粒度小于13.2 mm矿石颗粒的冲击粉碎试验研究

JK落重试验是测定矿石粉碎特性参数的一种方法。标准落重试验的试样粒度范围为-63.0+13.2 mm。在利用JKSim Met软件进行自磨/半自磨粉碎模拟时,由此试验获得的矿石特性参数被默认地运用于所有粒度颗粒的粉碎。以华东某金矿矿石为对象,进行了粒度小于13.2 mm矿石颗粒的冲击粉碎试验研究。结果表明,此矿石物料的粉碎存在粒度效应,随着粒度的减小,颗粒抵抗冲击粉碎的能力增大。另外还发现,试料制备时的破碎次数对颗粒的粉碎效果也有影响。     

落重试验测定内蒙古某铅锌矿石粉碎特性参数

通过标准落重试验和磨剥试验对内蒙某铅锌矿石进行了磨矿特性参数测定,测定结果表明,该矿石属于中软矿石,在试验粒度范围内(13.2~63mm)矿石抵抗冲击粉碎的能力随颗粒粒度的减小而增大。这些矿石特性参数为此铅锌矿132万t/a选矿厂碎磨流程的"半自磨-球磨"方案进行流程模拟和磨机选型提供了依据。     

落重试验测定内蒙古某铅锌矿石粉碎特性参数

通过标准落重试验和磨剥试验对内蒙某铅锌矿石进行了磨矿特性参数测定,测定结果表明,该矿石属于中软矿石,在试验粒度范围内(13.2~63mm)矿石抵抗冲击粉碎的能力随颗粒粒度的减小而增大。这些矿石特性参数为此铅锌矿132万t/a选矿厂碎磨流程的“半自磨-球磨”方案进行流程模拟和磨机选型提供了依据。     

落重试验测定矿石粉碎特性参数

为了科学、准确地进行碎磨设备选型,并确定合理的碎磨工艺流程,对国际上较盛行的自磨/半自磨工艺中物料粉碎特性参数的测定方法——JKTech落重试验法进行了系统介绍,在此基础上,采用JK落重试验仪和磨蚀粉碎试验设备,测定了承德某铁矿3个矿样的冲击粉碎参数A和b以及磨蚀粉碎参数Ta。将试验结果与数据库数据比较,可以得出:13个矿样的粉碎特性十分接近,都属于软-中软矿石。2矿样在破碎能为2.5、1.0 kWh/t时,颗粒的抗冲击破碎能力随颗粒粒度的增大而下降,且破碎能越大颗粒抗冲击破碎的能力下降越显著;当比破碎能为0.25kWh/t时,颗粒的抗冲击破碎能力随颗粒粒度的增大而上升,即随比破碎能下降,颗粒粒度-t10关系曲线的斜率变小。3试验结果可以成功用于磨机与破碎机处理量和能耗的计算以及自磨/半自磨流程设计和模拟计算。因此,JKTech落重试验所测得的粉碎特性参数不仅可以判断矿石性质,也可作为设备选型和流程确定的依据。     

SCSE——表征矿石半自磨可磨度的新指标

JK落重试验及SMC试验作为测定矿石粉碎特性的试验方法在半自磨机选型和工艺条件优化中得到越来越多的应用。由JK落重试验或SMC试验获得的物料特性参数A和b是一种建立在特定粉碎数学模型基础之上的模型参数,这两个参数本身没有明确的物理意义,尽管其乘积A×b可作为衡量矿石抵抗冲击粉碎能力的一个指标,但A×b取值大小的工艺意义只有通过模型计算结果才能体现出来。为弥补这方面的不足,JKTech公司和SMCT公司新近联合推出了一种表征矿石半自磨可磨度的新指标——SCSE值。在综述JK落重试验、SMC试验以及利用JKSim Met软件进行半自磨磨矿流程模拟的方法和原理的基础上,介绍了这个新指标的定义、意义及局限性。     

