CN115055272A - 一种中型球磨机最佳充填率的确定方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种中型球磨机最佳充填率的确定方法，包括以下步骤：1）当监测到球磨机的磨矿产品和分级产品的细度偏细，并有大量的过磨粒级产生时，采用间断性停止补加钢球的方式，降低球磨机内钢球的充填率；2）当监测到球磨机的磨矿产品和分级产品的细度偏粗，停止降低球磨机钢球充填率，恢复原有的钢球补加方式，逐渐增加球磨机内的钢球充填率；3）在充填率逐渐上升的过程中监测磨矿产品和分级产品的细度变化情况，并同步测定浮选生产指标。本发明能够准确确定球磨机最佳填充率，使磨矿产品和分级产品的细度达到浮选要的前提下，减少过磨粒级含量，实现改善磨矿产品和分级产品的粒度组成，减少球磨机钢耗和电耗，提高目的矿物浮选技术指标。

Description

一种中型球磨机最佳充填率的确定方法

技术领域

本发明涉及一种中型球磨机最佳充填率的确定方法。

背景技术

在整个铅锌矿选矿作业过程中，磨矿作业主要是为后续的分选作业提供合格的入选物料。随着我国铅锌矿产资源“贫、细、杂”的特点日益突出，若要进一步利用目的矿物，就必须对原有磨矿技术进行改进和创新。目前，国内大部分铅锌矿选矿厂原矿处理量普遍不高，日处理量超过3000t的铅锌选矿厂就可以称为大型铅锌选矿厂，大部分铅锌矿选矿厂日处理量在600—3000t，因此，铅锌矿选矿厂所使用的球磨机直径普遍为2—4m，属于中型球磨机。球磨机内钢球的充填率是其最主要的操作参数之一，充填率直接决定了球磨机功率的大小，直接影响着球磨机内钢球的运动状态、磨矿效率、处理量的大小、最终磨矿产品和分级产品的粒度组成，并间接影响着最终的选别指标的优劣。

根据戴维斯—列文松的钢球运动理论，球磨机的转速率Ψ及充填率Φ共同决定着球磨机内钢球的运动形式，内层球荷必须有一个最小的球层半径，当大于这个球层半径时，球磨机内的钢球才会呈抛落式运动状态，中心部分的球荷才不会蠕动，磨矿作用才会更强。但该理论是建立在钢球充填率达到40％以上且钢球滑动现象停止的条件上的，而对于大部分铅锌矿石而言，矿石的普氏硬度系数一般在4—8之间，矿石力学性质呈现中硬偏软，比重大且脆性大，属于易磨碎矿石，实际生产过程中钢球的充填率一般低于40％时就可以将矿石磨碎至后续选别工序所需要的细度，因此，对于磨碎铅锌矿的中型球磨机，其最佳的充填率不能通过戴维斯—列文松钢球运动理论定量的计算出，而只有通过工业试验过程中采用合适的方法才能最终确定。

发明内容

针对采用直径2—4m的中型球磨机磨碎矿石过程中，由于中型球磨机充填率的不适宜导致磨矿产品和分级产品的细度较高，粒度组成不够合理，过磨粒级(-0.010mm粒级)含量较多，进而影响目的矿物浮选指标的问题，提出了一种在对选矿厂整个磨浮系统影响不大的情况下的一种中型球磨机最佳充填率的确定方法，改善了磨矿产品和分级产品的粒度组成，减少过磨粒级的产生，减少球磨机的钢耗和电耗，提高目的矿物浮选技术指标。并且，在对矿石进行磨矿过程中，改善球磨机内磨矿介质的运动状态，在保证钢球具有足够的冲击力磨碎铅锌矿石，使磨矿产品和分级产品的细度达到浮选要的前提下，减少过磨粒级含量，从而达到实现改善磨矿产品和分级产品的粒度组成，减少球磨机钢耗和电耗，提高目的矿物浮选技术指标的目的。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：所述的中型球磨机最佳充填率的确定方法包括以下步骤：

1)当监测到球磨机的磨矿产品和分级产品的细度偏细，并有大量的过磨粒级产生时，保证球磨机的转速、原矿处理量及磨矿工序补加水量不变，采用间断性停止补加钢球的方式，降低球磨机内钢球的充填率；

2)当监测到球磨机的磨矿产品和分级产品的细度偏粗，停止降低球磨机钢球充填率，恢复原有的钢球补加方式，逐渐增加球磨机内的钢球充填率；

3)在充填率逐渐上升的过程中监测磨矿产品和分级产品的细度变化情况，并同步测定浮选生产指标；

在上述步骤1)、2)、3)中均采用实测方式结合球磨机充填率理论计算公式计算，得出各阶段球磨机钢球填充率数值和变化范围，在磨矿产品和分级产品的细度达到浮选要求及浮选指标最优时，作为此台球磨机的最佳充填率。

