鄢富坤，蔡灿，黎元龙，曾晓岛

现阶段磨矿介质的研究进展及发展方向

鄢富坤，蔡灿，黎元龙，曾晓岛

（贵州瓮安经济开发区管理委员会，贵州瓮安，550400）

我国矿产资源丰富，但富矿资源比较少，要通过磨矿作业来将有用矿物和脉石矿物充分解离并达到合适的选别粒度。开展对矿介质的现状及发展趋势研究，提高磨矿作业中磨矿介质与矿物原料的匹配性，提高磨矿介质的针对性，对实现对资源的综合、高效利用，是很有必要的。

资源；磨矿；磨矿介质；发展趋势

前言

我国磷资源丰富，但富矿资源比较少，除这部分富矿可直接深加工利用外，绝大部分矿石需经破碎选别才能被利用。大多数矿石中的有用矿物和脉石矿物常常紧密连生在一起，须进一步通过加工处理后才能加以利用，而将有用矿物和脉石矿物充分解离并达到合适的选别粒度，通常又是通过磨矿作业来完成的，其中由于磨机的磨矿作业都是靠运动的磨矿介质来实现的。随着人类对矿产资源的进一步开采和利用，富矿资源日益减少，矿石的贫、细、杂问题也日益凸显，针对此情况展开磨矿介质的现状及发展趋势研究，提高磨矿作业中磨矿介质与矿物原料的匹配性，提高磨矿介质的针对性，，对实际生产和理论研究都有十分重要的意义[1-3]。

1 现阶段磨矿介质的进展

1.1 圆锥柱形介质

图1 圆锥柱形磨矿介

波兰科沙林学者Tadeusz等通过大量的试验研究，发明了一种介质双面运动的新型选择性磨矿方式，可以很大程度上提高磨矿效率；Doering国际公司研制的Cylpebs磨矿介质（圆锥柱形介质）、Donhad公司生产的Powerpebs磨矿介质（长柱状磨矿介质）、法国Wheelabrator Allevard Enterprise公司制造的Millpebs磨矿介质（钢砂抛丸磨矿介质），并且取得了很好的选择性磨碎效果[4-6]。

1.2 凹形球介质

F·L·冯克鲁格尔在前人对圆柱、圆锥、立方体和六棱柱等形状的基础上，通过大量的科学实验和长期研究，最后发现使用一种带有部分凹形球介质，这种磨矿介质与普通球相比，它的比表面积更大，因此磨矿效率也较高，另一方面，由凹形面和凸形面接触产生的磨矿选择性提高了，与棒磨机中棒的作用类似，大颗粒保护了小颗粒[7-10]。

图2 两种类型的凹形磨矿介质

通过试验发现，采用较粗的给料时，无论凹形磨矿介质面积占全部介质的比例如何，在37μm到150μm的范围内，产品都比较细，从而证实了磨矿的选择性作用。

1.3 短柱形介质

在国内，昆明理工大学的段希祥教授在李启衡教授等前人的基础上，提出了精确化装补介质的方法及计算公式，而且从磨矿介质的形状入手，提出短柱形小尺寸介质既在转动性能方面有所改善，比表面积也较大，作业时有短线接触的破碎作用特性，产品粒度特性均匀及过粉碎轻，是一种适宜于细磨的介质形状。通过在云南、贵州、河南、江西、甘肃等地众多选厂的应用研究，都取得了令人比较满意的效果[11-12]。

图3 短柱形介质结构示意图

1.4 胶囊球介质

近阶段出现一种新型的磨矿介质，因形似胶囊，所以被称为胶囊球磨矿介质。它有较大的比表面积，而且能灵活级配，集圆形磨球、圆柱形磨棒的优点于一身，既有磨球效能中的点与点接触，又有钢棒效能中的线与线接触，为一种高效率的磨矿新介质。这种新型的胶囊球研磨介质的结构特征在于胶囊球中部为腰鼓型的两大端相接的圆锥台，两段部为光滑相连的小半球面。胶囊球的总长度L约等于1～3.5倍小半球面底部直径D；小半球面的球面半径R等于0.4～1.2的小半球面底部直径D；腰鼓形的两相连圆锥台长度H等于1～2.5小半球面底部直径D，其圆锥台锥度1：a为1:50。通过试用证明，这种新介质一方面能够提高磨机的粉碎能力，降低研磨介质的消耗；另一方面，适当地延长了研磨体本身的使用寿命。所以，基于以上的这些优点，国内已经出现部分厂家现在生产出了多种规格的胶囊球，被广大实际生产单位所喜爱。

图4 胶囊球结构示意图

2 磨矿介质的发展方向

新型磨矿介质部分已经成功应用到实际生产中，主要服务于化工、建材、制药等方面行业，取得了很好的效果。从研究细磨的运动形式来看，细磨下应放弃强烈冲击的作用，主要采用磨剥作用，再辅以轻微冲击作用，这样才有好的效果。所以，昆明理工大学的段希祥教授提出采用硬而耐磨的介质材料，研究显示，新型细磨介质耐磨铸铁段，不仅生产率高，过粉碎轻，而且磨矿产品单体解离度高，选别指标好，磨矿综合成本低，全面改善了细磨及选别过程。所以，耐磨铸铁段应是新型细磨介质材质的较佳选择。随着磨矿介质的发展，将材料科学与新型磨矿介质的研发应用相结合，有很广阔的前景。

3 结语

（1）现在普通使用的圆形磨矿介质，存在着贯穿力较强，容易过粉碎、产品粒度不均匀等问题，造成磨矿作业的能耗和钢耗较高情况。

（2）新型磨矿介质从形状入手，增加了磨矿介质的作业选择性，并在实际生产中取得了很好的效果。

（3）磨矿介质的发展方向，主要集中在增加磨矿选择性、针对性的同时，提高介质耐磨耐损性能，达到提质增效的效果。

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Research progress and development direction of grinding media at this stage

Fukun Yan，Can Cai，Yuanlong Li，Xiaodao Zeng

（Guizhou Wengan Economic Development Zone Management Committee, Wengan,550400）

China is abundant of mineral resources, but High-grade ore resources are relatively Less content. It is necessary to fully dissociate useful minerals and gangue minerals through grinding operations and achieve appropriate separation size. It is necessary to carry out research development trend of ore medium, improve the matching between grinding medium and mineral raw materials in grinding operation, and improve the pertinence of grinding medium, so as to realize the comprehensive and efficient utilization of resources at present situation .

Resources; grinding; grinding media; development trend

10.19551/j.cnki.issn1672-9129.2019.03.023

TD453

A

1672-9129(2019)03-0066-03

鄢富坤，男，硕士研究生,化工高级工程师。E-mail：zgbjyy1234@126.com