东北大学高压辊磨机成都会议PPT

1、贫赤铁矿高压辊磨贫赤铁矿高压辊磨 超细碎及产品特性研究超细碎及产品特性研究 东北大学东北大学 鞍钢集团矿业设计研究院鞍钢集团矿业设计研究院 成都利君实业股份有限公司成都利君实业股份有限公司 2010年年11月月 成都成都 目录目录 操作因素及矿石水份影响试验操作因素及矿石水份影响试验2 试验设备与样品试验设备与样品1 工艺流程试验工艺流程试验3 破碎产品特性研究破碎产品特性研究4 结结 论论 5 试验设备：CLM-25-10小型实验室高压辊磨机 试验矿样：鞍山式贫赤铁矿；原矿TFe:25.74%；矿石 水份0.5%。 d80:9.7 mm 原矿粒度分布图 辊面压力对矿 石粉碎效果影 响试验 高

2、压辊磨机操作因素高压辊磨机操作因素 及矿石水份试验及矿石水份试验 矿石水份对矿 石粉碎效果影 响试验 辊面速度对矿 石粉碎效果影 响试验 一、辊面压力对矿石粉碎效果的影响一、辊面压力对矿石粉碎效果的影响 粒级/mm 累计含量/% 2.8 Nmm-23.6 Nmm-24.4 Nmm-25.2 Nmm-26.0Nmm-2 +5.0100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 -5.0+3.289.57 91.09 91.23 93.26 96.12 -3.2+2.075.40 75.40 76.73 76.73 77.14 77.14 83.30 83.30 84.08 8

3、4.08 -2.0+0.9065.47 66.59 67.54 73.87 74.63 -0.90+0.4551.80 52.78 54.18 58.91 60.58 -0.45+0.1842.73 43.54 45.41 49.26 49.95 -0.18+0.07435.40 35.63 37.58 40.38 41.35 -0.074 19.63 19.63 20.16 20.16 20.67 20.67 22.33 22.33 24.04 24.04 不同辊面压力下中料产品的粒度分布 不同辊面压力对中料产品- 0.074mm含量的影响 不同辊面压力对中料产品- 3.2mm含量的影响 粒

4、级/mm 累计含量/% 2.8 Nmm-23.6 Nmm-24.4 Nmm-25.2 Nmm-26.0Nmm-2 +10.0100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 -10.0+8.596.19 96.09 97.09 98.32 98.52 -8.5+5.590.91 91.02 93.32 95.11 95.34 -5.5+3.275.94 76.48 79.76 81.83 82.02 -3.2+2.059.55 59.98 62.33 64.40 64.06 -2.0+0.8046.26 47.87 49.65 53.15 53.43 -0.80+0.453

5、0.49 31.47 32.48 34.34 34.14 -0.45+0.1825.08 25.91 26.65 28.18 29.00 -0.18+0.07421.85 22.72 23.28 24.65 25.45 -0.074 11.52 11.89 12.05 12.99 13.07 不同辊面压力下边料产品的粒度分布 不同辊面压力对边料产品- 0.074mm含量的影响 不同辊面压力对边料产品- 3.2mm、8.5mm含量的影 响 不同辊面压力对中料产品 P80的影响 不同辊面压力对边料产品P80 的影响 辊面压力/Nmm-2P80/mm 2.8 4.00 3.6 3.65 4.4 3.

6、60 5.2 2.85 6.0 2.60 辊面压力/Nmm- 2 P80/mm 2.8 6.20 3.6 6.10 4.4 5.60 5.2 5.30 6.0 5.20 高压辊磨机边料产品更接近于常规破碎产品，这主要是由高压辊磨机边料产品更接近于常规破碎产品，这主要是由 于高压辊磨机于高压辊磨机“边缘效应边缘效应”造成的。高压辊磨机正常工作造成的。高压辊磨机正常工作 时，辊面不同位置的压力不是固定不变的。一般而言，辊时，辊面不同位置的压力不是固定不变的。一般而言，辊 面中心压力高，辊面边缘压力低。辊面边缘低破碎压和辊面中心压力高，辊面边缘压力低。辊面边缘低破碎压和辊 体两端的挡板使物料在辊面边

