новые технологии в тонком и сверхтонком измельчении

УДК 621.926.085; 086
В.В.Л ЬВО В, канд. техн. наук, доцент, (812) 328-82-85
Н ациональны й м инерально-сы рьевой университ ет «Г орны й », С анкт -П ет ербург
V.V .LV O V , P hD in eng. sc., associate professor, (812) 328-82-85
N ational M ineral Resources U niversity (M ining U niversity), Saint P etersburg
НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ТОНКОМ И СВЕРХТОНКОМ
ИЗМЕЛЬЧЕНИИ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ
Рассматривается новая передовая технология IsaMill™ (Xstrata Technology, Австра­
лия). Это инновационная крупномасштабная, энергосберегающая технология измельче­
ния, разработанная и испытанная на различных металлоносных твердых рудах.
Ключевые слова: тонкое и сверхтонкое измельчение, высокоинтенсивное измельчение.
NEW TECHNOLOGIES OF FINE AND ULTRAFINE MINERALS
COMMINUTION
This article describes a new advanced technology IsaMill™ (Xstrata Technology, Austra­
lia). An innovative, large-scale, energy-saving technology comminution, designed and tested on
different metalliferous ores solid.
K ey words, fine and ultrafine comminution, high-intensity comminution.
В настоящ ее время все больш е руд раз­
личного состава представлено в виде тонкой
вкрапленности полезного минерала. Это
приводит к увеличению энергии для рас­
крытия зерен полезного минерала в ходе
процесса измельчения, что способствует н е­
эффективности процесса барабанного ш аро­
вого мокрого измельчения. В связи с этим
многие фирмы разрабатывают новые техно­
логии для процессов тонкого и сверхтонкого
измельчения.
Т ехнология
IsaM ill™
использует
больш ую мощ ность на единицу объема,
чем шаровые и баш енны е мельницы. Это
обеспеч ивает малую заним аем ую площадь,
простоту установки и технического о б сл у ­
живания.
Горизонтальная
конструкция
обеспеч ивает бы строе масш табирование д о
больш их мельниц - 3 и 8 М Вт. Впервые
преимущества измельчения с инертным пе­
ремешиваемым материалом реализуются для
крупнотоннажного промыш ленного измель­
чения. Технология IsaM ill™ снижает расход
энергии, расход мелю щ их тел и капиталь­
ные затраты на измельчение. К роме того,
интенсивное инертное истирание часто
улучш ает характеристики последую щ его
обогащ ения по сравнению с характеристи­
ками материала, получаемого традицион­
ными методами измельчения со стальными
мелю щ ими телами. Технология IsaM ill™
создает четкое распределение крупности
частиц в открытом цикле, не требуя внут­
ренних грохотов или циклонов с замкнутым
циклом. Это обеспечивает простые и у д о б ­
ные в работе схемы измельчения. Т ехниче­
ское обслуж ивание выполняется безопасно,
просто и быстро, например два человека м о­
гут заменить диск в мельнице и футеровку
за 8 ч. Технология IsaM ill™ широко исполь­
зуется для цветных металлов (меди, свинца,
цинка и никеля), платиноидов, применяется
на промышленных установках и предпри­
ятиях по обогащ ению золота, является о п ­
тимальным выбором для применения сле­
дую щ их процессов:
• повторное измельчение концентратов;
• тонкое и сверхтонкое измельчение;
---------------------------------------------------------------- 1 1 5
Санкт-Петербург. 2013
• измельчение в промышленных м ас­
штабах.
В настоящее время IsaMill™ доступна в
следую щ их объемах (перечислено в соответ­
ствии с чистым объемом измельчения в лит­
рах). M 1000 (500 кВт), M 3000 (1500 кВт),
M 10000 (3000 кВт), M 50000 (8000 кВт).
Рассмотрим преимущ ества технологии
IsaM ill™ .
1. Эффективность использования энер­
гии. Эффективность измельчения зависит, в
основном, от размеров м елю щ их тел. Более
мелкие мелю щ ие тела обладаю т большей
площадью поверхности и обеспечиваю т
больш ую частоту столкновений мелю щ их
тел и частиц, что делает измельчение более
эффективным, поскольку обеспечивает раз­
руш ение крупных частиц (< 0,5 мм). В ы со­
кая интенсивность для IsaM ill™ означает,
что мелкие мелю щ ие тела могут разрушать
более крупные частицы.
2. У лучш енное извлечение при флота­
ции и выщелачивании. И нертные мелю щ ие
тела обеспечиваю т чистую, новую поверх­
ность минерала, что зачастую улучш ает эф ­
фективность последую щ ей обработки. Ч ет­
кое распределение частиц по крупности
улучш ает показатели при флотации и выще­
лачивании минерального сырья.
3. Высокая интенсивность - малая за­
нимаемая площадь и четкое распределение
частиц материала по крупности. Эта вы со­
коинтенсивная
технология
измельчения
(> 300 кВт/м3) требует значительно мень­
ш ую площадь.
4. Конфигурация открытого цикла. М а­
териал, поступаю щ ий на обработку в
IsaM ill™ , проходит восемь последователь­
ных стадий измельчения м еж ду дисками п е­
ред подачей на внутренний классификатор.
