Влияние глинозема шары на медь необработанный концентрат измельчения и флотации

1. 1. Введение

В сложной сфере переработки медной руды решающую роль в определении общей эффективности и рентабельности операции играют этапы шлифования и флотации. Традиционный выбор шлифовальных сред, таких как стальные шары, уже давно является нормой. Однако в связи с ростом спроса на более высокую эффективность, более низкими затратами и более устойчивой практикой в горнодобывающей промышленности изучаются альтернативные способы измельчения. Глиноземные шары, с их уникальными свойствами, стали потенциальным игроком, меняющим правила игры. Это комплексное исследование углубляет изучение влияния использования глинозема вместо стальных шаров для измельчения медного концентрата, анализируя различные аспекты от эффективности шлифования и износа до потребления энергии и флотационных характеристик.

2. Повышение эффективности шлифования алюминиевых шаров

2.1 эксперименты по определению степени наполнения

Использование шаров глинозема для измельчения медного концентрата было тщательно оценено при различных уровнях наполнения: 20%, 25%, 30%, 33% и 35%. Эти показатели были выбраны для того, чтобы в полной мере понять, как доля шлифовальных сред в мельнице влияет на процесс шлифования. Результаты были замечательными. Когда уровень наполнения достигал 35%, это обеспечивало максимальную эффективность шлифования. При таких темпах 95,32% частиц имели градиент 76 градиент и 71,36% - градиент 38,5 градиент. Сравнение этих показателей с данными, полученными с использованием стальных шаров, показало, что глиноземные шары при 35 - процентной степени наполнения значительно улучшились. Доля твердых частиц в градиенте 76 градиента увеличилась на 3,63%, а доля твердых частиц в градиенте 38,5 − на 7,45%. Это говорит о Том, что глиноземовые шары, при оптимальном заполнении, могут получить более тонкий зернистый продукт, который имеет решающее значение для последующих процессов флотации.

2.2 преимущества износа и потребления энергии

В дополнение к улучшенному распределению частиц по размеру глиноземные шары продемонстрировали и другие замечательные преимущества. Их износ снизился на 82,14% по сравнению со стальными шариками. Это снижение износа имеет большое значение, поскольку оно непосредственно влияет на эксплуатационные расходы. Стальные шары из-за механической и электрохимической коррозии в процессе мокрого шлифования имеют тенденцию к деградации с течением времени. Такая деградация не только влияет на эффективность шлифования, но и требует частой замены. С глинозем шары, необходимость в таких частых замен резко снижается.
Кроме того, потребление энергии при использовании глинозема сократилось на 56,70%. В отрасли, где затраты на энергию могут составлять значительную часть общих расходов, это сокращение является большим благом. Снижение потребления энергии не только ведет к экономии средств, но и согласуется с растущим глобальным упором на устойчивые методы добычи полезных ископаемых. Таким образом, глиноземные шары оказываются высокоэффективной и экономичной альтернативой стальным шарам при измельчении медного концентрата.

3. Проблемы с измельчением медного концентрата

3.1 вопросы, касающиеся стального шара

Традиционные методы мокрого шлифования, опирающиеся на стальные шары, сталкиваются с многочисленными проблемами. Механические силы, действующие во время шлифования, в сочетании с электрохимической коррозией во влажной среде приводят к значительному износу стальных шаров. Со временем непрерывный износ приводит к ухудшению формы и размеров стальных шаров. Это, в свою очередь, негативно сказывается на эффективности шлифования. Нерегулярно формировавшиеся и изношенные стальные шары уже не в состоянии измельчить медно-грубый концентрат так эффективно, как когда они были новыми.
Для поддержания определенного уровня эффективности шлифования стальные шары необходимо часто заменять. Эта частая замена связана не только со стоимостью приобретения новых мячей, но и с затратами труда и времени, необходимых для процесса замены. Кроме того, простои в период замены дополнительно нарушают производственный процесс, что приводит к общему увеличению эксплуатационных расходов.

3.2 обещание глинозема шары

Для решения этих проблем и повышения эффективности шлифования при сокращении затрат, альтернативные шлифовальные средства, такие как глинозема керамические шары были предметом широкого исследования. Глиноземовые шары известны своей высокой прочностью, твердостью, износостойкостью и химической стабильностью. Эти свойства делают их очень подходящими для различных отраслей промышленности. В керамической промышленности, их износостойкая природа обеспечивает долговечную производительность в шлифовальных керамических материалов. В стекольной промышленности они могут эффективно измельчать стекло сырья, не загрязняя продукт из-за их химической стабильности. В химической промышленности они могут выдерживать жесткую химическую среду в процессе шлифования.
В горнодобывающем секторе использование глинозема постепенно расширяется. Их долговечность и высокая производительность обеспечивают надежное решение проблем, связанных с стальными шариками. В этом исследовании особое внимание уделяется тому, как 95% глинозема шары могут повысить эффективность шлифования и флотации при измельчивании медного необработанного концентрата, обеспечивая устойчивую и экономичную альтернативу для горнодобывающей промышленности.