7、缘的滑动摩擦增大，边缘产体两端的挡板使物料在辊面边缘的滑动摩擦增大，边缘产 品较中料产品更粗，接近于传统对辊破碎机产品，造成品较中料产品更粗，接近于传统对辊破碎机产品，造成“ 边缘效应边缘效应” 。 一、辊面压力对矿石粉碎效果影响二、辊面速度对矿石粉碎效果的影响二、辊面速度对矿石粉碎效果的影响 不同辊面速度对边料产品粒度 的影响 不同辊面速度对中料产品粒度 的影响 辊面速度对产品粒度影响不显著。 一、辊面压力对矿石粉碎效果影响三、矿石水份对矿石粉碎效果的影响三、矿石水份对矿石粉碎效果的影响 不同矿石水份对中料产品粒 度的影响 不同矿石水份对边料产品粒度的 影响 不同矿石水份对中料产品P80的影

8、响 矿石水份/%P80/mm 1 2.80 3 2.70 5 2.55 7 2.57 不同矿石水份对边料产品P80的影响 矿石水份/%P80/mm 1 5.35 3 5.10 5 4.80 7 4.85 随着矿石水份的增加，中料产品随着矿石水份的增加，中料产品-3.2mm-3.2mm含量增加，含量增加，P P80 80减 减 小，矿石水份在小，矿石水份在5%5%时效果最佳，中料时效果最佳，中料P P80 80由 由2.80mm2.80mm降到降到 2.55mm2.55mm。水份继续增加到。水份继续增加到7%7%，粉磨效果变差，粉磨效果变差，P P80 80增大 增大 0.02mm0.02mm。

9、-0.074mm-0.074mm含量随矿石水份的增加而减小。含量随矿石水份的增加而减小。 边料粒度的变化趋势与中料的类似，不同的是边料粒度的变化趋势与中料的类似，不同的是-0.074mm-0.074mm含含 量随矿石水份的增加而增大。量随矿石水份的增加而增大。 总体而言，含水矿石比干矿高压辊磨后效果要好。现场矿总体而言，含水矿石比干矿高压辊磨后效果要好。现场矿 石水份一般在石水份一般在3-5%3-5%左右变动，水份的变动不会对高压辊磨左右变动，水份的变动不会对高压辊磨 机的粉碎效果产生很大的影响。机的粉碎效果产生很大的影响。 边料循环闭路 试验 筛分全闭路试 验 一、边料循环闭路试验一、边料循

10、环闭路试验 不同边料循环量对中料产品粒 度的 影响 不同边料循环量对边料产品粒度 的 影响 边料循环量/%P80/mm 30.00 3.20 40.00 2.80 50.00 2.58 边料循环量/%P80/mm 30.00 6.50 40.00 5.90 50.00 5.40 不同边料循环量对边料 粉碎产品P80的影响 不同边料循环量对中料粉 碎产品P80的影响 二、筛分全闭路试验二、筛分全闭路试验 粒级/mm 累计含量/% 辊压全闭路 （控制筛孔为3.2mm） 颚破全闭路 （控制筛孔为3.2mm） 辊压50% 边料循环闭路 -3.2+2.0100.00 100.00 84.47 -2.0+

11、1.687.22 87.22 91.9191.9174.63 74.63 -1.6+0.9080.35 80.35 74.4774.4769.98 69.98 -0.90+0.4566.55 59.2959.95 -0.45+0.1854.18 46.3549.86 -0.18+0.07444.17 40.3241.44 -0.07424.47 24.47 19.5719.5724.37 24.37 不同工艺流程下粉碎产品粒度分布 不同工艺流程对产品粒 度的影响 不同工艺流程对产品P80的影响 高压辊磨机全闭路产品（以下简称辊压产品）与颚式破碎机全闭高压辊磨机全闭路产品（以下简称辊压产品）与颚

