Вли­я­ние круп­но­сти шаров на тони­ну помо­ла. Часть 2

11/01/2022

Часть 1. Загруз­ка мель­ниц мате­ри­а­лом и шара­ми https://apmech.ru/article/zagruzka-sharovyh-melnic-materialom-i-sharami/ 

 Часть 2. Вли­я­ние круп­но­сти шаров на тони­ну помо­ла мате­ри­а­ла круп­но­стью 0.2–1.4мм. 

Сле­ду­ю­щий часто зада­ва­е­мый вопрос при рабо­те с мель­ни­ца­ми — какой круп­но­сти шары загру­жать в мель­ни­цу?  

В этой части ста­тьи мы рас­смот­рим вли­я­ние раз­ме­ра шаров при исход­ной круп­но­сти мате­ри­а­ла 0.2–1.4 мм. 

Тео­ре­ти­че­ская часть: 

В суще­ству­ю­щей прак­ти­ке исполь­зу­ют­ся в основ­ном две мето­ди­ки выбо­ра круп­но­сти шаров.  

В пер­вом рас­счи­ты­ва­ет­ся мак­си­маль­ная круп­ность шаров исхо­дя толь­ко из внут­рен­не­го диа­мет­ра бара­ба­на мель­ни­цы. Во вто­ром кри­те­рий учи­ты­ва­ет мак­си­маль­ную круп­ность зерен мате­ри­а­ла и так же внут­рен­ний диа­метр бара­ба­на мель­ни­цы. Суще­ству­ют и дру­гие мето­ди­ки рас­чё­та, но все они, вклю­чая и опи­сан­ные ниже не явля­ют­ся дог­мой и могут рас­смат­ри­ва­ет­ся как началь­ная ста­дия под­бо­ра круп­но­сти шаров. 

Рас­чет круп­но­сти шаров исхо­дя из внут­рен­не­го диа­мет­ра бара­ба­на мель­ни­цы:  

Упро­щен­ный вари­ант. Для рас­че­та мель­ниц у кото­рых внут­рен­ний диа­метр бара­ба­на до 1500 мм рабо­та­ю­щим в непре­рыв­ном и пери­о­ди­че­ском режи­мах рабо­ты мож­но исполь­зо­вать сле­ду­ю­щую фор­му­лу (D: k) =d, где (D) внут­рен­ний диа­метр бара­ба­на мель­ни­цы с уче­том футе­ров­ки, (k) попра­воч­ный коэф­фи­ци­ент от 18 до 24 и (d) диа­метр шара. Это конеч­но силь­но упро­щен­ный вари­ант рас­че­та, но для нача­ла рабо­ты вполне при­го­ден. 

Рас­чет круп­но­сти шаров исхо­дя из внут­рен­не­го диа­мет­ра бара­ба­на мель­ни­цы и круп­но­сти зерен мате­ри­а­ла, загру­жа­е­мых в мель­ни­цу:  

Для рас­че­та исполь­зу­ет­ся фор­му­ла Бон­да. Она высчи­ты­ва­ет мак­си­маль­ный диа­метр шаров при пер­вой загруз­ке мель­ни­цы непре­рыв­но­го типа измель­че­ния. 

По мере изно­са шаров даль­ней­шее загруз­ка шара­ми осу­ществ­ля­ет­ся толь­ко мак­си­маль­но­го диа­мет­ра т.к.  осталь­ные шары будут обра­зо­вы­вать­ся в про­цес­се изно­са.  

Индек­сы чистой рабо­ты Бон­да неко­то­рых мине­ра­лов. 

