基于JK落重試驗建立錫石多金屬硫化礦磨礦總體平衡動力學模型.pdf

1、磨礦廣泛應用于礦山、冶金、建材、化工等行業。就礦山行業選礦生產而言,磨礦是物料粒度準備作業,其產物粒度組成顯著影響后續選別作業的效率和選礦廠的經濟技術指標,調節和優化磨礦產物粒度組成一直是選礦工作者關注的重點和研究的難點。建立磨礦過程數學模型,模擬磨礦過程和預測磨礦作業產物粒度組成,已經成為磨礦作業調節和優化的重要途徑。其中,總體平衡模型是模擬磨礦過程的重要模型之一,在國外得到了廣泛應用,但國內對此研究甚少。
　　錫石多金屬硫化礦

2、是我國錫礦資源的主要類型。在錫石多金屬硫化礦選礦生產中,錫石因性脆易過磨而流失,顯著影響了錫的選礦回收率和選礦廠的經濟技術指標。優化錫石多金屬硫化礦選礦的磨礦作業,減少磨礦產物中錫石過磨,一直是錫石多金屬硫化礦選礦的難點問題。
　　為調節和優化錫石多金屬硫化礦選礦的磨礦作業,本文以廣西大廠錫石多金屬硫化礦為研究對象,采用澳大利亞昆士蘭大學Julius Kruttschnitt礦物研究中心(JKMRC)研發的落重試驗設備和方法,借助

3、Matlab編程和三次樣條插值函數擬合數學方法,通過沖擊試驗和研磨試驗,獲取該類礦石的有關破磨特性參數,構建礦石破裂分布函數的計算方法;通過批次磨礦試驗,按照粒度離散磨礦總體平衡結構模型反算不同條件下的礦石破裂概率或選擇函數,建立礦石破裂選擇函數與磨礦時間的關系方程;在此基礎上,按照粒度離散磨礦總體平衡結構模型預測磨礦產物粒度分布,并用實際磨礦數據進行驗證。研究獲得以下結論:
　　(1)JK落重試驗是一種近似理想條件下的沖擊破碎試

4、驗方法,試驗方法簡便易行,試驗中沖擊能量易于調節和計算,試驗數據易于處理,試驗結果不僅可作為判定礦石抗破碎能力和級別的依據,而且可作為構建礦石破裂函數的重要數據來源。
　　(2)JK落重沖擊試驗和研磨試驗結果表明,所研究的錫石多金屬硫化礦的沖擊粉碎參數A和b分別為:A=58.0830、b=0.9120,A×b=52.97,礦石的抗沖擊破碎能力屬于JK數據庫“中”等級范疇;礦石的研磨粉碎參數ta=0.397,礦石的抗研磨能力屬于JK

5、數據庫“中硬”等級范疇。
　　(3)JK落重沖擊試驗數據表明,錫石多金屬硫化礦沖擊破碎時,破碎程度與給料粒度和沖擊能量密切相關,可用[)]1-exp(10 CSbEt A-=方程較好地擬合三者的關系,擬合相關系數值達0.9275。
　　(4)以JK落重試驗方法為主,結合批次磨礦試驗、三次樣條插值函數擬合、多項式擬合、Matlab語言編程等方法,構建了錫石多金屬硫化礦實驗室單一尺寸介質磨礦條件下粒度離散總體平衡動力學模型的建模

6、路線和參數求解方法。
　　(5)針對所建立的總體平衡動力學模型,將3 min和8 min的磨礦試驗結果與模型預測結果比較時,相同粒級產物的產率試驗值與預測值的最大絕對誤差為1.45％,相對誤差普遍較小,證明了本文所研究的建模路線和參數求解方法基本可行,可作為進一步深化研究的基礎。
　　(6)在實驗室批次單尺寸介質磨礦實驗中,利用介質平均沖擊動能理論計算結果代替單擺沖擊試驗結果計算比粉碎能ECS可滿足建模要求,且過程簡單易行。