某礦山深部礦石球磨功指數和可磨度測定研究

李光勝，徐 超，朱幸福，陳艷波，于淙權

（山東黃金礦業科技有限公司選冶實驗室分公司，山東 煙臺 261441）

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

磨礦功指數的測定對磨機直徑、球磨介質直徑以及磨機轉數等參數的確定具有重要意義[3]。

1 樣品制備

試驗樣品為某礦山深部礦石，用于磨礦功指數測定和可磨度測定。礦石在粗碎(顎式破碎機)碎至-10mm、細碎(對輥破碎機)碎至-2mm，混勻后采用割環法進行縮分，縮分后樣品儲存備用。

2 磨礦功指數測定

2.1 基礎試驗條件

試驗入料 ： ＜2.36mm（-8目）。

試驗物料堆比重： 1.580g/cm3。

試驗磨機負荷 ： 1106.0g（700cm3×1.580g/cm3）。

2.2 試驗入料粒度分析

按照生產要求80%通過的產品粒度，取相應的最大產品粒度P1=150μm。球磨功指數試驗入料粒度分析見表1。

表1 磨礦功指數入磨原礦粒度篩分結果表

由表1可知入磨原礦中已經達到產品粒度要求的物料含量R0=22.08%。按照原礦篩分結果繪制原礦粒度分析見圖1。

圖1 磨礦功指數入磨原料粒度分析圖

經插值法計算得出原礦80%通過的粒度值F80=960（μm）。

2.3 磨礦數據

第一個磨礦循環中球磨機運轉轉數取產品粒度150μm對應的篩目數值，測定試驗數據記錄見表2。

最后三個循環的循環負荷平均值為248.8%，符合250%±5%的標準；Gbp最大值與最小值之差為0.003，不大于平均值ΔGbp的3%。本次實驗進行7個磨礦循環即達到平衡。

納入標準：（1）年齡＞18歲；（2）癥狀與體征符合L5-S1椎間盤突出相關的根性疼痛，腿痛重于腰痛；（3）X線片、CT及MRI檢查證實為L5S1節段腰椎間盤突出且無腰骶椎異常者；（4）經8～12周正規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禁忌證者。

2.4 產品粒度分析

將達到平衡的最后3個循環的磨礦產品混合均勻篩分后進行粒度分析，結果見表3。

表3 磨礦功指數產品粒度篩分結果表

由表3可知磨礦產品-200目物料含量48.55%，產品粒度分析見圖2。

表2 磨礦功指數測定試驗數據記錄表

圖2 磨礦功指數產品粒度分析曲線圖

經插值法計算得出產品80%通過的粒度值P80=119（μm）。

2.5 功指數數值計算

功指數計算：

式中：

P1—產品100%通過的粒徑 150μm。

Gbp—每轉凈生成量 1.412g/r。

P80—產品80%通過的粒徑 119μm。

F80—初始入料80%通過的粒徑 960μm。

3 深部礦石相對可磨度測定

分別針對石英脈礦石和深部礦石取5個代表性樣品進行磨礦細度分析。固定實驗條件：錐形球磨機，礦量1kg，濃度為70%；差異實驗條件：磨礦時間分別為9min，12min，15min，18min，21min。數據詳見下表4。

表4 石英脈礦石和深部礦石磨礦細度測定試驗結果

按照磨礦篩分結果繪制磨礦曲線對比圖詳見圖3。

圖3 石英脈礦石和深部礦石磨礦細度曲線對比圖

經插值法計算，石英脈礦石磨至要求細度-200目占55%所需時間為11.05min，深部礦石所需時間為11.77min。以石英脈礦石為標準計算深部礦石的相對可磨度為：

K=t0/t=663s/706s=0.94＜1

說明深部礦石較石英脈礦石難磨。

4 結論

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

（2）以石英脈礦石為標準計算深部礦石的相對可磨度為0.94。