CN114453086B - 一种陶瓷球作为粗磨介质的磨矿方法 - Google Patents

一种陶瓷球作为粗磨介质的磨矿方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于磨矿技术领域，提供了一种陶瓷球作为粗磨介质的磨矿方法，包括：将‑3.0mm的矿石给入球磨机中，进行粗磨；粗磨介质为混合陶瓷球；混合陶瓷球包括3～4种不同直径的陶瓷球；混合陶瓷球在球磨机中的充填率为35～45％。本发明通过采用包括3～4种不同直径的陶瓷球作为粗磨介质，并将陶瓷球在球磨机中的充填率控制在35～45％之间，有利于减小陶瓷球之间的间隙，保证了矿石的有效破碎，弥补了单个陶瓷球重量不足的缺陷，实现了磨矿效果的提升，同时有效避免了铁质污染。实施例的结果显示，与采用钢球作为粗磨介质的磨矿方法相比，采用本发明提供的磨矿方法进行粗磨，新生‑0.075mm的粒级产率提高5～10％。

Description

一种陶瓷球作为粗磨介质的磨矿方法
技术领域
本发明涉及磨矿技术领域，尤其涉及一种陶瓷球作为粗磨介质的磨矿方法。
背景技术
磨矿是在磨矿机中通过研磨介质和矿石的冲击和研磨作用，实现矿石粒度减小的过程，同时磨矿又是高能耗作业，每年磨矿消耗的电量约占全球发电量的5％左右。因此，减少磨矿过程中的能耗和材料受到了厂矿和科研工作者的广泛关注。
传统的磨矿，大都采用钢球作为磨矿介质，会消耗大量的钢材，钢材的制造又需要消耗大量的铁矿石，而我国的铁矿石对外需求依赖量大。并且，钢球磨矿容易造成铁质污染，不利于后续的浮选分离作业，影响选别指标。因此，迫切需要一种能够代替钢球的磨矿介质。
随着陶瓷技术的发展，目前已经可以制造出高硬度的陶瓷球，作为磨矿介质，如专利CN107185658A公开了采用直径为1mm～4mm的不同尺寸的陶瓷球作为磨矿介质进行搅拌磨机细磨和超细磨。但是，在粗磨过程中，通常要采用大直径的磨矿介质作为粗磨介质，而磨矿介质的直径越大，间隙越大，进而矿石越容易从磨矿介质间隙穿过，使得矿石不能被充分研磨，影响磨矿效果。因此，如何利用陶瓷球提升粗磨的磨矿效果成为本领域亟待解决的难题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种陶瓷球作为粗磨介质的磨矿方法，本发明提供的磨矿方法以陶瓷球作为粗磨介质，实现了磨矿效果的提升。
为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供了一种陶瓷球作为粗磨介质的磨矿方法，包括：
将-3.0mm的矿石给入球磨机中，进行粗磨；
所述粗磨的粗磨介质为混合陶瓷球；所述混合陶瓷球包括3～4种不同直径的陶瓷球；所述混合陶瓷球在球磨机中的充填率为35～45％。
优选地，所述混合陶瓷球在球磨机中的充填率为37～45％。
优选地，所述混合陶瓷球包括直径为20～60mm不等规格陶瓷球。
优选地，所述混合陶瓷球的直径为55mm、50mm和35mm，添加比例为30～35％:35～40％:30～35％；或直径为55mm、50mm、35mm和20mm，添加比例为15～20％:30～35％:30～35％:15～20％。
优选地，所述球磨机的装载重量和直径与以钢球为粗磨介质时所用的球磨机相同，所述球磨机的长度是以钢球为粗磨介质时所用球磨机长度的1～3 倍。
