立式攪拌磨、礫磨實驗與工業(yè)應用

1、1立式攪拌磨新型磨礦介質研究立式攪拌磨新型磨礦介質研究吳彩斌教授、博士吳彩斌教授、博士江西理工大學江西理工大學江西省礦業(yè)工程重點實驗室江西省礦業(yè)工程重點實驗室 20162016年年5 5月月21-2221-22日日2016全國選礦前沿技術會議全國選礦前沿技術會議2匯報提綱匯報提綱一、研究背景一、研究背景二、頑石可磨性能二、頑石可磨性能三、頑石磨礦實驗室試驗三、頑石磨礦實驗室試驗四、頑石磨礦工業(yè)試驗四、頑石磨礦工業(yè)試驗五、經(jīng)濟效益分析五、經(jīng)濟效益分析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、立磨機的裝補

2、球制度、立磨機的裝補球制度磨礦介質：鍛鋼球鋼球尺寸：25:20:15=5:4:1補加球采用25mm鋼球單耗按0.2kg/t原礦添加再磨細度：-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惰性介質！尋求可替代鋼球的立磨機惰性介質！l3 3、問題分析、問題分析每天消耗1.3t,鋼球成本高鐵質污染，降低有用礦物表面選擇性，造成回收率降低；鋼球失圓率大，影響磨礦細度；再磨過程次生細泥多，影響精礦過濾6l 解決兩個問題？頑石的硬度如何？頑石是否適應磨礦？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、機排礦半自磨機排礦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：u 1020mmu 2030mmu 3040mmu 4050mmu 50mmRMT-150C型試驗機型試驗機二、頑石可磨性能二、頑石可磨性能l 2、頑石的力學性能測定二、頑石可磨性能二、頑石可磨性能8頑石大小/mm抗壓強度/kg/cm2抗壓強度/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、頑石壓力測定結果二、頑石可磨性能二、頑石可磨性能9實驗室實驗室10L立磨機立磨機實驗室磨機類型實驗室磨機類型二、頑石可磨性能二、頑石可磨性能l 4、頑石自磨實驗：立磨機頑石自磨實驗：立磨機10頑石損失量與磨礦時間的關系頑石損失量與磨礦時間的關系不同磨礦時間的頑石磨損粒度分布不同磨礦時間的頑石磨損粒度分布l 5、立磨機、立磨機頑石自磨實驗頑石自磨實驗-磨礦時間磨礦時間二、頑石可磨性能二、頑石可磨性能磨礦時間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系頑石損失量與充填率的關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、立磨機頑石自磨實驗頑石自磨實驗-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實驗室磨機類型實驗室磨機類型二、頑石可磨性能二、頑石可磨性能l 6、頑石自磨實驗：錐形磨機頑石自磨實驗：錐形磨機實驗室錐形磨機實驗室錐形磨機13錐形磨機中頑石自磨磨損率及磨損細度與自磨時間的關系錐形磨機中頑石自磨磨損率及磨損細度與自磨時間的關

6、系 實驗條件：水量為實驗條件：水量為300ml，充填率，充填率50%，頑石大小為，頑石大小為4050mm。 時間/min粒級/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100100100100-45m細度/%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、錐形磨機頑石自磨實驗頑石自磨實驗-自磨時間自磨時間二、頑石可磨性能二、頑石可磨性能14錐形磨機中頑石自磨磨損率及磨損細度與充填率的關系錐形磨機中頑石自磨磨損率及磨損細度與充填率的關系 實驗條件：自磨時間為實驗條件：自磨時間為20min，水量為，水量為1000ml，頑石大小為，頑石大小為40mm。 充填率%粒級/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100100100100-45m細度/%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、錐形磨機頑石自磨實驗頑石自磨實驗-充填率充填率15錐形磨機中頑石自磨磨損率及磨損細度與水量的關系錐形磨機中頑石自磨磨損率及磨損細度與水量的關系 實驗條件：自磨時間為實驗條件：自磨時間為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/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100100100100-45m細度/%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、錐形磨機頑石自磨實驗頑石自磨實驗-磨礦濃度磨礦濃度16實驗室磨機類型實驗室磨機類型二、頑石可磨性能二、頑石可磨性能l 7、頑石自磨實驗：筒形磨機頑石自磨實驗：筒形磨機實驗室圓筒形磨機實驗室圓筒形磨機17圓筒形磨機中頑石自磨磨損率及磨損細度與自磨時間的關系圓筒形磨機中頑石自磨磨損率及磨損細度與自磨時間的關系 實驗條件：圓筒形磨機，自磨時間為實驗條件：圓筒形磨機，自磨時間為20min，充填率，充填率50%，頑石大小為頑石大小為3040mm, ,轉速轉速233r/min。 時間/%粒級/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100100100100100-45m細度/%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、圓筒形磨機頑石自磨實驗頑石自磨實驗-自磨時間