М ельницы с одн ой стадией измельчения
требую т применения циклонов с замкнутым
циклом, больш их нагрузок и высокой доли
материала, идущ его на рециркуляцию и, тем
не м енее, они не позволяют получить про­
дукт с таким четким распределением круп­
ности частиц, как по технологии IsaM ill™ .
5. Простота, высокая скорость и б езо­
пасность технического обслуживания. Т ех­
ническое обслуж ивание IsaM ill™ аналогич­
но обслуж иванию крупного насоса. Система
полностью герметизирована с помощ ью
сменных элементов, футерованных резиной,
а также сальникового уплотнения под дав­
лением. Отключение для проверки и замены
внутренних изнаш иваемых деталей, вклю­
чая футеровку, требует м енее 8 ч.
6. К рупны й масш таб. Вы пускаю тся
мельницы м ощ ностью от 75 кВт д о 8 М Вт.
Это дел ает преимущ ество процесса инерт­
ного помола и его эффективность доступной
для крупно- и малотоннажных применений.
7. Горизонтальная конструкция. Г ори­
зонтальное располож ение позволяет исполь­
зовать реж им идеального вытеснения, а
также запускать мельницу под нагрузкой,
упрощ ает техническое обслуж ивание.
8. Н изкие затраты на установку. Малая
высота мельницы, больший объем и работа
в открытом цикле обеспечиваю т ум еньш е­
ние количества мельниц, что наряду с
уменьш ением объем а классификации уп р о­
щает компоновку схемы и снижает стои­
мость монтажа (установки).
9. Точное масштабирование. Результаты
лабораторных и пилотных испытаний мас­
штабируются до промышленного размера со
100 %-ной точностью. Возможность прямого
масштабирования IsaM ill™ 1:1 проверена и
обеспечивает низкий риск проектов. Площа­
ди по сравнению с традиционной технологи­
ей измельчения - объем помола IsaM ill™ со­
ставляет 1/10 эквивалентного помола шаро­
вой или башенной мельницы. Высокая
интенсивность способствует непродолжи­
тельному времени пребывания материала в
камере, что препятствует переизмельчению
и обеспечивает точное распределение час­
тиц по размерам.
М еханизм измельчения. IsaM ill™ это мельница с закрытым циклом. В мель­
нице пульпа последовательно проходит в
порш невом реж им е через диски для измель­
чения. М елю щ ие тела циркулируют меж ду
вращающимися дисками, распространяя и с­
тираю щ ее действие на всю мельницу
IsaM ill™ . П омол осущ ествляется за счет и с­
тирания частиц, находящ ихся в контакте с
мелкими мелю щ ими телами, циркулирую­
щими с высокой скоростью. Н а вы ходе
мельницы IsaM ill™ пульпа и мелю щ ие тела
поступаю т в запатентованный сепаратор.
1 1 6 -----------------------------------------------------------------------------------
I S S N 0135-3500. Записки Горного инст ит ут а. Т.202
М елю щ ие тела центрифугируются к корпу­
су сепаратора и с некоторым количеством
пульпы перекачиваются обратно в сторону
питания мельницы. Высокая эффективность
IsaM ill™ основана на способности исполь­
зовать мелкие мелю щ ие тела с больш ой
площадью поверхности и высокой частотой
столкновений частиц и мелю щ их тел.
М елкие м елю щ ие тела м огут измель­
чать крупные частицы материала благодаря
своей высокой скорости - д о 22 м/с. В ы со­
кая энергоем кость позволяет создать н е­
больш ую мельницу с коротким временем
пребывания материала в камере (м енее м и­
нуты), что позволяет избеж ать переизмельчения. Это одн а из причин энергетической
эффективности технологии IsaM ill™
энергия прикладывается к бол ее крупным
частицам и не р асходуется на мелкие, ко­
торые быстро покидаю т мельницу.
Т ип м елю щ и х тел . С пособность и с­
пользовать мелкие м елю щ ие тела - основа
высокой
эффективности
технологии
IsaM ill™ . И нтенсивное истирание также
создает новую чистую поверхность минера­
ла, что м ож ет обеспечивать значительные
преимущества для последующ ей флотации
или выщелачивания. Внутренний сепаратор
продукта удерживает мелющие тела в мель­
нице без сит или циклонов. Это свойство по­
зволяет использовать для IsaMill™ широкий
диапазон мелющих тел, включая плавильный
шлак, мелкие частицы с выхода мельниц пер­
вичного измельчения руды, кварцевый песок,
речную гальку и керамику низкой или высо­
кой плотности. Керамические мелющие тела
более эффективны, чем природные, поскольку
обеспечивают более низкую потребляемую
мощность, меньший расход мелющих тел.
Традиционные шаровые и башенные
мельницы экономически невыгодны при из­
мельчении ниже 25 микрон из-за низкой
энергоемкости и большого расхода измель­
чающей среды. Кроме того, большой расход
стальных мелю щ их тел на этих мельницах
резко снижет эффективность флотации.
П рименение передовой технологии тонкого и
сверхтонкого измельчения IsaM ill™ позво­
ляет решать обозначенные проблемы, улуч­
шать раскрываемость минеральных зерен и
повышать эффективность последую щ их про­
цессов обогащения.
-------------------------------------- 1 1 7
Санкт-Петербург. 2013