CN112958258B

CN112958258B - 一种无钢球磨矿方法

Info

Publication number: CN112958258B
Application number: CN202110459144.3A
Authority: CN
Inventors: 吴彩斌; 范亚强; 廖宁宁; 张忠祥
Original assignee: Jingdezhen Betterwear New Materials Co ltd; Jiangxi University of Science and Technology
Current assignee: Jingdezhen Betterwear New Materials Co ltd; Jiangxi University of Science and Technology
Priority date: 2021-04-27
Filing date: 2021-04-27
Publication date: 2022-08-26
Anticipated expiration: 2041-04-27
Also published as: CN112958258A

Abstract

本发明公开一种无钢球磨矿方法，将入磨粒度P80为2.5‑3.0mm的矿石给入磨矿机中，进行第一段磨矿；在磨矿机内装入混合陶瓷段的磨矿介质，所述混合陶瓷段包括不同长度不同直径的圆柱陶瓷段；控制分级机溢流产品P80在0.5‑0.3mm之间，如果符合选矿粒度要求，则只进行第一段磨矿即可；如果不符合选矿粒度要求，则进行第二段磨矿，第二段磨矿时在磨矿机中装入混合陶瓷球的磨矿介质；本发明采用混合陶瓷段作为磨矿介质，以线接触为主，面接触为辅进行破碎，在磨矿过程中既能高效研磨，又能减轻磨矿产品过粉碎产生率；另外，其磨矿段可以是一段磨矿工艺，也可以是多段磨矿工艺，磨矿机以卧式球磨机为主，能够适应不同矿石、不同金属嵌布粒度磨矿要求。

Description

一种无钢球磨矿方法

技术领域

本发明涉及选矿中的磨矿领域，特别是涉及一种无钢球磨矿方法。

背景技术

磨矿技术是有色金属、黑色金属和水泥等行业必不可少的工序之一。磨矿工艺将金属矿石或者非金属矿石粉碎成不同粒度，需要在磨矿机内添加钢球才能实现。无论是半自磨工艺，还是粗磨、细磨工艺，都是采用钢球作为研磨介质，仅仅是使用钢球大小不同。

磨矿工艺根据不同的入磨粒度要求和排矿粒度要求，通常有一段磨矿工艺、二段磨矿工艺和再磨工艺。在相同入磨粒度要求时，磨矿机排矿细度越细，所消耗的能量、钢球也就越高，磨矿成本相应越高。为了实现节能降耗、降本增效，针对传统的一段磨矿工艺、二段磨矿工艺和再磨工艺，寻求卧式球磨机中无钢球磨矿工艺一直是磨矿工作者追求的目标。

申请公布号为CN 105855000 A的中国专利公开了一种陶瓷介质在塔磨机中应用的磨矿方法，该磨矿方法是选用一定硬度、一定密度的陶瓷体作为磨矿介质，以一定充填率填装在塔磨机中对物料进行磨碎，能够解决高铬钢球用作磨矿介质时的不足，并能够达到高效研磨、节约成本等目的，但是，该方案中只是公开了陶瓷体为陶瓷球的情况，陶瓷球为常用的磨矿介质，主要为点接触，破碎效果较好，但容易造成过粉碎，且只能应用在立式塔磨机中。申请公布号为CN 104888904 A的中国专利公开了一种双球面六棱柱磨矿介质，采用介质的形状为双球面六棱柱形，它在磨矿过程中主要为面、线、点和混合接触，主要用于金属矿石的磨矿过程和其他窄细粒级的材料制备，解决了球状磨矿介质磨矿过程中过粉碎( 小于等于10um颗粒 ) 严重的问题，且通过磨矿能得到较窄级别、粒度稍均匀的磨矿产品，但该方案中的研磨效率相对要低。

发明内容

本发明的目的是提供一种无钢球磨矿方法，以解决上述现有技术尤其是卧式球磨机中存在的问题，采用包括不同长度不同直径的圆柱陶瓷段的混合陶瓷段作为磨矿介质，以线接触为主，面接触为辅进行破碎，在磨矿过程中既能高效研磨，又能减轻磨矿产品过粉碎产生率；另外，其磨矿段可以是一段磨矿工艺，也可以是多段磨矿工艺，磨矿机以卧式球磨机为主，能够适应不同矿石、不同金属嵌布粒度磨矿要求。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种无钢球磨矿方法，

将入磨粒度P80为2.5-3.0mm的矿石给入磨矿机中，进行第一段磨矿；

在磨矿机内装入混合陶瓷段的磨矿介质，所述混合陶瓷段包括不同长度不同直径的圆柱陶瓷段；

控制分级机溢流产品P80在0.5-0.3mm之间，如果符合选矿粒度要求，则只进行第一段磨矿即可；如果不符合选矿粒度要求，则进行第二段磨矿，第二段磨矿时在磨矿机中装入混合陶瓷球的磨矿介质。

