非标准两段球磨磨矿流程实施精确化装补球方法的应用研究--《昆明理工大学》2009年博士论文
非标准两段球磨磨矿流程实施精确化装补球方法的应用研究
【摘要】：解决球磨机高能低效以及产出粒度组成合理、解离充分的磨矿产品是一个复杂的技术问题,而且是一个世界性的难题。因此,研究新的球磨技术,进一步提高磨矿效率及降低能耗,以及改善磨矿产品质量是一个具有重大意义的研究课题。
据生产调查统计,选矿厂的磨矿流程应用最广泛的是两段球磨磨矿流程,两段球磨磨矿流程可以克服一段球磨磨矿流程的缺点。它可以针对各段磨矿机内物料的粒度和耐磨物料性质的差异,合理分配负荷,并易于根据两段磨矿机不同的给料和产品粒度选择合适的介质形状、尺寸及配比。所以与一段球磨磨矿流程相比,两段球磨磨矿流程具有磨矿效率高,磨矿产品质量好、过粉碎轻、单体解离度高等优点。
继2003年精确化装补球方法在一段球磨磨矿流程中的开发与成功应用之后,2005年精确化装补球方法又在标准两段球磨磨矿流程上获得了成功应用。同时,开展了精确化装补球对不同矿石硬度,不同磨机规格及不同转速率磨机的适应性研究,以及将精确化装补球与能耗耗前移相结合的综合研究,经过四年多的精确化装补球工业试验研究,完成了精确化装补球方法的系统开发并已在几个矿山的不同生产流程中获得生产应用。
本论文研究的是两段球磨磨矿流程中的一种特殊情况,就是两段磨机的容积差距较大的流程,我们称之为非标准两段球磨磨矿流程,这种非标准的两段球磨磨矿流程有其自己的特殊性,在提高磨矿效率、平衡两段负荷以及实现高细度的解离性磨矿等方面与标准两段球磨磨矿相比更加困难。
本论文研究了如何在这种磨矿流程中实现高细度的解离性磨矿。首先研究磨矿介质对实现解离性磨矿的影响,并指出了球形介质对细磨过程的不适应性,接着提出了采用铸铁段作为二段细磨的磨矿介质的优势,并进行了铸铁段代替钢球作细磨介质的可行性研究。实验证实铸铁段代替钢球在提高产品细度的同时还可以降低产品的过粉碎,改善磨矿的产品质量。
本论文的重点是应用精确化装补球方法来解决这种非标准的两段球磨磨矿流程磨矿效率不高、磨矿产品细度不高、质量不高的问题。首先分析了影响磨矿效率的各种因素,其中介质因素是影响磨矿效率的关键因素。在这种流程中的另一个难点是容积差距较大的两段之间负荷的平衡,一段细度过高时磨机处理能力会较低,一段细度过低时会造成二段细磨的负荷较重,直接影响最终的磨矿细度。介质因素非常重要,因此要求必须进行介质的精确配比,并根据介质的磨损规律,采用较为准确的补加方案。接着要研究的是精确化装补球方法和铸铁段应用在这种流程中是否可行,能否提高磨矿效率。经过精确化装补球方法和铸铁段在标准两段磨矿流程中应用过程的分析,并分析非标准两段球磨磨矿流程的特殊性,结果证实是可行的,而且可以大幅提高处理能力并实现较高的磨矿细度,并可以有效降低产品过粉碎,提高产品质量。最后总结出了提高磨矿效率的措施。
在经过了理论研究之后进行了工业试验的验证。因民铜矿采用的是非标准的两段球磨磨矿流程,一段磨机为两台2.8×3.6m格子球磨机,二段磨机则只有一台2.8×3.6m格子球磨机。一段磨机容积为VI=2×19m3=38m3,二段磨机容积仅为19m3,一、二段磨机容积比为2：1,一段容积过大,二段磨机容积过小。试验前一段磨机台时处理能力仅42-43吨/台·时,一段细度只能达到-200目占55%左右,二段磨矿细度-200目仅达80%左右,根据实验室试验及工业生产结果,磨矿的最佳细度应达到-200目90%以上。经过计算要求一段磨矿细度要达到-200目占67-68%时二段才能实现磨矿细度-200目占90%以上。为此,一段采用精确化装补球方法,二段在经过钢球与铸铁段的试验对比之后,决定采用铸铁段代替钢球作为二段细磨的磨矿介质。经过一系列的调整之后,最终测定的一段磨机台时处理能力达到了51吨/台·时左右；磨矿产品细度从-200目占80.3%提高到了91%左右；磨浮单耗从试验前的25.10 kwh/t降到试验后的24.41 kwh/t；介质单耗也从试验前的733 g/t降到试验后的707 g/t；由于磨矿产品细度的改善,回收率提高了三个百分点,提高幅度显著。试验成功后,磨机单位容积的利用系数由0.99t/m3.时提高到1.24t/m3.t,提高25.25%。因民铜矿2007年全年新增的经济效益达到了3326.95万元,新增利润达到了2321.31万元,经济效益十分显著。证明在非标准两断磨矿流程中采用精确化装补球方法是成功的,关键是调节好两段的负荷平衡。
