陶瓷介质在塔磨机中应用的磨矿方法

摘要

本发明涉及陶瓷介质在塔磨机中应用的磨矿方法，该磨矿方法是选用莫氏硬度为7‑9、密度为3.0‑6.0g/cm

说明书

技术领域

本发明属于磨矿领域，尤其是涉及陶瓷介质在塔磨机中应用的磨矿方法。

背景技术

磨矿作业作为矿物分选的准备作业，其在选矿工业中占有极其重要的地位。磨矿产品质量的好坏直接影响选矿厂选别指标的高低，磨矿过程中的动力消耗、金属消耗在选矿厂经营成本中占有很高的比例。塔磨机作为近些年来磨矿领域的新装备，其较高的磨矿效率及节能效果得到广泛的认可。因此，塔磨机正成为替代球磨机用作细磨阶段磨矿设备的新装备。塔磨机目前的磨矿介质为高铬钢球，但是塔磨机中采用钢球做磨矿介质存在一些不足之处，主要体现为：

1、钢球做磨矿介质时磨机的运行功率较大。

2、钢球的重量大，致使塔磨机搅拌轴上的扭矩较大，磨机转速低，塔磨机的磨矿效率不能得到继续提高。

3、磨机初启动时，由于钢球易生锈板结，启动功率过大，磨机启动困难。有时需要预先进行高压水松动钢球。

4、钢球的磨耗高，磨矿造成的钢耗成本仍然较大。

发明内容

为了克服上述现有技术之不足，本发明的目的是采用一种高硬度、高耐磨的中低密度磨矿介质，能够解决钢球用作磨矿介质时的几乎所有不足，并能够达到高效研磨、节约成本的磨矿方法。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

陶瓷介质在塔磨机中应用的磨矿方法，该磨矿方法是选用莫氏硬度为7-9、密度为3.0-6.0g/cm³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。

优选的，该磨矿方法是选用莫氏硬度为大于8且小于或等于9、密度为3.0-4.5g/cm³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。

进一步的，所述陶瓷体为球形，其首次填入塔磨机时具有三种不同的尺寸规格，其中，各种尺寸规格的陶瓷体球径以及各种尺寸规格的陶瓷体用量占全部陶瓷体总重量的百分比如下：

球径为18-20mm的陶瓷球 25-35％；

球径为10-13mm的陶瓷球 25-35％；

球径为6-8mm的陶瓷球 25-35％。

进一步的，所述陶瓷体在塔磨机中的充填率为塔磨机容积的40％-70％。

进一步的，所述塔磨机的转速为20-100r/min。

进一步的，所述塔磨机内螺旋搅拌器的螺距为40-150cm。

进一步的，所述塔磨机内，陶瓷体与物料的重量比为2：1-5：1

进一步的，所述塔磨机内，磨矿浓度控制在55-70％。

进一步的，所述物料可在塔磨机启动前与所述陶瓷体一同加入，也可在塔磨机启动后以一定给料速度单独加入。

进一步的，所述陶瓷体可以是单一材质，也可以是二种或二种以上材质的混合体。

与现有技术相比，本发明改用高硬度、高耐磨且中低密度的陶瓷体做磨矿介质，具有如下优点：

可降低塔磨机磨矿功率，减少介质的磨耗，从而大大降低磨矿成本；可减小作用在塔磨机搅拌轴上的扭矩，降低塔磨机故障发生率；陶瓷介质密度小且不生锈，塔磨机可直接启动，不加任何辅助措施，使得塔磨机操作简单；磨矿产品中中间易选粒级含量高，有利于后续的选别作业。

具体实施方式

按照本发明提供的陶瓷介质在塔磨机中应用的磨矿方法，该磨矿方法是选用莫氏硬度为7-9、密度为3.0-6.0g/cm³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。具体可以包括如下步骤：1)选用莫氏硬度为7-9、密度为3.0-6.0g/cm³的陶瓷体作为磨矿介质，并选择合适的陶瓷体尺寸以及将不同尺寸的陶瓷体按一定比例配比；2)将配比好的陶瓷体按照一定的充填率添加到塔磨机中；3)启动塔磨机，并调整塔磨机至合适的转速，使塔磨机中的陶瓷体由于塔磨机内螺旋搅拌器的搅拌作用对加入的物料进行磨碎。本发明改用高硬度、高耐磨且中低密度的陶瓷体作为磨矿介质，与高铬钢球磨介相比，陶瓷体在磨矿过程中的磨损量非常小，且由于与待磨物料的硬度差更大，故磨矿效率更高，同时在同等充填体积的情况下，陶瓷体的充填重量更少，从而能降低磨机的运行功率，节省电能能耗等。