优选地，所述混合陶瓷段包括直径为60-35mm、长度为80-40mm不等规格圆柱陶瓷段，充填率为40-50%。

优选地，在进行第二段磨矿时，混合陶瓷球包括直径为35-15mm不等规格陶瓷球，充填率为40-50%；

控制分级机溢流产品P80在0.25-0.074mm之间，如果符合选矿粒度要求，则进行到第二段磨矿即可；如果不符合选矿粒度要求，则进行第三段磨矿，第三段磨矿时在磨矿机中装入混合陶瓷球的磨矿介质。

优选地，在进行第三段磨矿时，混合陶瓷球包括直径为20-5mm不等规格陶瓷球，充填率为40-50%；

控制分级机溢流产品P80在0.074-0.026mm之间。

优选地，所述混合陶瓷段、第二段磨矿的混合陶瓷球以及第三段磨矿的混合陶瓷球的莫氏硬度为8-9，密度为3.6-4.0g/cm³。

优选地，所述混合陶瓷段直径*长度的规格分别为60*80mm、50*60mm和40*50mm，添加比例为50%：30%：20%。

优选地，第二段磨矿混合陶瓷球的直径分别为35mm、25mm和15mm，添加比例为40%：20%：40%或50%：30%：20%。

优选地，第三段磨矿混合陶瓷球的直径分别为20mm、15mm和5mm，添加比例为10%：40%：50%。

优选地，所述磨矿机为卧式磨矿机。

优选地，所述分级机为螺旋分级机或水力旋流器。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

（1）本发明采用包括不同长度不同直径的圆柱陶瓷段的混合陶瓷段作为磨矿介质，以线接触为主，面接触为辅进行破碎，在磨矿过程中既能高效研磨，又能减轻磨矿产品过粉碎产生率；另外，其磨矿段可以是一段磨矿工艺，也可以是多段磨矿工艺，在卧式磨矿机中能够适应不同矿石、不同金属嵌布粒度磨矿要求；

（2）本发明在第一段磨矿时，磨矿机内装混合陶瓷段，在第二段或第三段磨矿时在磨矿机内装混合陶瓷球，也就是说，在不同的磨矿段采用不同的磨矿介质，一方面陶瓷磨矿介质比同尺寸的钢球轻，可减轻过粉碎现象，另一方面能够实现分级溢流产品粒度分布均匀，而且由于矿浆没有钢球铁质污染，有助于提高选矿过程中的精矿品位及其金属回收率；

（3）本发明可以针对现有设备，不做任何改动，仅仅把钢球替换成陶瓷介质，配合改变磨矿和分级运行浓度，就能起到节能降耗效果，易于工业化生产或者改进。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明无钢球磨矿方法的工艺步骤流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种无钢球磨矿方法，以解决现有技术存在的问题，采用包括不同长度不同直径的圆柱陶瓷段的混合陶瓷段作为磨矿介质，以线接触为主，面接触为辅进行破碎，在磨矿过程中既能高效研磨，又能减轻过粉碎产生；另外，其磨矿段可以是一段磨矿工艺，也可以是多段磨矿工艺，能够适应不同矿石、不同金属嵌布粒度要求。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

请参考图1所示，本发明提供一种无钢球磨矿方法，对任一有色金属矿石、黑色金属矿石或者硅酸盐矿石，控制入磨粒度P80为2.5-3.0mm，将入磨粒度P80为2.5-3.0mm的矿石原矿给入磨矿机中，在磨矿机内装入混合陶瓷段的磨矿介质；其中，磨矿机可以采用现有的磨矿机，优选采用卧式磨矿机，磨矿机运行时按照常规的运行参数即可；磨矿介质的充填率按照实验参数进行填充；混合陶瓷段包括不同长度不同直径的圆柱陶瓷段，可以采用两种及两种以上的种类的尺寸规格，具体的可以根据实际磨矿的粒度组成和磨矿机进行调节。开启磨矿机进行第一段磨矿，由于充填的是圆柱陶瓷段，根据圆柱陶瓷段的外形结构特点，该结构的陶瓷磨矿介质在磨矿时，以线接触为主，面接触为辅进行破碎，在磨矿过程中既能高效研磨，又能减轻过粉碎产生。在第一段磨矿时，利用分级机对磨矿的产物进行粒度分级，分级机可以采用现有常规的分级机，并且控制分级机溢流产品P80在0.5-0.3mm之间，如果该溢流产品符合选矿粒度要求，则只进行第一段磨矿即可；如果不符合选矿粒度要求，则进行第二段磨矿，第二段磨矿时可以采用与第一段磨矿相同的磨矿机和分级机，当然也可以采用现有技术分级机的其他类型。需要说明的是，在第二段磨矿时在磨矿机中装入的是混合陶瓷球的磨矿介质，混合陶瓷球包括不同直径大小及其比例的陶瓷球，在第一段磨矿进行的基础上，能够进一步的提高研磨的效率，能够起到更好的粉碎效果。

