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上海矽諾國際貿(mào)易有限公司 2020-05-18 點擊1395次
攪拌磨是一種高效,、節(jié)能的細(xì)磨和超細(xì)粉磨設(shè)備,，與臥式球磨機相比,，具有磨礦效率高,、工藝簡單、產(chǎn)品粒度細(xì)且分布均勻,、能耗低等優(yōu)點,，在選礦領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。介紹了攪拌磨機的工作原理,，分析了不同磨機型式及其各自的作用特點和應(yīng)用情況,，總結(jié)了國內(nèi)外攪拌磨機的研發(fā)現(xiàn)狀，系統(tǒng)闡述了攪拌磨機在金屬礦山選礦領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀,。攪拌磨機可有效提高磨礦效率和目的礦物單體解離度,，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效益,。
近年來,，隨著易選礦石資源的不斷消耗，礦產(chǎn)資源普遍趨于貧,、細(xì),、雜，難選礦的開發(fā)利用比例逐年增加。同時,，隨著我國選礦技術(shù)水平的不斷提升,，開發(fā)利用微細(xì)粒嵌布難處理金屬礦和選礦廠尾礦成為可能? 。因此,，要實現(xiàn)目的礦物的有效分選,，必須
對其進行細(xì)磨或超細(xì)磨以使其充分單體解離。攪拌磨是一種高效的細(xì)磨和超細(xì)粉磨設(shè)備,，與普通臥式球磨機相比,，該機有一個固定的磨礦室，應(yīng)用更小的磨礦介質(zhì),，借助高速旋轉(zhuǎn)的攪拌器能以更少的能量消耗獲得更高的磨礦效率和更大的處理量 ,，在選礦領(lǐng)域越來越引起人們的關(guān)注，給微細(xì)粒嵌布難處理金屬礦的分選帶來了顯著的經(jīng)濟效益和社會效益 ,。
1 攪拌磨機工作原理
攪拌磨機主要是由筒體,、攪拌裝置、傳動裝置和機架構(gòu)成,，通過攪拌軸的旋轉(zhuǎn),，攪動筒體內(nèi)充填的磨礦介質(zhì)(鋼球、氧化鋯球,、瓷球,、剛玉球和礫石等)和物料，使其在筒體內(nèi)作多維循環(huán)運動及自轉(zhuǎn)運動_4 J,。被研磨物料主要受研磨(剪切和擠壓)和沖擊作用：沖擊力由磨礦介質(zhì)在簡體內(nèi)連續(xù)不規(guī)則撞擊作用產(chǎn)生,，剪切力由徑向方向不同半徑上作圓周運動的磨礦介質(zhì)和物料相互作用產(chǎn)生，擠壓力由攪拌軸旋轉(zhuǎn)作用下物料和磨介同轉(zhuǎn)螺旋產(chǎn)生,。攪拌磨機具有能量利用率高,、排料新生比表面積大等特點 。
2 攪拌磨的類型及作用特點
攪拌磨機有多種分類方式：從安放方式分可為立式(也叫塔式攪拌磨機)和臥式,；從攪拌器幾何形式可分為圓盤式,、棒式、環(huán)隙式等,；從工藝方式可分為間歇式,、連續(xù)式、循環(huán)式,；從工作環(huán)境分為干式,、濕式 。
2．1 從安放方式分類
立式攪拌磨的結(jié)構(gòu)特點是配有水力分級機,，直立的簡體內(nèi)充填磨礦介質(zhì),，物料在攪拌軸帶動磨礦介質(zhì)沖擊,、剪切和擠壓作用下被細(xì)磨或超細(xì)磨。細(xì)磨或超細(xì)磨后的細(xì)粒級物料由簡體溢流進入水力旋流器分級后,，粗顆粒物料向下沉降,，經(jīng)由砂泵返回機體再磨。
