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GJM型石墨用搅拌磨机的研制与应用

发布日期:2019-05-14  来源:有色金属  浏览次数:392
   石墨具有优良的耐高温性、导电、导热及润滑性 能,广泛应用于国防、冶、机械等重要领域。我国是世界上石墨资源储量最丰富的国家之一,已探明矿石储量约为20亿t以上,占世界石墨储量的72% 左右。近些年由于新能源汽车的快速发展和推 广,动力电池行业得到迅猛发展,作为电池负极材料 的石墨需求量急剧增加,尤其是大鳞片石墨的商业 价值更大。针对石墨片状结构的特点,北矿机电对 传统的GJM型叶轮式搅拌磨机的关键结构进行改进设计,开发了GJM型石墨专用搅拌磨机。
  GJM型搅拌磨机基本结构和工作原理
  最初研制的GJM型双叶轮式搅拌磨机为单槽 体结构,主要包括电机、减速机、槽体、 搅拌装置等,其中搅拌装置是直接作用于介质和矿物的核心部件,而槽体不仅是整个设备的支撑机构, 其结构形式和参数也直接影响内部介质与矿浆的运 动状态,设有观察、给料口、排料口及卸球口等 附属装置。除此之外,各种规格的磨机槽体底部均 设有冲洗水和压缩空气人口,疏松磨矿介质和矿物, 降低启动阻力。单槽搅拌磨通常从底部给矿,一般 为高位自流给矿或者通过渣浆泵压力给矿,以克服槽体中磨矿介质和矿浆产生的阻力。
  搅拌装置 搅拌装置是影响研磨介质和矿浆运动状态的核心部件,常见的搅拌器的形状有盘式、棒式、螺旋式 和叶轮式等,根据不同搅拌器的功能特点和矿物细 磨、超细磨以及擦洗需求,GJM型搅拌磨机采用的是上下叶轮作用方向相反的双叶轮式搅拌结构,基于CFD技术的矿浆运动状态仿真效果。
  槽体 槽体的结构直接影响内部介质和矿浆的运动状态,其横断面形状和高径比是影响内部流场状态的 两个关键参数。槽体横断面形状对内部料浆、研磨 介质的运动状态影响较大,进而影响研磨效率,在再 磨和细磨作业中希望槽体内尽可能处于紊流状态。 典型槽体截面形状有圆形、四边形、六边形等,鉴于圆形横断面内紊流作用较弱,多边形槽体内 紊流作用虽较强但制造成本较高,故GJM双叶轮式 搅拌磨机的槽体横断面形式设计为四边形。
  GJM型搅拌磨机在石墨矿中的应用
  石墨具有良好的天然可浮性,目前普遍采用的 是多擦多选的工艺,原矿经粗、扫选后获得粗精矿, 粗精矿一般经6~12次擦洗再选得到最终产品,有效保护了大鳞片石墨,并在工业应用中取得了良好效果,国内石墨矿常规流程。
  莫桑比克某石墨矿选厂 莫桑比克拥有比较丰富的鳞片石墨储量,而其 境内的巴拉马石墨矿已被证实是全球最大的石墨矿 藏。2016年该矿新建一条生产线,原矿处理量 5 000 t/d,原矿品位20%。主要工艺流程为:原矿碎磨后进入1次粗选作业,粗精矿再经过2次再磨2 次精选后得到最终精矿,品位达95%。2017年选厂 进行改造,采购北矿机电研制的GJMl0—180、 GJMl5-264、GJM30—370搅拌磨机各1台,用于石墨矿擦洗和再磨作业。2018年将精矿用 150肛m筛子筛分,其中+150mm石墨经过1次擦洗 和1次精选得到精矿,品位可达97%~98%; 一150扯m石墨经过2次再磨和2次精选后得到精 矿,品位可达97%~98%。
  鸡西某石墨矿选厂 鸡西某石墨矿选厂现有生产线两条,总处理原 矿量4 200 t/d,原矿品位4%左右,自2011年以来 陆续使用北矿机电近20台套GJM型石墨专用搅拌 磨机,用于石墨精矿再磨擦洗作业,替代原球磨设备,现场在用的擦洗机有GJM5—55、GJMl0—110两 种。与原流程相比有效地提升了石墨精矿品位,从 85%提升至96%以上;有效地降低了设备及选厂能耗,与原流程相比功耗整体降低25%左右;有效提升 了精矿中大鳞片(+150 gm)石墨产率,较球磨机提 升5%以上。GJM石墨专用搅拌磨机在该厂投人使 用后有效地提高了该厂精矿产品质量等级,尤其是 大鳞片石墨产率得到大幅提升。

 
 
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