立式攪拌磨、礫磨實(shí)驗(yàn)與工業(yè)應(yīng)用

1、1立式攪拌磨新型磨礦介質(zhì)研究立式攪拌磨新型磨礦介質(zhì)研究吳彩斌教授、博士吳彩斌教授、博士江西理工大學(xué)江西理工大學(xué)江西省礦業(yè)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室江西省礦業(yè)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 20162016年年5 5月月21-2221-22日日2016全國(guó)選礦前沿技術(shù)會(huì)議全國(guó)選礦前沿技術(shù)會(huì)議2匯報(bào)提綱匯報(bào)提綱一、研究背景一、研究背景二、頑石可磨性能二、頑石可磨性能三、頑石磨礦實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)三、頑石磨礦實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)四、頑石磨礦工業(yè)試驗(yàn)四、頑石磨礦工業(yè)試驗(yàn)五、經(jīng)濟(jì)效益分析五、經(jīng)濟(jì)效益分析3一、研究背景一、研究背景l(fā)1、立式攪拌磨的用途、立式攪拌磨的用途又稱塔式磨粗精礦再磨：銅、鐵中礦再磨：4一、研究背景一、研究背景l(fā)2、立磨機(jī)的裝補(bǔ)

2、球制度、立磨機(jī)的裝補(bǔ)球制度磨礦介質(zhì)：鍛鋼球鋼球尺寸：25:20:15=5:4:1補(bǔ)加球采用25mm鋼球單耗按0.2kg/t原礦添加再磨細(xì)度：-45m80%鋼球不能被排出選礦廠在鋼球添加方面做了許多努力！ 5一、研究背景一、研究背景 尋求可替代鋼球的立磨機(jī)惰性介質(zhì)！尋求可替代鋼球的立磨機(jī)惰性介質(zhì)！l3 3、問題分析、問題分析每天消耗1.3t,鋼球成本高鐵質(zhì)污染，降低有用礦物表面選擇性，造成回收率降低；鋼球失圓率大，影響磨礦細(xì)度；再磨過程次生細(xì)泥多，影響精礦過濾6l 解決兩個(gè)問題？頑石的硬度如何？頑石是否適應(yīng)磨礦？自磨有何規(guī)律？二、頑石可磨性能二、頑石可磨性能 1 1、頑石來源：、頑石來源：半自磨

3、機(jī)排礦半自磨機(jī)排礦u 光滑，近橢圓形、光滑，近橢圓形、棱形，比表面積大棱形，比表面積大7 頑石分級(jí)：u 1020mmu 2030mmu 3040mmu 4050mmu 50mmRMT-150C型試驗(yàn)機(jī)型試驗(yàn)機(jī)二、頑石可磨性能二、頑石可磨性能l 2、頑石的力學(xué)性能測(cè)定二、頑石可磨性能二、頑石可磨性能8頑石大小/mm抗壓強(qiáng)度/kg/cm2抗壓強(qiáng)度/Mpa普氏硬度f1020303.067 30.31 3.03 2030241.592 24.16 2.42 3040279.756 27.98 2.80 4050237.715 23.77 2.38 50149.788 14.98 1.50 頑石f值為4

4、以下，有一定硬度。頑石越大，硬度越低！l 3、頑石壓力測(cè)定結(jié)果二、頑石可磨性能二、頑石可磨性能9實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)室10L立磨機(jī)立磨機(jī)實(shí)驗(yàn)室磨機(jī)類型實(shí)驗(yàn)室磨機(jī)類型二、頑石可磨性能二、頑石可磨性能l 4、頑石自磨實(shí)驗(yàn)：立磨機(jī)頑石自磨實(shí)驗(yàn)：立磨機(jī)10頑石損失量與磨礦時(shí)間的關(guān)系頑石損失量與磨礦時(shí)間的關(guān)系不同磨礦時(shí)間的頑石磨損粒度分布不同磨礦時(shí)間的頑石磨損粒度分布l 5、立磨機(jī)、立磨機(jī)頑石自磨實(shí)驗(yàn)頑石自磨實(shí)驗(yàn)-磨礦時(shí)間磨礦時(shí)間二、頑石可磨性能二、頑石可磨性能磨礦時(shí)間2min3min4min5min6min-45m91.7392.6293.6293.6894.48頑石磨損率/%0.860.891.31.52.1

