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介质搅拌式磨机——塔式磨机

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搅拌式磨机的筒体内装有叶片型的搅拌装置和球介质(陶瓷球、玻璃球、钢球等),搅拌装置旋转使球介质转动,从而产生冲击、剪切和研磨作用将物料磨碎。

根据这类磨机的结构特点,可分为塔式、搅拌槽型、流通管型和环型等。这类磨机可作为超细磨机、搅拌混合机或分散机等,按照生产方式,可分为干式和湿式两种,干式磨矿时,物料粒子的压力强度增加,粒子的表面能增大,粒子之间产生凝聚,容易附着在磨机筒体内壁上;采用湿式磨矿时,由于粒子分散性能好,致使粒子的表面能降低,可防止粒子间产生凝聚,故超细磨时,湿式磨矿较好。

塔式磨机实际上是一个垂直圆筒的立式球磨机,这种磨机是由垂直筒体、螺旋搅拌叶片、分级设备和驱动装置等部分组成,塔式磨机的规格以筒体内径和高度表示,即以D×H表示。

塔式磨机也分干式和湿式两种,图1为湿式塔式磨机闭路生产系统图,垂直筒体内的主(竖)轴上装有螺旋搅拌叶片(或搅拌器),并由电动机的驱动装置带动它作

图 1

快速的旋转运动,以此强迫搅拌筒体内的研磨介质和被磨物料强烈旋转,使物料受到研磨作用而粉碎。粉碎产品由磨机流入分级机,再经水力旋流器进行分级,溢流即为磨矿产品,粗粒通过管道返回磨机再磨。干式塔式磨机除采用旋风收尘器的空气分离系统与湿式不同外,磨机筒体、螺旋搅拌叶片和主轴驱动装置等部分同湿式塔式磨矿机完全一样。

球磨机

塔式磨机的基本磨碎作用是磨剥而没有冲击,因此其给料粒度不能太大,一般为小于3毫米,磨矿筒体垂直安装主要基于下述考虑:

(1)介质在搅拌器作用下在水平面内旋转,而不是像卧式磨矿机内那种在垂直方向作用及抛物线运动,这样研磨介质不克服重力作功,从而节省能量;

(2)塔式磨机筒体直径小、高度大,从而增加了研磨介质间的压力,当研磨介质转动时就增加了对物料的研磨力;因此,这种设备适合于物料的细磨及超细磨。研磨介质的压力有一适宜范围,在此范围内磨矿效率高而功耗低;当超出此范围时,磨矿效率就不能再提高;因此,塔式磨机的高径比(H/D)应有一适宜值,塔式磨机主要为磨剥作用,故其磨球尺寸不宜过大,一般较大的球径为25毫米左右;作为超细磨时,研磨介质尺寸还应小些。

球磨机

这种磨机较早出现于1953年,用来代替球磨机作为中矿再磨用,国内外后来都相继对塔式磨机进行过试验室和工业试验,例如美国在新墨西哥州的铜加工厂(CopperFlars)安装一台塔式磨机用来再磨钼精矿;加拿大安大略州的马卡萨(Marcassa)安装一台200千瓦的塔式磨机用来同时磨碎和浸出选金的尾矿,这台磨机处理该尾矿的生产能力为12.2吨/ 时,尾矿邦德功指数约为14.5千瓦时/吨,尾矿中一325目含量占45%,磨至一325目占95%。生产试验表明该塔式磨机与一般球磨机相比,电能节省60%以上,而投资二者相近,塔式磨机所需基础较小且节省空间,故安装费用大大低于球磨机。

表3-5-14示出了利用塔式磨机磨碎不同物料获得的产品细度,表3-5-15列出了利用球磨机和塔式磨机磨铀矿石时的结果对比,从该试验结果可以看出按产生一吨小于200目物料所消耗的电能计,塔式磨机比球磨机低一倍以上。

表3-5-16示出了美国科珀(Kopper)公司的某一子公司提供的塔式磨机与球磨机的工作性能对比结果,表中,例A、B是实验室试验结果;C是南方麦奇根烟气脱硫系统磨机工作结果;D是装在可兰德湖拉卡矿业公司再磨回路中应用情况,根据该公司的试验结果得出下述见解:

塔式磨不能取代常用圆筒式磨机,它主要用于中矿再磨,此外可用于烟气脱硫过程中石灰石浆的制备,石灰熟化,金的浸出回路中磨碎和浸出,水" 煤及煤油的混合配制,煤或其他物料的超细磨。塔式磨机给料不应大于5毫米,否则设备处理能力和效率均下降,当给料粒度合适、产品粒度小于74微米时,其能耗较普通磨机省很多,当要求产品粒度较粗,例如大子74微米时,一般塔式磨机不比球磨机节省能量。

球磨机

我国有关单位研制的MQL——500型螺旋搅拌塔式磨机也分干式、湿式两种。湿式塔式磨机于1984年在大石河铁矿选矿厂进行过半工业试验,后来在金厂裕金矿用作浮选金矿的再磨,以满足该厂下步氰化浸出的要求。该厂采用一段塔式磨机可以将小于350目占64%的金浮选精矿磨细到小于350目占99.74%,磨机利用系数为0.485吨/米3时,电能消耗为13.45千瓦/吨,钢耗为4.65千克/吨,MQL——500型塔式磨机与球磨机工业试验指标列于表3-5-17中。

总的来看,塔式磨机与球磨机对比,其优点是:

(1)适宜于超细粒磨碎;

(2)设备结构简单,占厂房面积少,不需庞大的设备基础,可节约安装费用;

(3)可进行开、闭路及干、湿法作业,开路磨矿也能获得极细的产品,这就简化了流程和操作;

(4)运行平稳,振动较轻,噪音小,一般在85分贝以下,而球磨机多在95~100分贝;

(5)可将物料的磨碎和浸出二过程在塔式磨机中同时完成,简化了工艺、提高了效益;

(6)电耗较低。

塔式磨矿的缺点是给料粒度不能太大,因此不适于原矿或粗,粒级磨矿此外,当磨机高度增加时,研磨介质间的压力也增加,磨矿效率提高,但搅拌部件及衬板的磨损就成为突出的问题,这就限制了塔式磨机的大型化和大规模推广应用。

球磨机

表3-5-18列出了日本生产的塔式磨机的系列产品,并列出了该系列产品处理给料粒度小于3毫米,产品粒度平均10微米的处理量(吨/时)。

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