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搅拌磨作为一种细磨、超细磨设备,具有处理量大、产品粒度细、低能耗等特点。经过几十年的研究,已研制出美卓、爱立许等大型搅拌磨,尤其是近二十年国内外对搅拌磨的研究热度增大,搅拌磨在有色金属矿山的应用越来越多,铁矿选矿厂也开始应用搅拌磨作为细磨设备。大孤山球团厂是我国首批建设完成的大型铁矿石选矿厂,目前选矿的流程较长、稳定性差,随着开采深度的下降,矿物组成有所变化,再磨系统新增单体解离矿物含量少、返砂量大,存在磨机利用系数低、再磨成本高等问题。本文根据大孤山球团厂再磨给矿的粒度特性,进行系统的搅拌磨试验,并与球磨机进行对比,研究大孤山球团厂再磨系统搅拌磨替代球磨机的可行性。对大孤山球团厂再磨给矿的工艺矿物学进行研究,结果表明,矿石中的全铁含量为55.56%,主要赋存于磁铁矿中,磁铁矿中的铁含量为54.40%。矿石的嵌布粒度较细,其中34.12%的磁铁矿分布于-0.038mm粒级。铁矿物的单体解离程度较低,连生体含量为30.50%,且主要是磁铁矿以贫连生体的形式微细粒包裹于脉石矿物中。系统考察了磨矿介质、料球比、充填率、磨机转速、磨矿浓度等对搅拌磨磨矿效果的影响规律,确定了适宜的工艺条件为:磨矿介质Φ8mm钢球、料球比0.8、介质充填率75%、磨机转速300r/min、磨矿浓度68.50%。同理确定球磨机的磨矿参数为球配比5:3:2、充填率33.22%、料球比1.0、磨矿浓度68.50%。通过搅拌磨与球磨机磨矿效率的对比分析可知,相同磨机能耗时搅拌磨磨矿产品中-0.038mm含量比球磨机的高出25.37个百分点,磁选精矿品位比球磨机高7.15个百分点,搅拌磨的磨矿效率明显高于球磨机。本文对两种磨机磨矿效果进行分析,确定比生产率与入磨粒度之间的数量关系分别为搅拌磨q = 10.37-0.1070和球磨机q = 13.96/1.08θ。随入磨粒度的变细,搅拌磨的比生产率呈线性关系下降而球磨机的则呈指数关系下降。可见,给矿粒度越细,搅拌磨优于球磨机的效果越明显。能量消耗与入磨粒度之间的关系分别为dE =-cdx/x2.2和dE =-cdx/x3.91。矿石粒度越细,搅拌磨的节能效果越好。对两种磨机磨矿过程中力的主要作用方式进行分析,从介质受力角度阐明搅拌磨比球磨机节能的主要原因,为搅拌磨机的结构优化提供依据。