颗粒床压载粉碎对某硫化铜矿石矿物解离的影响.pdf

2 0 1 8 年第5 期 有色金属 选矿部分．8 1 ． 一一 d o i l O ．3 9 6 9 ／j ．i s 蚰．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 8 ．0 5 ．0 1 6 颗粒床压载粉碎对某硫化铜矿石矿物解离的影响 刘建远1 ⋯，应平1 3 1 ．北京矿冶研究总院，北京1 0 2 6 2 8 ；2 ．矿物加工科学与技术国家重点实验室，北京1 0 2 6 2 8 3 ．矿冶过程自动控制国家重点实验室，北京1 0 2 6 2 8 摘 要颗粒床压载粉碎是高压辊磨机粉碎矿石的主要作用机制。利用活塞一缸体压载装置进行了将高压辊磨 机作为终磨设备对某硫化铜矿石的粉碎及铜矿物解离效果影响的模拟试验研究，包括窄粒级颗粒床压载粉碎试验和 宽粒级颗粒床压载粉碎闭路试验，并将闭路试验结果与球磨磨矿闭路试验结果进行了比较。窄粒级试验给矿为 23 6 0 ／33 5 0m m 粒级的物料，宽粒级试验给矿为O ／33 5 0m m 粒级的物料。粉碎产物中铜矿物的解离分析采用B P M A 型工艺矿物学参数自动分析仪完成。根据试验结果从产物粒度分布、铜金属的粒级分布、铜矿物粒度和颗粒含量分 布、铜矿物粒级解离度及铜矿物整体解离度等方面讨论了压载强度及粉碎方法对铜矿物解离效果的影响。 关键词粒间粉碎；矿物解离；硫化铜矿石；高压辊磨机 中图分类号T D 4 5 1文献标志码A 文章编号1 6 7 l - 9 4 9 2 2 0 1 8 0 5 珈8 l - 0 7 I m p a c to fC o m m i n u t i O nb yP a r t i c l e B e dC o m p r e s s i V eS t r e s s i n g o nM i n e r a IL i b e r a t i o no faC o p p e rS u l 6 d eO r e L l Uj 洫n ，u n 矗，Y I N GP 饥季 J ． 日e 彬增G e n e m fR ∞e o r c 胁玩“抛妒M 溉昭n 凡d 讹￡n Z f u 聊，，B e 彬增J D 2 6 2 8 ，C 危i 凡口； 2 ．S t Q t eK e yl - 0 b o r n t o r 了M i m r n lP r o c e s s i n g ．B e 寸讥gl0 2 6 2 8 ，C h i n n ； 3 ．S ￡口抛‰y 玩6 0 m ￡o ∥可P r o e e s sA H ￡o 观以幻n 流M i n i 粥 拖￡Ⅱf Z M 秘，，＆玎i 增J 0 2 6 2 8 ，C 矗i 船 A b s t l ．a c t f a r t i c l e - b e dc o I n p r e s s i v es t r e s s i n gi st h em a i nw o r km e c h a n i s mo fc o m m i n u t i o nb yH f ’G R ． A n e x p e r i m e n t a ls t u d vo nc o m m i n u t i o na n dm i n e r a ll i b e r a t i o no fac o p p e rs u l 矗d eo r ew a sc a r r i e do u tb yc o m p I ．