La trituración y molienda son componentes críticos de los procesos de beneficio de mineral. El esmerilado, un paso clave del pretratamiento, tiene como objetivo lograr la liberación suficiente o sustancial de componentes valiosos en los minerales para facilitar la posterior separación. En los procesos de flotación, los indicadores de beneficio (por ejemplo, grado concentrado y tasa de recuperación) dependen en gran medida de la finura de molienda y la liberación de monómeros. La tosprecisión excesiva impide que los minerales objetivo logren la liberación, mientras que la sobremoliconduce a la formación de limo, el deterioro de la eficiencia de separación y el aumento del consumo de energía. Por lo tanto, el control efectivo de la finura de molienda es esencial para optimizar el rendimiento de beneficio y los resultados económicos.

Bajo la profundización de "carbono Dual" Estrategia, conservación de energía y reducción de emisiones se han convertido en vitales para el desarrollo sostenible en las industrias mineras. La molienda representa aproximadamente el 50% del consumo de energía en las plantas de beneficio, por lo que es un objetivo principal para reducir los costos y la huella de carbono. Estudios recientes indican que la sustitución de bolas de acero en las fábricas por bolas de cerámica puede reducir significativamente el consumo de medios de molienda y el consumo de energía.

Para hacer frente a las demandas urgentes de reducción de costes y eficiencia energética, una planta de escoria de conversión en Daye Noranda ha explorado soluciones innovadoras. Este estudio investiga la sustitución de bolas de acero por bolas de cerámica en molinos verticales, evalulos impactos en la eficiencia de molienda, la eficiencia de separación posterior, el consumo de reactivos y el uso de energía, proporcionando así información para las prácticas de ahorro de energía.

1. Sección Experimental

1.1 características de la muestra

La muestra consistió en escoria convertide de Daye Noranda. Las muestras representativas de bloques se pulieron y analizaron mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) para determinar la composición y diseminación mineral (figura 1).

La figura 1 revela que el cobre metálico y los sulfurde de cobre son los principales minerales que contienen cobre, con cantidades menores de otros minerales de cobre. Los minerales de gangincluyen magnetita, fayalita, matriz de vidrio y pequeñas cantidades de ferrita de calcio y cuarzo. El cobre metálico y el calcocité están incrustdentro de la fayalita. La tabla 1 muestra cobre, plomo y zinc como componentes valiosos. Sin embargo, sólo la recuperación de cobre fue considerada en experimentos posteriores.

1.2 procedimiento Experimental

Las pruebas de molienda de laboratorio se llevaron a cabo utilizando un molino de bolas cónico de 240×90 mm. Cada prueba utilizó 1 kg de muestra, dividida en 6 grupos con tres ensayos paralelos por grupo (18 ensayos en total). Los parámetros de molienda incluyen 80% de densidad de pulpa, 15 min para la molienda primaria, y 20 min para la molienda secundaria. Las bolas de cerámica reemplazaron a las bolas de acero por igual volumen. Los productos de molienda se analizpara el contenido de -0.074 mm y -0.045 mm.

Las pruebas industriales consistieron en la sustitución de una porción de bolas de acero por bolas de cerámica en un molino vertical (modelo CSM-300, masa total de la bola: 42 t).

• Fase 1 (del 5 al 29 de abril): línea base con bolas 100% de acero.

• Fase 2 (del 11 al 28 de mayo): 14% de bolas de acero reemplazadas por bolas de cerámica.

• Fase 3 (junio 10-28): 38% de bolas de acero reemplazadas por bolas de cerámica.

Se monitorearon el consumo diario de energía, el uso de reactivos y los grados de concentrado/relaves de cobre.

2. Resultados y discusión

2.1 análisis de liberación de minerales de cobre

El análisis de liberación (tabla 2) muestra que el cobre metálico y los sulfurde de cobre presentan una distribución de tamaño de partícula desigual, con partículas finas de cobre incrusten la matriz de vidrio. Para lograr una liberación del 75%, la finura de molienda debe alcanzar -0.045 mm 90%, con 88.84% que comprende partículas libres y compuestos bloqueados. La experiencia Industrial indica que la molienda secundaria debe alcanzar -0.045 mm ± 90% para minimizar las pérdidas de cobre en los relés.

2.2 efecto de la proporción de bolas de cerámica en la finura de molienda

Las pruebas de laboratorio (figuras 2-3) demuestran que el aumento de la proporción de bolas de cerámica reduce el contenido de partículas de -0,074 mm y -0,045 mm. Por debajo del 40% de reemplazo, el impacto sobre la finura es insignificante. Las bolas de cerámica, al ser más ligeras, generan fuerzas de impacto más débiles en comparación con las bolas de acero, reduciendo la eficiencia de molienda con relaciones de reemplazo más altas.

Sustitución completa con bolas de cerámica (figura 4) muestra que la reducción de la masa de alimentación al 80% de la original (800 g frente a 1000 g para bolas de acero) logra una eficiencia de molienda comparable.

2.3 ensayos industriales

Durante el experimento industrial, se tomaron muestras de la descarga vertical del molino después de la clasificación de hidrociclpara pruebas de cribado, con seis muestras por etapa. Se midió la ocupación de partículas de -0.045 mm, y los resultados se muestran en la figura 5.

En la primera etapa con todas las bolas de acero, el contenido de -0.045 mm en cada muestra fue de 90.90%. En la segunda y tercera etapa, cuando el 14% de las bolas de acero fueron reemplazadas por bolas de cerámica, el contenido de -0.045 mm fue 91,39% y 90,74% respectivamente. La finura de molienda cambió poco en las tres etapas, lo que indica que la sustitución de algunas bolas de acero por bolas de cerámica en el molino vertical tiene poco impacto en la finura de molienda de la escoria de conversión en la producción industrial.

• Finura de rectificado:

• Consumo de reactivos (figura 6): el uso de xantato y aceite de pino se mantuvo estable a través de las fases.

• Grados de concentrado de cobre/rellujos (figura 7): grados de concentrado: 29.25%, 29.99%, 29.80%. Grados de relaves: 0.187%, 0.193%, 0.188%. No se observó variación significativa.

• Consumo de energía (figura 8): consumo diario de energía:

3. conclusiones

1. Las pruebas de laboratorio muestran que la eficiencia de molienda disminuye con mayores proporciones de bolas de cerámica. Sin embargo, los reemplazos ≥ 40% tienen un impacto mínimo. El reemplazo completo de cerámica requiere un 80% de masa de alimentación para igualar el rendimiento de la bola de acero.

2. Los ensayos industriales confirman que el reemplazo de cerámica de 14-38% no afecta la finedad de molienda, el uso de reactivos o grados de cobre, pero reduce el consumo de energía a un 89,90% y 79,60% de los niveles de referencia, respectivamente.

3. Este estudio proporciona información útil para reducir el consumo de energía en las plantas de beneficio bajo los "objetivos de carbono Dual".