一种提高特大型磨机磨矿粒度稳定率的方法技术

本发明专利技术涉及一种提高特大型磨机磨矿粒度稳定率的方法，属于特大型球磨机技术领域，解决磨矿效率提升及降低能耗的技术问题，本发明专利技术结合大直径球磨机处理硬矿石的实际情况，在利用传统选矿经验公式得出的球磨机钢球制度基础上，进行大量磨矿试验，确定适宜的钢球配比、介质充填率及钢球添加制度，降低球磨机磨矿能耗及磨矿成本，优化磨矿产品粒度组成，有效提高磨矿产品粒度稳定率，为后续选别作业提供粒度分布合理的工序产品。

【技术实现步骤摘要】
一种提高特大型磨机磨矿粒度稳定率的方法
本专利技术属于特大型球磨机
，具体涉及一种提高特大型磨机磨矿粒度稳定率的方法。
技术介绍
本公司矿区矿石嵌布粒度微细、硬度大(普氏硬度系数大于25)，设计磨矿工艺流程为粗碎-半自磨-球磨工艺(即SAB流程)。该工艺创造性采用了大型半自磨机、大型球磨机的SAB流程，解决了微细粒高硬度铁矿石的高效碎磨的难题。但为了使矿石达到充分的单体解离以满足后续选别作业要求，一段球磨工序要求溢流产品中-0.074mm含量达到87％-89％。在近几年生产实践过程中发现，磨矿产品粒度存在粒级组成不合理，极微细产品粒级-19μm较设计值明显偏高、溢流产品粒度小时稳定率较低等问题，其中溢流产品粒度(-0.074mm含量89±1％小时)稳定率仅为65％。一方面，对后续选别作业产生诸多不利影响，另一方面，磨矿成本包括钢球消耗及电耗都明显升高。因此，亟需开发一种稳定磨矿产品粒度、优化粒级组成的方法，将有利于磨矿效率的提升及磨矿成本的降低。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，解决磨矿效率提升及降低磨矿成本的技术问题，本专利技术提供一种提高特大型磨机磨矿粒度稳定率的方法，本专利技术可以优化磨矿产品粒级组成，提升特大型磨机磨矿产品粒度稳定率，为后续选别作业提供粒度分布合理的工序产品。本专利技术通过以下技术方案予以实现。一种提高特大型磨机磨矿粒度稳定率的方法，其中：对于给矿粒度＜8mm并且普氏硬度f为18-30的铁矿石，球磨钢球添加方案为：钢球尺寸＜对于磨机直径大于7米的大型磨机，磨矿介质充填率为20％-25％。一种提高特大型磨机磨矿粒度稳定率的方法，通过磨矿试验和寻优计算，确定适宜的钢球配比、介质充填率及钢球添加制度，优化磨矿产品粒度组成，提高磨矿产品粒度稳定率，本方法包括以下步骤：(1)过程分析：对原球磨分级工序进行过程指标取样分析，分析内容包括原矿石力学性能指标以及球磨机给矿粒度组成参数；(2)理论计算：利用步骤(1)过程分析获得的检测数据，运用球径半理论公式精确计算钢球理论尺寸Db＝58.9mm，四舍五入后取60mm作为最终确定的钢球最大球径；所述球径半理论公式如下：式中：Db为特定磨矿条件下给矿粒度d所需的精确球径；Kc为综合经验修正系数，Kc＝1.28；ψ－磨机转速率(％)；σ压为岩矿单轴抗压强度，单位为kg/cm2；ρe为钢球在矿浆中的有效密度，ρe＝5.69g/cm3；D0为磨内钢球“中间缩聚层”直径，D0＝6.35mm；df为磨机给矿95％过筛粒度，df＝8mm；(3)实验室试验：实验室磨矿试验，对步骤(2)获得的理论计算数据进行验证，并制定初步的球磨机钢球补加球配比为(4)工业试验：在步骤(3)实验室试验的基础上进行工业生产试验，验证理论结果效果，最终确定球磨机钢球制度为：钢球添加尺寸及比例为钢球充填率为23-25％。进一步地，在所述步骤(1)中，原矿石力学性能指标包括密度、硬度、弹性模量和泊松比，球磨机给矿粒度组成参数包括级别产率、筛上累积产率和筛下累积产率。进一步地，在所述步骤(2)中，球磨机钢球尺寸的影响因素包括破碎对象的机械强度和矿块的几何尺寸，钢球尺寸破碎力的影响因素包括钢球充填率、钢球密度、钢球有效密度、磨机直径、磨机转速率、磨矿浓度、磨机衬板形状和结构。与现有技术相比本专利技术的有益效果为：1、球磨排矿产品中，中间可选级别(-0.1+0.02mm)及易选级别(-0.074+0.02mm)产率分别增加9.19、3.87个百分点，-20um含量降低1.06个百分点，溢流产品粒度(-0.074mm含量89±1％)稳定率从65％提高至80.92％，提高15.92个百分点，为后续选别作业创造了良好的条件；2、磨机介质充填率由25-27％优化为23-25％；球磨机磨矿电单耗由9.7kwh/t原矿降低到9.02kwh/t原矿，降低了7.01％；球磨机钢球单耗长期稳定在0.78kg/t原矿，相比优化前的0.81kg/t原矿下降了3.7％。具体实施方式下面通过实施例来进一步说明本专利技术的具体实施方式。1、过程分析：对原球磨分级工序进行过程指标取样分析，分析内容包括原矿石力学性能指标以及球磨机给矿粒度组成参数。(1)、矿石力学性能：矿石最大密度3.60g/cm3，最小密度2.90g/cm3，平均密度为3.36g/cm3，由此可见本实施例中矿石密度较大，易沉积在磨矿分级循环中难以排出，易产生过磨；矿石普氏硬度系数最大为29.7，硬度特硬，最小为5.4，较软，由此可见本实施例中软硬分布不均匀，整体属于特硬矿块；弹性模量最大为7.52，最小为2.81，平均4.82，由此可见本实施例中矿石脆性很大；矿石泊松比最大值为0.38，最小0.18,平均泊松比为0.29，由此可见本实施例中矿石总体表现为韧性较大；综上所述，磨矿过程既要考虑矿石容重大易离析，也要考虑矿块硬度大高韧性较难磨，同时要兼顾脆性矿石的存在。(2)球磨机给矿进行粒度组成分析见表1。表1球磨新给矿粒度组成分析表由表1可知，-0.025mm含量占13.91％，说明矿石硬度高，-0.074mm为38.32％，说明脆性大。2、理论计算：影响钢球尺寸的因素很多，包括破碎对象的因素如岩矿的机械强度(常用矿石普氏硬度系数f来表征)和矿块的几何尺寸(即磨机给矿粒度d给)；影响破碎力的因素如钢球充填率、钢球的密度、钢球的有效密度、磨机直径、磨机转速率、磨矿浓度、磨机的衬板形状和结构等。目前国内钢球尺寸精确计算公式为球径半理论公式：式中：Db－特定磨矿条件下给矿粒度d所需的精确球径(cm)；Kc－综合经验修正系数；ψ－磨机转速率(％)；σ压－岩矿单轴抗压强度(kg/cm2)；ρe－钢球在矿浆中的有效密度(g/cm3)；D0－磨内钢球“中间缩聚层”直径；df－磨机给矿95％过筛粒度(cm)。本实施例采用该公式来确定球磨给矿所需的精确球径。式中，df＝8mm；Kc＝1.28；根据力学性能检测数据及现场运行参数求得ρe＝5.69，D0＝6.35；考虑力学性质极不均匀且为高硬度高韧性的影响，按抗压强度及修正系数计算可求得Db＝58.9mm，取60mm作为最终确定的最大球径。(3)实验室试验：结合后续生产要求、现有过程检测数据及理论计算数据，进行了五组补加球试验室试验，以确定在相同条件下获得最佳的磨矿效果。表2磨矿试验方案表3试验室磨矿效果对比表综合各项指标及选厂实际情况，既要达到一定细度，又控制微细粒级含量，因此推荐一段Φ7.32×12.5m球磨机补加球配比为(方案5)。(4)工业试验：根据试验室推荐的方案开始在二系列进行工业试验，为实现不同钢球制度的顺利过渡，现场仍备有一定库存量的原钢球，且钢球初始比例仍为6:4，观察20天磨机无吐渣情况后，钢球比例变为优化方案要求的5:5。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高特大型磨机磨矿粒度稳定率的方法，其特征在于：对于给矿粒度＜8mm并且普氏硬度f为18-30的铁矿石，球磨钢球添加方案为：