第一段磨矿时采用的混合陶瓷段可以包括直径为60-35mm、长度为80-40mm不等规格的圆柱陶瓷段，充填率为40-50%，第一段磨矿时采用合适尺寸的陶瓷磨矿介质能够保证第一段磨矿粉碎效果的同时提高磨矿效率，降低磨矿时的能耗。

在进行第二段磨矿时，混合陶瓷球可以包括直径为35-15mm不等规格陶瓷球，充填率为40-50%，同样的，第二段磨矿时采用合适规格的陶瓷球磨矿介质能够保证第二段磨矿粉碎效果的同时提高磨矿效率，降低磨矿时的能耗；

控制第二段磨矿后的分级机溢流产品P80在0.25-0.074mm之间，如果磨矿产品符合选矿粒度要求，则进行到第二段磨矿即可；如果不符合选矿粒度要求，则进行第三段磨矿，第三段磨矿时在磨矿机中装入混合陶瓷球的磨矿介质，混合陶瓷球包括不同直径大小的陶瓷球，在第二段磨矿进行的基础上，能够进一步的提高研磨的效率和粉碎效果，起到更好的磨矿效果。

在进行第三段磨矿时，混合陶瓷球包括直径为20-5mm不等规格陶瓷球，充填率为40-50%，第三段磨矿时采用合适规格的陶瓷球磨矿介质能够保证第三段磨矿粉碎效果的同时提高磨矿效率，降低磨矿时的能耗；

控制第三段磨矿后的分级机溢流产品P80在0.074-0.026mm之间，此时，基本可以满足任一嵌布粒度微细矿石的磨矿要求。

第一段磨矿所采用的混合陶瓷段、第二段磨矿所采用的混合陶瓷球以及第三段磨矿所采用的混合陶瓷球可以为现有应用磨矿时所采用的陶瓷球介质，其莫氏硬度可以为8-9，优选为9，密度可以为3.6-4.0g/cm³优选为3.7g/cm³。

混合陶瓷段包括直径*长度的规格可以分别为60*80mm、50*60mm和40*50mm的圆柱陶瓷段，添加比例为50%：30%：20%，不同规格的圆柱陶瓷段混合应用，能够提高磨矿时的线接触方式和面接触种类，针对不同的磨矿原料进行适应性的调整，能够保证磨矿的效率和效果。

第二段磨矿所采用的混合陶瓷球的直径可以分别为35mm、25mm和15mm，添加比例为40%：20%：40%，或者是50%：30%：20%，在某钨多金属矿山应用的即是上述的陶瓷球介质，取得了良好的效果；或者第二段磨矿所采用的混合陶瓷球的直径可以分别为25mm、20mm和15mm，添加比例为50%：20%：30%，在某铁矿山应用的即是上述的陶瓷球介质，取得了良好的效果。

第三段磨矿所采用的混合陶瓷球的直径可以分别为20mm、15mm和5mm，添加比例为10%：40%：50%，在前述的钨多金属矿山应用的即是上述的陶瓷球介质，取得了良好的效果。

磨矿机以卧式磨矿机为主，也可以是立式磨矿机。

第一段磨矿时在磨矿机内装混合陶瓷段，在第二段或第三段磨矿时在磨矿机内装混合陶瓷球，也就是说，在不同的磨矿段采用不同的磨矿介质，一方面陶瓷磨矿介质比同尺寸的钢球轻，可减轻过粉碎现象，另一方面能够实现分级溢流产品粒度分布均匀，而且由于矿浆没有钢球铁质污染，有助于提高选矿过程中的精矿品位及其金属回收率。

分级机可以为螺旋分级机或水力旋流器。

本发明可以针对现有设备，不做任何改动，仅仅把钢球替换成陶瓷介质，配合改变磨矿和分级运行浓度，就能起到节能降耗效果，易于工业化生产或者改进。

以常见的黑色铁矿为例，其磨矿工艺大多数采用三段磨矿流程。该方法按以下步骤进行：

（1）采用辊磨机设备将铁矿碎至P80=2.5-3mm。

（2）根据选矿厂处理能力，采用卧式磨矿机对步骤（1）的铁矿石进行破碎。其中磨矿机所装陶瓷段的大小为60*80mm、50*60mm和40*50mm，添加比例为50%：30%：20%，充填率为45%。陶瓷段主要是线接触为主，面接触为辅破碎，因而在磨矿过程中既能高效研磨，又能减轻过粉碎产生。同条件下陶瓷段磨矿、钢球磨矿和双球面六棱柱介质磨矿的试验结果如表1所示：