5、11頑石損失量與充填率的關(guān)系頑石損失量與充填率的關(guān)系不同充填率的頑石磨損粒度分布不同充填率的頑石磨損粒度分布二、頑石可磨性能二、頑石可磨性能l5、立磨機(jī)、立磨機(jī)頑石自磨實(shí)驗(yàn)頑石自磨實(shí)驗(yàn)-頑石充填率頑石充填率充填率30%40%50%60%70%-45m91.4391.7593.8495.6495.40頑石磨損率/%0.220.830.950.911.1812實(shí)驗(yàn)室磨機(jī)類型實(shí)驗(yàn)室磨機(jī)類型二、頑石可磨性能二、頑石可磨性能l 6、頑石自磨實(shí)驗(yàn)：錐形磨機(jī)頑石自磨實(shí)驗(yàn)：錐形磨機(jī)實(shí)驗(yàn)室錐形磨機(jī)實(shí)驗(yàn)室錐形磨機(jī)13錐形磨機(jī)中頑石自磨磨損率及磨損細(xì)度與自磨時(shí)間的關(guān)系錐形磨機(jī)中頑石自磨磨損率及磨損細(xì)度與自磨時(shí)間的關(guān)

6、系 實(shí)驗(yàn)條件：水量為實(shí)驗(yàn)條件：水量為300ml，充填率，充填率50%，頑石大小為，頑石大小為4050mm。 時(shí)間/min粒級(jí)/mm102030400.182.20 1.94 2.09 2.67 0.180.1253.71 2.01 1.00 1.02 0.1250.07416.37 10.16 7.68 6.14 0.0740.04513.89 17.09 12.61 10.43 0.0450.0383.85 4.47 5.85 6.85 0.038 59.97 64.34 70.77 72.88 合計(jì)100100100100-45m細(xì)度/%63.82 68.80 76.61 79.74 頑石

7、磨損率/%1.31 2.81 4.11 4.76 l6、錐形磨機(jī)、錐形磨機(jī)頑石自磨實(shí)驗(yàn)頑石自磨實(shí)驗(yàn)-自磨時(shí)間自磨時(shí)間二、頑石可磨性能二、頑石可磨性能14錐形磨機(jī)中頑石自磨磨損率及磨損細(xì)度與充填率的關(guān)系錐形磨機(jī)中頑石自磨磨損率及磨損細(xì)度與充填率的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)條件：自磨時(shí)間為實(shí)驗(yàn)條件：自磨時(shí)間為20min，水量為，水量為1000ml，頑石大小為，頑石大小為40mm。 充填率%粒級(jí)/mm40%50%60%70%0.183.87 2.88 2.25 2.36 0.180.1252.47 3.77 2.69 3.31 0.1250.07414.39 13.69 13.32 11.40 0.0740.045

8、11.70 11.02 11.76 10.12 0.0450.0384.28 5.13 4.32 4.99 0.038 63.28 63.50 65.67 67.81 合計(jì)100100100100-45m細(xì)度/%67.56 68.63 69.98 72.81 頑石磨損率/%5.85 4.12 2.30 1.83 二、頑石可磨性能二、頑石可磨性能l6、錐形磨機(jī)、錐形磨機(jī)頑石自磨實(shí)驗(yàn)頑石自磨實(shí)驗(yàn)-充填率充填率15錐形磨機(jī)中頑石自磨磨損率及磨損細(xì)度與水量的關(guān)系錐形磨機(jī)中頑石自磨磨損率及磨損細(xì)度與水量的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)條件：自磨時(shí)間為實(shí)驗(yàn)條件：自磨時(shí)間為20min，充填率，充填率50%，頑石大小為，頑石大小

