钢球直径对磨矿的影响
发布时间：2022-03-16 17:07:27来源：乾润钢球
摘要：从实验室小型试验和工业试验说明不同球径对磨矿的影响。磨矿时，选用合适的球径，可提高球磨机的处理能力，增加球磨机排矿的新生粒级产出量，以及降低钢球的消耗量，为浮选作业奠定良好的基础。
关键词：钢球直径 磨矿
1 前 言 球磨机在选厂的生产中有着重要作用，它是靠钢球来完成磨矿作用的，即靠钢球对矿粒的冲击和磨剥来完成对矿粒的破碎任务。在磨矿过程中，钢球尺寸的大小决定着磨矿产品的质量，同时还影响磨矿的电耗和钢耗。因此，钢球尺寸是磨矿的一个关键因素，认真研究它对磨机至关重要。 实验室小型试验结果表明：采用磁选粗精矿作为试样，磨矿时，使用小球比大球磨矿效果好。工业试验结果表明，使用Φ100 mm钢球比Φ120mm钢球，可提高磨矿处理量0.82t/台时，球磨的磨矿效率(以新生粒级计)高O.13t／m3·h，可降低钢球消耗14．29％。
2 磨矿介质适宜尺寸确定 介质尺寸的大小是影响磨矿和磨矿过程的主要因素之一，适宜的介质尺寸取决于许多因素。目前，关于计算钢球直径的公式很多，详见表1。但迄今还没有一种能适用各种情况下的计算球径的统一公式，而生产实践中往往是根据某个公式计算，然后通过磨矿试验来确定适宜的磨矿介质尺寸。
表1 最常见的不同公式计算的钢球直径
| 公式名称 | 计算公式 | 给矿最大粒度d／mm | 钢球直径D／mm |
| 戴维斯 | D=Kd^0.5 | 16 | 140(硬矿石) |
| 拉苏莫夫 | D=28d^1/3 | 16 | 70 |
| 奥列夫斯基 | D=52d^0.2 | 16 | 90 |
| 斯梅斯拉耶夫 | D=5d | 16 | 80 |
| 榜德 | D=25.4d^0.5 | 16 | 102 |
注：d一给矿最大粒度，即95％的过筛粒度
3 实验室小型试验研究 从选铁车间采磁选粗精矿样作为本次试验用样，其粒度组成见表2。
表2磁选精粗矿试样的粒度筛析结果
| 粒度/mm | +0.196 | -0.196 | -0.152 | -0.101 | -0.074 | -0.0385 | -0.015 |
| +0.152 | +0.101 | +0.074 | +0.0385 | +0.015 | |||
| 产率/% | 36.04 | 8.47 | 15.91 | 6.93 | 17.45 | 0.82 | 14.38 |
选用XMQ一0150X 50锥形球磨机，装入相同重量、不同球径的钢球，在磨矿时间相同的情况下，进行磨矿试验，比较其磨矿效果的差异。磨矿后产品的粒度组成见表3。
| 粒级/mm | +0.101 | -0.101 | -0.074 | -0.0385 | -0.015 | -0.0385mm含量% | 实验条件 |
| +0.074 | +0.0385 | +0.015 | |||||
| 产率/% | 1.72 | 29.96 | 14.00 | 54.32 | 68.32 | 用Φ10mm的钢球 | |
| 产率/% | 2.60 | 5.04 | 35.48 | 11.00 | 45.88 | 56.88 | 用Φ15mm的钢球 |
| 产率/% | 3.47 | 6.01 | 38.09 | 13.37 | 39.06 | 52.43 | 用Φ20mm的钢球 |
| 产率/% | 2.24 | 4.80 | 37.24 | 11.56 | 44.16 | 55.72 | 3中钢球按1:1:1混合 |
4 工业试验阶 随着某厂碎矿粒度的成功攻关，球磨机给矿粒度组成发生了较大变化，-15 mm粒级含量由原来的75％左右变为目前的90％左右。而该厂的一段磨矿一直选用Φ120 mm 的钢球，造成浮选的给矿即球磨分级溢流粒度过粗及过细粒级含量较高。多次流程考查均发现，磨矿分级溢流粒级+0．252 mm含量一般在10％ 以上，-0．0385 mm含量在40％以上。而这两种粒级回收率均不高，可选性好的中间粒级-0．252～+0．0385 mm含量相对偏低，是造成粗选回收率低的主要原因。为提高磨矿质量及球磨机处理矿量，在7#、8#球磨机进行球磨介质的工业试验。4．1 相同球径的工业试验 7#、8#球磨机在保持原有加球球径不变的情况下，即均补加Φ120 mm的钢球，加球间隔与加球量均一致。经检测，其充填率均在39％左右。取样考查近一个月，主要的选矿指标平均。 数据表明，两台球磨机在给矿粒度、台时效率大致相同的情况下，7#球磨机磨矿效率(以新生粒级计)比8#球磨高0．01 t／m3·h，但其溢流中一0．074mm含量比8#低0．68％ ，对应系统粗选段回收率为87．53％，属正常水平。 数据表明，7#、8#球磨均补加Φ120 mm的钢球，其溢流的粒级组成基本接近。4．2 不同球径的工业试验 针对目前给矿粒度的组成，根据磨矿理论，给矿粒度大时用大直径钢球，给矿粒度小时用小直径钢球(如轴承钢球)。将7#球磨所加钢球换为Φ100mm，8#球磨所加钢球不变。取样考查4个月，在此期间，两台球磨均没有大修。 两台球磨机在给矿粒度大致相同的情况下，7#球磨的磨矿效率(以新生粒级计)比8#球磨高0．12 t／m3·h，台时效率高0．82 t／台时，溢流-0．074mm含量比8#高1．92％，对应系统粗选回收率为88．16％。7#球磨的各项指标与表4作横向对比，均有明显提高。台时效率高0．89 t／台时，溢流中-0．074mm含量提高1．85％，球磨的磨矿效率(以新生粒级计)高0．13 t／m3·h，对应系统粗选回收率提高0．63％。期间，7#、8#溢流的全粒度分析结果见表7。 数据表明，7#球磨补加Φ100mm钢球，其溢流中较粗粒级+0．252 mm含量为9．75％ ，细粒级-0．0385 mm含量为4O．1O％ ，可选性好的-0．252～+0．038 5 mm粒级含量为5O．15％。8{f球磨补加Φ120 mm钢球，其溢流中较粗粒级+0．252 mm含量为13．55％ 。细粒级-0．038 5mm含量为41．46％，-0．252～+0．038 5mm粒级含量为44．99％ ，较7{f溢流可选性好的粒级含量低5．16％。这些均说明Φ100 mm钢球磨矿效果优于Φ120 mm的钢球。
5 结 论 (1)不同球径的钢球影响磨机生产率的大小。球径过大时，因打击次数少和研磨表面积小而使生产率下降。表5的结果表明，用Φ100 mm钢球磨矿介质比用Φ120 mm钢球可提高台时效率0．82 t／台时； (2)影响球耗的高低。按戴维斯的钢球磨损理论，球的磨损速度与其质量成正比，大球磨损速度快，耗量大；小球磨损速度慢，耗量低。表4的结果也说明了这一点。 Φ100mm的钢球比 Φ120mm 的钢球单耗降低14．29％。 (3)影响磨矿产品新生粒级的高低。过大的球径使打击次数少而导致磨不细粒级增多，且容易导致矿粒的过粉碎。表5与表7对照可知，合适的球径使得磨矿产品粒级分布均匀，更有利于选别作业。