作为优选，步骤1)中的间断性停止补加钢球为停止补钢球3天后，恢复补加钢球1天，一个周期为4天，若磨矿产品和分级产品的细度没有达到要求，继续按上述方式进行，直至磨矿产品和分级产品的细度降低。

作为优选，步骤2)中的磨矿产品和分级产品监测周期为连续8—12天。

作为优选，在最佳填充率确定期间，球磨机的转速率为75—80％，球磨机内的矿浆浓度为75—80％；磨矿产品和分级产品的细度条件为：球磨机排矿矿浆-0.074mm含量为32—36％，分级设备溢流矿浆-0.074mm含量为73—77％，分级设备溢流矿浆浓度为38—43％。

本发明的，中型球磨机为湿式格子型球磨机，其直径为2—4m。

本发明的有益效果：

本发明能够准确确定球磨机最佳填充率，在对矿石进行磨矿过程中，改善球磨机内磨矿介质的运动状态，在保证钢球具有足够的冲击力磨碎铅锌矿石，使磨矿产品和分级产品的细度达到浮选要的前提下，减少过磨粒级含量，从而实现改善磨矿产品和分级产品的粒度组成，减少球磨机钢耗和电耗，达到提高目的矿物浮选技术指标的目的。

附图说明

图1为本发明球磨机磨矿生产流程的示意图。

图2为本发明的球磨机充填率的测量图。

图中，F表示的是磨机横截面，影线部分表示磨机静止时球荷所占的面积，则磨机的充填率的静态理论计算公式为:

对磨机的h和R的实际值进行测量就可以根据公式计算出球磨机的介质充填率。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。

实施例1

矿石为云南某铅锌混合矿，选矿厂磨矿流程为两段两闭路磨矿流程，本方法在该选矿厂的一段磨矿分级工序上使用，一段磨矿采用的是Φ3.2×5.4m格子型球磨机与Φ380mm水力旋流器构成闭路磨矿，球磨机充填率在32—34％之间。由于球磨机内钢球充填率不合理，造成磨矿过程中的磨矿产品和分级产品细度偏细，其中，球磨机排矿-0.074mm含量为33—34％左右；旋流器溢流-0.074mm 含量为75—76％左右，并有大量的过磨粒级产生，旋流器溢流-0.010mm含量为 17—18％左右，严重影响了后续选矿指标。

根据上述情况采用如下方法步骤处理：

1)降低球磨机充填率阶段：保证球磨机的转速保持不变，并使球磨机原矿处理量及磨矿工序补加水量保持稳定的前提下，采用间断性停止日常补加球方式来降低球磨机内钢球的充填率，即停止补钢球3天后，恢复补加钢球1天的方式，该方式一个周期为4天。同步监测球磨机排矿和旋流器溢流的-0.074mm 和-0.010mm粒级含量的变化情况，以及浮选指标的变化情况。此阶段为期22— 25天左右，通过球磨机充填率理论计算公式计算，球磨机充填率变化区间为29 —32％。

2)磨矿产品和分级产品细度观察阶段：采用间断性停止日常补加球方式进行降低球磨机充填率的过程中，连续10天监测到球磨机排矿-0.074mm含量在 30％以下，旋流器溢流的-0.074mm粒级含量在70％以下，磨矿产品和分级产品的细度维持在较低水平，浮选指标开始变差，说明球磨机的磨矿能力不足，磨矿产品和分级产品的细度不能满足浮选要求，若再降低球磨机的充填率，浮选指标还会变的更差，此时停止降低充填率。此阶段为期10—12天左右，通过球磨机充填率理论计算公式计算，球磨机充填率与上个阶段相比略有降低，变化区间在28—29％。

3)提高球磨机充填率阶段：上个阶段表明，球磨机的充填率已不可再降低。此时，恢复原有每天补加钢球制度，适当增加球磨机内钢球量，逐步增加球磨机充填率，同步监测球磨机排矿和旋流器溢流的-0.074mm和-0.010mm粒级含量的变化情况，以及浮选指标的变化情况，此阶段为期25—28天左右。

经过以上3个阶段，以磨矿产品和分级产品的细度达到浮选要求和浮选指标最优时，作为此台球磨机的最佳充填率。现将中型球磨机充填率优化前后对比结果列入下表，由下表可知，在选厂产出的铅精矿和锌精矿品位大致相当的情况下，当球磨机充填率在29—30％时，磨矿产品和分级产品的细度达到浮选要求且浮选指标最优，与优化试验前相比，最终磨矿分级产品(旋流器溢流) 的过磨粒级(-0.010mm粒级)含量可降低2—3个百分点，铅的回收率可以提高 1.59个百分点，锌的回收率可以提高1.32个百分点。因此，经综合判断，确定该球磨机的最佳充填率为29—30％。

