Por que as esferas nanocerâmicas se destacam na retificação secundária contra esferas de aço

Com o durumdouro exploração de memeral Recursos o conflito entre de baixo grau, multa e complexo Minérios e o procura durante de alta qualidade, eficiente produção Tem tornar cada vez mais proeminente. Debaixo o carbonoo pico e carbon neutralidade Objetivos Alcançar energia poupança e consumo redução in mineral processamento Tem tornar a necessário perseguição.

A moagem é responsável por aproximadamente 50% do consumo total de energia nas plantas de beneficiamento, tornando a redução de energia na moagem um foco importante para redução de custos e melhoria da eficiência.

Atualmente, a maioria das plantas de beneficiamento usa esferas de aço para moagem. No entanto, a experiência prática mostrou problemas como excesso de moagem, contaminação por ferro, alto consumo de energia e ruído. Com o desenvolvimento e aplicação de esferas de zircônia compostas de alta resistência e resistentes ao desgaste, as esferas de cerâmica surgiram como um novo meio de moagem. Inicialmente utilizados em moinhos verticais, os meios de moagem cerâmicos têm sido recentemente aplicados em moinhos finos horizontais, alcançando resultados notáveis. Extensa pesquisa e prática indicam que, em comparação com as esferas de aço, as esferas nanocerâmicas reduzem o consumo de energia de moagem, melhoram a distribuição do tamanho das partículas, mitigam efetivamente a moagem excessiva, evitam a contaminação por ferro, aumentam a eficiência da separação e reduzem o desgaste do meio.

Com base em pesquisas existentes e resultados práticos, este estudo se concentra na alimentação do moinho de bolas de dois estágios, comparando o uso de esferas totalmente em aço, totalmente em cerâmica e uma combinação de esferas de aço e cerâmica. O estudo examina a carga da esfera, a taxa de enchimento do meio, a concentração de moagem, o tempo de moagem e a capacidade de moagem. O índice de avaliação é a distribuição granulométrica dos produtos de moagem, e as conclusões orientarão as aplicações industriais.

Amostras de teste

O teste usou minério de magnetita de uma alimentação de moinho de bolas de dois estágios. A distribuição granulométrica de alimentação e descarga foi analisada, com resultados apresentados na Tabela 1. O teste define +0,15 mm como sub-moagem, 0,019–0,15 mm como partículas qualificadas e -0,019 mm como sobre-moagem.

A partir da Tabela 1, pode-se observar que após a moagem secundária, o teor de partículas de +0,15 mm diminuiu de 10,62% para 3,23%, enquanto o teor de partículas de -0,019 mm aumentou de 15,58% para 21,85%. O teor de ferro caiu de 65,21% para 63,63%, e a taxa de distribuição de ferro aumentou de 16,78% para 23,04%, indicando um problema significativo de sobremoagem na segunda etapa de moagem. As partículas minerais sobre o solo são propensas a perdas durante o processo de separação magnética.

1. Teste de moagem de bolas nano-cerâmicas

O teste de moagem foi realizado usando um moinho de bolas cônico HLXMQ-φ240 × 90, com três meios de moagem diferentes: esferas totalmente em aço, bolas totalmente em cerâmica e uma combinação de esferas de aço e esferas nano-cerâmicas (doravante denominadas esferas mistas).

Resultados do teste e discussão

Com uma quantidade de alimentação fixa de 500 g, um tempo de moagem de 3 minutos, uma taxa de enchimento de meio de 36%, uma concentração de moagem de 67% e uma velocidade de moinho de 96 r/min, sete esquemas diferentes de carregamento de esferas usando esferas nanocerâmicas foram testados (Tabela 2), e os resultados são mostrados na Tabela 3.

A partir da Tabela 3, pode-se ver que o uso de diferentes esquemas de carregamento de esferas nanocerâmicas resultou em variação mínima no conteúdo da fração de tamanho de partícula qualificada. No entanto, o esquema de carregamento de esferas nº 3 alcançou a maior eficiência de moagem (94,50%) e o melhor desempenho de moagem. Ao mesmo tempo em que garantiu capacidade de moagem suficiente, também melhorou a distribuição do tamanho das partículas do produto moído e reduziu a geração de partículas sobre o solo. Portanto, o esquema ideal de carregamento de esferas nanocerâmicas consiste em uma proporção de massa de esferas de φ30 mm, φ25 mm e φ20 mm a 50%:30%:20%.

2. Teste de moagem de esferas de aço

Com uma quantidade de alimentação fixa de 500 g, um tempo de moagem de 3 minutos, uma taxa de enchimento de meio de 36%, uma concentração de moagem de 67% e uma velocidade de moinho de 96 r/min, sete esquemas diferentes de carregamento de esferas de aço foram testados (Tabela 4) e os resultados são mostrados na Tabela 5.

Na Tabela 5, pode-se ver que diferentes esquemas de carregamento de esferas de aço resultaram em desempenho de retificação variável. O esquema de carregamento nº 6 teve o melhor desempenho, com uma proporção de massa de esferas de aço de φ25 mm, φ20 mm e φ15 mm a 30%:40%:30%. O teor de -0,075 mm atingiu 84,86% e a eficiência de moagem foi de 90,37%. Portanto, para testes subsequentes, o esquema de carregamento de esferas de aço foi definido para uma razão de massa de φ25 mm, φ20 mm e φ15 mm a 30%:40%:30%.

3. Teste comparativo das características de moagem usando diferentes meios

Para explorar o impacto de diferentes meios de moagem nas características do produto moído, foi realizada uma comparação em suas respectivas condições ideais de moagem, com os resultados mostrados na Tabela 8.

Conforme visto na Tabela 8, sob condições ideais de moagem, as esferas nanocerâmicas e as esferas mistas alcançaram maiores rendimentos de tamanhos de partículas qualificados, uma proporção maior de partículas recém-geradas de -0,075 mm e maior eficiência de moagem em comparação com as esferas de aço. Isso indica que eles oferecem desempenho de retificação superior.