表1

由表1可知，陶瓷段磨矿与钢球磨矿相比，新生-0.074mm粒级产率提高了1.38个百分点；与双球面六棱柱介质磨矿相比，新生-0.074mm粒级产率提高了1.09个百分点，磨矿效果显著提升。

（3）将步骤（2）得到的磨矿产品进行分级。分级机得到的粗粒级产品返回第一段磨矿机内进行循环粉碎，细粒级产品P80控制在0.35mm。

（4）将步骤（3）中得到的细粒级分级产品，给入到第一段磁选机中进行磁选抛尾。

（5）将步骤（4）中得到的磁选铁粗精矿，给入第二段卧式磨矿机中。

（6）将步骤（5）中第二段磨矿机内装上混合陶瓷球，充填率控制在42.5%，混合陶瓷球直径为35-15mm不等。

（7）将步骤（6）中得到的磨矿产品，给入到第二段分级机中进行粒度分级。

（8）将步骤（7）中分级机得到的粗粒级产品返回第二段磨矿机内进行循环粉碎，细粒级产品P80可控制在0.25-0.074mm之间。

（9）将步骤（8）中所获细粒级产品，给入到第二段磁选机中进行磁选抛尾。

（10）将步骤（9）中得到的磁选铁粗精矿，给入第三段卧式或者立式磨矿机中。

（11）将步骤（10）中第三段磨矿机内装上混合陶瓷球，充填率控制在40%，混合陶瓷球直径为20-5mm不等。

（12）将步骤（11）中得到的细磨产品，给入到第三段分级机中进行粒度分级。

（13）将步骤（12）中分级机得到的粗粒级产品返回第三段磨矿机内进行循环粉碎，细粒级产品P80可控制在0.074-0.026mm之间，满足任一嵌布粒度微细矿石的磨矿要求。

（14）将步骤（13）中所获细粒级产品，给入到第三段磁选机中进行磁选富集，容易得到含铁品位65%以上铁精矿产品。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种无钢球磨矿方法，其特征在于：

在磨矿机内装入混合陶瓷段的磨矿介质，所述混合陶瓷段包括不同长度不同直径的圆柱陶瓷段；所述混合陶瓷段包括直径为60-35mm、长度为80-40mm不等规格圆柱陶瓷段，充填率为40-50％；所述圆柱陶瓷段作为陶瓷磨矿介质，在磨矿时，以线接触为主、面接触为辅进行破碎，在磨矿过程中既能高效研磨，又能减轻过粉碎产生；

控制分级机溢流产品P80在0.5-0.3mm之间，如果符合选矿粒度要求，则只进行第一段磨矿即可；如果不符合选矿粒度要求，则进行第二段磨矿，第二段磨矿时在磨矿机中装入混合陶瓷球的磨矿介质；

在进行第二段磨矿时，混合陶瓷球包括直径为35-15mm不等规格陶瓷球，充填率为40-50％；

控制分级机溢流产品P80在0.25-0.074mm之间，如果符合选矿粒度要求，则进行到第二段磨矿即可；如果不符合选矿粒度要求，则进行第三段磨矿，第三段磨矿时在磨矿机中装入混合陶瓷球的磨矿介质；

在进行第三段磨矿时，混合陶瓷球包括直径为20-5mm不等规格陶瓷球，充填率为40-50％；

控制分级机溢流产品P80在0.074-0.026mm之间。

2.根据权利要求1所述的无钢球磨矿方法，其特征在于：所述混合陶瓷段、第二段磨矿的混合陶瓷球以及第三段磨矿的混合陶瓷球的莫氏硬度为8-9，密度为3.6-4.0g/cm³。

3.根据权利要求2所述的无钢球磨矿方法，其特征在于：所述混合陶瓷段直径*长度的规格分别为60*80mm、50*60mm和40*50mm，添加比例为50％：30％：20％。

4.根据权利要求2所述的无钢球磨矿方法，其特征在于：第二段磨矿混合陶瓷球的直径分别为35mm、25mm和15mm，添加比例为40％：20％：40％，或50％：30％：20％。

5.根据权利要求2所述的无钢球磨矿方法，其特征在于：第三段磨矿混合陶瓷球的直径分别为20mm、15mm和5mm，添加比例为10％：40％：50％。

6.根据权利要求1-5任一项所述的无钢球磨矿方法，其特征在于：所述磨矿机为卧式磨矿机。

7.根据权利要求6所述的无钢球磨矿方法，其特征在于：所述分级机为螺旋分级机或水力旋流器。