9、為4050mm。 水量ml粒級(jí)/mm200（96.6%）300（95%）400（93%）500（90%）0.181.11 0.83 0.84 1.62 0.180.1251.00 1.16 1.33 1.18 0.1250.0747.09 8.20 7.62 8.41 0.0740.04513.73 13.25 11.25 12.20 0.0450.0383.99 5.96 4.61 5.48 0.038 73.09 70.61 74.35 71.11 合計(jì)100100100100-45m細(xì)度/%77.08 76.57 78.97 76.59 頑石磨損率/%1.582.172.542.92二、

10、頑石可磨性能二、頑石可磨性能l6、錐形磨機(jī)、錐形磨機(jī)頑石自磨實(shí)驗(yàn)頑石自磨實(shí)驗(yàn)-磨礦濃度磨礦濃度16實(shí)驗(yàn)室磨機(jī)類型實(shí)驗(yàn)室磨機(jī)類型二、頑石可磨性能二、頑石可磨性能l 7、頑石自磨實(shí)驗(yàn)：筒形磨機(jī)頑石自磨實(shí)驗(yàn)：筒形磨機(jī)實(shí)驗(yàn)室圓筒形磨機(jī)實(shí)驗(yàn)室圓筒形磨機(jī)17圓筒形磨機(jī)中頑石自磨磨損率及磨損細(xì)度與自磨時(shí)間的關(guān)系圓筒形磨機(jī)中頑石自磨磨損率及磨損細(xì)度與自磨時(shí)間的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)條件：圓筒形磨機(jī)，自磨時(shí)間為實(shí)驗(yàn)條件：圓筒形磨機(jī)，自磨時(shí)間為20min，充填率，充填率50%，頑石大小為頑石大小為3040mm, ,轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速233r/min。 時(shí)間/%粒級(jí)/mm10203040500.183.65 0.34 0.25 0.18

11、 0.16 0.180.1252.08 1.01 1.02 0.18 0.31 0.1250.0746.25 4.36 3.56 2.17 1.73 0.0740.04510.94 7.38 5.34 5.60 3.94 0.0450.0383.13 5.03 2.04 2.53 3.46 0.038 73.96 81.88 87.79 89.35 90.39 合計(jì)100100100100100-45m細(xì)度/%77.08 86.91 89.82 91.88 93.86 頑石磨損率/%0.99 1.54 2.02 2.85 3.26 l7、圓筒形磨機(jī)、圓筒形磨機(jī)頑石自磨實(shí)驗(yàn)頑石自磨實(shí)驗(yàn)-自磨時(shí)間

12、自磨時(shí)間二、頑石可磨性能二、頑石可磨性能18圓筒形磨機(jī)中頑石自磨磨損率及磨損細(xì)度與充填率的關(guān)系圓筒形磨機(jī)中頑石自磨磨損率及磨損細(xì)度與充填率的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)條件：自磨時(shí)間為實(shí)驗(yàn)條件：自磨時(shí)間為20min，水量為，水量為100ml，頑石大小為，頑石大小為3040mm, ,轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速233r/min。 充填率/%粒級(jí)/mm40455055600.180.31 0.99 2.07 0.84 2.40 0.180.1250.31 0.33 0.83 0.42 0.48 0.1250.0742.45 1.97 3.31 3.36 3.85 0.0740.0457.36 5.59 6.20 5.88 9.62 0

13、.0450.0384.60 3.62 3.31 3.78 3.85 0.038 84.97 87.50 84.30 85.71 79.81 合計(jì)100100100100100-45m細(xì)度/%89.57 91.12 87.60 89.50 83.65 頑石磨損率/%2.11 1.76 1.26 1.12 0.90 二、頑石可磨性能二、頑石可磨性能l7、圓筒形磨機(jī)、圓筒形磨機(jī)頑石自磨實(shí)驗(yàn)頑石自磨實(shí)驗(yàn)-充填率充填率19圓筒形磨機(jī)中頑石自磨磨損率及磨損細(xì)度與水量的關(guān)系圓筒形磨機(jī)中頑石自磨磨損率及磨損細(xì)度與水量的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)條件：自磨時(shí)間為實(shí)驗(yàn)條件：自磨時(shí)間為20min，充填率，充填率50%，頑石大小為，