【关键词】：
【学位授予单位】：昆明理工大学【学位级别】：博士【学位授予年份】：2009【分类号】：TD921.4【目录】：
摘要3-6Abstract6-14第一章 序言14-17 1.1 球磨磨矿的研究内容14-15 1.2 球磨机介质工作理论的发展及要研究的问题15-17
1.2.1 球磨机介质工作理论的发展15-16
1.2.2 球磨机介质工作理论必须研究的问题16-171.3 球磨磨矿流程概述17-20 1.3.1 影响磨矿流程的因素分析17-19 1.3.2 常见的球磨磨矿流程19-201.4 本章小结20-21第二章 文献综述21-38 2.1 磨矿作业评价的工艺指标21-23
2.1.1 评价磨矿作业的数量指标21
2.1.2 评价磨矿作业的质量指标21-23 2.2 磨矿流程的类型及应用23-30
2.2.1 一段开路磨矿流程23-24
2.2.2 一段闭路磨矿流程24
2.2.3 两段磨矿流程24-28
2.2.3.1 第一段开路的两段磨矿流程25-27
2.2.3.2 第一段完全闭路的两段磨矿流程27-28
2.2.3.3 第一段局部闭路的两段磨矿流程28
2.2.4 多段磨矿流程和阶段磨矿流程28-30 2.3 标准两段磨矿流程的特点30-31 2.4 非标准两段磨矿流程的特点31-32 2.5 力学性质差异对磨矿的影响32-33 2.6 磨矿介质对磨矿的影响33-37
2.6.1 磨矿介质的充填率对磨矿过程的影响34-35
2.6.2 磨矿介质的尺寸及配比对磨矿过程的影响35-36
2.6.3 磨矿介质的材质对磨矿过程的影响36-37 2.7 本章小结37-38第三章 课题的目的意义及研究内容38-41 3.1 课题研究的提出38-39 3.2 课题研究的内容39-40 3.3 课题研究的步骤安排40 3.4 课题研究的重要意义40-41第四章 磨矿介质对实现解离性磨矿的影响研究41-62 4.1 磨矿介质对实现解离性磨矿的影响41-45
4.1.1 磨矿介质的材质对球磨机磨矿过程的影响41-42
4.1.2 球形介质和棒形介质42-44
4.1.3 短圆柱形或短圆锥形介质44-45 4.2 钢球尺寸对磨矿的影响45-49
4.2.1 钢球尺寸对磨碎作用的影响45-48
4.2.2 钢球介质对细磨过程的不适应性48-49 4.3 线接触介质的解离性磨矿作用49-54
4.3.1 钢棒介质的特点49-50
4.3.2 铸铁段特点及取代钢球作细磨介质的可行性研究50-54 4.4 铸铁段应用于非标准两段球磨磨矿流程中二段细磨的优势分析54-58 4.5 非标准两段磨矿流程中实现高细度解离性磨矿对磨矿介质的要求58-60
4.5.1 一段磨要求球径的精确化58-59
4.5.1.1 解离性磨矿对一段磨装补球方法技术及工艺要求59
4.5.1.2 解离性磨矿对磨机装补球方法技术的生产管理要求59
4.5.1.3 解离性磨矿对磨装补球方法技经济上的要求59
4.5.2 二段磨要求准确选择介质类型和尺寸59-60 4.6 本章小结60-62第五章 精确化装补球方法在非标准两段球磨磨矿中应用的理论研究62-86 5.1 影响磨矿效果的因素分析62-64 5.2 使非标准两段磨矿的两段处理能力平衡的研究64-67 5.3 精确化装补球技术应用于非标准两段磨矿的理论分析67-82
5.3.1 精确化装补球技术的开发与应用概况67-69
5.3.2 精确化装补球技术在两段球磨磨矿流程中的应用效果69-72
5.3.2.1 低转速率下标准两段磨矿精确化装补球方法的开发与应用69-71
5.3.2.2 提高转速率后两段磨矿精确化装补球方法的适应性研究71-72
