某礦山深部礦石球磨功指數(shù)和可磨度測(cè)定研究

李光勝，徐 超，朱幸福，陳艷波，于淙權(quán)

（山東黃金礦業(yè)科技有限公司選冶實(shí)驗(yàn)室分公司，山東 煙臺(tái) 261441）

碎磨過程中礦石粒度的減小與能量消耗存在一定關(guān)系，主要的碎磨能耗學(xué)說有雷廷格爾（Rittinger）面積學(xué)說、基克（F.Kick）體積學(xué)說、邦德（Bond）與王文東第三破碎學(xué)說，其中與磨礦過程緊密相關(guān)的是邦德（Bond）與王文東第三破碎學(xué)說[1]。Bond 功指數(shù)是影響磨礦效果的一個(gè)極為重要的因素[2]。

磨礦功指數(shù)的測(cè)定對(duì)磨機(jī)直徑、球磨介質(zhì)直徑以及磨機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)等參數(shù)的確定具有重要意義[3]。

1 樣品制備

試驗(yàn)樣品為某礦山深部礦石，用于磨礦功指數(shù)測(cè)定和可磨度測(cè)定。礦石在粗碎(顎式破碎機(jī))碎至-10mm、細(xì)碎(對(duì)輥破碎機(jī))碎至-2mm，混勻后采用割環(huán)法進(jìn)行縮分，縮分后樣品儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?/p>

2 磨礦功指數(shù)測(cè)定

2.1 基礎(chǔ)試驗(yàn)條件

試驗(yàn)入料 ： ＜2.36mm（-8目）。

試驗(yàn)物料堆比重： 1.580g/cm3。

試驗(yàn)?zāi)C(jī)負(fù)荷 ： 1106.0g（700cm3×1.580g/cm3）。

2.2 試驗(yàn)入料粒度分析

按照生產(chǎn)要求80%通過的產(chǎn)品粒度，取相應(yīng)的最大產(chǎn)品粒度P1=150μm。球磨功指數(shù)試驗(yàn)入料粒度分析見表1。

表1 磨礦功指數(shù)入磨原礦粒度篩分結(jié)果表

由表1可知入磨原礦中已經(jīng)達(dá)到產(chǎn)品粒度要求的物料含量R0=22.08%。按照原礦篩分結(jié)果繪制原礦粒度分析見圖1。

圖1 磨礦功指數(shù)入磨原料粒度分析圖

經(jīng)插值法計(jì)算得出原礦80%通過的粒度值F80=960（μm）。

2.3 磨礦數(shù)據(jù)

第一個(gè)磨礦循環(huán)中球磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)取產(chǎn)品粒度150μm對(duì)應(yīng)的篩目數(shù)值，測(cè)定試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄見表2。

最后三個(gè)循環(huán)的循環(huán)負(fù)荷平均值為248.8%，符合250%±5%的標(biāo)準(zhǔn)；Gbp最大值與最小值之差為0.003，不大于平均值ΔGbp的3%。本次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行7個(gè)磨礦循環(huán)即達(dá)到平衡。

納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）年齡＞18歲；（2）癥狀與體征符合L5-S1椎間盤突出相關(guān)的根性疼痛，腿痛重于腰痛；（3）X線片、CT及MRI檢查證實(shí)為L(zhǎng)5S1節(jié)段腰椎間盤突出且無腰骶椎異常者；（4）經(jīng)8～12周正規(guī)保守治療效果不佳甚至加重者；（5）患者及家屬知情同意且無其他手術(shù)禁忌證者。

2.4 產(chǎn)品粒度分析

將達(dá)到平衡的最后3個(gè)循環(huán)的磨礦產(chǎn)品混合均勻篩分后進(jìn)行粒度分析，結(jié)果見表3。

表3 磨礦功指數(shù)產(chǎn)品粒度篩分結(jié)果表

由表3可知磨礦產(chǎn)品-200目物料含量48.55%，產(chǎn)品粒度分析見圖2。

表2 磨礦功指數(shù)測(cè)定試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表

圖2 磨礦功指數(shù)產(chǎn)品粒度分析曲線圖

經(jīng)插值法計(jì)算得出產(chǎn)品80%通過的粒度值P80=119（μm）。

2.5 功指數(shù)數(shù)值計(jì)算

功指數(shù)計(jì)算：

式中：

P1—產(chǎn)品100%通過的粒徑 150μm。

Gbp—每轉(zhuǎn)凈生成量 1.412g/r。

P80—產(chǎn)品80%通過的粒徑 119μm。

F80—初始入料80%通過的粒徑 960μm。

3 深部礦石相對(duì)可磨度測(cè)定

分別針對(duì)石英脈礦石和深部礦石取5個(gè)代表性樣品進(jìn)行磨礦細(xì)度分析。固定實(shí)驗(yàn)條件：錐形球磨機(jī)，礦量1kg，濃度為70%；差異實(shí)驗(yàn)條件：磨礦時(shí)間分別為9min，12min，15min，18min，21min。數(shù)據(jù)詳見下表4。

表4 石英脈礦石和深部礦石磨礦細(xì)度測(cè)定試驗(yàn)結(jié)果

按照磨礦篩分結(jié)果繪制磨礦曲線對(duì)比圖詳見圖3。

圖3 石英脈礦石和深部礦石磨礦細(xì)度曲線對(duì)比圖

經(jīng)插值法計(jì)算，石英脈礦石磨至要求細(xì)度-200目占55%所需時(shí)間為11.05min，深部礦石所需時(shí)間為11.77min。以石英脈礦石為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算深部礦石的相對(duì)可磨度為：

K=t0/t=663s/706s=0.94＜1

說明深部礦石較石英脈礦石難磨。

4 結(jié)論

（1）深部礦石球磨功指數(shù)測(cè)定表明，在最大產(chǎn)品粒度P1=150μm，給礦中80% 物料能通過的粒度大小為960μm，磨礦平衡時(shí)篩下產(chǎn)品中80%物料能通過的粒度大小為119 μm，每一轉(zhuǎn)所生成Gbp為1.412 g/r，通過計(jì)算得出Bond球磨功指數(shù)為19.65 kW·h/t。

（2）以石英脈礦石為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算深部礦石的相對(duì)可磨度為0.94。