本钢歪头山矿石碎磨特性参数研究

以本钢歪头山铁矿石为试验物料,采用JK落重试验和Bond球磨功指数试验研究了矿石的碎磨特性参数。结果表明:冲击粉碎参数A为65.53,b为1.06,A×b为69.46;磨蚀粉碎试验获得的矿石磨蚀系数t_a为0.72;相对密度测定试验获得的矿石相对密度为3.31。Bond球磨功指数试验获得的球磨功指数W_ib为7.64 kWh/t,碎磨特性参数和Bond球磨功指数表明,歪头山矿石属于软矿石范畴,其抗冲击破碎能力和抗磨蚀能力都比较弱,矿石中没有难磨粒子。     

辽宁鞍本地区某铁矿废石碎磨特性研究

为解决废石堆存造成的一系列环境及安全问题,明确铁矿废石制备砂石骨料工艺流程,以辽宁鞍本地区某铁矿废石为例,在对其性质进行分析的基础上,开展了基于Bond球磨功指数试验与JK落重试验的碎磨特性参数研究。Bond球磨功指数试验结果显示,该铁矿废石Bond球磨功指数Wib为12.05 kWh/t。JK落重试验结果显示,该铁矿废石抗冲击粉碎模型为t10=71.25(1-e-0.52ECS) ,其中冲击粉碎参数A×b的值为37.05;磨蚀系数ta的值为0.17;相对密度为3.06。试验结果表明,该铁矿废石抗冲击粉碎能力属于硬范畴,抗磨蚀粉碎能力属于极硬范畴。结合上述试验结果,最终确定了该铁矿废石的生产设备与利用工艺。     

颗粒床压载粉碎对某硫化铜矿石矿物解离的影响

颗粒床压载粉碎是高压辊磨机粉碎矿石的主要作用机制。利用活塞-缸体压载装置进行了将高压辊磨机作为终磨设备对某硫化铜矿石的粉碎及铜矿物解离效果影响的模拟试验研究,包括窄粒级颗粒床压载粉碎试验和宽粒级颗粒床压载粉碎闭路试验,并将闭路试验结果与球磨磨矿闭路试验结果进行了比较。窄粒级试验给矿为2 360/3 350 mm粒级的物料,宽粒级试验给矿为0/3 350 mm粒级的物料。粉碎产物中铜矿物的解离分析采用BPMA型工艺矿物学参数自动分析仪完成。根据试验结果从产物粒度分布、铜金属的粒级分布、铜矿物粒度和颗粒含量分布、铜矿物粒级解离度及铜矿物整体解离度等方面讨论了压载强度及粉碎方法对铜矿物解离效果的影响。     

钢球级配对铁矿石的磨矿动力学研究

以4种不同级配(m40∶m30∶m20=1∶1∶1、1∶1∶3、1∶3∶1、3∶1∶1)的钢球为研究对象,基于总体平衡模型开展磨矿动力学试验,研究了不同钢球级配对铁矿石的破碎规律,确定了5种单粒级(-13.2+9.5、-6.5+4.75、-3.35+2.36、-1.7+1.18、-0.6+0.425 mm)矿石在不同钢球级配下的比破碎速率。结果表明,铁矿石破碎规律不符合一阶磨矿动力学,比破碎速率随磨矿时间的增加而减小;级配为3∶1∶1的钢球对-13.2+9.5、-6.5+4.75 mm粒级矿石的破碎效果优于其他级配的破碎效果;级配为1∶1∶3的钢球在给料粒度大于3.35 mm时磨矿效果较差,在给料粒度小于1.7 mm时磨矿效果最好。     

辽宁某铁矿石碎磨特性研究

辽宁某铁矿石铁品位为28.74%,铁主要以赤铁矿形式存在。为确定矿石合理碎磨工艺流程,进行了矿石粉碎特性研究。磨矿功指数试验表明,矿石Bond球磨功指数为8.66 kWh/t,属中硬矿石且易磨,可采用自磨工艺。为进一步考察矿石在自磨(半自磨)机中的粉碎特性,进行了冲击粉碎试验和磨蚀粉碎试验。结果表明：矿石抗冲击粉碎作用模型为t₁₀=80.82×（1-e-0.53×E_cs）,其A×b值为42.8,抗冲击粉碎能力属于中硬范畴;磨蚀指数T_a值为0.28,抗磨蚀能力属于硬的范畴。试验结果可以为该矿石合理碎磨方式的选择提供基础数据支撑。     