优选地，当用充填率为35～45％的混合陶瓷球替换充填率为20～25％的钢球时，所述球磨机的长度是以钢球为粗磨介质时所用球磨机长度的1～1.6倍；当用充填率为35～45％的混合陶瓷球替换充填率为25～35％的钢球时，所述球磨机的长度是以钢球为粗磨介质时所用球磨机长度的1.2～2.2倍；当用充填率为35～45％的混合陶瓷球替换充填率为35～45％的钢球时，所述球磨机的长度是以钢球为粗磨介质时所用球磨机长度的1.7～3倍。
优选地，所述球磨机的装载重量和长度与以钢球为粗磨介质时所用的球磨机相同，所述球磨机的直径是以钢球为粗磨介质时所用球磨机直径的 1～1.8倍。
优选地，当用充填率为35～45％的混合陶瓷球替换充填率为20～25％的钢球时，所述球磨机的直径是以钢球为粗磨介质时所用球磨机直径的1～1.3倍；当用充填率为35～45％的混合陶瓷球替换充填率为25～35％的钢球时，所述球磨机的直径是以钢球为粗磨介质时所用球磨机直径的1.3～1.5倍；当用充填率为35～45％的混合陶瓷球替换充填率为35～45％的钢球时，所述球磨机的直径是以钢球为粗磨介质时所用球磨机直径的1.5～1.8倍。
优选地，所述球磨机的装载重量与以钢球为粗磨介质时所用的球磨机相同，所述球磨机的长度和直径分别是以钢球为粗磨介质时所用球磨机长度和直径的1～1.5倍。
本发明提供了一种陶瓷球作为粗磨介质的磨矿方法，包括：将-3.0mm 的矿石给入球磨机中，进行粗磨；所述粗磨的粗磨介质为混合陶瓷球；所述混合陶瓷球包括3～4种不同直径的陶瓷球；所述混合陶瓷球在球磨机中的充填率为35～45％。本发明通过采用包括3～4种不同直径的陶瓷球作为粗磨介质，并将陶瓷球在球磨机中的充填率控制在35～45％之间，有利于减小陶瓷球之间的间隙，保证了矿石的有效破碎，弥补了单个陶瓷球重量不足的缺陷，实现了磨矿效果的提升，同时有效避免了铁质污染。实施例的结果显示，与采用钢球作为粗磨介质的磨矿方法相比，采用本发明提供的磨矿方法进行粗磨，新生-0.075mm的粒级产率提高了5～10％。
附图说明
图1为本发明提供的陶瓷球作为粗磨介质的磨矿方法的工艺流程图。
具体实施方式
本发明提供了一种陶瓷球作为粗磨介质的磨矿方法，包括：
将-3.0mm的矿石给入球磨机中，进行粗磨；
所述粗磨的粗磨介质为混合陶瓷球；所述混合陶瓷球包括3～4种不同直径的陶瓷球；所述混合陶瓷球在球磨机中的充填率为35～45％。
本发明将-3.0mm的矿石给入球磨机中，进行粗磨。
本发明提供的磨矿方法适用于本领域技术人员熟知的各种矿石。在本发明中，所述矿石优选包括钨矿石。
在本发明中，当所述矿石的粒径不在上述范围时，本发明优选对所述矿石依次进行高压辊磨和湿式筛分。本发明对所述高压辊磨和湿式筛分的操作没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的高压辊磨和湿式筛分的技术方案即可。
在本发明中，所述磨矿方法优选用于一段矿的磨矿，即对高压辊磨和湿式筛分后得到的-3.0mm的矿石进行粗磨。
在本发明中，所述粗磨的粗磨介质为混合陶瓷球，所述混合陶瓷球包括 3～4种不同直径的陶瓷球。本发明采用包括3～4种不同直径的陶瓷球作为粗磨介质，弥补了单个陶瓷球重量不足的缺陷，实现了磨矿效果的提升。
在本发明中，所述混合陶瓷球优选包括直径为20～60mm不等规格陶瓷球。在本发明中，所述混合陶瓷球的直径优选为55mm、50mm和35mm，添加比例优选为30～35％:35～40％:30～35％，更优选为30％:40％:30％；或直径优选为55mm、50mm、35mm和20mm，添加比例优选为15～20％:30～35％:30～35％:15～20％，更优选为20％:30％:30％:20％。本发明优选将所述混合陶瓷球的直径和添加比例控制在上述范围内，有利于减小陶瓷球间的孔隙，提升磨矿效果。本发明对所述陶瓷球的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。
