高压辊磨机:维护石墨大鳞片的粉磨“利器”

来源:欧宝体育首页    发布时间:2023-05-16 01:20:35

  晶质石墨又称鳞片石墨,是公认的价值最高的一种石墨资源,鳞片巨细和固定碳含量决议了晶质石墨精矿的价值,片径在0.2mm以上、固定碳含量98%的晶质石墨是全球公认的工业运用价值最大、用处最佳的质料。未来10年是新能源、新资料等战略性新兴工业迅猛开展时期,晶质石墨等战略性矿藏需求逐步凸显。高端新能源、新资料工业的快速开展必然对质料的质量提出了更高的要求,

  高压辊磨机,是由前西德Schonert教授于二十世纪八十年代规划,规划之初首要被运用到水泥职业,因其具有增产节能的效果,开端敏捷被全球多个国家运用,如我国、美国、希腊、阿根廷、澳大利亚等;运用方面也逐步从水泥职业向其他职业开展,如化工职业的造粒,以及球团矿添加比外表积的细磨等范畴,甚至在金属矿石的破碎中也得到一些运用,如铁矿石等;一起其结构标准、辅面资料、结构规划也日趋老练,现在高压辊磨机已构成了多种标准的系列设备,辊面直径由200mm到2800mm不等,出产才能可由每小时数吨到上千吨不等,给料粒度规模最大可达250mm,给料干湿均可。

  高压辊磨机作为一种具有功耗低、处理才能大、产品粒度均匀、设备作业率高级长处的损坏设备,其作业时,两压辊作等速相向滚动,矿料在自身重力及压辊摩擦力带动下继续进入破碎腔中,液压体系供给的压力经动辊传递至矿料、定辊,跟着两辊空隙的不断缩小,两辊间压力不断增大,矿料在揉捏的进程中完成损坏。

  其作业原理是层压损坏(颗粒群损坏):随辊筒空隙的不断减小,两辊间压力不断增大,物料不断被压紧、密实,当施加应力强度超越颗粒内部抗压强度,颗粒开端损坏行为。其损坏办法为料层损坏或层压损坏,德国舒纳德教授对“层压损坏”作出这样的论述:“物料不是在破碎作业区域或其他破碎介质之间作单颗粒的破碎或粉磨,而是作为一个料层完成损坏。料层在高压效果下构成,压力导致矿料颗粒之间彼此揉捏,直至其主要部分破碎、开裂,产生裂纹或劈碎。该料层在高压效果下构成,压力导致附近颗粒彼此揉捏,直至其主要部分破碎、开裂,产生裂纹或劈碎。”

  层压损坏的关键在于:在相对密闭有限的空间内,辊隙压力不断添加,促进颗粒间空隙不断减小直至颗粒之间能够相互传递应力,当应力强度超越颗粒抗压强度时,颗粒开端损坏。

  石墨大鳞片是一种不行再生的资源,固定碳含量越高、鳞片越大,其经济价值也越高。在现在的石墨浮选粗磨进程中缺少对大鳞片的维护,且鳞片一旦被损坏,便无法恢复,下降其经济使用价值。因而,寻觅能够在磨浮进程中维护石墨大鳞片的工艺至关重要。

  现在,高校、科研院所的专家、学者和出产工程技术人员等针对石墨大鳞片的维护进行研讨,但大都研讨会集在磨矿进程和浮选进程,这些研讨在必定程度上下降了石墨大鳞片的丢失,但依旧存在着一些问题。磨矿作业在鳞片维护中起着至关重要的效果,因为脉石矿藏硬度较高,磨矿中必然会对大鳞片形成损坏。合理的磨矿办法和办法不光能够解离石墨与脉石矿藏,还能够下降大鳞片石墨的丢失。

  东北大学的研讨人员发现,对晶质石墨矿石选用高压辊磨机进行损坏,在粒度减小的进程中不光能够使矿藏到达有用的解离,还能在必定程度上维护大鳞片结构。粗磨阶段选用高压辊磨机进行粉磨,浮选粗精矿分质后进行区别再磨再选,能够赶快别离出现已解离的大鳞片,防止过磨的产生,终究构成了层压损坏-分质分级-区别再磨再选的浮选工艺流程,为维护石墨大鳞片供给了一种新的思路。

  我国地质科学院郑州矿藏综合使用研讨所的研讨人员将高压辊磨机运用于石墨矿范畴,其研讨结果表明,高压辊磨机的晶界碎裂机理易使破碎方位产生在石墨鳞片与脉石矿藏的结合面上,完成其开始解离,且层压损坏中石墨矿藏被周边脉石牢牢围住并相互揉捏,物料之间基本无相对运动,防止石墨矿藏片层之间的错位或滑移,能在必定程度上维护大鳞片片层结构。

  上述研讨人员选用高压辊磨机作为超细碎设备,别离对内蒙古、甘肃、黑龙江三个区域晶质石墨矿结合层压损坏—分质分选新工艺进行研讨,高压辊磨产品通过浮选粗扫选后,粗精矿依照可浮性、密度及粒度三要素间的协同效果分质分选得到粗粒低碳和细粒高碳两种产品,别离进行再磨再选得到终究精矿。黑龙江某石墨原矿固定碳含量为13%左右,选用该工艺可得到档次为94.50%、回收率为89.94%的石墨精矿,其间+0.147mm粒级大鳞片精矿固定碳散布率可到达31.24%,大鳞片产率得到提高。

  研讨人员发现,高压辊磨和球磨磨矿藏品粒度散布均朝着鳞片石墨自身结晶的尺度规模解离,但球磨无挑选冲击使部分粗粒级石墨被破碎,而高压辊磨晶界碎裂特性有助于粗粒嵌布矿藏沿解理面开始解离,一般损坏产品含有必定量细粒级,因而粒级散布规模宽。

  高压辊磨超细碎产品浮选特性显着优于球磨,鳞片外表上脉石露出显着,增大了石墨大鳞片与细鳞片之间的浮选差异性,利于再磨中脉石矿藏的别离,为维护大鳞片供给更大的可能性,并且石墨原矿自身莫氏硬度低,超细碎进程中对辊筒的磨损率也处于较低的水平。因而,研讨人员以为,高压辊磨机在石墨矿山将会得到更好的推行与运用。

  此外,高压辊磨机与棒磨机的比照试验结果表明:2种磨矿办法的产品粒度曲线重合度较高;棒磨机的产品外表更润滑,杂质较少;高压辊磨机产品的比外表积更大,高压辊磨机产品较大的比外表积会使得在后续浮选作业中更占优势,更适宜大鳞片石墨的选别;在-0.15+0.064 mm粒级中,高压辊磨机产品中的大鳞片含量显着高于棒磨机产品。

  鳞片石墨的工业价值巨大,是许多高精尖产品的必备质料。但是这种石墨储量十分少,其鳞片状结构在磨矿与选别进程中易被损坏且无法再生,因而,怎么优化大鳞片石墨维护工艺、提巨大鳞片石墨产率和精矿质量,然后完成资源高效化使用,是现在鳞片石墨选矿的要点和难点,具有极其重要的战略意义。

  孙华星等:晶质石墨碎磨中鳞片维护的研讨进展,我国地质科学院郑州矿藏综合使用研讨所

  李闯,等:鳞片石墨在不同磨矿办法下产品特性研讨,东北大学回来搜狐,检查更多

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