Барит 4–5 

Гли­на, гипс 6–7 

Бок­сит, силь­ви­нит, кол­че­дан, флю­о­рит 8–9 

Маг­не­тит, пир­ро­тин, фос­фо­рит, квар­цит 9–10 

Цемент­ное сырье, поле­вой шпат, мед­но-цин­ко­вая и оло­вян­ная руды 10–11 

Доло­мит, свин­цо­вая руда, маг­не­зит, цин­ко­вая руда 11–12 

Извест­няк, стек­ло, гема­тит, мар­ган­це­вые, тита­но­вые, молиб­де­но­вые руды 12–13 

Цемент­ный клин­кер, кварц, уголь, сие­нит 13–14 

Тако­нит 14–15 

Кокс, гра­нит, сла­нец горю­чий 15–16 

Гра­вий 16–17 

Базальт 17–18 

Анде­зит, габ­б­ро диа­баз 18–19 

 

Источ­ник: 

(ИССЛЕДОВАНИЕ РУД НА ОБОГАТИМОСТЬ.  В.З. Козин, Ека­те­рин­бург – 2008) 

 

Прак­ти­че­ская часть: 

Для иссле­до­ва­ния вли­я­ния исход­ной круп­но­сти мате­ри­а­ла на круп­ность загру­жа­е­мых шаров нами был про­ве­ден ряд экс­пе­ри­мен­тов, в кото­рых иссле­до­ва­ли зави­си­мость сте­пе­ни измель­че­ния от круп­но­сти шаров, загру­жа­е­мых в мель­ни­цу. Для полу­че­ния досто­вер­но­сти резуль­та­тов во всех экс­пе­ри­мен­тах брал­ся оди­на­ко­вый мате­ри­ал рав­ной круп­но­сти менее 1.4 мм. Тех­ни­че­ские харак­те­ри­сти­ки обо­ру­до­ва­ния, участ­во­вав­ше­го в экс­пе­ри­мен­тах, сле­ду­ю­щие: 

Мель­ни­ца ШЛМ-АПМ- 7. 

https://apmech.ru/equipment/laboratornye-sharovye-melnicy/ 

Внут­рен­ний диа­метр бара­ба­на — 220мм, дли­на — 170 мм. Объ­ем бара­ба­на – 7 л.  

Ско­рость вра­ще­ния бара­ба­на — 65 об/мин,  

Режим помо­ла – удар­но-исти­ра­ю­щий  

Мощ­ность при­во­да мель­ни­цы — 0.37 кВт. 

Мно­го­ча­стот­ное вибро­си­то МВ-АПМ‑0.2. 

Раз­ме­ры про­се­и­ва­ю­щей поверх­но­сти 450х470 мм, пло­щадь — 0.21 м2. 

Алго­ритм рас­се­ва — уни­вер­саль­ный, пере­груз­ка — 30G. 

 

Для про­ве­де­ния экс­пе­ри­мен­тов брал­ся отсе­ян­ный сухой песок фрак­ции + 0.2–1.4 мм, в коли­че­стве 13% от объ­е­ма бара­ба­на (клас­си­че­ская загруз­ка). 

После измель­че­ния, через оди­на­ко­вые про­ме­жут­ки вре­ме­ни весь мате­ри­ал извле­кал­ся из мель­ни­цы, и рас­се­вал­ся в пери­о­ди­че­ском режи­ме на мно­го­ча­стот­ном вибро­си­те МВ-АПМ‑0.2. https://apmech.ru/equipment/mnogochastotnyj-sitovoj-analizator-m‑2/ 

Поря­док рас­се­ва был сле­ду­ю­щий. Мате­ри­ал рас­се­вал­ся на сет­ке 10 мкм, потом фрак­ция +10 мкм рас­се­ва­лась на сите 20 мкм, затем фрак­ция +20 мкм — на сите 29 мкм, фрак­ция +29мкм — на сет­ке 40 мкм, и фрак­ция +40 мкм — на сет­ке 67 мкм. Мате­ри­ал сеял­ся до тех пор, пока его мас­са на сет­ке не ста­но­ви­лась неиз­мен­ной, при этом сред­нее вре­мя рас­се­ва было рав­но 5–10 мину­там.   

Во всех трех вари­ан­тах исполь­зо­вал­ся удар­но-исти­ра­ю­щий режим измель­че­ния.   

Во всех вари­ан­тах коли­че­ство мате­ри­а­ла состав­ля­ло 13% от объ­е­ма бара­ба­на и рав­ня­лось 0.9 л, 1.71 кг, а шаро­вая загруз­ка состав­ля­ла 40% от объ­е­ма бара­ба­на мель­ни­цы и была рав­на 2.8 л. 

