Continuamos observando el proceso de molienda de minerales en molinos de bolas utilizando bolas de molienda de acero. En esta publicación, consideraremos un experimento, cuyos resultados revelan de manera muy informativa el mecanismo de molienda. En otras palabras, trataremos de entender cómo la molienda de partículas de roca en molinos de bolas ocurre en etapas.
La naturaleza del efecto mecánico de las bolas de molienda de acero en el mineral se determina utilizando marcadores de plomo. En el curso del trabajo experimental, las partículas de plomo se cargaron junto con el mineral en la cámara de trabajo del molino de bolas del laboratorio. En ciertos intervalos de la operación del molino, se extrae el material abrasivo, la liberación de marcadores de plomo se llevó a cabo por gravedad utilizando una bandeja de lavado o una mesa de concentración. Por lo tanto, fue posible secuenciar el cambio en la forma y el tamaño de los marcadores, así como los rastros de deformación en ellos. En base a esto, se estudió en detalle la secuencia del proceso de molienda.
Los estudios se llevaron a cabo en un molino de bolas de laboratorio con un diámetro de tambor de 42 cm y una longitud de 52 cm. La velocidad de rotación del tambor es de 20 rpm, que corresponde al modo de operación en cascada del molino. El volumen de la cavidad de trabajo es de 0,07 m3. El diámetro de las bolas de molienda de carga varía de 10 cm a 20 cm. La carga de bolas por el volumen de la cámara de trabajo es del 45-50%.
Como muestra triturada inicial, se utilizó mineral de oro de cuarzo con un tamaño de menos de -7 mm, el volumen de una sola muestra fue de 15 kg, a los que se agregaron marcadores de plomo de forma cuadrada de 4×4 mm con un espesor de aproximadamente 0,5 mm.
Los marcadores de plomo, debido a su alta densidad, en el período inicial de operación del molino se encuentran en la parte inferior de la cavidad de trabajo. Las bolas de molienda en el molino se enrollan sobre ellas y se enrollan en placas y escalas.
En el período inicial (2 horas de operación del molino), se despliegan (aplanan) y debido al aclareo adquieren mayores dimensiones a lo largo de sus lados. Debido a que el rendimiento de grandes fracciones es de hasta el 70%. Cuando los marcadores alcanzan un grosor inferior a 0,3 mm, se separan de la parte inferior del tambor del molino. Como resultado, caen en la zona de retorno de la bola (la clasificación natural de las bolas de molienda en el molino bajo la acción de varias fuerzas y levantadores de revestimiento). En esta zona, experimentan las fuerzas de rotación alrededor del eje de su plano. Como resultado, su grosor total aumenta. Los marcadores se sumergen nuevamente en el fondo del molino. Luego, bajo la influencia de la presión de las bolas de molienda sobre ellos, se doblan dos o incluso tres veces. Se reanuda el proceso de desplegarlos con bolas de molienda en escamas.
A medida que las partículas se aplanan, a pesar de su aumento de tamaño en longitud y anchura, tienen una disminución en la tosquedad hidráulica. En el proceso de despliegue de partículas, se presiona una gran cantidad de material de grano delgado en su superficie. Después de doblar las escamas, hay un proceso repetido de desplegar los marcadores y presionar material de grano delgado en ellos en la superficie formada nuevamente. Como resultado, se forma un “sándwich” de varias capas a partir de escamas recién formadas. Como resultado, bajo presión, partículas relativamente grandes se desmoronan en pequeñas escalas.
Al mismo tiempo, están separados no solo a lo largo de la línea de ruptura por escombros, sino también a lo largo de las capas acumuladas del pliegue de las escamas. Esto puede explicar la molienda simultánea de marcadores en pequeñas partículas delgadas en las últimas horas de funcionamiento del molino.
El material triturado con sangría en una de las superficies de los marcadores es una señal adicional de que el material de plomo se mueve a lo largo del fondo del molino deslizándose, pero no rodando. En el lado opuesto, no se observa el material triturado. Sangrías en la superficie de muchos marcadores, las partículas del elemento útil muestran que las partículas de alta densidad se están hundiendo en el fondo del molino. Todo lo anterior indica la existencia de estratificación (separación en capas) del material destructible por densidad.
Debido a su alta densidad, las partículas de plomo y oro se localizan directamente en la superficie de trabajo del molino de bolas, mientras que dependiendo del grosor están dispuestas en sectores donde las partículas más gruesas están en los sectores inferiores, y las delgadas son más altas. Todos los resultados del trabajo indican la existencia de estratificación del material siendo destruido por la densidad. La destrucción de marcadores de plomo y oro se produce como resultado de la hendidura secuencial del material triturado. La deformación de los marcadores se produce en la siguiente secuencia:
- marcadores rodantes con bolas de molienda y material de grano grueso a escamas delgadas;
- hendidura de material de grano fino en la superficie de los marcadores;
- plegándose en forma de U de escamas atrapadas en la región de bolas que giran opuestamente;
- re-rodar;
- Ruptura de marcadores repetidamente doblados y enrollados en pequeñas partículas.
Por lo tanto, podemos suponer que estas etapas de destrucción también son características de las partículas del material triturado. Este experimento muestra que para una máxima eficiencia de molienda, además de un conjunto de cuerpos de molienda correctamente seleccionados, es necesario observar estrictamente las condiciones tecnológicas: la densidad del drenaje del molino, la cantidad de mineral en la alimentación, la velocidad de rotación del molino, etc.