12、式破碎机全闭 路产品（以下简称颚破产品）相比，粒度分布均匀，细粒级含量路产品（以下简称颚破产品）相比，粒度分布均匀，细粒级含量 高，高，P P80 80小。在全闭路流程中，高压辊磨机粉碎效果优于颚式破 小。在全闭路流程中，高压辊磨机粉碎效果优于颚式破 碎机。碎机。 辊压全闭路产品与辊压全闭路产品与50%50%边料循环闭路产品相比，细粒级含量并边料循环闭路产品相比，细粒级含量并 没有明显的提高（没有明显的提高（-0.074mm-0.074mm含量仅增加含量仅增加0.1%0.1%），但产品），但产品P P80 80明 明 显的降低，由显的降低，由50%50%边料循环闭路产品的边料循环闭路产品的2.

13、58mm2.58mm降到降到1.55mm1.55mm。 磨矿产品解磨矿产品解 离度离度 内部微裂纹内部微裂纹 比表面积比表面积 和孔体积和孔体积 可磨度可磨度 BondBond球磨功球磨功 指数指数 辊压-3.2+2.0mm产品的穿晶裂 缝(100) 颚破-3.2+2.0mm产品的穿晶裂缝(100) 1 1 穿晶裂缝穿晶裂缝 穿晶裂缝主要存在于辊压和颚破-3.2+2.0mm粒级产品 中，通常肉眼可以看到。穿晶裂缝为矿石原有裂纹的延伸， 是通过冲击破碎作用而不是压碎作用形成的，主要存在于 辊压边料产品和颚破产品中。 一、一、破碎产品内部微裂纹破碎产品内部微裂纹 2 2 晶内微裂纹晶内微裂纹 辊压

14、-3.2+2.0mm产品的晶内微裂纹(100) 辊压-2.0+0.80mm产品的晶内微裂纹(100) 颚破-3.2+2.0mm产品的晶内微裂纹(100)颚破-2.0+0.80mm产品的晶内微裂纹(100) 辊压-0.18+0.074mm产品的晶内微裂纹 (400) 辊压-0.074mm产品的晶内微裂 纹（400) 晶内微裂纹是矿石裂纹的主要存在形式。晶内微裂纹 在辊压产品的粗粒级和细粒级中均有发现，数量多，分布 广，形式复杂多样。晶内微裂纹仅在粗粒级颚破产品中发 现，尚未在细粒级颚破产品中发现，数量较少，分布相对 集中。一般而言，晶内微裂纹在有用矿物和脉石矿物中均 存在。 3 3 晶界微裂纹晶

15、界微裂纹 辊压-3.2+2.0mm产品的晶界微裂纹(100) 辊压-3.2+2.0mm产品的晶界微裂纹(400) 辊压-2.0+0.8mm产品的晶界微裂纹(100) 辊压-2.0+0.8mm产品的晶界微裂纹(400) 晶界微裂纹是料层粉碎的特色之一。晶界微裂纹仅在高 压辊磨机粗粒产品中有所发现,尚未在颚破产品中发现。晶界 微裂纹多发生在相邻的矿物相之间。晶界微裂纹的产生能够 提高辊压产品的解离性。 粒级/mm BET比表面积/m2g-1 SSAHPGRSSAJC(SSAHPGR-SSAJC)/SSAJC/% -3.2+2.00.139 0.108 28.70 -2.0+0.800.258 0.

16、224 15.18 -0.80+0.180.401 0.335 19.70 -0.18+0.0740.452 0.368 22.83 -0.0741.996 1.309 52.48 破碎产品不同粒级的BET比表面积 二、二、破碎产品比表面积和孔体积破碎产品比表面积和孔体积 -3.2+2-2+0.8-0.8+0.18-0.18+0.074-0.074 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 比表面积/m2g -1 粒级/mm 辊压产品 颚破产品 辊压产品和颚破产品的比表面积都随着粒度的减少而 增大。辊压产品各个粒级的BET比表面积较颚破产品相应粒 级的比表面积大。其中，在-0.074mm产品中，