e s s i v e s t r e s s i n go fp a r t i c l e b e di nap i s t o n d i er i g t os i m u l a t et h es i t u a t i o no fc o m m i n u t i o nu s i n gH P G Ra st h e6 n a l g r i n d i n gd e v i c e ． T h et e s t sc a r “e do u ti n c l u d e dc o m p r e s s i v ec o m m i n u t i o nt e s t so np a r t i c l e ．b e dw i t hn a r r o w s i z e f e e d 。a n dt h el o c k e d ．c v c l ec o m m i n u t i o n 【e s to np a r t i c l e ．b e dw i t hb r o a d ．s i z ef 色e d ，w h i c hw a st h e nc o m p a r e dt o a c o r r e s p o n d i n gl o c k e d c y c l et e s to f b a l l m i Ug r i n d i n g ． T h en a r r o w - s i z ef e e di sm a d eu po fp a n i c l e si nt h es i z er a n g e 23 6 0 ／33 5 0m m 。w h e r e a st h eb r o a d ．s i z ef e e do fp a n i c l e si nt h es i z er a n g eO ／33 5 0m m ．T h e1 i b e r a t i o na n a l y s i sf o r c o p p e 卜m i n e r a li nt h ec o m m i n u t i o np r o d u c t sw a sa c e o m p l i s h e du s i n gB P M As y s t e m - a na u t o m a t i cm i n e m ll i b e r a t i o n a n a l v z e rd e v e l o p e db vB G R I M M ． T h ei n n u e n c e so ft h es t r e s s i n gi n t e n s i t ya n dt h em e t h o do fc o m m i n u t i o no nt h e c o p p e rm i n e r a ll i b e r a t i o na r ed i s c u s s e di n t e n n so fp r o d u c ts i z ed i s t r i b u t i o n ，c o p p e r m e t a ld e p o r t a t i o na m o n gs i z e c l a s s e s ， d i s t r i b u t i o no fc o p p e rm i n e r a la m o n gp a r t i c l e - s i z ea n dp a r t i c l e - g r a d ec l a s s e s ， d e g r e eo fm i n e r a ll i b e r a t i o n i ns i z ec l a s sa sw e l la sd e g r e eo fm i n e r a ll i b e r a t i o no v e r a l l ． K e yw o r d s i n t e r p a r t i c l eb r e a k a g e ；m i n e r a l l i b e r a t i o n ；c 叩p e rs u l 6 d eo r e ；H P G R 高压辊磨机在矿物加工领域的应用目前仍以作 为细碎或超细碎设备为主。