4. Измельчение-процесс флотации медного концентрата

4.1 процесс на обогатительной фабрике Dexing Copper рудника сичжоу (этап II)

Перерабатывающий завод Dexing Copper рудник сичжоу (фаза II) является крупной операцией, которая перерабатывает 20 000 тонн руды в день. Процесс регрессирования здесь является многоступенчатой и высоко скоординированной операцией.
Первый этап-грубый концентрат проходит предварительную классификацию. Этот первый шаг имеет решающее значение, поскольку он разделяет крупнодисперсные и мелкодисперсные частицы в грубом концентрате. Подводящий поток, который состоит из частиц coarser, затем направляется в шаровую мельницу для регрессирования. На шаровой мельнице происходит фактическое уменьшение размера частиц. Сброс из процесса измельчения наряду с концентратами с двух стадий уборки входит в инспекционную классификацию. На этом этапе дополнительно уточняется распределение частиц по размеру, что обеспечивает продвижение вперед в этом процессе только частиц оптимального размера. Затем избыток, вытекающий из инспекционной классификации, сливается с избыточным потоком до классификации, прежде чем перейти к этапу разделения меди и серы. Такое разделение меди и серы является критически важным шагом в получении окончательного медного концентрата.
Этот многоступенчатый процесс предназначен для обеспечения оптимального распределения частиц по размеру для последующей флотации и рекуперации металла. Каждый шаг тщательно спланирован, чтобы максимально повысить эффективность всего процесса и качество конечного медного концентрата.

5. Экспериментальная установка

5.1 производительность среды для шлифования стального шара

Стальные шлифовальные шары с высокой плотностью имеют определенные характеристики, которые влияют на процесс шлифования. Их плотность увеличивает нагрузку на мельницу, что на начальном этапе может показаться полезным для шлифования. Однако со временем они испытывают значительный износ и деформацию. Данные исследования показывают, что средний уровень износа стальных шаров составляет 28 г/т.
В ходе испытания на измельчивание стального шара шары диаметром 35 мм использовались при 35 - процентной степени наполнения. Результаты этого испытания были следующими: в предклассификационном избыточном потоке 95,06% частиц имели градиент 76, а 75,95% − градиент 38,5. В соответствии с инспекционной классификацией избыточного потока 85,43% частиц имели градиент 76, а 52,44% - градиент 38,5. Общее переполнение составило 91,69% частиц ≤76μm и 63,91% ≤ 38,5 μm. Эффективность измельчения измеряется при 0,887 т /(мм · г).
Стальные шары, из-за их высокой плотности, как правило, переизмельчают материалы. Это чрезмерное измельчение приводит к образованию избыточных тонкодисперсных частиц. Эти избыточные тонкие частицы могут оказывать негативное воздействие на флотацию. Кроме того, коррозия стальных шлифовальных сред приводит к высвобождению ионов железа. Эти ионы железа могут изменять химический состав навозной жижи, что в свою очередь снижает эффективность флотации.

5.2 испытание на шлифование глинозема

Для испытания алюминиевого шарового шлифования использовались алюминиевые шары размером 15 мм, 25 мм и 35 мм с начальным соотношением заряда 3:4:3. После определения оптимальной скорости наполнения алюминиевые шары пополнились всего на 35 мм. Условия испытаний стальных и глиноземных шлифовальных шаров были одинаковы для обеспечения точного и справедливого сопоставления.
Алюминиевые шары, с их низкой плотностью и более высокой износостойкостью, создают уникальную среду шлифования. Их низкая плотность означает, что они не переизмельчают материалы так же сильно, как стальные шары, сокращая образование ненужных тонкосперсных частиц. Их высокая износостойкость гарантирует, что они сохраняют свою форму и размер в течение более длительного периода, обеспечивая более последовательную производительность шлифования. Такое сочетание свойств позволяет обеспечить оптимальные условия для измельчения медного концентрата.

6. Основные выводы

6.1 влияние скорости наполнения на эффективность шлифования

В ходе исследования были проверены показатели заполнения глинозема 20%, 25%, 30%, 33% и 35%, при этом стальные шары для сравнения сохранялись на уровне 35%. Результаты наглядно продемонстрировали влияние коэффициента наполнения на эффективность шлифования.
При 20% степени наполнения производительность алюминиевых шаров была несколько ниже, чем у стальных шаров. Поскольку скорость наполнения увеличилась, но осталась ниже 35%, содержание тонкочастиц в избытке глинозема было ниже, чем в стальных шариках. Однако, когда уровень наполнения достиг 35%, избыточная точность глинозема была выше, чем у стальных шаров. При 95,32% частиц ≤76μm и 71,36% ≤ 38,5 μm алюминиевые шары при такой скорости наполнения достигли более тонкого зернистого продукта.
Эти выводы свидетельствуют о положительной корреляции между увеличением коэффициента заполнения глинозема и повышением эффективности шлифования. Кроме того, решающую роль играет химическая стабильность глинозема. Он предотвращает высвобождение нежелательных ионов металлов, что способствует поддержанию более стабильной среды навозной жижи для последующего процесса флотации. Стабильная среда навозной жижи необходима для эффективной флотации, поскольку она позволяет флотационным реагентам более эффективно взаимодействовать с частицами меди.

