闭路循环磨矿的选择性磨碎作用

产品介绍

选矿厂的磨矿机，除棒磨机自身有控制产品粒度的性能而可开路工作外，绝大部分磨机是处于闭路条件下工作的。因此，研究闭路循环下的磨矿情形具有普遍意义。

闭路磨矿是指用分级设备与磨机构成闭路循环的磨矿操作工艺。分级设备的作用主要是：

(11)控制磨机产品粒度的粗细。 球磨机内部无控制产品粒度的性能，只好借助磨机外部的附属设备——分级机来完成。因此，球磨机通常多为闭路工作。将不合格的粗粒返回磨机再磨，直到成为合格粒子从分级机中排出。

(2)分级机产出的沉砂返回磨机以后可以改善磨机的工作状况，提高磨机工作效率。因此，分析闭路磨矿时的磨矿特性，重点应该分析返砂在磨矿过程中的作用。

从现象上看，返砂是经过磨矿以后粒度不合格而又快接近合格的矿粒，返回磨机后稍加磨碎就能成为合格产品，所以大量返砂的加入必然使合格矿粒增多。仔细分析可知，磨机内沿整个轴向长度工作效率并不均衡：给矿端矿料中粗级别（大于磨矿粒度的级别）含量髙，钢球打击及研磨粗粒级的概率高，磨碎效率也髙；排矿端矿料中粗粒级别少，钢球打击及研磨粗粒的概率低，工作效率也低。换言之,磨矿机的磨碎效率从给矿端到排矿端是逐渐降低的，原因主要是粗粒级沿轴向分布的不均勻性，而返砂的加入恰恰改变了这种粗粒级的不合理分布。从理论上说返砂都应该是粗粒级，但实际上难免夹杂不少细粒级（粒度小于规定磨矿粒度的级别），尽管如此，返砂中毕竟大部分还是粗粒级。返砂不仅粒度粗，而且量大（闭路磨矿返砂量通常为新给矿的1～3倍，大时达5倍），所以返砂的加入使磨机内物料流动速度加快, 沿轴向长度粗粒级分布趋向均匀，使钢球在磨机整个长度上均能髙效率工作，故闭路磨矿可提高效率，合格矿粒产量增加。例如，江西德兴铜矿1号磨矿系统中，3.2x3.1m格子型球磨机与 φ2.4m双螺旋分级机组成闭路磨矿时，返砂量为84%,磨机利用系数但采用φ500旋流器控制分级后，使循环返砂量提髙到213%，则磨机利用系数提为1.485t/m³h,即循环负荷提高129%,磨机利用系数相应提高16.5%;当用旋流器与螺旋分级机作闭路设备对比时，尽管螺旋分级机的分级效率为62.5%，比旋流器的分级效率59.88%髙，但用旋流浮闭路循环负荷为223%， 比螺旋分级机的143%髙80%，所以用旋流器闭路磨机利用系数为1.85t/m3.h比用螺旅闭路的1.43t/m³提高了28.8%，这是用旋流器闭路使循环负荷增大而带来的好处。可见，返砂量少（只有百分之几十）起不了多少作用的；反之，返砂量太多也是无益的，因为当返砂量已能使沿磨机轴向长度粗粒级分布比较均匀及钢球能髙效率工作时，继续增加返砂量显然是多余的，而且，当返砂量多到超过磨机的通过能力时还会发生阻塞而变为有害。

从破碎理论上说，增加返砂量并不增加磨机的功耗，只是快磨机内物料流动的速度（磨机内钢球及物料的充填状态亦未发生变化）。因为按雷廷格面积学说，表面积增加就要增加功耗， 而在闭路磨矿时磨矿产品的表而积并未增加，只是粒度变粗形成过粉碎部分减少，生成更多粒度均匀的合格粒级。所以，闭路磨矿虽然产量增加，但总表面积不变，故不增加磨矿能耗。可见，闭路磨矿无论从产出合格粒子及有效利用磨矿能耗等均比较合理。

由上述分析可知，开路磨矿时破碎力难于精确，即使给矿端合理排矿端也不合理，所以开路磨矿的选择性磨碎作用弱；而闭路磨矿时沿整个磨机轴向长度破碎力的作用均比较精确，使矿物解离的选择性提高及选择性地磨碎粗级别，因此，闭路磨矿的选择性磨碎作用强，产品粒度均匀而相对较粗。

此外，开路磨矿时由于物料只通过磨机一次，而一次又必须将物料磨细，于是物料被磨的时间长，过粉碎现象严重；而闭路磨矿时合格的矿粒可以及时排出，不合格的粗粒可以多次通过磨机，且每次通过的时间短，于是每次被磨的时间亦短，同时由于通过的次数多被磨的机会多，这些均有利于粗级别的磨碎，也有利于选择性解离。

如上所述，闭路磨矿产品的解离度高，有害的过粉碎轻，产品合格，粒度又相对较粗，这些对选别回收及下一步的产品处理较为有利。

为了说明闭路磨矿的优越性及选择性保护有用矿物少遭过粉碎，现举一组闭路磨矿的试验结果如下：试验为磨机与湿式细筛 闭路，筛孔为200目，表83、84及85分别为闭路时磨机排矿、筛上物及筛下物粒度特性。表86则为闭路细磨与开路细磨技术指标的比较。

表86说明：

(1)闭路磨矿在产品细度髙出20.33%的情况下，生产率还比开路磨矿增大16.47%，过汾碎减轻1.53%;

(2) 闭路产品中合格粒级及易选粒级均比开路流程提高20%左右，因此闭路流程对选别十分有利。应指出的是，闭路流程产品细度-200目达96.5% (磨矿粒度为0,074mm)，而开路流程产品细度-200目只有76.17% (磨旷粒度为0.15mm),如果开路磨矿产品细度也达96%,则生产率还要降低，过粉碎将更为严重，两种方案的差距还会更大。此外,开路磨矿的产品粒度还极不均匀，含不只是过粉碎现象严重，而且也存在过粗的矿粒，这些过粗粒级多半为连生体，在选矿过程中难于回收。

由于闭路磨矿的产品过粉碎轻，这对性脆易碎的矿物而言尤其有意义，如钨矿石、锡矿石、锑矿石、铅矿石及汞矿的磨矿，减轻过粉碎将有着较大的技术意义及经济意义。技术意义及经济意义。