在这种应用模式中，高 压辊磨机将常规中碎或细碎产物破碎至粒度不大于 3 。1 0m m 的产物，再通过球磨磨矿将此产物进一步 粉碎至下游选别作业所要求的细度。此模式在铁矿 石加工领域已有不少的应用，通过降低球磨机的给 矿粒度和对高压辊磨机产物进行预选抛尾来减少人 磨量可取得一定的的节能效果‘1 I 。 以高压辊磨机作为终磨设备直接获得浮选给矿 的应用模式还处于探讨阶段陋3 。。采用这种应用模 基金项目国家国际科技合作专项项目 2 0 】5 D F A 6 0 3 3 0 箨薯昌羿镯墨是矗‰ 赞是望裂跫麓呈，教授级高级工程师，主要从事矿物加工技术研发与应用工作。作者简介刘建远 】9 5 8 一 ，男，福建莆田人，博士，教授级高级工程师，主要从事矿物加工技术研发与应用工作。 万方数据 8 2 有色金属 选矿部分 2 0 1 8 年第5 期 式意味着需要在选矿厂的碎磨流程中引入干式粉 磨一分级系统，这对传统上多采用湿式磨矿的选矿 工艺而言是一项重大改变，需要慎重决策。而业主 在权衡采用高压辊磨机终磨的利弊时往往缺乏具体 矿石的试验数据。采用高压辊磨机终磨可进一步节 省磨矿能耗，水泥领域的应用经验已表明这一点。 然而在矿物加工领域，高压辊磨机干式终磨是否能 取代传统的球磨机湿式磨矿不仅取决于其节能效应 大小，还取决于是否能带来有利于提高后续选别作 业指标的其它效应。一般而言，这些效应会依所处 理的矿石不同而异，需要具体情况具体分析。 矿石的高压辊磨粉碎对后续浮选效果的影响研 究已有一些文献报道H 引，既有涉及高压辊磨机的 细碎或超细碎应用模式对流程下游浮选作业效果影 响的研究，也有涉及高压辊磨机的终磨应用模式对 浮选效果影响的研究。实际上，在前一种应用模式 中，仍是球磨磨矿而不是高压辊磨细碎或超细碎在 影响物料的浮选行为上起主要作用。相比之下，高 压辊磨机终磨会直接影响浮选人选物料的粒度分 布、颗粒的形貌、不同组分的选择性粉碎、目标矿物 的单体解离、不同矿物的表面特性及其可浮性等，从 而影响后续浮选作业效果。迄今关于高压辊磨粉碎 可以提高目的矿物的单体解离效果的讨论大多局限 于一般理论表述叫及可能的机理解释，鲜见针对具 体矿石粉碎解离行为的定量研究。本文通过采用活 塞．缸体压载装置在实验室模拟高压辊磨机内发生 的颗粒床压载粉碎过程，系统地研究某硫化铜矿石 在高压辊磨机终磨应用模式下的粉碎和解离行为， 分析压载强度和粉碎方法对该矿石粉碎及铜矿物解 离的影响。 1矿石物料 以我国南方某斑岩型硫化铜矿石为试料。该矿 石以黄铜矿为铜的主要载体矿物，原矿铜含量 0 ．3 6 ％。矿石中的黄铜矿与黄铁矿及脉石矿物密切 共生，黄铜矿嵌布粒度大多在2 0 ～3 0 0 m 。黄铁矿 含量约为黄铜矿的4 倍。脉石矿物主要有石英、云 母、长石、方解石和绿泥石。通过破碎筛分制备了窄 粒级 23 6 0 ／33 5 0 斗m 物料和宽粒级 0 ／33 5 0 斗m 物料作为矿石粉碎试验的给料。 2 研究方法 采用在压力试验机上对置于活塞一缸体压缩模 具装置内的试料颗粒床进行压载粉碎试验的方法模 拟高压辊磨机内发生的颗粒床粒间粉碎过程。试验 装置和原理如图l 所示。 压力 日塞十 缸体 颗粒所 卸载曲线 _ 位移 图1颗粒床压载试验装置及加载和卸载曲线示意图 F i g ．1 S k e t c ho ft h ep i s t o n d i ed e V i c ef o rp a r t i c I e b e dc o m p r e s s i o nt e s ta n dt h el o a d i n ga n du n l o a d i n gc u r v e s 在压载试验中颗粒床吸收的能量可由压力一位 移曲线下方所含面积求出。