6.2 износ шлифовального шарика глинозема

Для определения степени износа глинозема было проведено полумесячное контрольное испытание. Результаты были удивительными. Средний показатель износа глинозема составил 4,7 г/т, что значительно ниже показателя износа 28 г/т стальных шаров. Это означает снижение износа на 83,21%.
Это существенное снижение износа имеет ряд последствий. Во-первых, это приводит к значительной экономии средств. При более низком уровне износа, потребление шлифовальных средств снижается, это означает, что меньше денег нужно тратить на покупку новых шариков. Во-вторых, более низкая скорость износа сводит к минимуму время простоя, необходимое для пополнения шара. В ходе непрерывной добычи сведение к минимуму простоев имеет решающее значение для поддержания высокой производительности. Таким образом, снижение износа глинозема не только снижает затраты, но и повышает общую эффективность процесса.

6.3 потребление энергии алюминиевых шлифовальных шаров

Потребление энергии в процессе измельчения является одной из основных проблем в горнодобывающей промышленности. В исследовании сопоставляется потребление энергии глиноземношлифовальной мельницы и стальной мельницы. Алюминиевая мельница работала 2738,7 часов и потребляла 190 734,48 КВТЧ, при этом удельный расход энергии составил 0,084 КВТЧ/т. В отличие от этого, сталелитейный шаровый комбинат проработал 2773,18 часа и потреблял 502 208,96 КВТЧ, а удельный расход энергии составил 0,194 КВТЧ/т.
Переход на глинозные шары привел к сокращению потребления энергии на 56,70%. Такое сокращение потребления энергии выгодно не только с точки зрения экономии средств, но и с точки зрения экологической устойчивости. Сокращение потребления энергии означает сокращение выбросов углерода, что согласуется с глобальными усилиями по повышению экологической безопасности горнодобывающей промышленности.

6.4 влияние на флотацию

Было проведено 20 - дневное исследование для сравнения флотационных показателей до и после перехода на глиноземные шары. Результаты показали, что переключатель оказал минимальное воздействие на флотацию. В действительности, конечный сорт медного концентрата и коэффициент извлечения меди несколько улучшились по сравнению с использованием стальных шаров.
Улучшение флотации можно объяснить несколькими факторами. Алюминиевые шары производят меньше ультра тонких частиц во время шлифования. Сверхтонкие частицы иногда могут вмешиваться в процесс флотации, вызывая нежелательную агломерацию или будучи слишком мелкими, чтобы эффективно улавливаться пузырями флотации. Кроме того, химическая стабильность глинозема помогает поддерживать стабильный химический состав навозной жижи. Стабильный химический состав навозной жижи необходим для надлежащего функционирования флотационных реагентов, которые обеспечивают избирательное отделение частиц меди от ганга.

7. Iii. Выводы и рекомендации

В заключение следует отметить, что глиноземовые шары доказали свою эффективность в качестве замены стальных шаров при измельчении медного концентрата, что дает множество существенных преимуществ.
При 35% степени наполнения алюминиевые шары достигли более высоких результатов шлифования по сравнению со стальными шарами. С 95,32% частиц ≤76μm и 71,36% ≤ 38,5 μm, они превзошли стальные шары с точки зрения распределения размеров частиц, что имеет решающее значение для эффективной флотации.
Износ алюминиевых шаров в шлифовальных средах снизился на 83,21% по сравнению со стальными шарами. Это снижение износа не только снижает операционные расходы, но и увеличивает долговечность шлифовальных сред, сокращая частоту их замены и сводя к минимуму простои.
Потребление энергии при использовании глинозема сократилось на 56,70%. Такое сокращение потребления энергии способствует как экономической эффективности, так и экологической устойчивости, делая горнодобывающую деятельность более рентабельной и экологически безопасной.
Несмотря на значительные изменения в шлифовальных средах, показатели флотации оставались стабильными, при этом наблюдалось незначительное улучшение качества конечного медного концентрата и коэффициента восстановления. Это свидетельствует о Том, что переход на глинозные шары не оказывает негативного воздействия на общий процесс восстановления меди.
Таким образом, использование шаров для шлифования глинозема при обработке медного концентрата обеспечивает более высокую эффективность шлифования, снижение эксплуатационных затрат и повышение устойчивости. Их использование в горнодобывающей промышленности представляет собой значительный шаг вперед в достижении эффективных, рентабельных и экологичных решений по переработке полезных ископаемых. Поскольку горнодобывающая промышленность продолжает искать пути совершенствования своих процессов и уменьшения воздействия на окружающую среду, алюминиевые шары, вероятно, будут играть все более важную роль в будущем.