优选的，该磨矿方法可以进一步选用莫氏硬度为大于8且小于或等于9、密度为3.0-4.5g/cm³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。

优选的，所述陶瓷体为球形，其尺寸和配比可根据待磨物料的类型及相应的进出料细度来确定。进料细度越粗，相应的选择大尺寸球。 进料细度粗且出料细度粗时(即破碎比小)，相应的大尺寸球配比多，进料细度细且破碎比大时，选择小尺寸球且小尺寸球配比多。一般适宜的待磨物料为进料-0.074mm含量50％以上，出料细度根据选别需要可进行控制，但是出料细度越细，节能效果越高。本发明为提高磨矿效率及节能幅度，对陶瓷体尺寸的选择以及不同尺寸陶瓷体的配比进行了优化改良，具体来说，陶瓷体首次填入塔磨机时具有三种不同的尺寸规格，其中，各种尺寸规格的陶瓷体球径(系指直径)以及各种尺寸规格的陶瓷体用量占全部陶瓷体总重量的百分比如下：

球径为18-20mm的陶瓷球 25-35％；

球径为10-13mm的陶瓷球 25-35％；

球径为6-8mm的陶瓷球 25-35％。

上述配比中，小球的占比不少于大球的占比，不仅能增加磨矿介质与待磨物料的接触面积，提高研磨效率，而且也能进一步确保待磨物料的出料细度。

进一步的，由于陶瓷体的密度较低，同等单位体积内的重量比高铬钢球更低，因此可适度提高陶瓷体的充填率，以获得研磨效率提升的基础上不增加磨机的运行功率。本发明中，所述陶瓷体在塔磨机中的充填率为塔磨机容积的40％-70％，优选值为50％-60％。该充填率值既是陶瓷体首次加入塔磨机时的范围值，也是后续磨矿过程中因陶瓷体出现损耗而需要对其进行补充装填时的参照值，根据该参照值，用户可得出陶瓷体的实际损耗量而进行相应补充。此外，补充装填陶瓷体时，只需按照上述充填率补充球径规格最大的陶瓷体即 可，其它球径规格的陶瓷体可不予补充。

进一步的，由于陶瓷体的重量较轻，故作用在塔磨机上螺旋搅拌器转轴上的扭矩较小，从而为提高塔磨机转速，使塔磨机磨矿效率得以继续提升创造了条件。本发明中，所述塔磨机的转速为20-100r/min，优选值为30-80r/min。

进一步的，因为在塔磨机提高转速以后陶瓷介质向上的作用力增大，为控制介质的运动轨迹，保证较高的磨矿效果，故可适当减小塔磨机内螺旋搅拌器的螺距。本发明中，所述塔磨机内螺旋搅拌器的螺距为40-150cm，优选值为50-100cm。

进一步的，所述塔磨机内，陶瓷体与物料的重量比为2：1-5：1，优选值为3：1-4：1。该比值可由待磨物料的硬度及进、出料的细度要求具体决定，从而确定磨机的台时处理能力。

进一步的，考虑到陶瓷体的重量较钢球轻、作用力较钢球小，故可适当降低塔磨机内的磨矿浓度(即矿浆中所含待磨物料质量的百分数)。本发明中，所述塔磨机内磨矿浓度控制在55-70％，优选值为55-60％，以保证磨矿效率。

进一步的，所述物料可在塔磨机启动前与所述陶瓷体一同加入，此方式适合间断磨。所述物料也可在塔磨机启动平稳后以一定给料速度单独加入，此方式适合连续磨。

进一步的，所述陶瓷体可以是单一材质，也可以是二种或二种以上材质的混合体。例如，可以是氧化铝陶瓷、硅酸锆陶瓷、氧化锆陶瓷中的任意一种或任意二种的混合体。

实例：在120L塔磨机中进行磁铁矿粗精矿再磨试验，选择 20mm、13mm、8mm三种尺寸陶瓷球按照1：1:1进行添加，充填率与钢球相同均为60％。塔磨机的处理能力均为141kg/h,塔磨机耗电量陶瓷球比钢球的低20％-30％,作用在塔磨机主轴上的扭矩是钢球时的50％，中间易选粒级含量比钢球时提高1到2个百分点。

以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明申请专利范围及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。