本發(fā)明屬于磨礦技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種以陶瓷球?yàn)槟サV介質(zhì)并以中高速攪拌磨機(jī)為設(shè)備進(jìn)行礦物細(xì)磨和超細(xì)磨的磨礦方法。
背景技術(shù)：
磨礦的主要作用為了將礦石充分磨碎，在此基礎(chǔ)上使礦石中的脈石和有用礦物得到充分解離，因此磨礦是有用礦物能夠從礦石中被成功分選出來的關(guān)鍵工藝之一，因此在礦山企業(yè)的生產(chǎn)過程中占有重要地位。隨著當(dāng)前好采易選類礦石的逐漸減少，對于一些堪布粒度細(xì)，共生復(fù)雜的難選礦石，必須通過細(xì)磨或者超細(xì)磨才能真正將有用礦物解離出來，從而被分選。
礦物細(xì)磨和超細(xì)磨所追求的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)主要是在較低的能源費(fèi)用和高的磨礦處理量下，獲得所需的磨礦產(chǎn)品。中高速的攪拌磨與傳統(tǒng)的球磨機(jī)有著不同的磨礦原理，具有磨礦效率高、處理量大等優(yōu)點(diǎn)，因而得到廣泛的應(yīng)用。
攪拌磨目前存在的技術(shù)問題主要是所用磨礦介質(zhì)的直徑比較大，由此嚴(yán)重影響了該種設(shè)備的進(jìn)一步使用，主要體現(xiàn)在：
(1)、使用直徑比較大的磨礦介質(zhì)，在磨礦設(shè)備的筒體內(nèi)，礦漿和磨礦介質(zhì)的流動(dòng)性較差，攪拌磨的磨礦效率將有所降低；
(2)、直徑比較大的磨礦介質(zhì)，在中高轉(zhuǎn)速的攪拌磨中，由于攪拌器的沖擊力大，導(dǎo)致磨礦介質(zhì)的碎球率和磨損率較高，磨礦介質(zhì)消耗量大；
(3)、被研磨物料從磨礦介質(zhì)間隙穿過，由于磨礦介質(zhì)球的直徑大，間隙更大，對于大顆粒的被研磨物料可以容易通過介質(zhì)間隙，使得被研磨物料不能被充分研磨。
(4)、相同質(zhì)量的研磨介質(zhì)，大直徑研磨介質(zhì)不如小直徑研磨介質(zhì)比的表面積大，研磨介質(zhì)與被研磨物料的接觸面積相對較小，影響研磨速度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，本發(fā)明的目的是采用一種硬度高、耐磨性好的其直徑≤4mm的小直徑陶瓷球，以此解決直徑過大的磨礦介質(zhì)在中高速攪拌磨機(jī)的幾乎所有不足，并能夠達(dá)到提高磨礦效率、降低磨礦能耗和介質(zhì)消耗的磨礦方法。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：
陶瓷球作為密封中高速攪拌磨機(jī)磨礦介質(zhì)的一種細(xì)磨和超細(xì)磨的磨礦方法，磨礦方法是選用莫氏硬度為大于等于9、密度為3.6g/cm3～4.5g/cm3、直徑在1mm～4mm的陶瓷球作為磨礦介質(zhì)，充填在密封的中高速攪拌磨機(jī)中對被研磨物料進(jìn)行磨碎。
其首次填充中高速攪拌磨筒體中的陶瓷球的尺寸規(guī)格根據(jù)給料的粒度不同確定，其中向攪拌磨筒體內(nèi)充填不同尺寸陶瓷球的配球規(guī)則如下：
在被研磨物料的總質(zhì)量中，被研磨物料粒度-74μm占被研磨物料總質(zhì)量80±10％時(shí)，直徑為2mm～4mm的陶瓷球其質(zhì)量占添加陶瓷球總質(zhì)量的70％～80％，直徑為1mm～2mm的陶瓷球其質(zhì)量占添加陶瓷球總質(zhì)量的20％～30％；
在被研磨物料的總質(zhì)量中，被研磨物料粒度-45μm占研磨被研磨物料總質(zhì)量80±10％時(shí)，直徑為2mm～4mm的陶瓷球其質(zhì)量占添加陶瓷球總質(zhì)量的60％～70％，直徑為1mm～2mm的陶瓷球其質(zhì)量占添加陶瓷球總質(zhì)量的30％～40％；