 

Вари­ант №1. (резуль­та­ты измель­че­ния для это­го вари­ан­та взя­ты из экс­пе­ри­мен­тов, опи­сан­ных в пер­вой части ста­тьи. https://apmech.ru/article/zagruzka-sharovyh-melnic-materialom-i-sharami/ 

Вес загруз­ки — 16 кг, круп­ность шаров в сме­си —  5 мм — 0.6л, 10 мм — 0.6л, 18мм — 1л, 25мм — 0.6 л 

Круп­ность сет­ки  Вре­мя   измель­че­ния	+10 мкм	+20 мкм	+29 мкм	+40 мкм	+67 мкм
30 минут	1.69	1.42	1.286	1.192	0.97
60 минут	1.67	1.15	0.882	0.694	0.294
90 минут	1.67	0.908	0.538	0.268	0.060

 

Вари­ант №2.  

Вес загруз­ки 16.4 кг – раз­ме­ры шаров — 14–16 мм — 0.7л, 16–18 мм — 2л, 18–26 мм — 0.6 л  

Круп­ность сет­ки  Вре­мя   измель­че­ния	+10 мкм	+20 мкм	+29 мкм	+40 мкм	+67 мкм
30 минут	1.71	1.596	1.43	1.312	1.142
60 минут	1.7	1.528	1.308	0.926	0.628
90 минут	1.7	1.512	1.07	0.636	0.272

 

Вари­ант №3.  

Вес загруз­ки ‑17.65 кг, раз­ме­ры шаров — 8–11 мм — 1.6 л, 5–8мм — 1.2 л.   

Круп­ность сет­ки  Вре­мя   измель­че­ния	+10 мкм	+20 мкм	+29 мкм	+40 мкм	+67 мкм
30 минут	1.692	1.592	1.538	1.482	1.432
60 минут	1.688	1.504	1.316	1.052	0.844
90 минут	1.684	1.45	1.052	0.594	0.358

 

Выво­ды: 

1. Наи­мень­шая тони­на помо­ла­из­мель­че­ние пока­зал вари­ант №1, в этом вари­ан­те для дан­ной круп­но­сти мате­ри­а­ла наи­бо­лее опти­ма­лен раз­мер шаров с широ­ким диа­па­зо­ном раз­ме­ров. 
2. Уве­ли­че­ние раз­ме­ра шаров в вари­ан­те №2 ухуд­ши­ло измель­че­ние т.к. умень­ши­лась общая пло­щадь поверхностишаров.
3. Умень­ше­ние раз­ме­ров шаров в вари­ан­те №3 ухуд­ши­ло измельчение,т.к. шары для такой круп­но­сти мате­ри­а­ла маленькие.
4. Во всех трех вари­ан­тах прак­ти­че­ски нет измель­че­ния по ‑10 мкм. Даже в вари­ан­те №3 прак­ти­че­ски нет обра­зо­ва­ния частиц менее 10 мкм. Это гово­рит о том, что без при­ме­не­ния поверх­ност­но актив­ных доба­вок и спе­ци­аль­ных тех­ни­че­ских средств в сухом режи­ме измель­че­ния квар­це­во­го пес­ка менее 10 мкм ско­ре­е­в­се­го проблематично.Аналогичная ситу­а­ция име­ет место и на дру­гих мате­ри­а­лах, при­чем есть мате­ри­а­лы, кото­рые не измель­ча­ют­ся даже до круп­но­сти менее 50 мкм.   

 

#лабо­ра­тор­на­я­мель­ни­ца #шаро­ва­я­ла­бо­ра­тор­на­я­мель­ни­ца #сте­пе­ньиз­мель­че­ния  #тон­ко­е­из­мель­че­ние #измель­че­ни­еру­ды #измель­че­ни­е­ма­те­ри­а­лов #шаро­ва­я­мель­ни­ца­ша­ры #шарыд­ля­ша­ро­вой­мель­ни­цы #лабо­ра­тор­на­я­мель­ни­ца­ша­ры