节能球磨机磨碎原理的进步与试验研究

近年来随着选矿技术不断进步，能够选别的矿物粒度越来越细，对再磨阶段的粒度要求也越来越高，普通的再磨球磨机达到粒度要求所需的能耗大幅提高，且已经不能满足生产需求。当选别粒度≤75μm时，节能球磨机在再磨阶段显示了稳定的性能，但当选别粒度≤45μm时，立磨固有的低旋转速度、较多地依赖重力作用的特性限制了其效率的发挥，在这种情况下，节能球磨机体现了明显的优越性；当选别粒度≤20μm时，节能球磨机的作用是其他磨机不可替代的。

1、节能球磨机磨碎原理的进步

节能球磨机的碎磨机理与传统的球磨机有本质的区别。传统球磨机只依靠重力磨矿，而节能球磨机通过筒体旋转推动介质和物料运动，介质对物料形成强烈的撞击、磨剥、剪切和摩擦作用，从而实现物料粉碎，因而节能球磨机能够使磨矿过程获得更多的能量，实现更高的磨矿效率和更细的产品粒度，更适用于粒度较细的再磨阶段。

节能球磨机在能量输入密度上远高于其他磨矿设备；磨矿介质的表面积越大介质与矿物的碰撞机率越高，而节能球磨机因为能使用更小粒径的介质而具有更高的磨矿效率。

2、节能球磨机的试验研究

用节能球磨机对多种矿物进行磨矿试验，探究节能球磨机的磨矿效果。试验中节能球磨机采用2～3mm的氧化锆球作为磨矿介质，介质的充填率为80%。试验系统为闭路循环磨矿，等时间间隔取样，用LS-POP（VI）型激光粒度分析仪测定样品粒度。

（1）电气石试验

电气石是近年来应用广泛的一种工业矿物，莫氏硬度为7～7．5，密度为3．02～3．25g/cm3，具有压电性、热电性、弱磁性等特殊性质，这些性质随着粒度的减小而强化，因此超细磨是电气石加工中的重要环节之一，一般需要磨到5μm以下，加工难度较大，普通的磨矿设备无法实现粒度要求。节能球磨机可以将电气石矿样细磨至5μm以下，完全达到工业生产中所要求的粒度。

（2）铅锌矿试验

铅锌矿是一种重要的有色金属矿物，为充分回收矿石中的有用矿物，达到较高的精矿品位和回收率，经常需要进行再磨。试验铅锌矿样密度为3．9g/cm3。

节能球磨机对铅锌矿有很高的细磨效率，将铅锌矿从30μm80%细磨至7μm80%的磨矿时间为0．856h，试验样品的总质量为42kg，所以将铅锌矿从30μm80%细磨至7μm80%的处理量为49kg/h，试验过程中变频器记录的电能消耗为1．74kWh，所以节能球磨机从30μm80%细磨至7μm80%的单位电耗为35．5kWh/t，而根据资料国外的大型节能球磨机在对铅锌矿尾矿作业时，将矿物从30μm80%细磨至7μm80%的单位能耗为7．6kWh/t，可见节能球磨机的试验结果与国外同类型设备的工业应用数据存在一定的差距，其原因一方面可能是矿物性质不同造成可磨性存在差异，但另一方面优化节能球磨机的磨矿工艺参数，提高磨矿效率是很有必要的。

节能球磨机无论对金属矿物还是非金属矿物其磨矿产品的粒度都能达到10μm以下，较细能达到5μm90%，对提高金属矿物解离度和非金属矿物深加工水平都能发挥重要作用，解决目前传统球磨机磨不细和磨矿效率低下的问题。随着节能球磨机结构改进及性能完善，节能球磨机在未来的矿物加工中将会发挥越来越重要的作用，但国内节能球磨机技术与国外同等类型的设备仍然存在着一定差距，只有不断提升研究水平和推进工业化应用才能形成具有竞争力的磨矿装备。