Измельчение — один из важнейших процессов переработки полезных ископаемых. Работаете ли вы с золотом, железной или медной рудой, а также с промышленными материалами, такими как цемент и гипс, выбор правильной мельницы может существенно повлиять на вашу производительность, энергопотребление и общую прибыль.
В отрасли используются различные типы мельниц, которые различаются по способу уменьшения размера частиц.
В этом руководстве мы рассмотрим три основных типа мельниц:
- Шаровая мельница
- Мельница самоизмельчения (AG Mill)
- Мельница полусамоизмельчения (SAG Mill)
Определения: Что такое шаровая мельница, мельница самоизмельчения и мельница полусамоизмельчения?
Шаровая мельница
Шаровая мельница представляет собой горизонтально вращающийся барабан, в котором в качестве мелющих тел используются стальные или керамические шары. Шары поднимаются и опускаются, чтобы дробить и измельчать материал внутри цилиндра. Шаровые мельницы могут быть мокрыми или сухими, в зависимости от того, добавляется ли вода в процессе измельчения.
Мельница самоизмельчения (AG mill)
Мельница самоизмельчения (или самоизмельчение) устраняет необходимость в измельчающих телах. Роль измельчающего агента выполняет сама руда. Такие мельницы лучше всего подходят для руд средней твёрдости, где порода может разрушаться под воздействием ударов и истирания.
Мельница полусамоизмельчения (SAG mill)
Мельница полусамоизмельчения (SAG) (сокращение от Semi-Autogenous Grinding Mill) представляет собой гибрид шаровой мельницы и мельницы самоизмельчения (AG). Она использует как руду, так и небольшое количество стальных шаров для повышения эффективности измельчения. Мельницы полусамоизмельчения обычно используются на крупных горнодобывающих предприятиях для первичного измельчения.
Типичные области применения мельниц
Шаровые мельницы, мельницы самоизмельчения и мельницы полусамоизмельчения обладают уникальными преимуществами и подходят для особых условий работы при промышленной переработке полезных ископаемых.
Шаровая мельница
Шаровые мельницы обычно используются на этапах вторичного измельчения после среднего или мелкого дробления. Они широко применяются в циклах тонкого и доизмельчения. Чем дольше работает мельница, тем мельче получается конечный продукт.
- Размер исходного материала: ≤25 мм
- Размер выходного отверстия: 200 меш
Типичные области применения включают шлифование следующих материалов:
- Цементный клинкер, шлак, известняк, керамика, силикаты
- Неметаллические минералы, такие как тальк, каолин, кварц
- Тонкое измельчение перед флотацией металлических руд, таких как золотая руда, железная руда, медная руда, свинцово-цинковая руда
Продажа малых и больших шаровых мельниц Свяжитесь с нами сейчас
AG Mill
Мельницы AG подходят для переработки:
- Руды средней и высокой твердости с низким содержанием глины
- Материалы, которые естественным образом создают хорошую среду для измельчения, такие как железная руда и известняк
- Крупность исходного материала: до 300 мм
Преимущества: Мельницы самоизмельчения позволяют значительно упростить процесс дробления, устраняя необходимость в стадиях среднего и мелкого дробления. Они идеально подходят для технологических схем, где приоритет отдаётся простоте процесса.
При подходящих условиях руды мельницы самоизмельчения обеспечивают более высокую энергоэффективность и более низкие эксплуатационные расходы, чем шаровые мельницы или мельницы полусамоизмельчения.
Продажа мельниц самоизмельчения Свяжитесь с нами сейчас
Мельница полусамоизмельчения
Мельницы полусамоизмельчения являются основным измельчительным оборудованием на большинстве современных крупномасштабных горнодобывающих предприятий, особенно они подходят для руд, содержащих трудноизмельчаемые частицы, такие как крепкие породы и галька.
- Крупность исходного материала: до 300 мм
- Часто заменяет вторичное дробление и часть грубого помола в традиционных схемах «трехстадийное дробление + шаровое измельчение".
- Часто в сочетании с шаровой мельницей для формирования схемы SAB (полуавтогенная + шаровая мельница) это основной процесс переработки золотосодержащей руды, который особенно хорошо подходит для средних и крупных первичных месторождений золота, содержащих средние и твердые породы и сульфидные минералы (например, золотые руды жильного типа и измененные породы).
Продажа мельниц полусамоизмельчения Свяжитесь с нами сейчас
Как работают эти мельницы?
