高压辊磨在铜矿生物浸出中的应用前景分析

高压辊磨机由于其基于层压粉碎的原理,决定了其破碎产品细粒级含量高、解离更加充分、矿石含有大量微裂纹等特点,与传统破碎方式相比,有节能降耗、减小成本、提高技术指标等优势,并在国内外铁矿、有色金属及贵金属矿山得到了大量的应用。总结了高压辊磨机的工作原理及优势、高压辊磨机在常规选矿厂的应用现状,从高压辊磨机破碎产品的粒度和微裂纹两个方面阐述了高压辊磨机对铜矿生物浸出的强化作用和高压辊磨机在铜矿生物浸出中的应用前景。大量研究表明,高压辊磨破碎产品较传统破碎方式具有细粒级占比大、含有大量的微裂纹,使被脉石包裹的铜矿物暴露出来,增加了浸出液与铜矿的接触面积。高压辊磨机产生的大量微裂纹加快了铜矿生物堆浸过程中的气液传质过程,也为微生物提供了更多的吸附区域,为铜矿的高效浸出提供了必要条件,不仅提高了铜的浸出率,而且有效缩短了浸出周期。实现高压辊磨机在铜矿的生物浸出的应用,要解决辊面磨损快、细粒含量多导致堆浸渗透性差、微裂纹的形成及控制方法尚不明确等问题。     

高压辊磨机粉碎行为研究进展

高压辊磨机粉碎原理为层压粉碎，具有处理量大、节能高效等特点。与传统破碎方式相比，高压辊磨机粉碎产品细粒级含量高、微裂纹发育、矿物解离度高、邦德球磨功指数低，还有助于下游选别或浸出作业。随着辊面抗压强度和抗磨蚀性能不断增强，高压辊磨机已经广泛应用于冶金矿山领域，如金刚石与围岩解离、球团原料铁精矿预处理、金属矿磨前（超）细碎，（半）自磨工艺顽石破碎等。高压辊磨机的成功应用与其粉碎行为密切相关。文章依次从高压辊磨机的研发背景、工作原理、辊面压力分布、宏观粉碎过程、料床应力响应、粉碎产品特性等方面系统评述了高压辊磨机的粉碎行为，并分析了边缘效应和辊面磨损的产生机理、负面影响及其应对措施，旨在全面地阐述高压辊磨机粉碎行为。     

地质聚合反应制团对低品位铜矿石高压辊破碎—生物浸出的影响

为使团聚体在酸性条件下保持稳定并提高浸出效率，对高压辊磨机破碎后的低品位铜矿石进行了地质聚合反应制团后的生物浸出研究。考察了地质聚合物凝胶对浸矿微生物氧化活性的影响，以及原料、团聚体和粗颗粒矿石在柱浸中的表现，并借助核磁共振波谱（NMR）和扫描电子显微镜（SEM）分析技术研究了团聚体的性质。结果表明：经高压辊磨机破碎的矿石制团后浸出，66 d浸出率为61%，而粗颗粒矿石在相同时间内浸出率仅为28%；地质聚合物凝胶不会减弱微生物的氧化活性；原料经制团后渗透性显著提高且团聚体在柱浸时能长时间保持稳定；地质聚合物凝胶的形成是团聚体在酸性条件下稳定的原因，且矿石颗粒以地质聚合反应团聚后，颗粒间仍存在有大量的孔隙和裂纹而利于浸出。高压辊磨机破碎后的低品位铜矿石经地质聚合反应制团后生物浸出可使得低品位铜矿石的提取更加高效，并被期望在堆浸中得到应用。     

粉煤灰地质聚合法团聚细粒级铜矿石及其耐酸机理研究

为了解决低品位铜矿石经高压辊磨机破碎后细粒级含量增加对后续直接堆浸产生的偏析问题,提出了粉煤灰地质聚合细粒级铜矿石的方法。该方法利用自制转鼓对高压辊磨机破碎后的细粒级(-1.7mm)铜矿石在粉煤灰地质聚合反应的基础上进行制团,进而考察粉煤灰添加量、水添加量、碱激发剂用量及其中硅酸钠含量对团聚体粒度和耐酸性质的影响。采用XRD、FTIR分析测试技术对矿石团聚和耐酸机理进行了分析。结果表明:通过加入粉煤灰可以提高团聚体的耐酸性,且增加粉煤灰添加量可使团聚体的耐酸性得到提升,在粉煤灰添加量为6%时耐酸性最好;增加碱激发剂用量以及水添加量都有利于团聚体的成团粒度,并提高其耐酸性;碱激发剂中硅酸钠含量越高团聚体的耐酸性越好。     

