Данное изобретение относится к способу тестирования при разработке цикла полуавтогенного измельчения или автогенного измельчения по меньшей мере с одной шаровой мельницей для измельчения руды. При применении этого способа руду тестируют на двух отдельных стадиях, используя при этом один и тот же образец руды.

 

(57) Реферат / Формула:
изобретение относится к способу тестирования при разработке цикла полуавтогенного измельчения или автогенного измельчения по меньшей мере с одной шаровой мельницей для измельчения руды. При применении этого способа руду тестируют на двух отдельных стадиях, используя при этом один и тот же образец руды.

 

---

PCT/FI2002/000136 B02C 17/16
СПОСОБ ТЕСТИРОВАНИЯ ШАРОВЫХ МЕЛЬНИЦ
Данное изобретение относится к способу тестирования при проектировании цикла полуавтогенного измельчения или автогенного измельчения по меньшей мере с одной шаровой мельницей.
Загрузка сырья в мельницы автогенного или полуавтогенного измельчения является важной переменной рабочих характеристик цикла измельчения. На загрузку сырья существенное влияние оказывает цикл измельчения и, в некоторых случаях, сама разработка месторождения. Мельницы автогенного измельчения используют загружаемый материал в качестве мелющих тел. Чем крупнее частица, тем больше энергии она сообщает, и, следовательно, тем вероятнее ударное дробление. При полуавтогенном помоле в мельницу добавляют стальные мелющие тела. Размер мелющих тел оказывает существенное воздействие на степень дробления; например, шар 125 мм эквивалентен по массе приблизительно 180 мм горной породы. Следовательно, сырье, загружаемое в мельницы полуавтогенного измельчения не должно быть столь крупным, как для мельниц автогенного измельчения.
Чтобы определить энергию и, соответственно, мощность, необходимую для измельчения в мельницах автогенного и полуавтогенного измельчения, были разработаны различные виды тестов. Один из тестов, называемый тестом Бонда для шаровой мельницы, позволяет определить параметр, обеспечивающий требование стандартной полезной мощности для измельчения. Тест проводят с рудой, постадийно раздробленной до минус 6 меш; то есть руду дробят так, что вся руда проходит через сито с квадратными отверстиями размером 3,35 миллиметра (6 меш), и дополнительно измельчают ее до минус 100 меш, пропуская через сито с квадратными ячейками размером 0,149 миллиметра. Для проведения теста требуется от 5 до 10 кг руды, измельченной до минус 2,362 миллиметра (8 меш). Тест Бонда для шаровой мельницы позволяет определить базовую мощность измельчения от сырья с 80% классом измельчения до цикла с 80% классом измельчения. Тест Бонда для шаровой мельницы предназначен для прогнозирования мощности в цикле мокрого измельчения в шаровой мельнице, работающей с 250% циркулирующей загрузкой. Однако отклонение от этого условия уменьшает
точность теста. Более того, тест Бонда для шаровой мельницы не предназначен для прогнозирования поведения крупных фрагментов горной породы в цикле измельчения, где преобладает режим ударного дробления. Тест был дополнительно усовершенствован путем включения другого типа тестов, предоставляющих информацию для прогнозирования грубого измельчения, то есть автогенного или полуавтогенного измельчения. К таким тестам относятся, например, тест на соударения Бонда и JK тест на соударения. Отличительной чертой этих тестов является исследование большого числа отдельных фрагментов тестируемого материала. Образцы изготовляют отдельно от процесса теста Бонда для шаровой мельницы и, таким образом, ставится под вопрос репрезентативность двух образцов, а также возрастает размер тестируемых образцов.
Также был разработан тест Старки для прогнозирования требуемой для мельницы полуавтогенного измельчения удельной мощности при использовании материала измельченного всего лишь до минус 12,7 миллиметра (0,5 меш). При проведении теста Старки используют малую (300 мм в диаметре и 100 мм длинной) лабораторную мельницу с малой загрузкой шаров размером 25 мм для измельчения опытных образцов массой 2 кг. Целью является установление времени измельчения, необходимого для размола руды, обеспечивающего 80% прохождение через заключительное сито размером 1,7 миллиметров (10 меш). Тест Старки служит доказательством сильной взаимосвязи между временем измельчения руды и соответственной удельной мощностью передаваемой полуавтогенной мельнице. Тест Старки является прекрасной альтернативой тестам, требующим образцов крупного размера.
Целью данного изобретения является исключение некоторых недостатков, присущих известному уровню техники, и достижение улучшенного способа тестирования при проектировании полуавтогенного или автогенного цикла измельчения по меньшей мере с одной шаровой мельницей. Отличительные признаки изобретения перечислены в формуле изобретения.
В соответствии с изобретением, способ тестирования при проектировании полуавтогенного или автогенного цикла измельчения по меньшей мере с одной шаровой мельницей, включает две отдельные стадии
тестирования с использованием одного и того же образца для определения потребности в энергии для мельницы полуавтогенного измельчения с использованием шаров в качестве мелющих тел. Стадии тестирования организованы так, что первой стадией в способе тестирования является полуавтогенный тест, за которым следует тест для шаровой мельницы. Благодаря тому, что тест выполняют в две стадии, можно произвести точную оценку требуемой мощности и энергии для двух продуктов на соответствующих стадиях процесса, и таким образом оптимизировать распределение энергии между стадиями дробления. Первая стадия тестирования обычно оптимизирована для тестирования размера продукта или размера вещества, передаваемого на последующую стадию измельчения, в диапазоне от 0,500 до 3,500 миллиметров, измеряемую как точку 80% прохода через сито. Во втором тесте процесс измельчения продолжают до более мелкого размера частиц в диапазоне от 0,045 до 0,150 миллиметра, что определяют как точку 80% прохода через сито. На первой стадии тестирования результирующее время и удельную массу руды используют для расчета требуемой для измельчения энергии; вторую стадию тестирования применяют для определения энергии, требуемой для шаровой мельницы с целью достижения заданной степени измельчения.
