河北某鐵礦邦德球磨功指數(shù)的測定

王二鋒 張亮 張穎新 董棟 于岸洲

摘 要：邦德球磨功指數(shù)是磨礦工藝的一個(gè)重要參數(shù)，它表示礦石或巖石物料在球磨機(jī)中抵抗磨碎的阻力和難易程度。本文以河北某鐵礦為樣本，對(duì)其進(jìn)行0.15mm和0.075mm邦德球磨功指數(shù)的測定，以指導(dǎo)此鐵礦磨礦工藝流程的制定。

關(guān)鍵詞：鐵礦;邦德球磨功指數(shù);測定;磨礦工藝

中圖分類號(hào)：TD951 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2019）07-0102-05

Abstract： Bond ball gilling work index is an important parameter of the grinding flowsheet， it shows grinding resistance and complexity of ore or rock materiel in the ball grinding mill. The paper took an iron ore in Hebei province as a sample， measured 0.15mm and 0.075mm bond ball grinding work index of the iron ore， to guiding formulating of the grinding flowsheet of the iron ore.

Keywords： iron ore;bond ball grinding work index;measure;grinding flowsheet

邦德功指數(shù)包括沖擊功指數(shù)、棒磨可磨性功指數(shù)、球磨可磨性功指數(shù)（又稱粉碎功指數(shù)）、介質(zhì)功指數(shù)。本文中的邦德功指數(shù)是指球磨可磨性功指數(shù)，即邦德球磨功指數(shù)[1]。

邦德球磨功指數(shù)是磨礦工藝的一個(gè)重要參數(shù)，它表示礦石或巖石物料在球磨機(jī)中抵抗磨碎的阻力和難易程度[2]。本文以河北某鐵礦為樣本，對(duì)其進(jìn)行0.15mm和0.075mm邦德球磨功指數(shù)的測定，以指導(dǎo)此鐵礦磨礦工藝流程的制定。

1 邦德球磨功指數(shù)的測定原理

邦德球磨功指數(shù)（[Wib]）是使用專用球磨機(jī)進(jìn)行干式閉路磨礦，磨礦到循環(huán)負(fù)荷達(dá)到250%時(shí)獲得的。其計(jì)算公式如下：

[Wib=44.5p0.231×G0.82bp×10P80-10F80] ? ? ? ? ? ? ? ?（1）

式（1）中：[Wib]為球磨機(jī)功指數(shù)，kW·h/st;[P1]為試驗(yàn)篩孔尺寸，μm;[Gbp]為球磨機(jī)每一轉(zhuǎn)新生成的試驗(yàn)篩孔以下粒級(jí)物料的重量，g/r;[P80]為產(chǎn)品中80%物料通過的粒度尺寸，μm;[F80]為給礦中80%物料通過的粒度尺寸，μm。

試驗(yàn)專用球磨機(jī)是Φ305mm×305mm功指數(shù)球磨機(jī)，其轉(zhuǎn)速為70r/min，內(nèi)裝285個(gè)鋼球，其球荷分布如表1所示。

2 邦德球磨功指數(shù)的測定

2.1 礦樣松散密度的測定

將-3.35mm礦樣混合均勻，對(duì)其進(jìn)行松散密度的測定。使用500mL量筒裝滿試驗(yàn)用-3.35mm礦樣，計(jì)算出量筒中礦樣的重量，然后可得其松散密度，試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

由礦樣松散密度的測定結(jié)果知：用于邦德功指數(shù)測定的礦樣的松散密度為2.79g/cm3。

2.2 功指數(shù)球磨機(jī)給料重量的確定

功指數(shù)球磨機(jī)的給料重量為700mL體積的礦樣重量，已知礦樣的松散密度為2.79g/cm3，可以求得給料重量，結(jié)果如表3所示。

由表3可知，功指數(shù)球磨機(jī)的給料重量為1 952g。

2.3 礦樣粒度特性的測定

取一定重量的礦樣進(jìn)行粒度篩析[3]，以測定其粒度特性，結(jié)果如表4[4]所示，粒度特性曲線如圖1所示。

由圖1可知：給礦中80%物料通過的粒度尺寸[P80]=1.94mm=1 940μm。<C：＼Users＼hnkj＼Desktop＼河南科技（創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)）2019年第07期＼Image＼[@FS8@X{$AI3F7IKWFMD1R9.png>[產(chǎn)率（%）][100

由表4知：礦樣中-0.15mm（即100目）的產(chǎn)率為26.14%，-0.075mm（即200目）的產(chǎn)率為13.17%。

2.4 0.15mm邦德球磨功指數(shù)的測定

選定試驗(yàn)篩孔尺寸為0.15mm（即100目），即[p1]=0.15mm=150μm，進(jìn)行邦德功指數(shù)的測定。

2.4.1 試驗(yàn)步驟。①將1 952g試驗(yàn)用礦樣裝入功指數(shù)球磨機(jī)中，進(jìn)行第一次磨礦，設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)為70r。②磨礦完畢后，對(duì)磨礦產(chǎn)品用0.15mm的篩子進(jìn)行篩分，篩分后分別稱量篩上物和篩下物的重量，并記錄。③計(jì)算為保證功指數(shù)磨機(jī)內(nèi)的礦樣重量始終為1 952g而添加的原始礦樣的重量，即篩分后篩下物的重量。④計(jì)算下一次磨礦功指數(shù)球磨機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)。⑤將篩上物和新添加的原始礦樣的重量一起放入功指數(shù)球磨機(jī)中，設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)，然后進(jìn)行磨礦。⑥在連續(xù)3個(gè)[Gbp]值中，最大值與最小值之差不超過這3個(gè)[Gbp]平均值的3%時(shí)，則可以認(rèn)為[Gbp]已達(dá)到穩(wěn)定值，試驗(yàn)達(dá)到平衡，結(jié)束磨礦。