高压辊磨破碎原生金矿的柱浸试验

本文围绕澳洲某低品位原生金矿的堆浸技术开发,开展了常规破碎与高压辊磨破碎样品的制粒柱浸试验,讨论了高压辊磨机引入低品位原生金矿堆浸项目的经济性。结果表明:相比常规破碎方法,高压辊磨机破碎效率高,在相同检查筛分(12.5 mm)条件下,-500μm细粒级部分产率高出20个百分点。在相同浸出条件下,高压辊磨破碎样品的柱浸尾渣品位低0.07 g/t,通过350万t/年堆浸项目研究案例,相比常规三段破碎方案,采用高压辊磨破碎工艺方案的t矿毛利将增加13.7 RMB/t。     

紫金山铜矿微裂纹特性及其对磨矿动力学的影响

采用颚式破碎机、对辊破碎机和高压辊磨机对紫金山铜矿进行破碎,测定了1.7～3.35 mm粒级破碎产品的微裂纹、孔隙度特性,通过磨矿试验探究微裂纹特性对该粒级磨矿动力学行为的影响.研究结果表明,不同工作压力条件下的高压辊磨产品形成的微裂纹均比颚式破碎产品和对辊破碎产品多,矿石孔隙度更大;高压辊磨机工作压力为4 MPa的破...     

高压辊磨工艺在选矿生产中的应用研究

介绍了高压辊磨机破碎原理、主要特点及典型工艺流程,讨论了该工艺在国内外的发展情况。对某选矿厂建设项目高压辊磨机选型进行试验研究,高压辊磨5mm闭路碎磨产品-3mm含量近80%,-0.24mm细粒级粉矿含量近30%,球磨邦德功指数降低了13.64%。验证了高压辊磨工艺产品粒度细粉矿含量高、高效节能等显著优点。     

高压辊磨机在选矿生产中的应用研究

介绍了高压辊磨机破碎原理、主要特点及典型工艺流程,讨论了该工艺在国内外的发展情况。对某选矿厂建设项目高压辊磨机选型进行试验研究,高压辊磨5 mm闭路碎磨产品-3 mm含量近80%,-0.24 mm细粒级粉矿含量近30%,球磨邦德功指数降低了13.64%。验证了高压辊磨工艺产品粒度细粉矿含量高、高效节能等显著优点。     

破碎方式对冀东磁铁矿石微裂纹特性的影响

为考察矿石不同破碎方式对破碎后所得产品颗粒内部微裂纹特性存在的差异,以冀东地区某磁铁矿石为研究对象,对高压辊磨和颚式破碎2种破碎方式所得产品进行对比,分析不同破碎产品的微裂纹差异,并通过Bond球磨功指数的测定,研究微裂纹特性对磨矿产品的影响。结果表明:矿石经高压辊磨机破碎后产生的晶内裂纹和解离裂纹数量均明显高于颚式破碎机破碎后产品,随着粒度逐渐降低,颗粒中微裂纹的长度、宽度以及数量均逐渐增加,同时产品颗粒表面的粗糙度也显著增加;高压辊磨破碎产品比常规破碎产品的Bond球磨功指数(目标粒度-0.15mm和-0.074 mm)分别降低了13.55%和14.14%,采用高压辊磨破碎可有效降低磨矿能耗;在相同磨矿细度条件下,微裂纹数量多的物料,细粒级中铁矿物的含量更多,同时粒度分布也更为合理,但增长趋势随着磨矿细度增加而逐渐减弱。试验结果可以为冀东磁铁矿石降低碎磨成本,实现降本增效提供理论依据。     

高压辊磨超细碎在贫磁铁矿石预选中的应用

从高压辊磨机的工作原理及粉碎产品特性出发,分析了高压辊磨超细碎在贫磁铁矿石预选工艺中的作用。高压辊磨机特有的层压粉碎方式使其粉碎产品具有细粒级含量高、微裂纹发育充分、解离特性好等特点。高压辊磨超细碎—预选工艺能够在贫磁铁矿石入磨前抛除大量合格尾矿,减少入磨量,提高入磨品位,降低矿石的Bond球磨功指数,提高选别效率,有利于实现节能降耗。指出今后应加强高压辊磨设备与矿石性质及生产工艺的适应性研究,发展高效、低耗的新型辊磨设备,高压辊磨机与先进的预选设备配合使用时效果更好,因此针对高压辊磨产品的特性,研发配套的先进预选设备,对提高高压辊磨超细碎—预选指标具有重要意义。     