在本发明中，所述混合陶瓷球在球磨机中的充填率为35～45％，优选为 37～45％。本发明将陶瓷球在球磨机中的充填率控制在35～45％之间，保证了矿石的有效破碎，实现了磨矿效果的提升，同时有效减轻了铁质污染。
在本发明中，所述球磨机的装载重量和直径与以钢球为粗磨介质时所用的球磨机相同，所述球磨机的长度优选是以钢球为粗磨介质时所用球磨机长度的1～3倍。本发明优选通过将球磨机的长度加大为以钢球为粗磨介质时所用球磨机长度的1～3倍，以实现陶瓷球在粗磨中的应用。
在本发明中，当用充填率为35～45％的混合陶瓷球替换充填率为20～25％的钢球时，所述球磨机的长度优选是以钢球为粗磨介质时所用球磨机长度的 1～1.6倍；当用充填率为35～45％的混合陶瓷球替换充填率为25～35％的钢球时，所述球磨机的长度优选是以钢球为粗磨介质时所用球磨机长度的1.2～2.2 倍；当用充填率为35～45％的混合陶瓷球替换充填率为35～45％的钢球时，所述球磨机的长度优选是以钢球为粗磨介质时所用球磨机长度的1.7～3倍。
在本发明中，所述球磨机的装载重量和长度与以钢球为粗磨介质时所用的球磨机相同，所述球磨机的直径优选是以钢球为粗磨介质时所用球磨机直径的1～1.8倍。本发明优选通过将球磨机的直径加大为以钢球为粗磨介质时所用球磨机长度的1～1.8倍，以实现陶瓷球在粗磨中的应用。
在本发明中，当用充填率为35～45％的混合陶瓷球替换充填率为20～25％的钢球时，所述球磨机的直径优选是以钢球为粗磨介质时所用球磨机直径的 1～1.3倍；当用充填率为35～45％的混合陶瓷球替换充填率为25～35％的钢球时，所述球磨机的直径优选是以钢球为粗磨介质时所用球磨机直径的1.3～1.5 倍；当用充填率为35～45％的混合陶瓷球替换充填率为35～45％的钢球时，所述球磨机的直径优选是以钢球为粗磨介质时所用球磨机直径的1.5～1.8倍。
在本发明中，所述球磨机的装载重量与以钢球为粗磨介质时所用的球磨机相同，所述球磨机的长度和直径分别优选是以钢球为粗磨介质时所用球磨机长度和直径的1～1.5倍。本发明优选通过将球磨机的长度和直径分别加大为以钢球为粗磨介质时所用球磨机长度的1～1.5倍，以实现陶瓷球在粗磨中的应用。
本发明提供的陶瓷球作为粗磨介质的磨矿方法的工艺流程图如图1所示，将矿石给入高压辊磨机中进行辊磨，再经过单层筛子进行筛分，然后给入球磨机中进行粗磨，最后经过水力旋流器实现矿石的分级。
本发明通过采用包括3～4种不同直径的陶瓷球作为粗磨介质，并将陶瓷球在球磨机中的充填率控制在35～45％之间，有利于减小陶瓷球之间的间隙，保证了矿石的有效破碎，弥补了单个陶瓷球重量不足的缺陷，实现了磨矿效果的提升，同时有效避免了铁质污染。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明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。
实施例1
采用高压辊磨和湿式闭路筛分将钨矿石破碎到-3.0mm，将-3.0mm的钨矿石给入球磨机中进行粗磨，并添加3种不同直径的混合陶瓷球作为粗磨介质，粗磨后得到不同粒级的粗磨产品；其中，混合陶瓷球的直径为55mm、 50mm和35mm，添加比例为30％:40％:30％，混合陶瓷球的充填率为45％，磨矿时间3.25min；球磨机的直径为240mm，长度为90mm，装载重量为6.19kg。