实施例2

矿石为国内某铅锌矿，选矿厂为一段闭路磨矿流程，一段磨矿采用的是Φ 3.2×4.0m格子型球磨机与2.4m双螺旋分级机构成闭路循环，球磨机充填率在 33—35％之间。由于球磨机内钢球充填率不合理，造成磨矿过程中的磨矿产品和分级产品的细度偏细，其中，球磨机排矿-0.074mm含量在35—36％之间；旋流器溢流-0.074mm含量在76—77％之间，并有大量的过磨粒级产生，旋流器溢流 -0.010mm含量在18—19％之间，严重影响了后续选矿指标。

根据上述情况采用如下方法步骤处理：

1)降低球磨机充填率阶段：保证球磨机的转速保持不变，并使球磨机原矿处理量及磨矿工序补加水量保持稳定的前提下，采用间断性停止日常补加球方式来降低球磨机内钢球的充填率，即停止补钢球3天后，恢复补加钢球1天的方式，该方式一个周期为4天。同步监测球磨机排矿和螺旋分级机溢流的 -0.074mm和-0.010mm含量的变化情况，以及后续浮选指标的变化情况。此阶段

为期20—25天左右，通过球磨机充填率理论计算公式计算，球磨机充填率的变化区间为31—33％。

2)磨矿产品和分级产品细度观察阶段：采用间断性停止日常补加球方式进行降低球磨机充填率的过程中，连续8天监测了球磨机排矿-0.074mm含量在31％以下，螺旋分级机溢流的-0.074mm含量为71％以下。磨矿产品和分级产品的细度维持在较低水平时，说明球磨机的磨矿能力不足，磨矿产品和分级产品的细度不能满足浮选要求，若再降低球磨机的充填率，浮选指标还会变的更差，此时停止降低充填率。此阶段为期8—10天左右，通过球磨机充填率理论计算公式计算，球磨机充填率与上个阶段相比略有降低，变化区间在29.5—30.5％之间。

3)提高球磨机充填率阶段：上个阶段表明，球磨机的充填率已不可再降低。此时，恢复原有每天补加钢球制度，适当增加球磨机内钢球量，逐步增加球磨机充填率，同步监测球磨机排矿和螺旋分级机溢流的-0.074mm和-0.010mm粒级含量的变化情况，以及浮选指标的变化情况，此阶段为期25—30天左右。

经过以上3个步骤，以磨矿产品和分级产品的细度达到浮选要求和浮选指标最优时，作为此台球磨机的最佳充填率。现将中型球磨机充填率优化前后对比结果列入下表，由下表可知，在选厂产出的铅精矿和锌精矿品位大致相当的情况下，当球磨机充填率在31—32％时，磨矿产品和分级产品的细度达到浮选要求且浮选指标最优，与优化试验前相比，最终磨矿分级产品(螺旋分级机溢流)的过磨粒级(-0.010mm粒级)含量可降低3个百分点，铅的回收率可以提高1.23个百分点，锌的回收率可以提高1.24个百分点。因此，经综合判断，确定该球磨机的最佳充填率为31—32％。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (6)

1.一种中型球磨机最佳充填率的确定方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）当监测到球磨机的磨矿产品和分级产品的细度偏细，并有大量的过磨粒级产生时，保证球磨机的转速、原矿处理量及磨矿工序补加水量不变，采用间断性停止补加钢球的方式，降低球磨机内钢球的充填率；

2）当监测到球磨机的磨矿产品和分级产品的细度偏粗，停止降低球磨机钢球充填率，恢复原有的钢球补加方式，逐渐增加球磨机内的钢球充填率；

3）在充填率逐渐上升的过程中监测磨矿产品和分级产品的细度变化情况，并同步测定浮选生产指标；

在上述步骤1）、2）、3）中均采用实测方式结合球磨机充填率理论计算公式计算，得出各阶段球磨机钢球填充率数值和变化范围，在磨矿产品和分级产品的细度达到浮选要求及浮选指标最优时，作为此台球磨机的最佳充填率。

2.如权利要求1所述的中型球磨机最佳充填率的确定方法，其特征在于：步骤1）中的间断性停止补加钢球为停止补钢球3天后，恢复补加钢球1天，一个周期为4天，若磨矿产品和分级产品的细度没有达到要求，继续按上述方式进行，直至磨矿产品和分级产品的细度降低。

3.如权利要求1所述的中型球磨机最佳充填率的确定方法，其特征在于：在最佳填充率确定期间，球磨机的转速率为75—80%，球磨机内的矿浆浓度为75—80%；磨矿产品和分级产品的细度条件为：球磨机排矿矿浆-0.074mm含量为32—36%，分级设备溢流矿浆-0.074mm含量为73—77%，分级设备溢流矿浆浓度为38—43%。

4.如权利要求1所述的中型球磨机最佳充填率的确定方法，其特征在于：步骤1）中的降低球磨机内钢球的充填率周期为连续20—25天。

5.如权利要求1所述的中型球磨机最佳充填率的确定方法，其特征在于：步骤2）中的磨矿产品和分级产品监测周期为连续8—12天。

6.如权利要求1所述的中型球磨机最佳充填率的确定方法，其特征在于：步骤3）中的充填率逐渐上升的过程的监测周期为连续25—30天。

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