氧化锌矿浮选前的脱泥作业，导致大量锌金属的损失。矿泥量的大小，直接影响氧化锌矿的浮选指标。因此，合理的碎磨设备和碎磨流程的选择对氧化锌矿的浮选显得尤为重要。在如何减少氧化锌矿次生矿泥方面，前人的研究还不多。昆明冶金研究院曾针对兰坪铅锌矿灰岩氧化矿提出重介质预选方案，对减少次生矿泥产生了积极的效果。2002年10月，兰坪有色金属有限责任公司在澳大利亚籍专家高明炜博士的建议下，委托我院进行了搅拌磨磨矿试验。本文探讨了采用搅拌磨减少兰坪氧化锌矿次生矿泥的可能性，并对其机理进行了分析。
一、试样的采取与加工
试样采自兰坪铅锌矿500t/d氧化铅锌矿浮选工业试验厂，该试验厂于2002年8～9月采用砂灰比1∶1.5的混合矿进行了浮选工业试验。试验发现次生矿泥的量很大，严重影响选别指标。工业试验采用的碎磨原则流程如下图所示。本试验的矿样由图中－0.5mm细粒级与进人粉矿仓的粗粒级矿石按原矿的粒度分布配制而得。此外，采集了2002年9月10～11日共5个班次(Φ300mm旋流器的溢流，作为现场最终磨矿产品的综合样。
本研究采用搅拌磨模拟图1所示的二段磨矿，故将配得的试样先进行加工，使其粒度组成接近二段磨矿给矿的粒度组成。加工好的试样作为搅拌磨的给矿，其粒度组成见表1。
图 工业试验碎磨原则流程
表1 搅拌磨给矿的粒度组成
二、试验设备和仪器
本试验采用立式搅拌磨，筒体内径200mm，筒深220mm，容积6.9L；搅拌器为棒型，即沿筒体径向，在搅拌轴的不同高度上安装若干搅拌棒，搅拌棒末端与筒体内壁之间的间隙为20mm，即搅拌棒末端回转半径80mm 。
搅拌器转速由日本产FVR3.7E11S－4型变频器控制。采用连续式水析仪和美国库尔特LS100Q型激光粒度分析仪测定产品的粒度特性。
三、试验方法
固定以下搅拌磨条件不变。
磨矿介质：Φ4～5mm陶瓷球，装人量5981g，介质充填率80%。每次装矿量2000g，磨矿浓度60%，搅拌器转速383.5r/min。
首先进行一组不同磨矿时间的搅拌磨试验，确定磨到现场最终磨矿细度(以一74μm计，用连续式水析仪测定产品粒度)时所需的磨矿时间，然后进行与现场磨矿细度相同的搅拌磨对比试验。
四、试验结果与讨论
本次试验搅拌磨给矿的粒度较细(-0.45mm),搅拌磨磨矿时间仅20sec，其产品细度即达到现场最终磨矿产品的细度(-74μm计)。
采用连续式水析仪对搅拌磨磨矿20sec的产品和试验厂最终磨矿产品进行粒度分布测定，其对比结果见表2。同时，激光粒度分析仪测定的结果列于表3。
表2 产品粒度对比结果(水析仪测定)
表3 产品粒度对比结果(激光粒度仪测定)
在氧化锌矿的浮选中，目前的脱泥界限一般为－10μm。因此，本研究将一10μm粒级作为矿泥。
根据表2和表3粒度分布对比结果，虽然水析仪与激光粒度分析仪的分析结果差别较大，但从总体趋势来看，搅拌磨产品的矿泥含量比现场最终磨矿产品少，而且搅拌磨产品19-74μm易选级别的含量明显高于现场，产品的粒度分布更窄。说明搅拌磨产品的质量更高，更加有利于后续的浮选过程。
迄今国内外关于搅拌磨的研究大多集中在物料的超细粉碎方面，但从本研究的结果来看，搅拌磨在普通选矿加工中的应用也是有一定潜力的。实际上，影响产品的最终粒度及粒度分布特性的两个最重要的因素是搅拌速度和研磨介质尺寸。
在搅拌磨机内，被搅拌的浆料与研磨介质的运动状态非常复杂，其影响因素多达数十个，因而关于搅拌磨的粉碎作用机理，至今还没有系统完整的描述。立式搅拌磨内研磨介质和浆料随搅拌器产生回转运动。在径向上位于不同半径上的研磨介质运动的线速度是不相等的；在垂直方向上，即层与层之间研磨介质运动的速度也不相等，存在一个速度梯度，这必然产生剪切力和挤压力;速度梯度愈大，剪切力和挤压力愈大，粉碎作用愈强。在搅拌器附近，研磨介质的运动最剧烈。搅拌磨内研磨介质除了圆周运动外，还有不同程度的上下翻动，有一部分研磨介质会与搅拌器发生冲撞，在搅拌器附近还存在一定的冲击力。综合起来，在整个研磨室内起粉碎作用的力有剪切力、挤压力、摩擦力和冲击力。搅拌磨操作参数不同(如转速、研磨介质直径)，起主要作用的粉碎力可能有所不同，一般搅拌磨的主要粉碎作用力是剪切力和挤压力。
本研究中 ，搅拌棒末端的线速度为6.42m/s，此处研磨介质的运动速度最快。而在筒壁附近，由于筒壁的摩擦作用，研磨介质的运动速度很小。所以，在搅拌棒末端与筒壁之间的环形区域内，研磨介质的速度梯度最大，对物料粉碎作用最强。由于物料在筒体内受到高速搅拌，在离心力的作用下，粗颗粒物料优先向筒壁移动，进入粉碎作用最强的环形区域，从而优先得到破碎。较细的物料则有滞留于粉碎作用较弱的筒体中心区的趋势。因此，搅拌磨具有一定的自分级和选择性破碎作用，本研究中矿泥量的减少正是这种作用的结果。此外，与前人的研究结果一致的是，本研究结果表明，搅拌磨产品的粒度分布更窄，这与上述作用也是分不开的。
五、结语
通过试验初步看出，搅拌磨在减少次生矿泥方面有一定的应用前景，而且搅拌磨产品的粒度分布更窄。其主要原因是搅拌磨具有选择性破碎作用和自分级作用。
本次试验搅拌磨给矿粒度较细，磨矿时间很短，可能影响试验的精度。
本研究未能对搅拌磨的研磨介质尺寸、介质装入量、给矿粒度、搅拌速度等其他参数进行详细试验，有待于进一步优化操作条件。
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