2.4.2 試驗(yàn)結(jié)果。0.15mm邦德球磨功指數(shù)的測定的試驗(yàn)結(jié)果如表5所示。

在第3、4、5次磨礦時(shí)，連續(xù)3個(gè)[Gbp]值最大值與最小值之差不超過這3個(gè)[Gbp]平均值的3%，[Gbp]達(dá)到穩(wěn)定值，試驗(yàn)達(dá)到平衡。

計(jì)算可得3個(gè)[Gbp]平均值，計(jì)算結(jié)果如表6所示。

由3個(gè)[Gbp]平均值計(jì)算結(jié)果可知：0.15mm邦德功指數(shù)的測定試驗(yàn)的[Gbp]=5.42g/r。

2.4.3 最終磨礦產(chǎn)品的粒度特性的測定。取一定重量的最終磨礦產(chǎn)品進(jìn)行粒度篩析，以測定其粒度特性，結(jié)果如表7所示，粒度特性曲線如圖2所示。

由0.15mm邦德功指數(shù)測定試驗(yàn)最終磨礦產(chǎn)品粒度特性曲線可得：最終磨礦產(chǎn)品中80%物料通過的粒度尺寸P80=0.45mm=450μm。

2.4.4 0.15mm邦德球磨功指數(shù)的計(jì)算。已知：p1=150μm，[F80]=1 940μm，[P80]=450μm，[Gbp]=5.42g/r，代入公式（1）可得：[Wib]=14.39kW·h/st。

由于1st=0.907 2t，因此：[Wib]=14.39/0.907 2=15.86kW·h/t。

2.5 0.075mm邦德功球磨功指數(shù)的測定

選定試驗(yàn)篩孔尺寸為0.075mm（即200目），即[p1]=0.075mm=75μm，進(jìn)行邦德功指數(shù)的測定。

2.5.1 試驗(yàn)步驟。①將1 952g試驗(yàn)用礦樣裝入功指數(shù)球磨機(jī)中，進(jìn)行第一次磨礦，設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)為210 r。②磨礦完畢后，對(duì)磨礦產(chǎn)品用0.075mm的篩子進(jìn)行篩分，篩分后分別稱量篩上物和篩下物的重量，并記錄。③計(jì)算為保證功指數(shù)磨機(jī)內(nèi)的礦樣重量始終為1 952g而添加的原始礦樣的重量，即篩分后篩下物的重量。④計(jì)算下一次磨礦功指數(shù)球磨機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)。⑤將篩上物和新添加的原始礦樣的重量一起放入功指數(shù)球磨機(jī)中，設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)，然后進(jìn)行磨礦。⑥在連續(xù)3個(gè)[Gbp]值中，最大值與最小值之差不超過這3個(gè)[Gbp]平均值的3%時(shí)，則可以認(rèn)為[Gbp]已達(dá)到穩(wěn)定值，試驗(yàn)達(dá)到平衡，結(jié)束磨礦。

2.5.2 試驗(yàn)結(jié)果。0.075mm邦德球磨功指數(shù)的測定的試驗(yàn)結(jié)果如表8所示。

在第6、7、8次磨礦時(shí)，連續(xù)3個(gè)[Gbp]值最大值與最小值之差不超過這3個(gè)[Gbp]平均值的3%，[Gbp]達(dá)到穩(wěn)定值，試驗(yàn)達(dá)到平衡。

計(jì)算可得3個(gè)[Gbp]平均值，計(jì)算結(jié)果如表9所示。

由3個(gè)[Gbp]平均值計(jì)算結(jié)果知：0.075mm邦德功指數(shù)的測定的試驗(yàn)的[Gbp]=1.82g/r。

2.5.3 最終磨礦產(chǎn)品的粒度特性的測定。取一定重量的最終磨礦產(chǎn)品進(jìn)行粒度篩析，以測定其粒度特性，結(jié)果如表10所示，粒度特性曲線如圖3所示。

由0.075mm邦德功指數(shù)測定試驗(yàn)最終磨礦產(chǎn)品粒度特性曲線可得：最終磨礦產(chǎn)品中80%物料通過的粒度尺寸P80=0.13mm=130μm。

2.5.4 0.075mm邦德球磨功指數(shù)的計(jì)算。已知：p1=75μm，[P80]=1940μm，[F80]=130μm，[Gbp]=1.82g/r，代入公式（1）可得：[Wib]=15.52kW·h/st。

由于1st=0.907 2t，因此：[Wib]=15.52/0.907 2=17.11kW·h/t。

3 邦德球磨功指數(shù)測定小結(jié)

①試驗(yàn)篩孔尺寸為0.15mm（即100目）時(shí)，球磨機(jī)每一轉(zhuǎn)新生成的試驗(yàn)篩孔以下粒級(jí)物料的重量[Gbp]為5.42g/r，球磨機(jī)功指數(shù)[Wib]為15.86 kW·h/t。

②試驗(yàn)篩孔尺寸為0.075mm（即200目）時(shí)，球磨機(jī)每一轉(zhuǎn)新生成的試驗(yàn)篩孔以下粒級(jí)物料的重量[Gbp]為1.82g/r，球磨機(jī)功指數(shù)[Wib]為17.11 kW·h/t。

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