17、辊压的比表 面积较颚破的提高了52.48%，这一方面说明辊压- 0.074mm产品更细，另一方面说明辊压-0.074mm产品表 面粗糙，裂缝多。 破碎产品不同粒级的BET比表面积 粒级/mm 单位孔体积/10-3ccg-1 PVHPGRPVJC(PVHPGR-PVJC)/PVJC/% -3.2+2.00.93980.641146.59 -2.0+0.801.40091.194217.31 -0.80+0.182.40232.072115.93 -0.18+0.0742.66112.221119.81 -0.07411.98967.900551.76 破碎产品不同粒级的孔体积 -3.2+2-2+

18、0.8-0.8+0.18-0.18+0.074-0.074 0 2 4 6 8 10 12 孔体积/10 -3cc g -1 粒级/mm 辊压产品 颚破产品 破碎产品不同粒级的孔体积 随着产品粒度的减小，辊压产品和颚破产品的单位孔体积 都增大。辊压产品各个粒级的单位孔体积都高于颚破产品相 应粒级的单位孔体积，辊压产品的孔隙率较颚破产品的增加， 孔隙和裂隙明显增多，从岩石力学角度讲，辊压产品的力学 性能较颚破产品的要差，更容易被粉碎。 不同方式破碎后产品球磨功指数结果(循环负荷为250%5%) 辊压产品的0.28mm和 0.074mm的Bond球磨功指数比颚破产 品的分别降低了28.90%和 1

19、3.96% 。 物料 试验筛孔P1 /m 可磨度Gbp /gr-1 产品粒度 P80m 给料粒度 F80/m 功指数Wib /Kwht-1 颚破 产品 2803.57315117508.21 颚破 产品 741.11260.7175015.99 辊压 产品 2805.49514815505.84 辊压 产品 741.35660.5155013.76 三、破碎产品三、破碎产品BondBond球磨功指数球磨功指数 四、四、破碎产品可磨度破碎产品可磨度 全粒级破碎产品可磨度测定曲线 +0.074mm破碎产品可磨度测定曲线 以磨矿产品-0.074mm占80%为例，辊压产品与 颚破产品的相对可磨度系数：

20、 K K全粒级 全粒级=t =t辊压 辊压/t /t颚破颚破 =6.1min/7.35min=0.83=6.1min/7.35min=0.83 K K+0.074mm +0.074mm=t =t辊压 辊压/t /t颚破颚破=8.6min/10.0min=0.86 =8.6min/10.0min=0.86 五、五、磨矿产品的解离度磨矿产品的解离度 粒级/mm 有用矿物单体解离度/% LDHPGRLDJC(LDHPGR-LDJC)/LDJC +0.1846.1844.972.69 -0.18+0.07464.6953.9619.89 -0.074+0.04373.1962.7216.69 -0.0

21、43+0.02379.6879.500.23 -0.023+0.01586.5786.170.46 -0.01594.7694.520.25 总 计71.6463.2913.19 -0.074mm含量为40%的磨矿产品有用矿物单体解离度 -0.074mm含量为40%的磨矿产品有用矿物单体解离度 颚破后磨矿产品有用矿物的单体解离度为63.29%，辊 压后磨矿产品的有用矿物单体解离度为71.64%，提高了 13.19%。辊压后磨矿产品的单体解离度在-0.18+0.074mm和 -0.074+0.043mm两个粒级明显的高于颚破后磨矿产品相应 粒 级 的 单 体 解 离 度 ， 而 随 着 粒 度

22、的 进 一 步 减 小 （ - 0.043mm），达到有用矿物的嵌布粒度以后，两者的解离度 趋于相同。 粒级/mm 有用矿物单体解离度/% LDHPGRLDJC(LDHPGR-LDJC)/LDJC +0.1858.35 55.35 5.42 -0.18+0.07472.18 68.71 5.05 -0.074+0.04380.92 75.78 6.78 -0.043+0.02382.35 80.92 1.77 -0.023+0.01588.35 87.69 0.75 -0.01595.42 95.33 0.09 总 计82.66 79.66 3.76 -0.074mm含量为70%的磨矿产品有用

