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黄金科学技术 ›› 2020, Vol. 28 ›› Issue (4): 603-609.doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2020.03.185

• 采选技术与矿山管理 • 上一篇    下一篇

江西某铜矿大型球磨机介质制度优化试验研究

李付博1(),肖庆飞2,3(),黄胤淇2,3,张谦2,3,王旭东2,3   

  1. 1.栾川县大东坡钨钼矿业有限公司，河南 洛阳 471500
    2.矿物加工科学与技术国家重点实验室，北京 100070
    3.昆明理工大学国土资源工程学院，云南 昆明 650093
  • 收稿日期:2019-11-13 修回日期:2020-03-03 出版日期:2020-08-31 发布日期:2020-08-27
  • 通讯作者: 肖庆飞 E-mail:541356574@qq.com;13515877@ qq.com
  • 作者简介:李付博（1976-），男，河南周口人，工程师，从事选矿理论与工艺研究工作。541356574@qq.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金面上项目“多级配球介质磨矿的能量匹配及机理研究”(51774157);矿物加工科学与技术国家重点实验室开放研究基金“磨矿介质在磨机中的运动规律研究”(201707)

Experimental Study on Optimizing the Media System of Large-scale Ball Mill in a Copper Mine in Jiangxi Province

Fubo LI1(),Qingfei XIAO2,3(),Yinqi HUANG2,3,Qian ZHANG2,3,Xudong WANG2,3   

  1. 1.Luanchuan County Dadongpo Tungsten and Molybdenum Mining Co. , Ltd. ，Luoyang 471500，Henan，China
    2.State Key Laboratory of Mineral Processing Science and Technology，Beijing 100070
    3.Faculty of Land Resource Engineering，Kunming University of Science and Technology，Kunming 650093，Yunnan，China
  • Received:2019-11-13 Revised:2020-03-03 Online:2020-08-31 Published:2020-08-27
  • Contact: Qingfei XIAO E-mail:541356574@qq.com;13515877@ qq.com

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摘要：

针对江西某铜矿选厂大型球磨机磨矿产品质量差、处理量低、运转率低和能耗高等问题，在测定矿石力学性质的基础上，采用控制变量法，通过对比多组实验室试验方案的磨矿效果，最终确定球磨机的最佳介质制度为φ60∶φ50∶φ40∶φ30=30∶25∶30∶15。试验结果表明：推荐钢球方案较现场方案过粗粒级级别产率降低了1.21个百分点，中间易选粒级级别产率提高了2.53个百分点，过粉碎粒级级别产率减少了0.32个百分点；较钢段方案过粗粒级、磨矿细度-0.074 mm占比和中间易选级别产率分别提高了4.58个百分点、1.48个百分点和3.25个百分点，对比工业试验前后矿石月处理量提高了13 242 t，运转率提高了2.18个百分点，月功率降低了173 kW。研究表明：优化磨矿介质制度不仅可以提高磨矿产品质量，而且对节能降耗具有重要的促进意义，有助于提升公司核心技术水平，对同类型矿山具有借鉴意义。

关键词: 铜矿, 大型球磨机, 粒度组成, 介质制度, 磨矿产品, 粒度均匀性, 运转率

Abstract:

In order to improve the problems of unreasonable particle size composition，low processing capacity，low transfer rate and high energy consumption of large-scale ball mill grinding products，achieving the purpose of improving the quality of grinding products and optimizing the beneficiation index of the beneficiation plant in a copper mine in Jiangxi,in this paper，the test is performed according to the following steps.Firstly，the main mechanical properties of the ore were determined，including bulk density，elastic modulus，and Poisson’s ratio.Secondly，a laboratory grinding comparison test was carried out in a D×L=240 mm×300 mm）mill，by comparing the grinding effects of the five grinding schemes of the recommended scheme，the plant scheme，the larger scheme，the smaller scheme，and the steel section scheme，the working media system of the mill media with the best ore matching of the concentrator was finally determined as φ60∶φ50∶φ40∶φ30=30∶25∶30∶15.Summarizing the ore mechanical property test results and laboratory grinding test results，we can conclude that：The ore mechanical property test results show that the average ore bulk density is 2.78 g/cm3，the average hardness is 7.9，the average elastic modulus is 3.11×104 MPa，and Poisson’s ratio with average value of 0.25.The overall properties of the ore are media hardness but high toughness.During the ore grinding process，the number of grinding times per unit time should be strengthened.The results of laboratory grinding show that the recommended scheme has a reduction of 1.21 percentage points in the coarse grade （+0.200 mm） and 0.32 percentage points in the over-comminuted grade（-0.010 mm） and the intermedia easily selectable grade（-0.200+0.010 mm） grain content increased by 2.53 percentage points compared with the current plant scheme；Recommended scheme has a better grinding effect compared with steel section scheme，although the over-comminuted grade（-0.010 mm） grain of recommended scheme is 2.75 percentage points higher，the coarse grade（+0.200 mm） grain grade content，grinding fineness（-0.074 mm） grain grade content and intermediate easily selectable grade（-0.200+0.010 mm） grain grade content have increased respectively，they increased by 4.58 percentage points，1.48 percentage points and 3.25 percentage points.Compared with data before and afterthe industrial test，the monthly processing capacity was increased by 13 242 t，the transfer rate of the mill was increased by 2.18 percentage points and the monthly power consumption was reduced by 173 kW.It shows that optimizing the grinding media system can not only improve the quality of the grinding products to a certain extent，but also have an important promotion significance for energy saving and consumption reduction，significantly improve the company’s core technical level and have reference significance for the same type of mine.

Key words: copper ore, large-scale ball mill, granular composition, media system, grinding products, particle size uniformity, transfer rate

中图分类号: 

  • TD982

表1

实验室磨矿条件"

参数参数值
磨机类型湿式球磨机
磨机尺寸（直径D×长度L）/mm240×300
球磨机转速/%75
磨矿时间/min18
球荷重量/kg11.5
球磨机给矿量/kg2
磨矿浓度/%70
磨矿介质尺寸和配比变量

表2

磨矿试验方案"

方案 编号方案名称方案内容平均球径 /mm
1现场方案φ70∶φ60∶φ50∶φ40∶φ30=30∶20∶20∶20∶1053.0
2推荐方案φ60∶φ50∶φ40∶φ30=30∶25∶30∶1547.0
3偏大方案φ70∶φ60∶φ50=25∶35∶4058.5
4偏小方案φ50∶φ40∶φ30=25∶35∶4038.5
5钢段方案（55×60）∶（45×50）∶（35×40）∶（25×30） =30∶25∶30∶1547.0

表3

评价指标"

评价指标粒级范围/mm
过粗级别+0.200
中间易选级别-0.200+0.010
磨矿细度-0.074
过粉碎级别-0.010

表4

矿石力学性质测定结果"

矿块编号天然容重/（g·cm-3）单轴抗压强度/MPa平均强度/MPa割线弹性模量E50/（×104 MPa）E50平均值割线泊松比U50U50平均值
1#矿块2.6979.483.83.723.870.270.27
88.24.140.27
83.83.740.28
2#矿块2.8969.472.14.014.100.140.14
71.33.950.12
75.74.340.15
3#矿块2.7664.271.44.034.270.320.33
73.24.540.34
76.94.170.33

图1

1#和2#旋流器沉砂正累积粒度特性曲线"

图2

排矿正累积粒度特性曲线"

图3

不同钢球介质方案磨矿产品正累积粒度特性曲线"

图4

不同钢球介质方案磨矿效果"

图5

不同介质方案的磨矿产品正累积粒度特性曲线"

图6

不同介质配比方案的磨矿效果对比"

表5

工业试验前后生产指标比较"

生产指标工业试验前工业试验后
矿石总处理量/t670 385710 112
月矿石处理量/t223 462236704
运转率/%93.6495.82
功率/kW9 3229 149
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