Як тип руди впливає на знос молольних куль

Молольні кулі працюють у надзвичайно агресивному середовищі, але далеко не всі руди однаково впливають на їхній ресурс. На практиці одна й та сама партія куль може демонструвати суттєво різний рівень зносу залежно від мінералогічного складу руди, її абразивності, твердості та умов помолу.

Саме тому під час оцінки якості молольних куль важливо враховувати особливості матеріалу, що подрібнюється.

Під час роботи молольні кулі зазнають кількох видів руйнування:

• абразивного зносу;
• ударного зносу;
• корозійно-абразивного зносу;
• втомного руйнування поверхні.

Частка кожного механізму залежить від типу руди, параметрів пульпи та режиму роботи млина.

Залізні руди 

Для багатьох залізорудних підприємств характерна наявність кварцу – одного з найбільш абразивних мінералів, що входять до складу руд.

Кварц має твердість 7 за шкалою Мооса, тому його присутність суттєво впливає на швидкість зношування молольних тіл.

Наслідки:

• інтенсивне стирання поверхні куль;
• поступове зменшення їхнього діаметра;
• переважання абразивного механізму зносу.

У багатьох випадках спостерігається відносно рівномірний знос без інтенсивного руйнування поверхні.

Мідні руди

Мідні руди часто містять:

• кварц;
• пірит;
• халькопірит;
• магнетит.

У таких умовах знос молольних куль набуває комплексного характеру.

Окрім абразивного впливу, у присутності сульфідних мінералів та кисню можуть посилюватися електрохімічні процеси, що прискорюють корозійно-абразивний знос сталевих куль.

Це може призводити до:

• прискореної корозії;
• появи локальних пошкоджень поверхні;
• збільшення загальної витрати молольних тіл.

Саме тому на багатьох міднозбагачувальних фабриках спостерігається підвищений рівень зносу куль порівняно з умовами, де переважає лише абразивний механізм.

Золотовмісні руди

Золоті родовища суттєво відрізняються за мінералогічним складом. Проте багато золотовмісних руд характеризуються високим вмістом кварцу.

У таких умовах:

• зростає абразивний знос;
• збільшується навантаження на поверхневий шар кулі;
• особливого значення набуває твердість робочої поверхні.

Для ефективної роботи часто необхідно забезпечити оптимальний баланс між твердістю та ударною в'язкістю матеріалу куль.

Руди з високим вмістом магнетиту

Магнетит зазвичай має нижчу абразивність порівняно з кварцом. Тому магнетитові руди з невисоким вмістом кварцу часто спричиняють менший абразивний знос молольних куль.

У таких умовах:

• швидкість стирання може бути нижчою;
• зростає роль ударного навантаження;
• важливішою стає стійкість до утворення тріщин.

У деяких випадках надмірно тверді кулі можуть демонструвати гірші результати через підвищену схильність до крихкого руйнування.

Вплив крупності живлення

На довговічність куль впливає не лише склад руди. Важливе значення має розмір матеріалу, що надходить у млин. Чим більша крупність живлення:

• тим вищі ударні навантаження;
• тим більший ризик утворення мікротріщин;
• тим вищі вимоги до ударної в'язкості сталі.

Саме тому однакові кулі можуть по-різному працювати навіть на підприємствах, що переробляють подібну за складом руду.

Також, важливу роль також відіграють:

• pH пульпи;
• вміст розчиненого кисню;
• густина пульпи;
• швидкість обертання млина;
• ступінь його заповнення;
• співвідношення куль різних діаметрів.

На практиці не існує марки сталі, яка була б однаково ефективною для всіх типів руд і режимів помелу.

Для високоабразивних руд критично важливими є:

• твердість;
• зносостійкість поверхні.

Для умов із високими ударними навантаженнями більшого значення набувають:

• ударна в'язкість;
• однорідність структури;
• стійкість до утворення та розвитку тріщин.

Тому ефективність молольних куль доцільно оцінювати лише в конкретних умовах експлуатації.

Отже, ресурс молольних куль визначається не тільки якістю їх виготовлення. Значний вплив мають мінералогічний склад руди, її абразивність, крупність живлення, характеристики пульпи та режим роботи млина.

Під час вибору молольних куль важливо враховувати особливості конкретного родовища та технології збагачення. Рішення, яке демонструє високі результати на магнетитових рудах, може виявитися менш ефективним під час помолу  кварцовмісних або сульфідних руд.

Саме тому сучасний підхід полягає не у виборі «найтвердішої» кулі, а у підборі молольного середовища відповідно до конкретних умов подрібнення.