Ore impact breakage characterisation using mixed particles in wide size range

The Drop Weight Tester (DWT) for ore impact breakage characterisation uses particles in five narrow size fractions, and the JKMRC Rotary Breakage Tester (JKRBT) uses four size fractions, both with three impact energy levels for each size fraction. It is time consuming to prepare these narrowly sized particles and to carry out size analysis on the 15 DWT or 12 JKRBT products, so a Wide-size JKRBT characterisation method was developed. In this method, the mixed particles in 13.2–45 mm size range are tested as one size class in the JKRBT by single-particle breakage mode. The wide-size feed is then divided into several virtual narrow size fractions by simulation, based on which the impact product size distributions are calculated using a size-dependent breakage model. Four sets of measurement data, consisting of two feed samples in the 13.2–45 mm size range with different size distributions tested with two impact energy levels, are adequate to determine the three model parameters. In the case where a benchmark ore of known breakage characteristic parameters is available, one Wide-size JKRBT impact treatment can determine the ore competence change parameter using a t₁₀-based model.     

基于三维扫描技术的铁矿石颗粒球形度研究

为掌握铁矿石颗粒球形度的变化规律,选用5种单粒级颗粒即3.35～4.75、4.75～6.7、6.7～9.5、9.5～13.2、13.2～16mm,基于高精度三维扫描技术,获得5种单粒级颗粒的物理特性参数。研究表明,5种单粒级颗粒的体积、表面积符合对数正态分布,其体积、表面积中值与颗粒特征尺寸呈幂指数关系;构建预测中值的数学模型,表面积和体积预测中值与其实际值基本相同,验证了该预测模型的正确性;5种单粒级颗粒的球形度符合对数正态分布,其平均球形度分别为0.802、0.792、0.791、0.790、0.787,球形度基本相同,其球形度中值为0.794。基于颗粒体积、表面积的中值预测模型、数值计算了5种单粒级颗粒的球形度预测值,与平均球形度基本相同,进而进一步验证了该预测模型的合理性。     

Energy absorbed in breakage of single particles in drop weight testing

Drop weight tests are a useful tool to determine energy-size reduction relationships for breakage of particulate materials. Their use in modeling and simulation of size reduction operations has increased significantly in recent years. The main limitation of the classical drop weight test lies in the fact that it does not allow the direct measurement of the fraction of the input energy that is used in particle breakage (called comminution energy). A procedure that overcomes this limitation through the calculation of the comminution energy and the coefficient of restitution in drop weight tests is proposed in the present study. It uses force-time histories of the entire event measured in a modified drop weight apparatus, the Ultrafast Load Cell, along with assumptions of conservation of energy and momentum during impact. Calculations using the procedure have been compared to measurements of the coefficient of restitution using high-speed video, and the agreement is excellent. Experimental results show that the fraction of the input energy that is actually used in particle breakage increases with an increase in relative impact energy and decreases for more elastic and crystalline materials.     

基于磨矿动力学的非铁介质制度优化试验研究

以-3.35mm的南京某铅锌矿和云南某铅锌矿为试验样,依据其工艺矿物学特性,将其分成窄粒级进行非铁介质磨矿动力学试验和全粒级多级配非铁介质磨矿对比试验。试验结果表明：各窄粒级-3.35+1.70mm、-1.70+0.85mm、-0.85+0.425mm和-0.425+0.15mm试验样在球径尺寸分别为45mm、40mm、35mm和30mm时磨矿效率最高,由此制定的非铁介质制度磨矿产品粒度分布趋于均匀,-0.15mm+0.010mm中间粒级含量高,并且在较高磨矿效率的同时,兼具粗颗粒磨细能力和过粉碎程度轻的优势。     

Comparison of different breakage mechanisms in terms of product particle size distribution and mineral liberation

