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钨是一种重要的稀有金属,被誉为“工业的牙齿”,应用于各个领域。但是随着钨矿的大量开采,钨矿资源趋近匮乏,高品位易选的黑钨矿越来越少。现在我国开采的钨矿主要是伴生多金属钨矿,这种钨矿的特点是贫、细、杂,回收难度大。特别是钨矿的嵌布粒度细,需要将其粉碎到一定的细度才能够充分单体解离,在磨矿的过程中伴随着过粉碎产生,因此磨的过细则过粉碎愈加严重。当今矿山的发展趋势是资源综合回收利用、节能减排,因此本论文研究钨矿的高效选择性破碎。论文中主要抓住两点,高效和选择性:高效目的是降能减耗、降低能源的消耗、减少设备的磨损;选择性目的是提高钨矿的单体解离度,使得钨矿在合格粒级中能够充分单体解离,同时减少钨矿的过粉碎,提高钨矿的回收率。钨矿的力学性质是碎磨过程的一个重要因素,尤其是矿石的抗压强度,碎磨过程设备的选型、处理量以及流程的设计都是依据抗压强度设计。选矿厂设计初期,碎磨过程都是根据标准试件的抗压强度建立,这样得到的抗压强度偏大,因此对不规则矿块的抗压强度进行研究,并验证其准确性。主要从以下几个方面对钨矿的磨矿过程进行研究:(1)探讨磨矿条件(磨矿浓度、钢球充填率及磨矿介质)对钨矿过粉碎的影响及其规律,试验发现适合的矿浆浓度和钢球充填率能够提高矿石的细度,同时减少过粉碎。通过试验对比球径与锻长相同的钢球和钢锻的磨矿效果,同时钢锻磨矿的过粉碎产率比钢球磨矿过粉碎降低1.26个百分点。试验结果发现预先将合格粒级分选出能够减少钨矿的过粉碎。(2)通过design export正交设计软件对钨矿的磨矿条件进行模拟设计,以γ-74μm和γ-10μmm作为响应输出,通过试验得到其最佳的磨矿条件。最终得到磨矿浓度和磨矿时间是其主要影响因数,并且给出了417个最优方案。磨矿浓度范围为:60%~63.86%;钢球充填率范围为:40%~45%;磨矿时间4~4.24min。(3)进行钨矿标准试件和不规则矿块抗压强度的对比试验。将试验数据进行整理分析,发现不规则矿块抗压强度大小随矿块质量的减少而增大,而标准试件的抗压强度固定不变,其大小是不规则矿块抗压强度的数倍之大。(4)通过钨矿标准试件和不规则矿块抗压强度的对比试验,得到两者之间的差别。选取具有代表性的钨矿通过实验室磨矿来体现两种抗压强度的差别及准确性。首先建立不规则矿块抗压强度—粒径的多项式,再根据原矿的粒度得到抗压强度,分别计算这两种抗压强度所需的钢球,进行磨矿对比。试验结果表明,不规则矿块得到的抗压强度更精准,磨矿产品粒度更细,钨矿过粉碎效果减轻,钨矿的单体解离度更佳。(5)实验室试验的成功,为工业生产上的应用提供了基础。将其应用于工业生产,工业试验数据表明80mm钢球效果比原来1OOmm钢球效果更佳,过粉碎减少3.06百分点,钨矿损失率减少4.45个百分点。同时钢球的消耗及电耗减少,磨矿处理量增加,这充分说明了不规则矿块抗压强度的准确性。