在被研磨物料的總質(zhì)量中，被研磨物料粒度-38μm占研磨被研磨物料總質(zhì)量80±10％時(shí)，直徑為2mm～4mm的陶瓷球其質(zhì)量占添加陶瓷球總質(zhì)量的50％～60％，直徑為1mm～2mm的陶瓷球其質(zhì)量占添加陶瓷球總質(zhì)量的40％～50％。
所述陶瓷球的松散體積占在攪拌磨筒體有效體積百分?jǐn)?shù)為55％～70％。
所述物料和水在一個(gè)攪拌箱混合均勻，被研磨物料占礦漿質(zhì)量百分?jǐn)?shù)控制在45％～65％，由渣漿泵一起送入攪拌磨機(jī)筒體內(nèi)。礦漿的初始裝入量按照攪拌磨機(jī)筒體內(nèi)被研磨物料的松散體積應(yīng)占陶瓷球之間間隙體積的60％～80％進(jìn)行計(jì)算與操作。
所述攪拌磨的攪拌器的邊緣線速度為6m/s～25m/s。
所述攪拌磨的攪拌器可以是螺旋攪拌器、圓盤攪拌器、棒銷式攪拌器。
所述陶瓷球按照不同尺寸的配球規(guī)則配好之后，首先添加至攪拌磨筒體內(nèi)。
所述被研磨物料與水在攪拌箱混合均勻之后，由渣漿泵打入攪拌磨機(jī)筒體內(nèi)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用小直徑、高硬度、高耐磨性的陶瓷球應(yīng)用在中高轉(zhuǎn)速的攪拌磨作為磨礦介質(zhì)，具有如下優(yōu)點(diǎn)：
(1)可增加攪拌磨筒體內(nèi)被研磨物料和研磨介質(zhì)的流動(dòng)性，可減少作用在攪拌器上的作用力，減少攪拌器筒體的磨損，延長設(shè)備的使用壽命；
(2)減少磨礦介質(zhì)的破碎率和磨損率，小直徑的陶瓷球間隙小，能阻止大顆粒的被研磨通過，起到選擇性研磨的作用；
(3)相同質(zhì)量的磨礦介質(zhì)，小直徑的磨礦介質(zhì)能有效的增加介質(zhì)與被研磨物料的接觸面積，能夠使得各種礦物之間充分解離，進(jìn)而可以明顯提高磨礦效率，減少磨礦時(shí)間，降低磨礦能耗。
具體實(shí)施方式
按照本發(fā)明提供的一種以陶瓷球?yàn)榻橘|(zhì)的礦物細(xì)磨和超細(xì)磨磨礦方法，該磨礦方法在密封的中高速攪拌磨機(jī)中對被研磨物料進(jìn)行磨碎，具體包括如下步驟：
1)選擇磨礦介子：選用莫氏硬度為大于等于9、密度為3.6g/cm3～4.5g/cm3、直徑在1mm～4mm的陶瓷球作為磨礦介質(zhì)，并根據(jù)給料的粒度范圍將不同尺寸的陶瓷球按一定比例均勻混合在一起形成陶瓷球研磨介子；
陶瓷球研磨介子中各種直徑的陶瓷球所占陶瓷球研磨介子總質(zhì)量百分比按礦物一定粒度范圍內(nèi)的研磨物料質(zhì)量占被研磨物料總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)量進(jìn)行計(jì)算，其中：
在被研磨物料的總質(zhì)量中，礦物粒度-74μm占被研磨物料總質(zhì)量達(dá)到80±10％時(shí)，直徑為2mm～4mm的陶瓷球其質(zhì)量占添加陶瓷球研磨介子總質(zhì)量的70％～80％，直徑為1mm～2mm的陶瓷球其質(zhì)量占添加陶瓷球研磨介子總質(zhì)量的20％～30％；
在被研磨物料的總質(zhì)量中，礦物粒度-45μm占被研磨物料總質(zhì)量80±10％時(shí)，直徑為2mm～4mm的陶瓷球其質(zhì)量占添加陶瓷球研磨介子總質(zhì)量的60％～70％，直徑為1mm～2mm的陶瓷球其質(zhì)量占添加陶瓷球研磨介子總質(zhì)量的30％～40％；
在被研磨物料的總質(zhì)量中，礦物粒度-38μm占被研磨物料總質(zhì)量80±10％時(shí)，直徑為2mm～4mm的陶瓷球其質(zhì)量占添加陶瓷球研磨介子總質(zhì)量的50％～60％，直徑為1mm～2mm的陶瓷球其質(zhì)量占添加陶瓷球研磨介子總質(zhì)量的40％～50％；