压载产物的粒度分布通 过筛分分析测定，包括粒度 1 0 6 斗m 粗粒部分的干 式筛分和一1 0 6 斗m 细粒物料的湿式筛分，最小筛 分粒度为2 3 斗m 。对于一2 3 斗m 的筛分产物，采用 旋流水析方法进一步分离出一2 3 8 斗m 和一8 “m 两个粒级。将压载产物中一3 0 0 斗m 的那部分物料 划分为若干个粒级，对各粒级分别进行铜品位分析 和铜矿物单体解离分析。 铜矿物解离分析采用B P M A 工艺矿物学参数 万方数据 2 0 1 8 年第5 期 刘建远等颗粒床压载粉碎对某硫化铜矿石矿物解离的影响．8 3 ． 一 自动分析仪完成。B P M A 自动分析仪主要由一台扫 描电子显微电镜和一套能谱仪加B P M A 分析软件 组成。B P M A 软件按扫描电子显微镜采集的矿样背 散射电子图像的灰度不同将矿物颗粒分成不同的灰 度相并通过控制能谱仪在每一个灰度相上采集能 谱，得到每个相的化学成分能谱图。将它和B P M A 的矿物能谱库进行比对确定矿物相代表的矿物，从 而得到矿物颗粒分相图。B P M A 软件对大量的矿物 颗粒分相图进行关于矿物面积、长度等几何信息的 统计分析，获得样品的工艺矿物学数据。在进行矿 ，I J M h ．一j 一 趟d 时耵1 f 1 锏金槭 ■ 邕越世I f jL - 一副副 芦≯≯≯≯， 物解离分析时，利用矿物的面积数据和比重数据计 算基于重量百分含量的矿物解离度数据。 3 结果讨论 3 ．1 压强对矿石粉碎及铜矿物解离的影响 以窄粒级23 6 0 ／33 5 0 斗m 物料为给矿，在压强 分别为6 0M P a 和1 8 0M h 条件下进行了颗粒床压 载粉碎试验。压载产物的粒度分布与铜金属粒级分 布见图2 。 萋≤嘉j I m 2 o ㈨i 彳■ 1 i 缸_ 1 Ⅱ性 声芦∥／。∥√p ，／ 图2窄粒级颗粒床压载产物的粒度分布与铜金属粒级分布 F I 昏2 P a r t i c l es i z ed j s t r i b u ￡i o n so fs o l j da n dC u m e t a li nt h ep a n i c l e b e d s t r e s s i n gp r o d u c t so u to fn a Ⅱ．o w - s i z e df 色e d 从图2 可以看出 1 颗粒床压载虽然使大多数颗粒碎裂而生成 粒度更小的颗粒，但仍有相当一部分颗粒还留在原 始给矿粒级中。压强从6 0M P a 增加到1 8 0M P a ， 这部分物料在产品中的占比从约1 7 ％减少到约 8 ％；留在原始粒级中的铜金属量占比与固体颗粒占 比大致相同。实际上，即使是以很高的压强施载，还 是会有一部分原始颗粒会“生存”下来，这是颗粒床 压载粉碎的一个特点。 2 绝大部分的产物颗粒进入原始粒级下方较 粗的粒级中。在6 0M P a 的压强下，有近7 0 ％的产 物落于3 0 0 ～23 6 0 m 粒度范围内；将压强提高到 1 8 0M P a ，产物在此粒度范围的占比也大致不变，只 是其中3 0 0 一8 5 0 m 粒级的所占比例要多一些， 8 5 0 23 6 0 恤m 粒级的所占比例要少一些。由此可 知，若要将高压辊磨机用于直接生产浮选给矿的终 磨磨矿，必须与分级设备构成闭路，才能得到符合浮 选给矿粒度要求的产物。 3 铜金属在粗粒级中的分配比例要低于固体 物料整体在粗粒级中的分配比例，在细粒级中的分 配比例要高于固体物料整体在相应粒级中的分配比 例。也就是说，存在对铜矿物组分的选择性粉碎作 用，铜矿物与矿石中其它组分相比更容易被粉碎。 压强从6 0M P a 增加到1 8 0M P a 导致一8 “m 粒级中 铜组分所占的比例从2 ．9 ％提高到6 ．4 ％。这表明， 过高的压强会导致更多的铜矿物组分进入到较难浮 的细粒级中，这可能或多或少会影响铜组分的浮选 回收率。 