14、頑石大小為3040mm, ,轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速233r/min。 水量/ml粒級(jí)/mm100（95%）200（90%）300（86%）400（82.8%）0.180.00 1.01 2.08 1.10 0.180.1251.53 1.01 1.04 1.10 0.1250.0741.15 2.69 5.21 2.94 0.0740.0456.49 7.74 9.38 8.09 0.0450.0383.82 3.03 5.21 4.41 0.038 87.02 84.51 77.08 82.35 合計(jì)100 100 100 100 -45m細(xì)度/%90.84 87.54 82.29 86.76 頑石磨損率

15、/%1.36 1.54 1.49 1.41 二、頑石可磨性能二、頑石可磨性能l7、圓筒形磨機(jī)、圓筒形磨機(jī)頑石自磨實(shí)驗(yàn)頑石自磨實(shí)驗(yàn)-磨礦濃度磨礦濃度20 頑石有一定硬度頑石有一定硬度，但，但f f值為值為4以下以下，硬度偏低。，硬度偏低。 不同頑石大小，不同頑石大小，硬度有差異硬度有差異。 頑石在各條件下的頑石在各條件下的自磨磨損率均不超過自磨磨損率均不超過6%。 頑石自身磨損產(chǎn)生細(xì)度頑石自身磨損產(chǎn)生細(xì)度-45m-45m均大于均大于62%。其中。其中立磨立磨 圓筒形球磨機(jī)圓筒形球磨機(jī) 錐形球磨機(jī)！錐形球磨機(jī)！二、頑石可磨性能二、頑石可磨性能8、頑石自磨實(shí)驗(yàn)結(jié)論頑石自磨實(shí)驗(yàn)結(jié)論頑石是可以作為磨礦介

16、質(zhì)的頑石是可以作為磨礦介質(zhì)的！21-0.045mm含量及損失量隨時(shí)間的變化含量及損失量隨時(shí)間的變化1、頑石磨礦時(shí)間實(shí)驗(yàn)頑石磨礦時(shí)間實(shí)驗(yàn)三、頑石介質(zhì)磨礦試驗(yàn)三、頑石介質(zhì)磨礦試驗(yàn)頑石磨礦時(shí)間頑石磨礦時(shí)間也不能太長(zhǎng)！也不能太長(zhǎng)！22-0.045mm含量及損失量變化規(guī)律含量及損失量變化規(guī)律2、頑石磨礦充填率實(shí)驗(yàn)頑石磨礦充填率實(shí)驗(yàn)三、頑石介質(zhì)磨礦試驗(yàn)三、頑石介質(zhì)磨礦試驗(yàn)頑石充填率也頑石充填率也不能太高！不能太高！60%足夠！足夠！23-0.045mm含量及損失量隨磨礦濃度的變化含量及損失量隨磨礦濃度的變化3、頑石磨礦濃度實(shí)驗(yàn)頑石磨礦濃度實(shí)驗(yàn)三、頑石介質(zhì)磨礦試驗(yàn)三、頑石介質(zhì)磨礦試驗(yàn)高濃度磨礦不高濃度磨礦不

17、一定是最佳的！一定是最佳的！65%就行就行濃度低會(huì)造濃度低會(huì)造成旋流器容成旋流器容積不夠！積不夠！24-0.045mm含量及損失量隨給礦量的變化含量及損失量隨給礦量的變化4、頑石磨礦處理量實(shí)驗(yàn)頑石磨礦處理量實(shí)驗(yàn)三、頑石介質(zhì)磨礦試驗(yàn)三、頑石介質(zhì)磨礦試驗(yàn)處理量的多寡處理量的多寡影響細(xì)度！影響細(xì)度！25自磨后自磨后自磨前自磨前磨礦后磨礦后 將混合頑將混合頑石表面涂部分石表面涂部分油漆，進(jìn)行頑油漆，進(jìn)行頑石自磨及頑石石自磨及頑石磨礦實(shí)驗(yàn)，觀磨礦實(shí)驗(yàn)，觀察其表面的磨察其表面的磨損情況。損情況。5、頑石磨礦磨損實(shí)驗(yàn)頑石磨礦磨損實(shí)驗(yàn)三、頑石介質(zhì)磨礦試驗(yàn)三、頑石介質(zhì)磨礦試驗(yàn)26頑石組成入磨前重量/g入磨后重量

