基于JK落重和Bond球磨功指数试验的铁矿石碎磨特性及流程模拟计算

弓长岭选厂目前采用传统的“三段一闭路破碎”、“阶段磨矿”的碎磨工艺流程,存在生产工艺流程长且磨矿能耗偏高等问题。因此拟在粗碎后增加(半)自磨作业,降低进入球磨物料的粒度,以期降低磨矿作业能耗,优化碎磨作业工艺流程,提高选厂的作业生产能力,降低磨矿作业生产成本。试验原料铁矿石品位为28.27%,其中铁主要以磁铁矿的形式存在,脉石主要为SiO2,含量为48.61%。以鞍钢弓长岭选厂作业流程中粗碎产品进行JK落重试验,细碎产品进行Bond球磨功指数试验,对矿石的碎磨特性参数进行深入研究。研究结果表明,矿石的冲击破碎模型t10=70.099×(1-exp-0.647×Ecs),其中A为冲击粉碎参数,其值为70.099,b为0.647,A×b为45.354,矿石的抗冲击破碎能力属于中等级别,且随着颗粒粒度的减小而增大;矿石磨蚀系数ta为0.361,抗磨蚀能力为中等级别;矿石的相对密度为3.26。Bond球磨功指数试验获得的功指数Wib=11.7665kWh/t,属于中硬矿石,可以采用(半)自磨工艺。半自磨机设计给矿粒度为F80=160mm,最终产品粒度P80=86μm,JKsimMet软件模拟结果表明,需要2台Φ8.8m×5.1m半自磨机(装机功率7000kW)可满足生产要求。该试验结果对后续选厂工艺流程的优化具有重要意义。

本钢歪头山矿石碎磨特性参数研究

以本钢歪头山铁矿石为试验物料,采用JK落重试验和Bond球磨功指数试验研究了矿石的碎磨特性参数。结果表明:冲击粉碎参数A为65.53,b为1.06,A×b为69.46;磨蚀粉碎试验获得的矿石磨蚀系数t_a为0.72;相对密度测定试验获得的矿石相对密度为3.31。Bond球磨功指数试验获得的球磨功指数W_(ib)为7.64 kWh/t,碎磨特性参数和Bond球磨功指数表明,歪头山矿石属于软矿石范畴,其抗冲击破碎能力和抗磨蚀能力都比较弱,矿石中没有难磨粒子。

批次球磨产品的粒度分布预测

预测磨矿产品粒度分布一直是磨矿动力学的重要方向。从Herbst-Fuerstenau方程出发,构建基于磨矿中能量输入的总量平衡模型。在批次球磨机上做若干单粒级的间隔磨矿试验,反算其碎磨动力学参数(碎裂速度与碎裂分布),之后用Austin等人提出的拟合方法,求得全部粒级的碎磨动力学参数并代入总量平衡模型,得到磨矿产品粒度分布预测模型,之后用模型进行预测,并进行试验验证,发现预测值与观测值吻合,表明模型可用。