将粉碎产物中3 0 0 肛m 以下的4 个细粒级的颗 粒物料分别在环氧树脂基质中分散固定制成光片， 用B P M A 系统对粉碎产物进行铜矿物解离度测定 分析。在镜下对矿石颗粒按铜矿物含量进行测定统 计时将颗粒中铜矿物的含量，从大于零至1 0 0 ％，分 为1 1 个级别。例如若某个矿石颗粒中铜矿物含量 为3 5 ％，此颗粒会被统计在铜矿物含量级别3 0 C ≤4 0 中 C 表示颗粒的铜矿物含量，％ 。如果某个 颗粒铜矿物含量为1 0 0 ％，则会被统计在铜矿物含 量级别C 1 0 0 中。 这里对于粒度大于3 0 0 吵m 的粒级没有进行解 离度测定，因为3 0 0 恤m 左右是B P M A 自动测定系 万方数据 ．8 4 ．有色金属 选矿部分 2 0 1 8 年第5 期 统目前的测定粒度上限。另一方面，3 0 0 恤m 已超出 了铜矿物正常浮选时的可浮粒度上限，即便在这么 粗的粒度下存在已经实现解离的铜矿物单体，也仍 需要将它继续粉碎至适合浮选的粒度范围 大致为 1 0 ～1 0 0 斗m 。实际上此矿石中铜矿物的嵌布粒度 大多分布在2 0 ～3 0 0 岬范围，最大粒度约为3 5 0 凹， 所以在压载产物粒度大于3 0 0 斗m 的那部分物料 中，铜矿物大多以连生体颗粒的形式存在，解离程度 不高。 图3 给出了在6 0M P a 和1 8 0M P a 这两个压载 强度下，粉碎产物各细粒级中的铜矿物在不同的颗 粒含量级别中的质量分布测定结果。其中铜矿物在 颗粒含量级别为C 1 0 0 的分布率即为以单体形式 存在的铜矿物的相对量，也就是铜矿物的单体解离 度。由于此测定是对各粒级分别进行的，测得的各 颗粒含量级别中铜矿物量的分布率分别以各自粒级 中的铜矿物量为基准定义，是关于该粒级的颗粒铜 矿物含量分布。得到的铜矿物解离度数值也是以各 自粒级中的铜矿物量为基准定义的，这里称之为粒 级解离度。从测定结果可以看出，随着粒度的减小， 粒级解离度增加。压强为6 0M P a 时，粉碎产物 3 0 0 m 以下的4 个细粒级的粒级解离度 从粗到 细 分别为3 9 ．6 8 ％、7 9 ．9 8 ％、9 0 ．9 4 ％和9 1 ．9 8 ％； 压强为1 8 0M P a 时，这4 个粒级的粒级解离度分别 为2 7 ．7 8 ％、8 1 ．9 1 ％、9 6 ．2 7 ％和9 1 ．3 7 ％。我们可 以用粒级解离度的加权平均值来表征将这四个粒级 合并所得物料的平均解离度，这里各粒级的权重因 子为铜金属在该粒级中的分配率。压强从6 0M P a 提高到1 8 0M P a ，这4 个粒级的粒级解离度的加权 平均值从6 9 ．0 4 ％提高到6 9 ．2 9 ％，这表明若仅从粒 级解离度这个指标看，压强的提高对细粒级中铜矿 物的解离效果影响不大。 图3 颗粒床压载产物各细粒级中铜矿物的颗粒铜矿物含量分布及粒级解离度 F i g ．3 D i s t r i b u t i o no fC u - m i n e r a la m o n gg r a d ec l a s s e sa n dd e g r e eo fC u m i n e r a ll i b e r a t i o ni nn n es i z ec l a s s e s o ft h ep a r t i c l e b e ds t r e s s i n gp m d u c t s 图3 将这两个压强条件下粉碎产物各细粒级中 铜矿物的颗粒含量分布及粒级解离度以三维柱状图 的形式进行比较。可以看出，在试验条件范围内压 强变化对铜矿物的粒级解离度几乎没有影响；在三 个较细的粒级中的铜矿物大多以单体的形式存在， 以连生体形式存在的很少；在较粗的3 0 0 ～1 0 6 仙m 粒级的颗粒铜矿物含量分布中多少可以看出压强的 影响低压强时此粒级中的铜矿物以单体形式存在 的量相对较多，高压强时以贫连生体形式存在的量 相对较多。 