18、/g頑石損失量/g損失率/%相對(duì)損失率/%60256.6254.32.30.04 0.90 6050439.4435.83.60.06 0.82 50401258.71249.49.30.16 0.74 403015421487.854.20.94 3.51 30201644.51644.7-0.20.00 -0.01 實(shí)驗(yàn)室取混合頑石實(shí)驗(yàn)室取混合頑石5766.9g，充填率為，充填率為50%，礦樣，礦樣500g，磨礦濃度為，磨礦濃度為60%，磨礦，磨礦10min。 混合頑石粒級(jí)磨損試驗(yàn)結(jié)果混合頑石粒級(jí)磨損試驗(yàn)結(jié)果 6、頑石磨礦磨損實(shí)驗(yàn)頑石磨礦磨損實(shí)驗(yàn)三、頑石介質(zhì)磨礦試驗(yàn)三、頑石介質(zhì)磨礦試驗(yàn)三、

19、頑石介質(zhì)磨礦試驗(yàn)三、頑石介質(zhì)磨礦試驗(yàn)277、頑石磨礦產(chǎn)品測(cè)試頑石磨礦產(chǎn)品測(cè)試三、頑石介質(zhì)磨礦試驗(yàn)三、頑石介質(zhì)磨礦試驗(yàn)?zāi)サV介質(zhì)磨礦介質(zhì)頑石鋼球Fe離子含量離子含量g/L0.490.73 礦漿中鐵離子含量測(cè)定礦漿中鐵離子含量測(cè)定 磨礦產(chǎn)品中鐵磨礦產(chǎn)品中鐵EDSEDS測(cè)定測(cè)定項(xiàng)目項(xiàng)目頑石磨礦排礦鋼球磨礦排礦S 62.0454.56Fe 28.1328.28O 9.4116.71Cu 0.420.45Fe：S1:2.21:1.9246810keV0510152025 cps/eV S Fe Fe O Cu Cu 246810keV0510152025 cps/eV S Fe Fe O Cu Cu 28

20、立磨機(jī)給礦立磨機(jī)給礦頑頑石石鋼鋼球球表面光滑度表面絮狀物表面腐蝕表面電位7、頑石磨礦產(chǎn)品測(cè)試頑石磨礦產(chǎn)品測(cè)試三、頑石介質(zhì)磨礦試驗(yàn)三、頑石介質(zhì)磨礦試驗(yàn) 磨礦產(chǎn)品磨礦產(chǎn)品SEMSEM測(cè)定測(cè)定29不同不同pH下頑石、鋼球磨礦產(chǎn)品動(dòng)電位圖下頑石、鋼球磨礦產(chǎn)品動(dòng)電位圖7、頑石磨礦產(chǎn)品測(cè)試頑石磨礦產(chǎn)品測(cè)試三、頑石介質(zhì)磨礦試驗(yàn)三、頑石介質(zhì)磨礦試驗(yàn) 磨礦產(chǎn)品磨礦產(chǎn)品ZetaZeta測(cè)定測(cè)定30四、頑石磨礦工業(yè)試驗(yàn)四、頑石磨礦工業(yè)試驗(yàn)1、工業(yè)試驗(yàn)效果分析工業(yè)試驗(yàn)效果分析31對(duì)比指標(biāo)對(duì)比指標(biāo)鋼球磨礦鋼球磨礦頑石磨礦頑石磨礦立磨立磨排礦排礦旋流器旋流器溢流溢流旋流器旋流器沉砂沉砂立磨立磨排礦排礦旋流器旋流器溢流溢流