不同破碎方式下产品磨矿特性的对比研究

对西藏墨竹工卡邦铺钼铜矿进行了高压辊磨和传统破碎,然后对两种产品进行了分批磨矿试验,应用磨矿动力学原理,并借助MATLAB 7.1软件分析了高压辊磨产品和传统破碎产品磨矿过程中各个粒级的磨矿速度。结果表明:在磨矿初期,高压辊磨产品的磨矿速度大于传统破碎产品的磨矿速度;在粗级别(-3.2+0.105 mm)中,高压辊磨产品磨矿速度的最大值高于传统破碎产品,而且粒度越粗,磨矿速度的最大值相差越大;随着磨矿时间的继续增加,磨机中粗粒级的含量越来越少,磨矿概率迅速降低,从而导致高压辊磨产品的磨矿速度小于传统破碎产品的磨矿速度,对于粗粒级(-3.2+0.105 mm)这种现象尤为明显;针对上述现象提出"高压辊磨—粗粒选择性快速磨矿"这一概念。     

杨林坳钨矿石高压辊磨产品特性研究

为了确定高压辊磨机粉碎湖南远景钨业杨林坳选厂细碎产品的合适工艺及参数,对粉碎产品进行了粒度特性及相对可磨度变化规律研究。结果表明：①高压辊磨作业可大幅度提高产品中细粒级的含量;②增大辊面压力,可提高产品细粒级含量和破碎比;③缩小闭路筛分筛孔尺寸可提高高压辊磨机排矿中细粒级含量;④高压辊磨作业可显著提高辊压产品的相对可磨度,闭路筛分筛孔尺寸越小,相对可磨度越大,粗磨情况下相对可磨度提高的幅度较大,在辊面压力为45 MPa、筛孔孔径为3 mm、磨矿细度为-0075 mm占50%的情况下,其对试样的相对可磨度系数达155,可显著提高一段磨矿效率。     

破碎方式对邦铺钼铜矿石可磨性及钼浮选的影响

分别采用高压辊磨工艺和传统破碎工艺将西藏墨竹工卡县邦铺钼铜矿石破碎到-3.2 mm,分析了两种破碎产品的粒度特性,测定了两种破碎方式下矿石的 Bond球磨功指数,考察了两种破碎方式对后续球磨-钼浮选的影响。结果表明：高压辊磨产品比传统破碎产品细粒级含量多且粒度分布更均匀;高压辊磨产品在不同目标粒度下的Bond 球磨功指数比传统破碎产品至少降低9.05%;高压辊磨产品和传统破碎产品浮选钼的最佳磨矿细度分别为-0.074 mm占65%和75%,相应地,前者的Bond球磨功指数比后者降低10.87%,但浮钼回收率减少2.32个百分点。     

高压辊磨 — 球磨流程中球磨机选型方法探讨

在对高压辊磨 — 球磨流程中的球磨机进行选型核算时,发现直接采用邦德公式计算球磨机比能耗与现场磨机运行时的实际比能耗相差较大,从而导致计算的处理量与实际处理量偏差较大.通过分析认为,高压辊磨机辊压产品中细粒级含量高以及辊压后物料产生大量微裂纹,是产生计算结果偏差的主要原因.基于此,初步探讨了高压辊磨 — 球磨流程中的球磨机选型计算方法:一是修正的邦德公式方法,二是容积法.通过对2个选矿实例的计算分析,说明这2种方法能够提高此类流程中球磨机选型计算的精确度.     