5.3.3 精确化装补球技术的补加球理论研究72-79
5.3.3.1 钢球磨损规律的研究73-75
5.3.3.2 两种磨损规律的应用范围75-76
5.3.3.3 钢球装补球规律的研究76-79
5.3.4 非标准两段磨矿流程下精确化装补球方法的适应性研究79-80
5.3.5 精确化装补球方法对非标准两段球磨磨矿流程产生的影响80-82 5.4 改善磨矿效果的措施82-84 5.5 本章小结84-86第六章 非标准两段球磨磨矿流程中实现高产高细度的工业应用研究86-105 6.1 实验室试验研究86-91
6.1.1 矿石的抗破碎力学性能研究86
6.1.2 一段球磨机的装补球方案研究86-90
6.1.3 二段球磨机的装补球方案研究90-91 6.2 工业试验研究91-101
6.2.1 工业试验前的系统状况分析91-93
6.2.2 工业试验研究93-95
6.2.2.1 工业试验的装补球方案93
6.2.2.2 初装球及补加球比例的调整93-94
6.2.2.3 一段球磨机与二段球磨机的介质装载量试验94-95
6.2.2.4 球磨机磨矿浓度的调整95
6.2.2.5 一段磨矿细度的调整95
6.2.3 工业试验结果分析95-101 6.3 本章小结101-105第七章 研究结论、存在的问题及建议105-108 7.1 课题研究结论105-106 7.2 论文的创新点106 7.3 尚待解决的问题及建议106-108文献及参考资料108-115致谢115-116附录A:攻博期间参加的科研工作116-117附录B:攻博期间科研成果117
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球磨机设备
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在采矿过程中矿石球磨机有什么作用
& 在磨矿产品细度相同的情况下，给矿粒度越粗，球磨机生产能力越低；给矿粒度越小，生产能力越高。但有一点应该注意：当要求磨矿产品较粗时，球磨机生产率随给矿粒度变化的幅度较明显，而要求磨矿产品较细时，磨机生产率随给矿粒度变化并不太突出。
矿石对球磨机的影响
&生产中按选厂规模和矿石性质，应该找出最合适的球磨机给矿粒度。当要求提高磨矿机生产能力时，在一定范围内降低入磨粒度是一种有效的措施。但要注意，降低磨机给矿粒度后，应相应降低磨矿介质尺寸，否则也收不到提高生产率的效果。结构致密，晶体微小，硬度大的矿石比较难以磨碎。因此这样的矿石在磨矿过程中，磨矿时间要求较长，才能保证达到要求的磨矿细度，但一般来说主要影响磨机处理能力。而硬度小或者解理发达的矿石易于磨碎，磨机单位容积的处理能力也高。矿石硬度是不可改变的因素。在生产中，对硬度较大的矿石，通过实验找出最适宜的排矿浓度、返砂量等操作条件。
矿石球磨机安装完毕后空载试车
　空载试车在不给料的情况下进行，必须达到如下要求：电气联锁系统试车，按启动程序，其起动和停车都符合电气联锁系统的设计要求；所有紧固件应牢固可靠，无松动现象；飞轮转动平稳；轴承温升不超过 300C。轴承润滑正常，无漏油现象。
矿石的种类和有关设备
& 目前矿石的种类很多，从矿石的分类上有：铜-铅锌-铝土-镍-钨-镁-钴-锡-铋-钼 铁矿 - 锰矿 - 铬矿 - 钒矿 - 钛矿金-银-铂族金属 石英-萤石-石墨-磷矿-矿 锂铍-铌钽 - 锶 铀-钍 铟-镓-锗-铊-镉-硒-碲 钪-钇-镧-铈-镨-钕-钷-钬-铒等。从选矿设备上看，有,钨矿选矿设备,锰矿选矿设备,磁铁矿选矿设备等
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你好：控制下充填率和磨矿浓度，（由球磨机前水和后水）这是在你的球磨机是开路的情况下，如果与旋流器形成闭路循环，还要控制反砂量，也就是循环负荷，300%左右就差不多，也是旋流器的沉砂，测测分级效率就知道了，如果还有不明白的可以继续咨询我
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