臥式攪拌磨重心較低,，運轉(zhuǎn)更加平穩(wěn),，能耗更低，使用直徑為1．5—5 mm的鋼球為磨礦介質(zhì),。近年來國內(nèi)外學(xué)者對臥式濕法攪拌磨的研磨機理,、影響研磨效果和能量利用率的因素進行了DEM模擬、實驗探究和優(yōu)化"J,。在諸多超細(xì)臥式攪拌磨機中,，
國內(nèi)外研究最多、應(yīng)用最廣并且使用效果最好的是臥式砂磨機與艾薩攪拌磨(IsaMil1) ,。
2．2 從攪拌器幾何形狀分類
圓盤攪拌器的圓盤中鑲嵌孔,、槽、狹縫等,，通過攪拌軸旋轉(zhuǎn)帶動磨礦介質(zhì)和物料在筒體內(nèi)運動使物料粉碎,，由于圓盤式攪拌器旋轉(zhuǎn)速度高，筒體內(nèi)壁磨損較為嚴(yán)重,，發(fā)熱量大,，外殼須安裝冷卻裝置；棒式攪拌器主要通過攪拌力使磨礦介質(zhì)和物料運動,，在
相同轉(zhuǎn)速條件下’,，棒式攪拌磨的功率密度比圓盤式攪拌磨更大，因此磨礦效率更高,；環(huán)隙式攪拌器在攪拌磨機中應(yīng)用最廣泛,，包括單錐,、雙錐式和單柱,、雙柱式等類型，通常和棒式攪拌器聯(lián)合使用,，以期獲得最大的磨礦效率,。值得注意的是，環(huán)隙攪拌磨機內(nèi)磨礦介質(zhì)在排礦前容易產(chǎn)生累積和阻塞,，會對正常磨礦作業(yè)產(chǎn)生不利影響 J,。
2．3 從工藝方式分類
(1)間歇式攪拌磨。主要由筒體,、攪拌器和循環(huán)卸料裝置組成,。循環(huán)卸料裝置既可以保證物料在研磨過程中循環(huán)混合,，又可以確保最終產(chǎn)品及時排出，主要應(yīng)用于精細(xì)陶瓷,、電子材料,、粉末冶金等行業(yè)。當(dāng)配備大容積循環(huán)罐和多臺攪拌磨串聯(lián)使用時,，可以分別用于循環(huán)磨礦和連續(xù)磨礦,。
(2)循環(huán)式攪拌磨。其結(jié)構(gòu)特點是簡體直徑較小,，循環(huán)罐的容積較大,，并且簡體上部裝有濾網(wǎng)。工作過程是物料在筒體和循環(huán)罐內(nèi)快速循環(huán),，直至產(chǎn)品粒度合格,。這種攪拌磨的特點是礦漿連續(xù)快速通過研磨介質(zhì)層和濾網(wǎng)，合格細(xì)粒級產(chǎn)品能夠及時排出,，能有效避免因過磨而產(chǎn)生的粉體團聚,，磨礦效率高；循環(huán)罐還具有混合與分散功能,，工作時在循環(huán)罐內(nèi)添加分散劑,。此外，由于礦漿在研磨筒內(nèi)停留時間短,，從循環(huán)筒內(nèi)泵人的礦漿足以平衡研磨筒內(nèi)的溫升,，無需安裝冷卻裝置，節(jié)能高效,。
(3)連續(xù)式攪拌磨,。常采用圓盤式攪拌器，其工作過程是礦漿物料從筒體下部給料口泵入筒體,，在高速攪動磨礦介質(zhì)的剪切,、擠壓、沖擊作用下,，物料被粉碎,，粉碎后的細(xì)粒漿料經(jīng)過出料口從上部的溢流口排出。通過控制給料速度的快慢控制物料在簡體內(nèi)的停留時間,，給料速度越慢,，停留時間越長，產(chǎn)品粒度就越細(xì),；反之,，產(chǎn)品粒度就越粗。該機可單機使用外,，還可以多級串聯(lián)使用,。多級串聯(lián)使用時,，研磨介質(zhì)尺寸從大至小，產(chǎn)品粒度由粗至細(xì),。
2．4 從工作環(huán)境分類