23、矿物单体解离度 -0.074mm含量为70%的磨矿产品有用矿 物单体解离度 颚破后磨矿产品有用矿物的单体解离度为79.66%，辊压 后磨矿产品的有用矿物单体解离度为82.66%，提高了3.76%。 辊压后磨矿产品的单体解离度在+0.043mm粒级高于颚破后磨 矿产品相应粒级的单体解离度，同样随着粒度的进一步减小 （-0.043mm），达到有用矿物的嵌布粒度以后，两者的解离 度趋于相同。 结结 论论 （1 1）辊面压力的增加有助于提高高压辊磨机的粉碎效果，降低产品细度，）辊面压力的增加有助于提高高压辊磨机的粉碎效果，降低产品细度， 减小产品减小产品P P80 80。高压辊磨机粉碎过程中存在 。高

24、压辊磨机粉碎过程中存在“边缘效应边缘效应”，其边料产品更接，其边料产品更接 近常规对辊产品。近常规对辊产品。 （2 2）辊面速度的变化对产品的粒度分布影响不大，各个粒级含量基本一）辊面速度的变化对产品的粒度分布影响不大，各个粒级含量基本一 致。致。 （3 3）矿石含水有助于提高高压辊磨机的粉碎效果。矿石水份在）矿石含水有助于提高高压辊磨机的粉碎效果。矿石水份在5%5%时效果时效果 最佳，中料最佳，中料P P80 80降到 降到2.55mm2.55mm。但水份继续增加后，粉碎效果变差，。但水份继续增加后，粉碎效果变差，P P80 80略有 略有 提高。提高。 （4 4）边料循环量的增加有助于提高

25、高压辊磨机的粉碎效果，降低产品细）边料循环量的增加有助于提高高压辊磨机的粉碎效果，降低产品细 度，减小产品度，减小产品P P80 80。 。 （5 5）高压辊磨机全闭路产品与）高压辊磨机全闭路产品与50%50%边料循环闭路产品相比，细粒级含量边料循环闭路产品相比，细粒级含量 并没有明显的提高但产品并没有明显的提高但产品P P80 80明显降低。高压辊磨机全闭路产品与颚式破碎 明显降低。高压辊磨机全闭路产品与颚式破碎 机全闭路产品相比，细粒级含量高，粒度分布比较均匀，产品的机全闭路产品相比，细粒级含量高，粒度分布比较均匀，产品的P P80 80小。 小。 （6 6）破碎产品的裂纹有三种：穿晶裂缝

26、，晶内微裂纹和晶界微）破碎产品的裂纹有三种：穿晶裂缝，晶内微裂纹和晶界微 裂纹。穿晶裂缝主要存在于辊压边料产品和颚破产品的粗粒级中裂纹。穿晶裂缝主要存在于辊压边料产品和颚破产品的粗粒级中 。晶内微裂纹大量存在于辊压全粒级产品中，少量存在于颚破粗。晶内微裂纹大量存在于辊压全粒级产品中，少量存在于颚破粗 粒级产品中。晶界微裂纹主要存在于辊压粗粒级产品中。粒级产品中。晶界微裂纹主要存在于辊压粗粒级产品中。 （7 7）辊压产品各个粒级的）辊压产品各个粒级的BETBET比表面积较颚破产品相应粒级的比表面积较颚破产品相应粒级的 比表面积大，辊压产品在高压力作用下表面粗糙，产生更多的裂比表面积大，辊压产品在高压力作用下表面粗糙，产生更多的裂 纹。辊压产品的孔体积明显高于颚破产品的孔体积，辊压产品孔纹。辊压产品的孔体积明显高于颚破产品的孔体积，辊压产品孔 隙率较颚破产品增加，其力学性能变差，更容易被进一步破碎。隙率较颚破产品增加，其力学性能变差，更容易被进一步破碎。 （8 8）颚破产品）颚破产品0.28mm0.28mm和和0.074mmBond0.074mmBond球磨功指数分别为球磨功指数分别为 8.140kWh/t8.140kWh/t和和15.99kWh/t15.99kWh/t；辊压产品；辊压产