由于立式螺旋搅拌磨矿技术应用于工业生产中具有许多优点,如投资成本低,占地面积小,设备基础简单、尺寸小,安装更加快捷;操作成本低,节能高效磨矿,磨矿介质消耗低,维护保养要求低;还有运动安静,适用性高,操作安全,易于实现常规和优化控制等,受到矿石选冶行业的越来越多的重视,并不断地研究与完善。
1、立式螺旋搅拌磨的技术特性
由于立式螺旋搅拌磨*特的结构和工作参数,使其具有如下显着特性:
(1)磨剥离特性。在细磨和**细磨时,粉磨作用以磨剥离为主,并伴有少量的剪切和冲击作用。这样可以在充分利用能量有效研磨物料的同时保持物料原有晶格形状。物料随着粒度直径减小,裂缝较少,利用冲击方法粉磨物料粒度越细越难,而利用表面磨剥方法是较有效的方法。与卧式球磨机相比,节能40%~60%。
(2)分层研磨特性。由于搅拌提升的叶轮转速较低,离心运动产生的挤压力可以忽略。则在磨矿区域的介质表面压力可挖为介质重量压力。介质表面压力由上至下逐级递增,物料粒度也逐级增大,磨矿作用不断增强,从而能够使不同粒级矿物得到有效研磨。
(3)内部分级特性。由于立式螺旋搅拌磨筒体较高,磨机下部为“磨矿区域”,磨机上部为“分级区域”。细粒利用液体(湿磨)和空气(干磨)上升带出,粗粒留在磨机筒体内再磨,减少了过粉磨。该结构可以连续大量生产均匀合格的**细产品。
(4)高能效特性。立式螺旋搅拌磨内*特的介质运动规律,即介质的多维运动和自转运动能够均衡地将螺旋器的能量弥散到各个部位,实现能量高效利用。因为立磨机是低速型搅拌磨矿机,主要利用摩擦磨矿,而且筒体固定不动。与振动磨、节能球磨机、高速冲击磨、砂磨机相比振动小,噪音低。
2、产品粒度特性与参数影响
立式螺旋搅拌磨矿机的细磨作用是通过螺旋搅拌器把动力直接施加于研磨介质上实现的。对小于40μm的物料,立式螺旋搅拌磨比球磨机更为有效,主要在于它们通常都使用更小的磨球,并以更慢的速度运转,而摩擦研磨比冲破碎更为有效。立式螺旋搅拌磨只能使物料磨至大约20μm,如果要**细磨至小于20μm,其能效则低于新型的高强度搅拌磨机(如Isa磨)或研碎机。因为它们能使用很细的磨矿介质和达到很高的强度,这两个特点都会大大地促进摩擦作用。
为了使磨矿产品达到所需粒度,就需要对磨矿过程中的参数进行优化,使其在能耗较小的条件下获得较大处理量。由于磨机中介质颗粒要与高浓度矿浆完全混合,需要施加较高的功率强度。运行过程中有很多过程控制参数,如磨机运转、矿浆浓度、介质装载量、介质材质等。
3、磨矿技术比较
研究表明,立式螺旋搅拌磨无论是在单位质量还是单位容积上都能提供更好的功率强度。立式螺旋搅拌磨与普通球磨机相比,它能够通常搅拌器及提升器输能,使磨机内有较高的功率密度,从而保证供给小球以足够的能量,研磨时间大大缩短。立式螺旋搅拌磨磨矿效率高,粒度分布较窄,具有磨细和擦洗功能,能够实现磨矿细度,提高精矿品位。而普通球磨机不能保证供给小球以足够的能量,磨矿效率较低,达不到细磨和擦洗的要求,且粒度分布较宽。普通球磨机处理物料的粒度是立式螺旋搅拌磨的两倍,它更适合处理粒度不均匀的给料,但能耗几乎比立式螺旋搅拌磨高了一倍。
与搅拌磨机相比,立式螺旋搅拌磨属中低速运转,具有较高的介质充填率,螺旋搅拌器在细磨时能量利用率高。由于使用直径12mm的标准磨矿介质,立式螺旋搅拌磨矿机可将给料磨至20μm左右。但要进行**细磨时,由于采用螺旋搅拌器,难以提高速度,要将磨矿产品的粒度再减小就比较困难了。应用较小的磨矿介质可以将物料磨得更细,同时可以节能,但直径小于12mm的钢球的立式螺旋搅拌磨矿机经常遇到钢球从磨机中溢出的问题。要在节省能量的前提下将矿粒磨至-20μm,就需要用到搅拌磨,如Isa磨机和Detritor磨机。在**细磨矿技术应用中,高速搅拌磨比立式螺旋搅拌磨能耗更低,更具有优势。
通过技术比较可以发现,不同的磨机具有不同的适用场合和应用范围。细分磨机适用领域,不断强化其功能特性,将更有利于实现矿石粉磨过程的高效与节能。