实施例2
采用高压辊磨和湿式闭路筛分将钨矿石破碎到-3.0mm，将-3.0mm的钨矿石给入球磨机中进行粗磨，并添加4种不同直径的混合陶瓷球作为粗磨介质，粗磨后得到不同粒级的粗磨产品；其中，混合陶瓷球的直径为55mm、 50mm、35mm和20mm，添加比例为20％:30％:30％:20％，混合陶瓷球的充填率为45％，磨矿时间3.25min；球磨机的直径为240mm，长度为90mm，装载重量为6.19kg。
对比例1
采用高压辊磨和湿式闭路筛分将钨矿石破碎到-3.0mm，将-3.0mm的钨矿石给入球磨机中进行粗磨，并添加3种不同直径的混合钢球作为粗磨介质，粗磨后得到不同粒级的粗磨产品；其中，混合钢球的直径为50mm、40mm 和30mm，添加比例为30％:40％:30％，混合钢球的充填率为20.4％，磨矿时间3.25min；球磨机的直径为240mm，长度为90mm，装载重量为6.19kg。
实施例1～2和对比例1得到的粗磨产品的粒级分布见表1。
表1实施例1～2和对比例1的粗磨产品的粒级分布
Figure BDA0003517979040000061
由表1可以看出，实施例1采用3种陶瓷球与对比例1采用3种钢球相比，新生-0.075mm粒级产率相当；实施例2采用4种陶瓷球与对比例1采用3种钢球相比，新生-0.075mm粒级产率提高了7.89％，磨矿效果显著提升。可见，本发明通过控制陶瓷球的充填率实现了磨矿效果的提升。
实施例3
采用高压辊磨和湿式闭路筛分将钨矿石破碎到-3.0mm，将-3.0mm的钨矿石给入球磨机中进行粗磨，并添加3种不同直径的混合陶瓷球作为粗磨介质，粗磨后得到不同粒级的粗磨产品；其中，混合陶瓷球的直径为55mm、50mm和35mm，添加比例为30％:40％:30％，混合陶瓷球的充填率为37.5％；磨矿时间为6min；球磨机的直径为240mm，长度为90mm，装载重量为6.19kg。
实施例4
与实施例3的不同之处在于，混合陶瓷球的充填率为40％。
实施例5
与实施例3的不同之处在于，混合陶瓷球的充填率为42.5％。
实施例6
与实施例3的不同之处在于，混合陶瓷球的充填率为45％。
对比例2
采用高压辊磨和湿式闭路筛分将钨矿石破碎到-3.0mm，将-3.0mm的钨矿石给入球磨机中进行粗磨，并添加3种不同直径的混合钢球作为粗磨介质，粗磨后得到不同粒级的粗磨产品；其中，混合钢球的直径为50mm、40mm 和30mm，添加比例为30％:40％:30％，混合钢球的充填率为35％；磨矿时间为3min；球磨机的直径为240mm，长度为90mm，装载重量为10.75kg。
实施例3～6和对比例2得到的粗磨产品的粒级分布见表2。
表2实施例3～6和对比例2的粗磨产品的粒级分布
Figure BDA0003517979040000071
Figure BDA0003517979040000081
由表2可以看出，采用陶瓷球替换钢球后，通过延长磨矿时间和增加充填率，可达到与采用钢球进行粗磨同等的磨矿效果。
实施例7
采用高压辊磨和湿式闭路筛分将钨矿石破碎到-3.0mm，将-3.0mm的钨矿石给入球磨机中进行粗磨，并添加3种不同直径的混合陶瓷球作为粗磨介质，粗磨后得到不同粒级的粗磨产品；其中，混合陶瓷球的直径为55mm、 50mm和35mm，添加比例为30％:40％:30％，混合陶瓷球的充填率为45％，磨矿时间为3.25min；球磨机的直径为200mm，长度为240mm，装载重量为 7.43kg。
对比例3