目前,，以濕式攪拌磨為主，已廣泛應(yīng)用在陶瓷,、涂料,、化工和微生物等行業(yè)，在濕式攪拌磨中還可同時實現(xiàn)物料的粉碎,、浸出和萃取,。干式攪拌磨機借助旋風(fēng)分離器和鼓風(fēng)機實現(xiàn)粉碎產(chǎn)品的分級。干式攪拌磨超細(xì)粉碎時,，由于物料顆粒粒度減小,，其表面
能劇增，自發(fā)團聚現(xiàn)象增加,，致使物料處于粉碎與團聚的動態(tài)平衡中,，排料粒度比同類型濕式攪拌磨粗；同時,，在連續(xù)剪切和沖擊作用力下,，熱量積聚，筒體內(nèi)溫度升高,，會導(dǎo)致磨礦效率下降,，因此干式攪拌磨也需配設(shè)冷卻裝置¨ 。干式攪拌磨主要應(yīng)用于石灰石,、白云石和滑石等非金屬礦的超細(xì)粉碎,。
3 工藝參數(shù)對攪拌磨效果的影響
影響磨礦效率的工藝參數(shù)主要有礦漿濃度、攪拌速度,、球礦比,、磨礦介質(zhì)尺寸等¨ 。
(1)礦漿濃度即礦漿中固體質(zhì)量分?jǐn)?shù),，只有在適宜的礦漿濃度下,，磨礦效率才能達到最佳值，這是因為適當(dāng)增大礦漿濃度,，磨礦介質(zhì)和物料之間相對碰撞,、研磨的機率增加,，有利于物料的粉磨,。而當(dāng)濃度過大時，物料在磨機內(nèi)流動緩慢,，被磨時間延長,，容易發(fā)生過粉碎,。另外，濃度較大的礦漿中粗粒不易下沉,，易隨礦漿流走,，造成“跑粗”；礦漿濃度較小時,，物料流動速度快,，研磨時間縮短，亦會造成“跑粗”,，同時密度大的礦粒易沉積于礦漿底層,，產(chǎn)生過粉碎現(xiàn)象。因此,，要選取適宜的礦漿濃度,，一般粗磨為75％ ～85％ ，細(xì)磨為65％ 一75％ ,。
(2)攪拌速度,。增大轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，攪拌磨內(nèi)磨礦介質(zhì)運動加劇,，磨礦介質(zhì)對物料的沖擊和研磨作用加強,，也使得單位時間內(nèi)，磨礦介質(zhì)對礦漿物料的作用次數(shù)增加,，在較高的轉(zhuǎn)速條件下,，磨礦效率更高。但過高的轉(zhuǎn)速使得攪拌器與筒體內(nèi)襯磨損加劇,，磨
礦介質(zhì)消耗增加,，同時，攪拌器高轉(zhuǎn)速運行會增加磨機的能耗,。因此,，在實際操作過程中，為保證設(shè)備穩(wěn)定高效運轉(zhuǎn),，攪拌器的轉(zhuǎn)速應(yīng)該適中,。
(3)球礦比(磨礦介質(zhì)與被研磨物料的質(zhì)量比)小，磨礦介質(zhì)撞擊,、研磨作用于物料的機率也小,，粉磨效果差；反之,，則粉磨效果好,。當(dāng)球礦比過大，磨礦介質(zhì)的量達到阻礙攪拌器有效驅(qū)動時,，介質(zhì)撞擊,、研磨的機率及強度隨之降低,，導(dǎo)致研磨效率降低。
(4)研究表明,，磨礦介質(zhì)尺寸對研磨效率的影響與物料的細(xì)度密切相關(guān),。粉磨粗顆粒物料時，主要用到?jīng)_擊力的作用,，采用直徑較大的磨礦介質(zhì)的磨礦效率高,；粉磨細(xì)粒級物料時，需要有較強的研磨(剪切力,、擠壓力)作用,，直徑較小的磨礦介質(zhì)磨礦效率高，且不易造成過粉碎,。
文章摘自,，現(xiàn)代礦業(yè)，2014年7月第7期
李艷軍 李運恒 王亞琴 劉 杰 劉雁翎4
(1．東北大學(xué)資源與土木工程學(xué)院,；2．中鋼集團馬鞍山礦山研究院有限公司,；
3．金屬礦產(chǎn)資源高效循環(huán)利用國家工程研究中心；4．鞍鋼集團礦業(yè)公司設(shè)計研究院)