Why Nano-Ceramic Balls Excel in Secondary Grinding Against Steel Balls (باللغة الإنجليزية)

مع أن طويل الأجل الاستغلال ). المعادن الموارد، أن الصراع بين منخفضة الدرجة، لا بأس، و مركبة خامات و أن الطلب من أجل عالية الجودة، الكفاءة الإنتاج لديه أن تصبح على نحو متزايد بارزة. تحت بند أن الكربون الذروة و الكربون الحياد الأهداف، تحقيق الطاقة المدخرات و الاستهلاك تخفيض في المعادن تجهيز البيانات لديه أن تصبح أ) الضرورية مطاردة.

ويمثل الطحن ما يقرب من 50 ٪ من إجمالي استهلاك الطاقة في مصانع الاستخلاص، مما يجعل خفض الطاقة في الطحن محوراً رئيسياً لخفض التكلفة وتحسين الكفاءة.

وفي الوقت الراهن، تستخدم معظم مصانع الاستخلاص كرات الصلب لأغراض الطحن. ومع ذلك، فقد أظهرت التجربة العملية قضايا مثل الإفراط في الطحن، والتلوث بالحديد، والاستهلاك العالي للطاقة، والضوضاء. مع تطوير وتطبيق كرات الزركونيا المركبة عالية القوة، والمقاوم للتآكلة، ظهرت كرات السيراميك كوسائل طحن جديدة. استخدمت في البداية في المطاحن الرأسية، وتم مؤخرًا تطبيق وسائط طحن السيراميك في المطاحن الأفقية الدقيقة، مما حقق نتائج ملحوظة. تشير الأبحاث والممارسة الشاملة إلى أنه بالمقارنة مع كرات الصلب، فإن كرات السيراميك النانو تقلل من استهلاك طاقة الطحن، وتحسين توزيع حجم الجسيمات، والتخفيف بشكل فعال من الإفراط في الطحن، ومنع التلوث بالحديد، وتعزيز كفاءة الفصل، والحد من تآكل الوسائط.

واستنادا إلى البحوث القائمة والنتائج العملية، تركز هذه الدراسة على علف طاحونة الكرات على مرحلتين، وتقارن بين استخدام جميع كرات الصلب، وكرات السيراميك بالكامل، ومزيج من كرات الصلب والسيراميك. وتفحص الدراسة تحميل الكرة ومعدل ملء الوسائط وتركيز الطحن ووقت الطحن وسعة الطحن. ومؤشر التقييم هو توزيع حجم الجسيمات في منتجات الطحن، وسوف توجه الاستنتاجات التطبيقات الصناعية.

اختبارات العينات

واستخدم في الاختبار خام المغنيتيت من تغذية طاحونة كروية على مرحلتين. وجرى تحليل توزيع حجم الجسيمات الملقمة والمفرغة، مع بيان النتائج في الجدول 1. ويحدد الاختبار +0.15 مم على أنها طحن ناقص، و 0.019-0.15 مم على أنها جسيمات مؤهلة، و -0.019 مم على أنها طحن مفرط.

ويتضح من الجدول 1 أنه بعد الطحن الثانوي، انخفض محتوى الجزيئات +0.15 ملليمتر من 10.62 في المائة إلى 3.23 في المائة، بينما ارتفع محتوى الجزيئات -0.019 ملليمتر من 15.58 في المائة إلى 21.85 في المائة. وانخفضت درجة الحديد من 65.21 ٪ إلى 63.63 ٪، وارتفع معدل توزيع الحديد من 16.78 ٪ إلى 23.04 ٪، مما يشير إلى مشكلة كبيرة في الطحن المفرط في مرحلة الطحن الثانية. وتكون الجسيمات المعدنية فوق الأرض عرضة للفقد أثناء عملية الفصل المغناطيسي.

1. Nano-Ceramic Ball Grinding Test (باللغة الإنجليزية)

أجري اختبار الطحن باستخدام طاحونة كروية مخروطية 24×90، مع ثلاث وسائط طحن مختلفة: كرات من الفولاذ بالكامل، كرات من السيراميك بالكامل، ومزيج من كرات الصلب وكرات من السيراميك النانوي (يشار إليها فيما بعد بالكرات المختلطة).

نتائج الاختبار والنقاش

مع كمية تغذية ثابتة من 500 غرام، وقت طحن 3 دقائق، معدل ملء الوسائط من 36 ٪، تركيز طحن من 67 ٪، وسرعة طاحونة من 96 ر/دقيقة، تم اختبار سبعة أنظمة مختلفة لتحميل الأوعية باستخدام كرات النانو -سيراميك (الجدول 2)، وترد النتائج في الجدول 3.

ويتضح من الجدول 3 أن استخدام نظم مختلفة لتحميل الكرة النانوية -الخزفية أدى إلى الحد الأدنى من الاختلاف في محتوى الكسور المؤهلة من حجم الجسيمات. ومع ذلك، حقق مخطط تحميل الكرة رقم 3 أعلى كفاءة طحن (94.50 ٪) وأفضل أداء طحن. وفي الوقت الذي يكفل فيه المشروع قدرة طحن كافية، فقد حسّن أيضاً توزيع حجم الجسيمات في المنتج المطحون وقلّل من توليد الجسيمات فوق سطح الأرض. لذلك، فإن المخطط الأمثل لصرف كرات النانو -سيراميك يتكون من نسبة كتلة 30 مم، 25 مم، و 20 مم كرات: 50%:30%:20%.

2. اختبار طحن الكرة الفولاذية

تم اختبار سبعة أنظمة مختلفة لتحميل كرات الصلب وذلك باستخدام كمية تغذية ثابتة قدرها 500 غرام، ووقت طحن قدره 3 دقائق، ومعدل ملء وسائط قدره 36 ٪، وتركيز طحن قدره 67 ٪، وسرعة طحن قدرها 96 ر/دقيقة (الجدول 4)، وترد النتائج في الجدول 5.

ويتضح من الجدول 5 أن النظم المختلفة لتحميل الكرة الفولاذية أدت إلى تفاوت في أداء الطحن. حقق مخطط التحميل رقم 6 أفضل أداء، حيث بلغت نسبة الكتلة: 25 مم، 20 مم، و 15 مم كرات من الصلب: 30%:40%:30%. وصل محتوى -0.075 ملم إلى 84.86 ٪، وكانت كفاءة الطحن 90.37 ٪. لذلك، من أجل الاختبارات اللاحقة، تم ضبط مخطط تحميل الكرة الفولاذية على نسبة كتلة 25 مم، 20 مم، و 15 مم على 30%:40%:30%.

3. اختبار مقارن لخصائص الطحن باستخدام وسائط مختلفة

ولاستكشاف تأثير وسائط الطحن المختلفة على خصائص المنتج الأرضي، أجريت مقارنة في ظروف الطحن المثلى لكل منها، مع بيان النتائج في الجدول 8.

وكما يتبين من الجدول 8، حققت كرات السيراميك النانوي والكرات المختلطة، في ظل ظروف الطحن المثلى، إنتاجية أعلى من أحجام الجسيمات المؤهلة، ونسبة أكبر من الجسيمات الناشئة حديثا البالغة 0.075 مم، وكفاءة طحن أعلى مقارنة بكرات الصلب. وهذا يشير إلى أنها تقدم أداء طحن فائق.