Дробление и измельчение являются важнейшими компонентами процессов обогащения руды. Измельчение, являющееся одним из ключевых этапов предварительной обработки, призвано обеспечить достаточное или существенное высвобождение ценных компонентов руд для облегчения последующего отделения. В флотационных процессах показатели обогащения (например, сортность концентрата и коэффициент восстановления) в значительной степени зависят от измельчения и освобождения мономеров. Чрезмерная грубость не позволяет целевым минералам достичь освобождения, в то время как чрезмерное измельчение приводит к образованию слизистой породы, снижению эффективности разделения и увеличению потребления энергии. Таким образом, эффективное управление шлифовальной отделкой имеет важное значение для оптимизации производительности обогащения и экономических результатов.

В углублении "двойного углерода" Стратегия, энергосбережение и сокращение выбросов стали жизненно важными для устойчивого развития горнодобывающей промышленности. На шлифование приходится около 50% потребления энергии на обогатительных заводах, что делает его главной целью снижения затрат и углеродного следа. Недавние исследования показывают, что замена стальных шаров на мельницах керамическими шарами может значительно сократить потребление шлифовальных сред и потребление энергии.

Для удовлетворения неотложных потребностей в сокращении расходов и повышении энергоэффективности на заводе по производству шлака в дайе-норанде были изучены инновационные решения. В этом исследовании изучается вопрос о замене стальных шаров керамическими шарами на вертикальных мельницах, оценивается воздействие на эффективность шлифуния, эффективность последующего разделения, потребление реагента и использование энергии, что позволяет получить представление о методах энергосбережения.

1. Экспериментальная секция

1.1 характеристики образца

Проба состояла из конвертерного шлака из дайе-норанды. Репрезентативные образцы блоков полировались и анализировались посредством сканирования электронной микроскопии (Сэм) для определения минерального состава и распространения (рис. 1). Остальные образцы были измельчены, проверены на 2 мм, однородны и подвергнуты многоэлементному химическому анализу (таблица 1).

На рис. 1 показано, что металлическая медь и медные сульфиды являются первичными медными минералами, при этом незначительные объемы других медных минералов. Минералы ганга включают магнетит, фаялит, стеклянную матрицу и небольшое количество феррита кальция и кварца. Металлическая медь и шалкоцит встроены в фаялит. В таблице 1 медь, свинец и цинк показаны в качестве ценных компонентов. Однако в ходе последующих экспериментов учитывалась только рекуперация меди.

1.2 экспериментальная процедура

Лабораторные шлифовальные испытания проводились с использованием конической шаровой мельницы диаметром 240 грануло90 мм. В каждом испытании использовался 1 кг пробы, разделенной на 6 групп с тремя параллельными испытаниями на группу (всего 18 испытаний). Параметры шлифования включали 80% плотности целлюлозы, 15 мин для первичного шлифования и 20 мин для вторичного шлифования. Керамические шары заменили стальные шары одинаковым объемом. Измельчительные продукты анализировались на содержание - 0,074 мм и - 0,045 мм.

Промышленные испытания включали замену части стальных шаров керамическими шарами на вертикальном стане (модель СCM -300, общая масса шара: 42 т). Испытания были разделены на три этапа:

• Этап 1 (5-29 апреля): исходные условия со 100% стальными шариками.

• Фаза 2 (11-28 мая): 14% стальных шаров заменены керамическими шарами.

• Фаза 3 (10-28 июня): 38% стальных шаров заменено керамическими шарами.

Осуществлялся контроль за ежедневным потреблением энергии, использованием реагентов и содержанием медного концентрата/хвостохранилищ.

2. Результаты и обсуждение

2.1 анализ высвобождения медных полезных ископаемых

Анализ освобождения (таблица 2) показывает, что металлическая медь и медные сульфиды имеют неравномерное распределение по размеру частиц, при этом мелкие частицы меди встроены в стеклянную матрицу. Для достижения 75% освобождения измельчительная точность должна достигать - 0,045 мм 90%, при этом 88,84% должны состоять из свободных частиц и закрытых композитов. Опыт промышленного производства показывает, что вторичное шлифование должно достигать - 0,045 мм граватора 90%, чтобы минимизировать потери меди в хвостохранилищах.

2.2 влияние соотношения керамического шара на точность шлифования

Лабораторные испытания (рис. 2-3) показывают, что увеличение соотношения между керамическими шариками снижает содержание частиц - 0,074 мм и - 0,045 мм. Ниже 40% замены, влияние на тонкость является незначительным. Керамические шары, будучи легче, создают более слабые силы удара по сравнению со стальными шарами, снижая эффективность шлифования при более высоких коэффициентах замещения.

Полная замена керамическими шариками (рис. 4) показывает, что снижение массы исходного материала до 80% (800 г по сравнению с 1000 г для стальных шариков) обеспечивает сопоставимую эффективность шлифования.

2.3 эффективность промышленных испытаний

В ходе промышленного эксперимента были отобраны образцы вертикального стока мельничного проката после классификации гидроциклонов, по шесть образцов на стадию. Было замерено наполнение частиц диаметром 0,045 мм, и полученные результаты показаны на рис. 5.

На первом этапе со всеми стальными шариками содержание - 0,045 мм в каждом образце составляло 90,90%. На втором и третьем этапах, когда 14% стальных шаров были заменены керамическими шарами, содержание - 0,045 мм составило 91,39% и 90,74%, соответственно. Точность измельчения практически не изменилась в три этапа, что указывает на то, что замена некоторых стальных шаров керамическими шарами в вертикальном стане мало влияет на точность измельчения преобразователя шлака в промышленном производстве.

• Шлифовальная точность:

• Потребление реагента (рис. 6): использование ксантата и соснового масла оставалось стабильным на протяжении всех этапов.

• Медный концентрат/хвостохранилища (рис. 7): концентраты: 29,25%, 29,99%, 29,80%. Хвостохранилища: 0,187%, 0,193%, 0,188%. Существенных изменений отмечено не было.

• Потребление энергии (рис. 8): суточное потребление энергии:

3. Iii. Выводы и рекомендации

1. Лабораторные испытания показывают, что эффективность шлифования снижается при более высоких соотношениях керамических шариков. Однако замена 40% оказывает минимальное воздействие. Полная керамическая замена требует 80% массы корма, чтобы соответствовать производительности стального шара.

2. Промышленные испытания подтверждают, что 14-38% керамическая замена не влияет на точность измельчения, использование реагента или меди, но снижает потребление энергии до 89,90% и 79,60% от базовых уровней, соответственно.

3. Это исследование дает практические идеи по сокращению потребления энергии на обогатительных установках в рамках "двуродных целей углерода".