ボールミルの粉砕効率を向上させるための10のヒント

2022年4月19日

概要：ボールミルの粉砕効率が低く、処理能力が低く、生産エネルギー消費が高く、製品の微細度が不安定であることは、業界のほとんどのユーザーが直面する問題です。ボールミルの粉砕効率を効果的に向上させる方法は重要な問題です。

ボールミルの粉砕効率が低く、処理能力が低く、生産エネルギー消費が高く、製品の微細度が不安定であることは、業界のほとんどのユーザーが直面する問題です。ボールミルの粉砕効率を効果的に向上させる方法は重要な問題です。

ボールミルの粉砕効率を改善する10の方法を以下に示します。

ball mill

1. 原鉱の粉砕性を変更する

原鉱の硬度、靭性、解離および構造欠陥は、粉砕の難易度を決定します。粉砕性が小さい場合、鉱石は粉砕しやすく、ボールミルのライニングプレートや粉砕ボールの摩耗が少なく、エネルギー消費も少なくなります。逆に、粉砕性が大きいと摩耗やエネルギー消費が増加します。原鉱の特性はボールミルの生産性に直接影響を与えます。

生産において、原鉱が粉砕しにくい場合や求める製品が細かい場合、経済性と現場条件が許す限り、鉱石の粉砕性を変更するために新しい処理プロセスを採用することを検討できます：

一つの方法は、粉砕プロセス中に特定の化学薬品を添加して粉砕効果を改善し、粉砕効率を高めることです；
もう一つの方法は、鉱石の粉砕性を変更することで、たとえば、鉱石中の各鉱物を加熱し、全体の鉱石の機械的特性を変更して硬度を下げることです。

2. 「粉砕を増やし、研磨を減らす」、研磨鉱石の供給粒子サイズを小さくする

粉砕粒子サイズが大きいほど、ボールミルが鉱石に対して行う必要がある力も大きくなります。要求される粉砕の細かさを達成するためには、ボールミルの作業負荷が必然的に増加し、その結果、エネルギー消費と電力消費も増加します。

研磨鉱石の供給粒子サイズを減らすためには、砕かれた鉱石製品の粒子サイズを小さくする必要があります。つまり、「粉砕を増やし、研磨を減らす」ということです。さらに、粉砕プロセスの効率は粉砕プロセスの効率よりもはるかに高く、粉砕プロセスのエネルギー消費は、粉砕プロセスのエネルギー消費の約12%から25%に過ぎません。

3. 粉砕ボールの充填率を合理的に設定する

ボールミルが一定の速度で回転し、充填率が大きい状態では、鋼球は材料に対してより多くの衝撃を与え、粉砕面積が大きく、粉砕効果が強くなりますが、電力消費も大きくなります。また、高い充填率は鋼球の運動状態を変化させ、大粒子材料への衝撃を減少させることが容易です。逆に、充填率が小さすぎると、粉砕効果は弱くなります。

現在、多くの鉱山では充填率を45%から50%に設定しています。しかし、実際の充填率は状況に応じて決定すべきであり、各選鉱所の実際の条件が異なるため、他人のデータをコピーしてボールを充填しても理想的な粉砕効果は得られません。

4. 鋼球のサイズと比率を合理的に設定する

ボールミル内の鋼球は鉱石と点接触しているため、鋼球の直径が大きすぎると、破砕力も大きくなり、鉱石が浸透力の方向に沿って破断され、異なる鉱物の結晶界面に沿って破断されることなく、選択的な破砕が行われず、粉砕の目的に合わなくなります。

さらに、鋼球の充填率が同じ場合、ボールの直径が大きすぎると鋼球が少なくなり、破砕の確率が低下し、過剰破砕現象が悪化し、製品の粒度が不均一になります。鋼球が小さすぎると、鉱石に対する破砕力が小さく、粉砕効率が低下します。したがって、鋼球のサイズとその比率を正確に設定することは、粉砕効率にとって非常に重要です。

5. 鋼球を正確に追加する

生産において、鋼球と鉱石の粉砕作用は鋼球の摩耗を引き起こし、さまざまなサイズの鋼球の比率が変化し、粉砕プロセスに影響を及ぼし、粉砕製品の細度が変化するため、安定した生産を実現するためには合理的な鋼球補充システムが必要です。

6. 適切な粉砕濃度

粉砕濃度はスラリーの比重、鋼球周辺の鉱石粒子の付着度、およびスラリーの流動性に影響を与えます。

粉砕濃度が低いと、スラリーの流れが速く、鋼球周囲の材料の付着度が低くなるため、鋼球が材料に与える衝撃や粉砕効果が弱くなり、排出粒度が不適格となり、粉砕効率が発揮されなくなります；

粉砕濃度が高いと、鋼球周辺の材料の付着が良好で、鋼球が材料に与える衝撃や粉砕効果が良好ですが、スラリーの流れが遅くなり、材料が過剰に粉砕されやすくなり、ボールミルの処理能力を向上させるためには不利です。

生産においては、粉砕濃度は、ミルへの鉱石の投入量や供給される水の量を制御すること、あるいは分級機能を調整することによって管理され、分級および戻り砂の粒度組成と水分を制御します。

7. 粉砕プロセスの最適化

実際の生産では、粉砕プロセスは原鉱の鉱石特性、例えば有用鉱物の埋没粒径、単体解離の度合い、そして鉱石鉱種の埋没粒径に基づいて最適化できます。事前のテーリング、事前の選鉱、段階的な粉砕、事前の分級などの操作を採用して粉砕システムを最適化することができ、一方では粉砕量を削減し、他方では有用鉱物を迅速に回収することが可能です。