【技术特征摘要】
1.一种提高特大型磨机磨矿粒度稳定率的方法，其特征在于：对于给矿粒度＜8mm并且普氏硬度f为18-30的铁矿石，球磨钢球添加方案为：对于磨机直径大于7米的大型磨机，磨矿介质充填率为20％-25％。


2.根据权利要1所述的一种提高特大型磨机磨矿粒度稳定率的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)过程分析：对原球磨分级工序进行过程指标取样分析，分析内容包括原矿石力学性能指标以及球磨机给矿粒度组成参数；
(2)理论计算：利用步骤(1)过程分析获得的检测数据，运用球径半理论公式精确计算钢球理论尺寸Db＝58.9mm，四舍五入后取60mm作为最终确定的钢球最大球径；
所述球径半理论公式如下：
式中：Db为特定磨矿条件下给矿粒度d所需的精确球径；Kc为综合经验修正系数，Kc＝1.28；ψ－磨机转速率(％)；σ压为岩矿单轴抗压强度，单位为kg/cm2；ρe为钢球在矿浆中的有效密度，ρe＝5.69g/cm3；D0为磨内钢球“中间缩聚层”直径...

【专利技术属性】
技术研发人员：李贤，王英姿，韩顺成，郭鹏飞，张建国，周小东，王斌，
申请(专利权)人：太原钢铁集团有限公司，太钢集团岚县矿业有限公司，
类型：发明
国别省市：山西;14