根据铜矿物在各粒级的分布率和各粒级的颗粒 铜矿物含量分布率可算出铜矿物在各粒级和铜矿物 含量级别中的分布率，计算公式为 铜矿物的粒度和颗粒含量分布率 铜矿物的粒 级分布率该粒级的颗粒含量分布率 鉴于此矿石中的铜矿物以黄铜矿为主，可以 认为铜金属的粒级分布率与铜矿物的粒级分布率 大致相同，因此可近似地用铜金属粒级分布率代 替铜矿物的粒级分布率进行此计算。如此算得的 各粒级铜矿物含量级别中的质量分布率是以粉碎 产物整体中的铜矿物量为基准定义的，是关于粉 碎产物整体的粒度和颗粒铜矿物含量联合分布， 计算结果见图4 。算得的铜矿物解离度，即其中颗 粒含量级别为c 1 0 0 的分布率，也是以粉碎产物 整体中的铜矿物量为基准定义的，这里称之为整 体解离度。 万方数据 2 0 1 8 年第5 期 刘建远等颗粒床压载粉碎对某硫化铜矿石矿物解离的影响．8 5 ． 一 图4 颗粒床压载产物中铜矿物的粒度- 颗粒铜矿物含量分布及整体解离度 F i g ．4 D i s t r i b u t i o no fC u - m i n e r a la m o n gs i z e - a n d g r a d ec l a s s e sa n dd e g r e eo fC u m i n e r a ll i b e r a t i o no v e r a l l i nt h ep a n i c l e b e ds t r e s s i n gp r o d u c t s 从图4 可以看出，以整体产物中铜矿物量为基 准的整体解离度数值远远低于以各粒级中铜矿物量 为基准的粒级解离度。在粉碎产物的4 个考察粒级 中，中间两个粒级的整体解离度高于较粗粒级 一3 0 0 1 0 6 斗m 和更细粒级 一8 斗m ，两个压强条件下 的压载产物均是如此。压强为6 0M P a 时，粉碎产物 3 0 0 斗m 以下的4 个细粒级的整体解离度分别为 2 ．9 8 ％、4 ．6 6 ％、3 ．7 1 ％和2 ．7 1 ％；压强为1 8 0M P a 时，这4 个粒级的整体解离度分别为2 ．8 2 ％、 6 ．2 7 ％、7 ．4 0 ％和5 ．8 3 ％。因为各粒级的整体解离 度均以粉碎产物整体中的铜矿物量为基准，四粒级 合并产物的整体解离度即为各粒级解离度之和。压 强从6 0M P a 提高到1 8 0M P a ，四个细粒级整体解离 度之和 即一3 0 0 m 物料的整体解离度 从 1 4 ．0 7 ％提高到2 2 ．3 3 ％。实际上，颗粒床压载产物 中的铜矿物的绝大部分仍留在粒度大于3 0 0 “J T l 的各 粒级中且大多以连生体的形式存在，进入一3 0 0 岬 各细粒级的铜矿物只占较小的一部分，因此，尽管各 细粒级的粒级解离度颇高，整体解离度并不高。此 外，压强的提高也使一3 0 0 1 0 6 “m 粒级中贫连生 体的量有所增加。 3 ．2 粉碎方法对对矿石粉碎及铜矿物解离的影响 为比较粉碎方法对矿石粉碎及铜矿物解离效果 的影响，分别进行了颗粒床压载与球磨磨矿的闭路 粉碎试验。试验流程如图5 所示，闭路试验的筛分 粒度为1 5 0 斗m 。两种闭路试验均采用维持各循环 入磨量恒定直至过程取得动态平衡的试验方法，即 除了第一个循环的入磨物料全部为新给矿外，各循 环的人磨物料均由上一个循环的筛上产物和与上一 个循环的筛下产物等量的新给矿构成。颗粒床压载 试验采用活塞．缸体模具装置在压力试验机上进行， 施载强度为1 8 0M P a ；球磨磨矿试验在邦德功指数 测定专用球磨机上进行，磨矿的终点转数 或磨矿 时间 以取得与颗粒床压载闭路试验相同的循环负 荷为目标来确定。 广岬 图5 实验室闭路粉碎试验流程 F i g ．