The comminution process is still governed by a large number of factors that influence the liberation of the valuable components in the ore. A better understanding of these basic factors will provide more certainty about the design of equipment in order to achieve the best liberation and energy efficiency.Impact and bed breakage mechanisms were investigated as two distinctly different modes of breakage. Standard drop weight tests and hydraulic piston-die press tests were conducted with different energy intensities on samples.This paper describes the work carried out for the comparison of mineral liberation and particle size distribution in the particle bed breakage with impact breakage of two different copper ores. Ground products from these two different modes of breakage were screened into size fractions which were analyzed for the particle size distributions by sieve analysis and the degree of liberation by an image analysis system. The results of these analyses were statistically compared to make inferences in relation to the stated objective of the work. Test results indicated that compressive bed breakage mechanism gives finer product particle size distribution and provides better mineral liberation compared to impact breakage mechanism.     

胶磷矿浮选泡沫稳定性研究

以贵州福泉氟磷灰石、石英、白云石和方解石纯矿物浮选泡沫为研究对象,分析胶磷矿浮选泡沫稳定性,通过泡沫稳定性测试、三相接触角测量和泡沫光学图像观察,研究胶磷矿中四种主要矿物在不同捕收剂浓度、矿物颗粒粒度和质量浓度下的浮选泡沫稳定性,并考察白云石和方解石溶解产生的Ca2+、Mg2+对泡沫稳定性的影响。研究结果表明：氟磷灰石、白云石和方解石分散体系的三相泡沫稳定性均随着十二胺浓度的增大而增加,接触角变化幅度不大。石英颗粒的泡沫稳定性先增加后降低,接触角在十二胺浓度1.5×10-4mol·L-1后大于90°,表现出极强的疏水性;四种矿物颗粒体系的三相泡沫稳定性均随着颗粒粒度的增大而逐渐减小,随着颗粒质量浓度增大而增加。通过泡沫图像发现,矿物颗粒黏附在泡膜表面,液膜变厚,提高了泡沫稳定性;白云石和方解石溶解产生的Ca2+、Mg2+对泡沫稳定性具有促进作用。     

钙镁质磷矿石粒级解离特性对其浮选行为的影响研究

以中低品位钙镁质磷矿石为原料,研究了磨矿细度-0.075 mm粒级占56.74%磨矿产品中的粗粒级(+0.15 mm、-0.15+0.106 mm和-0.106+0.075 mm)和细粒级(-0.075+0.038 mm和-0.038 mm)颗粒解离特性对浮选行为的影响。使用X射线荧光光谱分析和X射线粉末衍射分析各粒级不同矿物组分含量,结合扫描电镜背散射扫描分析各粒级连生体及单体解离情况,发现单体矿物含量随粒径减小而增多,氟磷灰石主要富集在+0.075 mm粗粒级中,白云石主要集中在-0.075 mm细粒级中。增强-0.038 mm粒级中有用矿物和脉石矿物选择性聚集,可减少P₂O₅损失;减少+0.075 mm粗粒级含量、同时增加-0.075+0.038 mm粒级含量,可以有效提高精矿中P₂O₅品位和回收率。     

单颗粒煤岩冲击破碎能耗与粒度分布特性试验研究

为研究原煤进入流化床锅炉前破碎的能量转化规律,在落锤冲击试验台上对淮北无烟煤和淮北烟煤进行单颗粒冲击破碎试验。分析了破碎能耗与原煤以及破碎产物粒度分布的关系,以及破碎产物的粒度分布特性。研究结果表明：随着破碎程度的加深,两种煤比冲击破碎能耗呈指数增大;煤岩颗粒的易碎性随着煤岩初始粒径的增大呈现先增大后减小的趋势;当破碎产物t10值相同时,存在一个最佳的初始原煤粒径,此时的比冲击能耗最小;同等条件下淮北烟煤较淮北无烟煤更容易破碎成细小颗粒;单颗粒冲击破碎产物的粒度分布符合tn曲线族规律,冲击功增大对破碎产物中等粗细颗粒的含量影响较为显著,对微小颗粒含量的影响不大。