Эффективность измельчения во многом зависит от принципа работы каждого типа мельницы.
Принцип работы шаровой мельницы
При вращении барабана измельчающие тела поднимаются вдоль корпуса и падают на материал внизу. Этот процесс повторяется непрерывно, создавая сильные ударные и истирающие силы, которые измельчают руду.
Посмотрите видео: Шаровая мельница в действии
Материал непрерывно поступает через загрузочную часть и постепенно измельчается за счет повторяющихся ударов и измельчения стальных шариков.
Частицы, соответствующие требованиям по размеру, выгружаются через решетку или сливной люк на разгрузочном конце, а крупные частицы продолжают измельчаться.
Принцип работы мельницы AG
При вращении мельницы более крупные куски породы поднимаются и падают, дробя более мелкие частицы. В то же время трение и удары между фрагментами руды способствуют дальнейшему измельчению материала.
Посмотрите видео: мельница самоизмельчения, работающая на самоизмельчающейся руде
Сырая руда, часто представляющая собой смесь крупных и мелких частиц, подается непосредственно в барабан. Подъемные футеровки внутри мельницы помогают поднимать и опускать крупные куски для измельчения. Мелкие частицы выгружаются через выпускное отверстие, а более крупные частицы остаются в мельнице для дальнейшей переработки.
Принцип работы мельницы полусамоизмельчения
Мельница полусамоизмельчения использует саму руду для первичного измельчения, как и мельница самоизмельчения, но также включает в себя небольшой процент стальных шаров (обычно 3–15 % от объема мельницы) для повышения производительности.
Эта установка позволяет измельчать «частицы критического размера" — те, которые слишком трудно разрушить естественным путём, но слишком велики для выгрузки. Благодаря добавлению мелющих тел мельницы полусамоизмельчения поддерживают производительность и повышают качество помола.
Посмотрите видео: дробление трудноизмельчаемых частиц в мельнице полусамоизмельчения
Руда и шары загружаются одновременно. При вращении мельницы происходит взаимодействие руды с рудой и шаров с рудой, создавая двойную среду измельчения, которая обеспечивает максимальную эффективность.
Основные структурные различия
Понимание внутренней конструкции различных типов мельниц, особенно мельниц полусамоизмельчения, шаровых мельниц и мельниц самоизмельчения, имеет важное значение для выбора правильного решения по измельчению.
1. Размер барабана
| Тип мельницы | Размеры барабана | Цель |
| Шаровая мельница | Длинный и узкий (большое соотношение длины к диаметру) | Идеально подходит для тонкого помола, где более длительное время удерживания улучшает измельчаемость |
| мельница самоизмельчения / мельница полусамоизмельчения | Короткий и широкий (большой диаметр) | Позволяет обрабатывать крупногабаритный материал, подходит для грубого помола. |
Шаровые мельницы имеют компактный диаметр, но большую длину. Такая удлинённая конструкция способствует постепенному уменьшению размера частиц в процессе непрерывного измельчения.
Напротив, мельницы полусамоизмельчения и самоизмельчения проектируются с огромным диаметром — часто более 12 метров — чтобы поднимать крупные куски руды на большую высоту для мощных столкновений.
2. Материалы подкладки
Футеровки шаровых мельниц
В шаровых мельницах используются различные типы футеровки, подходящие для различных условий измельчения и рабочих сред.
- Футеровки из стали с высоким содержанием марганца : известны высокой твердостью и хорошей износостойкостью, идеально подходят для измельчения твердых и абразивных руд.
- Резиновые футеровки : идеально подходят для мокрого шлифования, снижения шума и работы в коррозионных средах. Однако они могут оказаться неэффективными в условиях сильных ударов или высоких температур.
- Алюмооксидные (керамические) футеровки : предназначены для сверхтонкого помола. Эти футеровки обладают высокой износостойкостью и химической инертностью, что гарантирует чистоту продукта и минимальное загрязнение.
Футеровки мельниц AG/SAG
В мельницах самоизмельчения (AG) и полусамоизмельчения (SIG) обычно используются футеровки из высокохромистого чугуна (HCI) или легированной стали. Эти материалы обладают исключительной твёрдостью и износостойкостью, способны выдерживать высокие ударные нагрузки и сильный износ, вызванный крупными кусками руды.