5 F l o w s h e e to ft h el o c k e d c y c l ec o m m i n u t i o n t e s t si nl a b o r a t o r y 图6 对由这两种粉碎方法获得的闭路粉碎产物 的粒度分布与铜金属粒级分布进行了比较。与球磨 磨矿产物相比，颗粒床粉碎产生的细粒较多粉碎产 物中最细粒级 一8 “m 占有率达3 8 ．1 ％；而球磨磨 矿产物中此粒级物料的占比为2 0 ．6 ％。颗粒床粉 碎对铜组分有一定的选择性粉碎作用，导致最细两 个粒级中铜组分的分布率高于固体物料整体在相应 粒级的分布；而在球磨磨矿产物中铜组分更多地富 集在两个中间粒级中。 m 验 ” 群5．}缈卜0 渤醮球 万方数据 ．8 6 ．有色金属 选矿部分 2 叭8 年第5 期 L l f l 颗粒床压载 ，二l Ⅶ一 ；H 87 4 3 { { 一1 角 粒级，“m 图6闭路粉碎产物的粒度分布与铜金属粒级分布 F i g ．6 P a r t i c l es i z ed i s t 打b u t i o n so fs o l i da n dC u m e t a li np r o d u c t so ft h el o c k e d c y c l ec o m m i n u t i o nt e s t s 图7 给出两种闭路粉碎产物各粒级中颗粒的铜 矿物含量分布及粒级解离度。可以看出，无论是颗 粒床压载还是球磨磨矿，随着产物颗粒粒度的减小， 铜矿物的解离程度都在增加。颗粒床压载粉碎产物 4 个细粒级的粒级解离度 从粗到细 分别为 J l m ‘ 誉 } ； 1 1 套“} 。 翊 坚4 l l 綦 2 l } 粒级m m ●一1 剐J 4 ■一7 4 3 8 ■一3 { { 8 4 6 ．5 8 ％、7 4 ．6 4 ％、9 2 ．7 9 ％和9 4 ．6 2 ％；球磨磨矿产 物这4 个粒级的粒级解离度分别为4 9 ．8 3 ％、 7 1 ．7 4 ％、8 6 ．4 l ％和9 3 ．0 7 ％。这4 个粒级的粒级解 离度的加权平均值分别为8 1 ．9 5 ％ 颗粒床压载 和 7 1 ．7 7 ．％f 球磨寮矿 粒级m m ■一l 象l 7 - 1 日一7 4 3 8 口一3 { { 8 图7闭路粉碎产物各粒级中铜矿物的颗粒铜矿物含量分布及粒级解离度 F i g ．7 D i s t r i b u t i o no fC u m i n e r a la m o n gg r a d ec l a s s e sa n dd e g r e eo fC u m i n e r a ll i b e r a t i o ni n s i z ec l a s s o ft h el o c k e d c y c l ec o m m i n u t i o np r o d u c t s 由闭路粉碎产物各粒级的铜矿物含量分布及粒 级解离度数据计算出的铜矿物的粒度和颗粒含量联 合分布及整体解离度如图8 所示。可以看到，颗粒 床压载粉碎产物4 个细粒级的整体解离度 从粗到 细 分别为9 ．2 7 ％、9 ．8 8 ％、2 3 ．3 7 ％和3 9 ．4 3 ％，单 体解离的铜矿物较多地落入一8 斗m 粒级。相比之 下，球磨磨矿产物这4 个粒级的整体解离度分别为 1 7 ．2 1 ％、1 4 ．2 5 ％、2 8 ．7 4 ％和1 1 ．5 7 ％，单体解离的 铜矿物较多地落人一3 8 8 m 粒级。四个粒级合 并获得的整体产物的解离度分别为8 1 ．9 5 ％ 颗粒 床压载 和7 1 ．7 6 ．％ 球磨磨矿 。颗粒床压载粉碎 产物的整体解离度比球磨磨矿产物高出约1 0 个百 分点，这对铜矿物的浮选有利；但另一方面也应看 到，颗粒床压载导致更多的铜矿物落人一8 汕m 这个 难浮粒级中，这可能会在一定程度上影响铜矿物的 浮选指标。 