Образец для проведения тестирования предложенным в изобретении способом должен преимущественно составлять от 2 до 10 кг, предпочтительно от 6 до 9 кг по массе подвергаемой тестированию руды. Образец руды предварительно дробят на частицы размером минус 1,25 дюймов (32 мм) и/или до прохождения 80% частиц через сито с ячейками в 0,75 дюймов (19 мм).
Первую стадию способа тестирования, полуавтогенный тест, выполняют в специально подобранной шаровой мельнице диаметром 490 миллиметров и длиной 163 миллиметра. Отношению диаметра к длине у шаровой мельницы преимущественно находится в диапазоне от 1:0,33 до 1:2. Отношение диаметра к длине зависит от используемого типа передачи энергии, необходимой для осуществления процесса дробления. Образец руды измельчают в периодическом режиме в присутствии стальных шаров.
Размер стальных шаров подбирают так, что диаметр 55% шаров равен или превышает 5,08 см (2 дюйма) и 45% шаров равен или превышает 3,81 см (1,5 дюйма). Масса стали составляет 16 кг. Измельчение продолжают до
общего снижения массы чистой руды с 80% проходом через сито с квадратными отверстиями 1,68 миллиметров (12 меш). Результирующее время измельчения, мелющие тела, удельную массу руды и обороты шаровой мельницы используют для расчета требуемой для измельчения энергии, предпочтительно в киловаттах на тонну руды, т. е. кВт/т.
Расчет потребляемой энергии (Энпа) производят посредством следующего уравнения (1):
Энпа (КВТ/Т) = С X Обакт X (УМ/М (г)) (1)
где С - постоянная, определяемая размером мельницы и скоростью, равная значению 17,66 для данной схемы тестирования, Обакт - количество оборотов шаровой мельницы, УМ - удельная масса обрабатываемого образца и М - масса обрабатываемого образца.
На второй стадии способа тестирования, испытание основывается на тесте Бонда для шаровой мельницы. Продукт, полученный на первой стадии, затем используют для определения энергии, требующейся шаровой мельнице на вторичной стадии измельчения для достижения намеченной степени измельчения. Эмпирическая формула для подсчета рабочего индекса Бонда (Bwi) для мельницы представлена уравнением (2)
44,5
Bwi = - (2)
Ui°'23Gbh0 e2(10/VU8o- Ю/VFeo)
где Ui - класс измельчения в микрометрах согласно ситовому анализу, Gbh - размолоспособность шаровой мельницы и Ueo и Fso - класс измельчения при 80% прохождении через сито при анализе продукта (Ueo) и сырья (Feo) в микрометрах.
На основе результатов первой и второй стадий тестирования цикл с шаровыми мельницами был подогнан и спроектирован так, что результирующая энергия измельчения распределена по шаровым мельницам таким образом, что размеры каждой мельницы обоснованы для эффективного измельчения тестируемой руды.
При применении способа тестирования по изобретению для одного и того же образца на обеих стадиях тестирования, требуемый размер образца для
одного типа руды ограничен, и использование того же образца позволяет проводить большее количество исследований при том же уровне затрат. Также результат двух тестов дает более точную информацию о тестируемой руде. Более того, использование того же образца выгодно, поскольку не требуется приготовление образца для второй стадии тестирования, и в тесте Бонда для шаровых мельниц используются истинные условия загрузки. В способе по изобретению образование мелкой фракции на первой стадии тестирования принимают во внимание, когда продукт после первой стадии тестирования используют для второго теста без искусственных манипуляций с образцом и гранулометрическим составом. Это увеличивает точность теста и уменьшает стадии подготовки образца. Пример
Руду плотностью 3,03 кг/см3 измельчили в шаровой мельнице для проведения полуавтогенного теста. Время измельчения составило 1880 оборотов для образца массой 8065 г. С помощью уравнения (1) была подсчитана требуемая для измельчения энергия, которая составила 12,5 кВт/т. руды. Измельченная руда после полуавтогенного теста была использована для тестирования шаровой мельницы по Бонду. Используя результаты теста, с помощью уравнения (2) определяют, что величина энергии для шаровой мельницы равна 15,0 кВт/т руды.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ тестирования при проектировании полуавтогенного или автогенного цикла измельчения по меньшей мере с одной шаровой мельницей для измельчения руды, отличающийся тем, что руду тестируют на двух отдельных стадиях тестирования, используя один и тот же тестируемый образец руды.
2. Способ тестирования по п. 1, отличающийся тем, что первой стадией тестирования является полуавтогенная стадия тестирования для расчета требуемой энергии измельчения.
3. Способ тестирования по п.п. 1-2, отличающийся тем, что второй стадией тестирования является тест Бонда для шаровой мельницы для определения энергии шаровой мельницы при заданном размере частиц.
4. Способ тестирования по п.п. 1 - 3, отличающийся тем, что полуавтогенную стадию тестирования выполняют в шаровой мельнице, отношение диаметра и длины которой составляет от 1:0,33 до 1:2.
5. Способ тестирования по п.п. 1-4, отличающийся тем, что масса образца составляет от 2 до 10 кг руды, подвергаемой тестированию.
6. Способ тестирования по п. 5, отличающийся тем, что масса образца составляет от 6 до 9 кг руды, подвергаемой тестированию.