行业知识
金属矿磨矿研磨介质
作者：admin日期：2020-05-21阅读
磨矿的主要任务是实现有用矿物的单体解离，其次是为后续选别作业提供合适的入选物料。磨机通常与分级成闭路工艺流程，磨矿产品中过粗的粒度返回磨机进行再磨细，而过粉碎的物料则不能再回收。因此，充分单体解离、粒度均匀性好以及过粉碎轻的磨矿产品是选矿厂追求的目标。然而，由于磨矿过程的复杂性，我国选矿厂存在过磨情况。根据过粉碎造成浮选回收率损失 5%计算，将造成每年有色金属选矿厂经济价值损失达到几百亿元。
过去一段时间，金属选矿厂常采用球磨机用以细磨作业，但随着高品位、易选的矿石的日益枯竭，对于品位、嵌布粒度细的矿石的开发利用显得尤为重要，采用传统的球磨机的细磨效率不高，因此需要寻找新的细磨装备用以替代球磨机。立式搅拌磨机是一种搅拌研磨的细磨设备，目前已经应用于金属矿山的细磨、再磨作业，它可以有效实现矿物的单体解离并且显著降能耗，在细磨领域具有很好的应用前景。
粉碎是一个消耗的过程，据统计粉碎消耗了世界上工业用电的 3%，在传统的选矿厂中，50%的能耗用粉碎过程，磨矿是粉碎的后一个作业并且是消耗多的一个作业，磨矿的电耗和钢耗占选矿成本很大一部分。降磨矿过程的能耗可以给选厂带来很大的经济效益，现在多数有色金属选矿厂大多采用钢球作为细磨介质，钢球在磨矿过程能耗大、易产生铁质污染，这对后面的选别作业造成影响。目前，部分有色金属选矿厂在再磨中采用纳米陶瓷球作为细磨介质，使用纳米陶瓷球磨矿介质的后，具有电耗、不易产生铁质污染、选别指标好的优点，但是国内对于该纳米陶瓷球的节能理论研究却较少。
磨矿介质
选矿厂粉碎（碎磨）作业占总投资的 60% ，生产运营费用也达到 40%以上。其中，磨矿占运营成本的 30-50％，而衬板磨损和介质消耗占磨矿运营成本的一半左右。在某些情况下，磨矿介质消耗占到磨矿运营成本的 40-45％。因此，研究磨矿介质对磨矿的节能降耗有重要意义。磨矿介质分为钢球、钢棒、钢锻、陶瓷球等。磨矿介质接触方式为点、线、面接触以及混合接触方式。磨矿介质以形状划为主要为以下几种。
（1）球形磨矿介质：球形磨矿介质是当下选矿厂常用的一种介质，如氧化锆研磨球。球形磨矿介质的接触方式为点接触，点接触有利于粗磨，但是过粉碎较为严重，主要是因为在接触点上作用力大、破碎精确性差，贯穿破碎作用多。当球径太小时，每个球的破碎力不够因而磨不细；因此球径太大太小都不合适，需进行球径的精确化计算。
（2）棒状磨矿介质：棒状磨矿介质是钨矿选矿厂的常用磨矿介质之一，主要是线接触，它主要用于粗磨，它的优点是磨矿效率较高、粒度均匀性好、过粉碎程度。但是由于棒状磨矿介质绕轴向转动，并且该介质的单位体积的表面积比较小，因此不适合细磨。
（3）柱状磨矿介质：柱状磨矿介质是球和棒的结合体，其接触方式既有点、线接触还有面接触，它适用粗磨、细磨作业。柱状磨矿介质以线、面接触方式为主，因此磨矿产品中过粉碎轻、对矿物产生选择性破碎，适合粗磨作业。它的优点是单体解离速度快、产品均匀性好，过粉碎较轻。缺点是钢耗、材耗大。
对于粗磨，钢球是一种较好的磨矿介质，由于钢球的破碎力大，可以有效破碎矿石，但是钢球破碎也存在一些不足，钢球的运动是随机的，容易产生贯穿破碎，磨矿产品粒度均匀性差。对于细磨作业，主要依靠研磨力实现矿物的磨碎，介质的表面积越大，研磨力越大。钢球的表面积比非球形的介质的小，不利于研磨矿石，此外钢球容易生产过粉碎，因此对于细磨，钢球不是一个很理想的磨矿介质。正是由于钢球磨矿的不足，国内外学者采用钢锻、六棱柱、立方体块等作为磨矿介质来替代钢球。通过和钢球的磨矿效果进行对比，钢锻的磨矿产品可以有效减小过粉碎且磨矿产品粒度均匀性好，钢锻具有和钢球一样好的磨矿效果，既可以磨碎矿物，同时可以降过粉碎。施等比较了钢锻和钢球的磨矿性能，钢锻主要是线接触为主，而钢球是点接触为主，在同样的表面积和粒度分布条件下，钢锻的磨矿产品更粗，因为钢锻与钢球相比，比更小。邓禾淼等以铸铁锻作为磨矿介质在冬瓜山铜矿的试验研究，在相同的磨矿条件下，与钢球相比，铸铁锻作为磨矿介质，提高了磨矿产品的易选级别、磨矿细度和降了过粉碎含量。赵汝全等采用六棱柱对黑钨矿进行磨矿发现六棱柱对细颗粒的黑钨矿磨矿选择性好，了过粉碎现象。吴彩斌等对不同磨矿介质的钨矿磨矿动力学分析：钢球为点接触，钢锻为线接触，六棱柱为面接触，从磨矿产品均匀性、易选级别的粒级含量、泥化程度进行了三种磨矿介质的对比，面接触的六棱柱磨矿效果好。
在立式搅拌磨机中，通过搅拌器的搅拌带动磨矿介质运动，物料在运动的介质中碰撞实现磨碎，采用不同类型的磨矿介质磨矿会产生不同的磨矿效果。磨矿介质的形状有球形和非球性，磨矿介质的形状差异也进一步影响搅拌磨机中矿浆的流动、剪切力、磨矿介质的混合等，因此立式搅拌磨机的磨矿介质的碰撞和流动受到磨矿介质形状的影响.
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