4结论 对给矿粒度为23 6 0 ～33 5 0 斗m 的窄粒级颗粒 床进行的压载粉碎试验结果表明，颗粒床压载虽然 能使大多数颗粒碎裂，但经过单次压载后绝大部分 的产物颗粒会进入较粗的粒级中，而且即使在很高 的压强下，也还会有一部分原始颗粒会“生存”下 来，因此若将高压辊磨机直接用于生产符合后续浮 万方数据 2 0 1 8 年第5 期 刘建远等颗粒床压载粉碎对某硫化铜矿石矿物解离的影响 8 7 ◆豢 图8 闭路粉碎产物中铜矿物的粒度和颗粒铜矿物含量分布及整体解离度 F i g ．8 D i s t r i b u t i o no fC u - m i n e r a la m o n gs i z e - a n d g m d ec l a s s e sa n dd e g r e eo fC u - m i n e r a ll i b e r a t i o no v e r a l l i nt h el o c k e d - c y c l ec o m m i n u t i o np r o d u c t s 选作业粒度要求的浮选给矿，必须与分级设备构成 闭路作业。在颗粒床压载条件下，矿石中的铜矿物 受到一定程度的选择性粉碎作用。过高的压强会导 致更多的铜矿物组分进入到较难浮的最细粒级 一8 斗m 中，对铜矿物的浮选不利。随着产物颗粒 粒度的减小，各细粒级中铜矿物的粒级解离度增加。 在试验条件范围内，压强的提高对各细粒级中铜矿 物的粒级解离度影响不大，但能显著提高产物中 一3 0 0 “m 那部分物料的整体解离度。由于单次压 载后绝大部分铜矿物仍留在粒度大于3 0 0 斗m 的各 粒级中且大多以连生体的形式存在，进入一3 0 0 m 各细粒级的铜矿物只占较小的一部分，压载产物中 一3 0 0 斗m 物料的整体解离度不高。 对粒度为0 33 5 0 斗m 的给矿进行的颗粒床压 载闭路粉碎试验和球磨闭路磨矿试验结果表明，颗 粒床压载粉碎产物中细粒物料的含量明显高于球磨 磨矿。颗粒床压载对铜组分的选择性粉碎作用较 强，导致一8 斗m 和一3 8 8 斗m 这两个粒级中铜组 分的分布率高于固体物料整体的分布率；而在球磨 磨矿产物中，铜组分较多地富集在一7 4 3 8 m 和 一3 8 8 斗m 这两个粒级中。无论是颗粒床压载还 是球磨磨矿，铜矿物的粒级解离度都随着产物颗粒 粒度的减小而增加。颗粒床压载产物中，单体解离 的铜矿物较多地落人一8 斗m 粒级；而球磨磨矿产物 中，单体解离的铜矿物较多地落人一3 8 8 斗m 粒 级。整体上看，颗粒床压载粉碎产物的铜矿物解离 度比球磨磨矿产物高出约1 0 个百分点，这对铜矿物 的浮选有利。但另一方面，较多的铜矿物落人 一8 斗m 这个难浮粒级中，这又会在一定程度上影响 铜矿物的浮选。 参考文献 [ 1 ] 刘建远，黄瑛彩．高压辊磨机在矿物加工领域的应用 [ J ] ．金属矿山，2 0 1 0 6 1 ．8 ． [ 2 ] B u R c H A R D TE ．D r y6 n i s hg r i n d i n gw i t hH P G R s t h en e x ‘ s t e pa h e a di nm i n e m lc o m m i n u t i o n [ c ] ．P r o c e e d i n g so f2 7 1 h I n t e m a t i o n a lM i n e r a lP m c e s s i n gC o n g r e s s ． S a n t i a g oC h i l e ， 2 0 1 4 C 0 9 1 6 ． [ 3 ] 刘建远．再谈高压辊磨机在矿物加工领域的应用[ J ] ． 有色金属 选矿部分 ，2 0 1 6 5 6 6 - 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