Ключевой конструктивной особенностью футеровок мельниц полусамоизмельчения (ПСИ) и самоизмельчения (АГ) является наличие высоких и прочных подъёмников. Эти подъёмники являются важнейшими компонентами футеровочной системы, предназначенными для подъёма и каскадного перемещения руды (и мелющих тел в мельницах ПСИ) во время вращения для максимальной эффективности измельчения.
3. Система привода
Шаровые мельницы, мельницы самоизмельчения (AG) и мельницы полусамоизмельчения (SAG) используют мощные электродвигатели для привода вращающегося барабана. Однако их трансмиссионная конструкция и потребляемая мощность существенно различаются.
Система привода шаровой мельницы
Трансмиссия шаровой мельницы обычно использует конфигурацию зубчатой передачи, в которой электродвигатель приводит в движение барабан через понижающий механизм.
Электродвигатель → Редуктор → Шестерня → Венцовая шестерня → Барабан мельницы
- Такая установка распространена в шаровых мельницах среднего и малого размера.
- Мощность шаровых мельниц малого и среднего размера составляет от сотен киловатт до нескольких мегаватт (МВт), а крупные многобункерные шаровые мельницы могут достигать более 10 МВт (например, крупные сырьевые мельницы в цементной промышленности).
Системы привода мельниц AG/SAG
В мельницах самоизмельчения (AG) и полусамоизмельчения (SAG) используются две основные конфигурации привода:
- Безредукторный кольцевой двигатель (ГРМ) : наиболее распространённое решение. Ротор двигателя крепится непосредственно к корпусу мельницы, что исключает необходимость в зубчатой передаче. Эта система обеспечивает чрезвычайно высокий пусковой крутящий момент и упрощает механическую конструкцию.
- Двойной привод : мощные частотно-регулируемые электродвигатели (ЧРП) приводят в движение коронную шестерню через два независимых комплекта шестерен. Такая конфигурация распределяет нагрузку и повышает надежность системы в тяжелых условиях эксплуатации.
Потребляемая мощность мельниц самоизмельчения (AG) и полусамоизмельчения (SAG) обычно превышает 10 МВт, а крупные проекты обычно оснащаются установками мощностью более 20 МВт (максимум превышает 40 МВт). Для работы при высоких ударных нагрузках и обеспечения безопасного останова необходимы частотно-регулируемые приводы (ЧРП) и специальные тормозные системы.
Примечание : на приводы измельчительных мельниц приходится более 50% общего потребления энергии на обогатительной фабрике, что делает их одним из самых важных энергоемких компонентов.
Резюме: Сравнение трех мельниц
| Особенность | Шаровая мельница | мельница АГ | мельница полусамоизмельчения |
| Мелющие тела | Стальные шарики / Керамические шарики | Сама руда как средство массовой информации | Руда + Стальные шарики |
| Механизм шлифования | Удар + истирание | В первую очередь удар с большой высоты | Удар с большой высоты + удар стальным шариком |
| Размер подачи/выгрузки | Подача ≤25 мм, Выпуск 0,074–0,89 мм | Подача до 300 мм, разгрузка 0,5–5 мм | Подача до 250 мм, разгрузка 1–3 мм |
| Потребление энергии | Середина | Низкий | Высокий |
| Стоимость оборудования | Низкий | Средний–высокий | Высокий |
| Сложность обслуживания | Низкий | Середина | Высокий |
| Типичные применения | Цемент, угольный порошок, керамика | Однородные руды средней твердости | Золото, медь, крупномасштабная добыча |
Какая мельница подойдет именно Вам?
- Выбирайте шаровую мельницу, если размер исходного сырья небольшой (≤25 мм), требуемый размер продукта составляет 0,074–0,089 мм или технологический процесс должен охватывать широкий диапазон типов руды.
- Выбирайте мельницу самоизмельчения, если ваша руда подходит для самоизмельчения (средней твердости, с низким содержанием глины) и вы хотите минимизировать эксплуатационные расходы (отсутствие расхода среды).
- Выбирайте мельницу полусамоизмельчения, если вы перерабатываете сложные или крепкие руды и готовы вложить больше средств на начальном этапе для упрощения общей технологической схемы.
Нужна помощь в выборе подходящей мельницы?
Наши специалисты FTM Machinery помогут вам подобрать оптимальное решение для измельчения, оптимизировать параметры вашей мельницы и окажут вам поддержку на всех этапах — от проектирования до производства. Давайте обсудим ваш проект. Проконсультируйтесь с нашим инженером .