21、旋流器旋流器沉砂沉砂-75m89.97 96.12 75.25 72.1997.0465.18-45m56.03 82.47 34.29 39.9784.0428.68-10m10.14 19.11 5.78 7.4215.034.684510m45.89 63.37 28.51 32.5569.0124四、頑石磨礦工業(yè)試驗(yàn)四、頑石磨礦工業(yè)試驗(yàn)回路粒度分布前后對(duì)比回路粒度分布前后對(duì)比1、工業(yè)試驗(yàn)效果分析工業(yè)試驗(yàn)效果分析32旋流器溢流粒度分布旋流器溢流粒度分布四、頑石磨礦工業(yè)試驗(yàn)四、頑石磨礦工業(yè)試驗(yàn)u易選粒級(jí)含量增加5.64%u平均粒度加粗11.86% 1、工業(yè)試驗(yàn)效果分析工業(yè)試驗(yàn)效果分析33四

22、、頑石磨礦工業(yè)試驗(yàn)四、頑石磨礦工業(yè)試驗(yàn)分級(jí)效率前后對(duì)比分級(jí)效率前后對(duì)比1、工業(yè)試驗(yàn)效果分析工業(yè)試驗(yàn)效果分析運(yùn)行運(yùn)行工況工況立磨立磨水力旋流器水力旋流器q-325 /t/m3.h新生新生-45m /%循環(huán)負(fù)荷循環(huán)負(fù)荷%質(zhì)效率質(zhì)效率%量效率量效率%頑石磨礦頑石磨礦1.1215.39189.6052.35 63.18 鋼球磨礦鋼球磨礦0.9421.75132.5547.7364.48提高值提高值0.18-6.3657.054.62-1.3提高幅度提高幅度%19.15 -29.24 43.04 9.68 -2.02 34旋流器溢流旋流器溢流中中Cu分布率分布率旋流器溢流銅金屬分布旋流器溢流銅金屬分布1

23、、工業(yè)試驗(yàn)效果分析工業(yè)試驗(yàn)效果分析四、頑石磨礦工業(yè)試驗(yàn)四、頑石磨礦工業(yè)試驗(yàn)u銅金屬分布率更加均勻，有利于選別；u銅金屬分布率更加均勻，也有利于過濾；u金和銀元素的分布與銅相同。35項(xiàng)目2014.1-10月2014.9月2015.7月2015.8月2015.1-82015.9-10月原礦Cu品位0.3850.3790.3590.3590.3630.363二段回收率-91.4390.7791.2191.0892.63Cu回收率83.6784.5584.2485.1684.7485.65S給礦中Cu品位0.2040.1930.2000.1710.1800.1552、浮選指標(biāo)對(duì)比浮選指標(biāo)對(duì)比四、頑石磨礦工業(yè)試驗(yàn)四、頑石磨礦工業(yè)試驗(yàn)在原礦品位和S給礦中銅品位降低的情況下，銅硫分離中銅的回收率和銅總回收率均達(dá)到歷史最好的水平。363、頑石工業(yè)試驗(yàn)?zāi)サV產(chǎn)品測(cè)試頑石工業(yè)試驗(yàn)?zāi)サV產(chǎn)品測(cè)試四、頑石磨礦工業(yè)試驗(yàn)四、頑石磨礦工業(yè)試驗(yàn) 接觸角（旋流器溢流）接觸角（旋流器溢流）u頑石：旋流器溢流接觸角大小為86.5；u鋼球：旋流器溢流接觸角大小為83.05。u頑石磨礦后礦物的可浮性好于鋼球磨礦。 373、頑石工業(yè)試驗(yàn)?zāi)サV產(chǎn)品測(cè)試頑石工業(yè)試驗(yàn)?zāi)サV產(chǎn)品測(cè)試四、頑石磨礦工業(yè)試驗(yàn)四、頑石磨礦工業(yè)試驗(yàn) ZetaZeta（旋流器溢流）（旋流器溢流