2)配制礦漿：配置由被研磨物料和水構(gòu)成的礦漿，考慮到不同礦物在相同粒度分布時(shí)的粘度不同以及礦漿和陶瓷球在一起的流動(dòng)性，還有礦漿從攪拌磨筒體中分離出來時(shí)的難易程度，確定被研磨物料占礦漿質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為45％～65％，被研磨物料和水加入同一攪拌箱后均勻混合；
3)裝料：首先將按前述比例配好的陶瓷球研磨介子添加至攪拌磨筒體中，其陶瓷球研磨介子的初始加入量為陶瓷球研磨介子的松散體積占在攪拌磨筒體有效體積百分?jǐn)?shù)為55％～70％；其次將均勻混合的礦漿通過礦漿泵一起打入攪拌磨筒體中，初始時(shí)攪拌磨機(jī)筒體內(nèi)被研磨物料的松散體積應(yīng)占陶瓷球之間間隙體積的60％～80％，即礦漿的初始裝入量按照攪拌磨機(jī)筒體內(nèi)被研磨物料的松散體積應(yīng)占陶瓷球之間間隙體積的60％～80％進(jìn)行計(jì)算與操作；
4)攪拌研磨：啟動(dòng)攪拌磨，調(diào)整攪拌磨的轉(zhuǎn)速，攪拌器的邊緣線速度由低速逐漸提高，最終使攪拌器邊緣的線速度達(dá)到6m/s～25m/s，由于本發(fā)明使用的陶瓷球直徑小、密度低，可以通過攪拌器的高轉(zhuǎn)速提高離心力來增加介質(zhì)之間的作用力，從而達(dá)到比較理想的研磨效果；
5)不合格物料處理：研磨物料從攪拌磨筒體的一端給入，研磨過的物料從另一端排出，排料口設(shè)有分離研磨球和被研磨物料的裝置，使陶瓷球不被排出攪拌磨筒體外，被研磨過的物料給入水力旋流器，合格的物料從水力旋流器的溢流口進(jìn)入下一個(gè)階段，而不合格的物料從旋流器的沉砂口底部返回?cái)嚢柘洌蜎]有被研磨過的物料、水混合均勻后，通過礦漿泵再次打入攪拌磨筒體中繼續(xù)研磨。
實(shí)施例：
選擇以300l中高速攪拌磨機(jī)為設(shè)備中進(jìn)行銅礦粗精礦磨的對比試驗(yàn)，銅粗精礦中被研磨物料粒度-38μm占80％，因此確定磨礦介質(zhì)時(shí)，選擇直徑為2mm～4mm的陶瓷球，其質(zhì)量占陶瓷球總質(zhì)量的60％，再選擇直徑為1mm～2mm的陶瓷球，其質(zhì)量占陶瓷球總質(zhì)量的40％，進(jìn)行添加，與選擇直徑全部為20mm陶瓷球?yàn)檠心ソ橘|(zhì)進(jìn)行對比試驗(yàn)；兩種方案的研磨介質(zhì)的充填率相同，均為60％。銅粗精礦的松散體積占陶瓷球之間間隙體積的75％；攪拌器的邊緣線速度為7.5m/s時(shí)。
水和銅粗精礦在一個(gè)攪拌箱混合均勻，被銅粗精礦占礦漿質(zhì)量百分?jǐn)?shù)控制在55％，一起由渣漿泵送入攪拌磨筒體中進(jìn)行研磨。
礦漿從攪拌磨筒體的一端給入，從另一端排出，排料口分離研磨球和銅粗精礦，使陶瓷球不被排出攪拌磨筒體外，排出的銅粗精礦給入水力旋流器，-20μm從旋流器的溢流口進(jìn)入下一個(gè)階段進(jìn)行處理，而+20μm物料從旋流器的沉砂口底部返回?cái)嚢柘?，和銅粗精礦、水混合均勻后，返回?cái)嚢枘ネ搀w中再次研磨。
研磨一小時(shí)后，對比兩組試驗(yàn)的結(jié)果，其中直徑為20mm陶瓷球的破損率達(dá)到了10％，采用小直徑的陶瓷球破損率幾乎為零，同時(shí)，采用小直徑的陶瓷球使攪拌磨的攪拌器主軸上的扭矩下降了10％左右，攪拌磨的電機(jī)耗電量下降了11％左右，攪拌磨的處理量提高了15％左右。
以上所述者，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，當(dāng)不能以此限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，即大凡依本發(fā)明申請專利范圍及發(fā)明說明內(nèi)容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發(fā)明專利涵蓋的范圍內(nèi)。