12、自磨時間二、頑石可磨性能二、頑石可磨性能18圓筒形磨機中頑石自磨磨損率及磨損細度與充填率的關系圓筒形磨機中頑石自磨磨損率及磨損細度與充填率的關系 實驗條件：自磨時間為實驗條件：自磨時間為20min，水量為，水量為100ml，頑石大小為，頑石大小為3040mm, ,轉速轉速233r/min。 充填率/%粒級/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100100100100100-45m細度/%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、圓筒形磨機頑石自磨實驗頑石自磨實驗-充填率充填率19圓筒形磨機中頑石自磨磨損率及磨損細度與水量的關系圓筒形磨機中頑石自磨磨損率及磨損細度與水量的關系 實驗條件：自磨時間為實驗條件：自磨時間為20min，充填率，充填率50%，頑石大小為，

14、頑石大小為3040mm, ,轉速轉速233r/min。 水量/ml粒級/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100 100 100 100 -45m細度/%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、圓筒形磨機頑石自磨實驗頑石自磨實驗-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)生細度頑石自身磨損產(chǎn)生細度-45m-45m均大于均大于62%。其中。其中立磨立磨 圓筒形球磨機圓筒形球磨機 錐形球磨機！錐形球磨機！二、頑石可磨性能二、頑石可磨性能8、頑石自磨實驗結論頑石自磨實驗結論頑石是可以作為磨礦介

16、質的頑石是可以作為磨礦介質的！21-0.045mm含量及損失量隨時間的變化含量及損失量隨時間的變化1、頑石磨礦時間實驗頑石磨礦時間實驗三、頑石介質磨礦試驗三、頑石介質磨礦試驗頑石磨礦時間頑石磨礦時間也不能太長！也不能太長！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、頑石磨礦充填率實驗頑石磨礦充填率實驗三、頑石介質磨礦試驗三、頑石介質磨礦試驗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、頑石磨礦濃度實驗頑石磨礦濃度實驗三、頑石介質磨礦試驗三、頑石介質磨礦試驗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%就行就行濃度低會造濃度低會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、頑石磨礦處理量實驗頑石磨礦處理量實驗三、頑石介質磨礦試驗三、頑石介質磨礦試驗處理量的多寡處理量的多寡影響細度！影響細度！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，進行頑油漆，進行頑石自磨及頑石石自磨及頑石磨礦實驗，觀磨礦實驗，觀察其表面的磨察其表面的磨損情況。損情況。5、頑石磨礦磨損實驗頑石磨礦磨損實驗三、頑石介質磨礦試驗三、頑石介質磨礦試驗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 實驗室取混合頑石實驗室取混合頑石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。 混合頑石粒級磨損試驗結果混合頑石粒級磨損試驗結果 6、頑石磨礦磨損實驗頑石磨礦磨損實驗三、頑石介質磨礦試驗三、頑石介質磨礦試驗三、

19、頑石介質磨礦試驗三、頑石介質磨礦試驗277、頑石磨礦產(chǎn)品測試頑石磨礦產(chǎn)品測試三、頑石介質磨礦試驗三、頑石介質磨礦試驗磨礦介質磨礦介質頑石鋼球Fe離子含量離子含量g/L0.490.73 礦漿中鐵離子含量測定礦漿中鐵離子含量測定 磨礦產(chǎn)品中鐵磨礦產(chǎn)品中鐵EDSEDS測定測定項目項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、立磨機給礦立磨機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)品測試頑石磨礦產(chǎn)品測試三、頑石介質磨礦試驗三、頑石介質磨礦試驗 磨礦產(chǎn)品磨礦產(chǎn)品SEMSEM測定測定29不同不同pH下頑石、鋼球磨礦產(chǎn)品動電位圖下頑石、鋼球磨礦產(chǎn)品動電位圖7、頑石磨礦產(chǎn)品測試頑石磨礦產(chǎn)品測試三、頑石介質磨礦試驗三、頑石介質磨礦試驗 磨礦產(chǎn)品磨礦產(chǎn)品ZetaZeta測定測定30四、頑石磨礦工業(yè)試驗四、頑石磨礦工業(yè)試驗1、工業(yè)試驗效果分析工業(yè)試驗效果分析31對比指標對比指標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)試驗四、頑石磨礦工業(yè)試驗回路粒度分布前后對比回路粒度分布前后對比1、工業(yè)試驗效果分析工業(yè)試驗效果分析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)試驗四、頑石磨礦工業(yè)試驗u易選粒級含量增加5.64%u平均粒度加粗11.86% 1、工業(yè)試驗效果分析工業(yè)試驗效果分析33四

22、、頑石磨礦工業(yè)試驗四、頑石磨礦工業(yè)試驗分級效率前后對比分級效率前后對比1、工業(yè)試驗效果分析工業(yè)試驗效果分析運行運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)負荷循環(huán)負荷%質效率質效率%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)試驗效果分析工業(yè)試驗效果分析四、頑石磨礦工業(yè)試驗四、頑石磨礦工業(yè)試驗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、浮選指標對比浮選指標對比四、頑石磨礦工業(yè)試驗四、頑石磨礦工業(yè)試驗在原礦品位和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到歷史最好的水平。363、頑石工業(yè)試驗磨礦產(chǎn)品測試頑石工業(yè)試驗磨礦產(chǎn)品測試四、頑石磨礦工業(yè)試驗四、頑石磨礦工業(yè)試驗 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)試驗磨礦產(chǎn)品測試頑石工業(yè)試驗磨礦產(chǎn)品測試四、頑石磨礦工業(yè)試驗四、頑石磨礦工業(yè)試驗 ZetaZeta（旋流器溢流）（旋流器溢流