破碎方式对贫磁铁矿预选效率和磨矿特性的影响

对贫磁铁矿进行高压辊磨破碎和传统颚式破碎, 对比研究了不同破碎工艺对破碎产物预选分离指标和磨矿特性的影响。结果表明, 与传统颚式破碎相比, 高压辊磨的破碎比(F₈₀/P₈₀)高31.52%, 产物中-0.074 mm粒级含量高8.46个百分点;干式抛尾精矿全铁品位高2.66个百分点, 全铁回收率和磁性铁回收率分别高4.54和4.47个百分点。在-0.074 mm粒级占85%的磨矿细度下, 高压辊磨产物与传统破碎产物的相对可磨度为1.24, 高压辊磨产物在磨矿过程中细粒级的生成速率比传统破碎快;高压辊磨破碎产物表面产生的微裂纹比传统破碎多, 这是高压辊磨能提高破碎产物预选分离指标和可磨性的主要因素。     

智利某铁矿石高压辊磨试验

为了探索智利某铁矿石在高压辊磨机中的破碎和节能效果,对其进行了高压辊磨试验研究,分析了不同压力下高压辊磨产品的特性,并进行了开闭路试验及相对可磨度研究。试验结果表明:原矿经高压辊磨处理后,细粒级含量大幅提高,矿石变得更易磨;高压辊磨能够大幅提高其相对可磨度系数,显著提高一段磨矿效率。     

内蒙古某磁铁矿选矿高压辊磨机试验

对内蒙古某选厂贫磁铁矿石进行了高压辊磨超细粉碎试验,分析了不同压力下的高压辊磨产品特性,并进行了闭路试验及相对可磨度分析。试验结果表明:高压辊磨机能够有效降低物料粒度;辊面压力的增加可使粉碎产品的破碎比增大,粒度分布更加均匀;采用闭路磨碎筛分辊面压力相同时,筛孔尺寸越小,辊磨机排矿中细粒级含量越高;辊磨能够大幅度的提高相对可磨度系数,显著提高1段磨矿的效率。     

高压辊磨机碎磨工艺及其在铁矿石粉碎中的应用

介绍了高压辊磨机的结构特点及工作原理,分析其典型破碎工艺流程的优缺点,以实例探讨了高压辊磨机在国内外铁矿石粉碎中的工业应用,得出结论:高压辊磨机是适应矿产资源日趋贫化和选矿厂规模化生产的高效设备;将高压辊磨机与配套的破碎工艺流程及辅助设备相结合,简化工艺流程,降低成本,发挥高压辊磨机的最大优势是今后研究的重点。     

高压辊磨机和颚式破碎机粉碎贫赤铁矿产品特性比较

对高压辊磨机和颚式破碎机粉碎贫赤铁矿的产品特性进行了对比研究.结果表明:在全闭路破碎流程中(控制筛孔尺寸为3.2 mm),尽管两种破碎方式下产品的P80相近,辊压产品的粒度分布比颚破产品的更均匀,细粒级产品更多,粉碎效率更高.辊压产品的比表面积和单位孔体积分别为0.714 m2/g和4.257×10-3 cc/g,比颚破产品的分别提高了75.63％和76.21％,表明在高压力作用下辊压产品表面比较粗糙并且在颗粒中有更多的微裂纹.辊压产品-0.5 mm粒级中有用矿物的单体解离度为77.15％,比颚破产品-0.5 mm粒级中的提高了24.46％.     

罗河铁矿复合铁矿石高压辊磨工艺应用研究

为了解高压辊磨破碎对罗河铁矿选矿厂细碎产品可磨性的影响,对现场细碎产品进行了开路辊压破碎、边料返回闭路辊压破碎试验,边料返回闭路辊压破碎产品与现场细碎产品相对可磨度测定试验,样品和高压辊磨机边料返回闭路破碎产品球磨功指数测定试验,以及增设高压辊磨工艺后一段球磨扩能效果分析。结果表明：①高压辊磨作业可大幅度提高产品中细粒级含量,边料返回闭路破碎试验产品-3 mm粒级含量由辊磨前的56.73%提高至85.30%,提高28.57个百分点;-5 mm粒级含量由辊磨前的67.79%提高至92.65%,提高24.86个百分点;单位处理量为252 ts/（hm3）。②高压辊磨作业可显著改善入磨矿石的磨矿性能,当磨矿细度为-0.075 mm占60%时,与样品相比,高压辊磨机边料返回闭路破碎产品的相对可磨度为1.294;样品经高压辊磨破碎后,其球磨邦德功指数由16.15 kWh/t降至13.75 kWh/t,降幅为14.86%。③选矿厂增设高压辊磨边料返回超细碎作业后,由于入磨矿石可磨性的改善,一段球磨的产能可提高35.41%。