采用高压辊磨和湿式闭路筛分将钨矿石破碎到-3.0mm，将-3.0mm的钨矿石给入球磨机中进行粗磨，并添加3种不同直径的混合钢球作为粗磨介质，粗磨后得到不同粒级的粗磨产品；其中，混合钢球的直径为50mm、40mm 和30mm，添加比例为30％:40％:30％，混合钢球的充填率为45％，磨矿时间为3.25min；球磨机的直径为132mm，长度为150mm，装载重量为4.36kg。
实施例1、实施例7和对比例3得到的粗磨产品的粒级分布见表3。
表3实施例1、实施例7和对比例3的粗磨产品的粒级分布
Figure BDA0003517979040000082
Figure BDA0003517979040000091
由表3可以看出，实施例1通过加大球磨机的直径，可达到与采用钢球进行粗磨同等的磨矿效果；实施例7通过同时加大球磨机的直径和长度，同样达到了与采用钢球进行粗磨同等的磨矿效果。可见，采用陶瓷球替换钢球后，通过加大球磨机的直径或者同时加大球磨机的直径和长度，均可达到与采用钢球进行粗磨同等的磨矿效果。
由以上实施例可以看出，本发明提供的磨矿方法以陶瓷球作为粗磨介质，实现了磨矿效果的提升，与采用钢球作为粗磨介质的磨矿方法相比，采用本发明提供的磨矿方法进行粗磨，新生-0.075mm的粒级产率提高了5～10％。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种陶瓷球作为粗磨介质的磨矿方法，包括：
将-3.0mm的矿石给入球磨机中，进行粗磨；
所述粗磨的粗磨介质为混合陶瓷球；所述混合陶瓷球包括3～4种不同直径的陶瓷球；
所述混合陶瓷球在球磨机中的充填率为35～45％；
所述球磨机的装载重量和直径与以钢球为粗磨介质时所用的球磨机相同，所述球磨机的长度是以钢球为粗磨介质时所用球磨机长度的1～3倍；当用充填率为35～45％的混合陶瓷球替换充填率为20～25％的钢球时，所述球磨机的长度是以钢球为粗磨介质时所用球磨机长度的1～1.6倍；当用充填率为35～45％的混合陶瓷球替换充填率为25～35％的钢球时，所述球磨机的长度是以钢球为粗磨介质时所用球磨机长度的1.2～2.2倍；当用充填率为35～45％的混合陶瓷球替换充填率为35～45％的钢球时，所述球磨机的长度是以钢球为粗磨介质时所用球磨机长度的1.7～3倍；
所述球磨机的装载重量和长度与以钢球为粗磨介质时所用的球磨机相同，所述球磨机的直径是以钢球为粗磨介质时所用球磨机直径的1～1.8倍；当用充填率为35～45％的混合陶瓷球替换充填率为20～25％的钢球时，所述球磨机的直径是以钢球为粗磨介质时所用球磨机直径的1～1.3倍；当用充填率为35～45％的混合陶瓷球替换充填率为25～35％的钢球时，所述球磨机的直径是以钢球为粗磨介质时所用球磨机直径的1.3～1.5倍；当用充填率为35～45％的混合陶瓷球替换充填率为35～45％的钢球时，所述球磨机的直径是以钢球为粗磨介质时所用球磨机直径的1.5～1.8倍。
2.根据权利要求1所述的磨矿方法，其特征在于，所述混合陶瓷球在球磨机中的充填率为37～45％。
3.根据权利要求1或2所述的磨矿方法，其特征在于，所述混合陶瓷球包括直径为20～60mm不等规格陶瓷球。
4.根据权利要求3所述的磨矿方法，其特征在于，所述混合陶瓷球的直径为55mm、50mm和35mm，添加比例为30～35％:35～40％:30～35％；或直径为55mm、50mm、35mm和20mm，添加比例为15～20％:30～35％:30～35％:15～20％。
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