大趨勢(shì)。工業(yè)實(shí)踐中可綜合考慮能耗及細(xì)度等要求選擇立磨機(jī)的型號(hào)及參數(shù)。
4)試驗(yàn)中磨礦時(shí)間長(zhǎng)，產(chǎn)品粒度范圍廣，對(duì)工業(yè)用立磨機(jī)選型具有一定參考價(jià)值。