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话说选矿之 ‖ 影响磨矿效率的因素

2022-06-30 阅读次数:

在评价磨矿机的工作质量时,应考虑单位功率所处理的矿料量,即(t原矿/kw·h)或(新生-0.074mm t /kw·h)。这个指示叫磨矿效率。此指标愈高生产率愈高,耗费愈小。

影响磨矿效率的因素归纳起来主要有:磨矿机构造和转速率,矿石性质、操作条件三大方面。其中,对生产现场而言,磨矿机的构造是固定的,应视为不变因素,因此,对现场操作人员来说,矿石性质和操作是主要的,是决定性影响因素。

1.磨矿机的构造和转速率

1.1 磨矿机筒体直径和长度

磨矿机的直径越大矿石受到的冲击和磨剥的作用越大,磨矿机的生产率就越高,单位能耗也越低;反之,磨矿机的生产率就越低,电耗也就越大,当球机直径一定时,筒体越长,球磨机容积增加,磨矿机生产率相应提高并有利于细磨作用。但筒体太长,矿石被磨碎的时间过长,会产生过粉碎现象,并且使磨矿机单位容积的生产率下降。

磨矿机筒体的直径和长度决定了磨矿机的有效容积,一般说来,长度与直径之比在0.78~2的范围内。

1.2 衬板类型

用平滑衬板的磨矿机生产率常比用不平滑衬板磨矿机的低,使用过厚的衬板会减少磨矿机的有效容积,生产率降低,衬板磨损后磨矿机内直径将增大,这时,钢球的充填率会显得偏低,应适当地增加装球量,以提高磨矿机的生产率。

1.3 转速率

选矿厂的磨矿机几乎都处在临界转速以下工作,适当地提高磨矿机的转速,可增加生产能力,但是,不可片面地追求高转速磨矿。

当转速提得过高,机械振动和部件磨损加剧,能耗上升,磨矿介质和衬板损耗量加大,设备寿命降低。

2.矿石性质

给矿粒度越粗,磨矿机的生产率和效率越低。矿石硬度越大,越难磨,磨矿机的生产率越低。

3.操作条件

3.1 给矿的均匀性

包括两个含义,一是给矿量稳定,二是给矿粒度的组成稳定,给矿量越稳定,粒度组成变化越小,给矿越均匀,给矿的均匀直接影响磨矿分级作业的稳定性。

磨矿机应保持均匀给矿,不适当地增加给矿量会使磨矿机产品粒度变粗,返砂量增加,可能引起磨矿机“胀肚”(过负荷),此时,应立即减少或停止给矿,适当提高旋流器溢流浓度(减少返砂量)等来降低磨矿机的负荷。待恢复正常后,再正常给矿,给矿量不足时,排矿浓度变稀,排矿粒度变细,返砂量减少。当球磨机负荷(总给矿)不足时,将发生球与衬板冲击的响声,如不及时增加给矿量会造成磨矿介质和衬板的无益损耗。

在给矿量不变时,给矿粒度的增大或变小所产生的现象与给矿量增多或减少时相类似。熟练的磨矿操作工应根据给矿粒度变化及时地采取措施:一般是给矿粒度变粗时,相应减少给矿量和给水量;反之,当给矿粒度变细时,可适当加大给矿量和给水量。

3.2 磨矿浓度(即排矿浓度)

磨矿浓度直接影响筒体内矿浆的流动性和输送矿粒的能力,也影响磨矿介质作用的发挥。

磨矿机内的水一旦减少,磨矿浓度就会提高,于是,产生以下一连串的反应:

(1)单位时间内给入磨矿机的矿浆容积减少,矿石在磨矿机内停留的时间延长,矿石将被磨得更细,过粉碎相应增多。

(2)矿浆粘度大和流动性差都会使钢球的阻力增大,钢球的打击效果降低,且粗、细粒夹带现象严重,降低磨矿效果。严重时,导致磨矿机“胀肚”,磨矿过程就被破坏。

相反,降低磨矿浓度也会产生一连串的反应:

(1)单位时间给入磨矿机的矿浆容积增加,矿石在磨矿机内的停留时间缩短,磨矿机排矿中粗粒级增加。

(2)矿将粘度和密度都小,钢球的冲击力较大,对磨矿有利;但矿粒在磨矿机内流动速度加快,受钢球冲击的机会减少,磨矿效率降低。

由此可见,磨矿浓度既不能过高也不能过低,通常为60%~80%,操作中,要根据矿石性质,调节好给、排矿端补加水量,保持磨矿浓度在合适范围。

3.3 磨矿介质充填率

充填率是反映球磨机内所装钢球容积占磨矿机容积的百分比,也叫装球率,不同直径与转速的磨矿机有不同的极限装球率。在临界转速以内操作时装球通常是35%~45%,在一定的充填率范围内,装球愈多,生产率愈高,功率消耗也愈大,但装球过多,在运转时,球与球之间会产生干涉,破坏球的正常运动,磨矿效率降低,球耗也增加,装球量少,充填率低,磨矿效率亦降低。

磨矿机的充填率测定可用下列经验公式计算:

            φ = 50-127d/D×%                          

图  1

式中:b——球荷表面到球磨机中心的距离

b = a-D/2 mm                  

D——球磨机内直径,mm;

a——球磨机球荷表面到球磨机上部筒体的最高点距离,mm。

3.4 钢球配比

给入球磨机的矿石通常总是由粗、细和硬软不一的矿粒组成的。对于粗而硬的矿石,碎磨时需要较大的打击力,故应添加直径较大钢球;对于细而软的矿石,磨碎时则以研磨为主,故应添加较小直径的钢球,生产现场要根据试验结果确定合适的钢球配比,即要求每种钢球的比例应当与适合于它磨细的那一级物料的比例相当,才能达到满意的磨矿效果。矿粒直径d与它所需的球径D据F·C   

邦德的经验公式为D=25.4 ,mm,d -80 为按80%过筛计的最大粒度,mm 。

3.5 返砂量(即循环负荷)

对一定的矿石性质而方,磨矿分级作业要有一个合适的返砂量。

返砂量的大小及其粒度的粗细,不仅关系着分级过程的质量也直接影响着磨矿机的生产能力及工作状况。提高返砂量,在不破坏过程平衡(即单位时间内总给矿量和排矿量相等)的条件下,能提高矿石通过磨矿机的速度,缩短矿粒在磨矿机内的停留时间,从而有利于减少过粉碎和提高磨矿机的生产能力,但返砂量过高,常因作业不稳定而导致磨矿机“胀肚”现象。