تاثیر شکل مقطع میله بر سینتیک خردایش در آسیای میله ای خشک آزمایشگاهی

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترا، گروه مهندسی معدن، دانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود

2 دانشیار، گروه مهندسی معدن، دانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود

3 دانشیار، مرکز تحقیقات مواد معدنی، دانشگاه کوئینزلند، استرالیا

چکیده

با توجه به مکانیزم‌های تماس واسطه خردایش با مواد معدنی که می‌تواند به صورت تماس‌های نقطه‌ای، خطی و سطحی رخ ‌دهد، شکل واسطه‌ خردایش به صورت مستقیم بر تولید محصول با ابعاد مشخص و مصرف انرژی تاثیر می‌گذارد. علیرغم مطالعات زیادی که بر روی تاثیر شکل واسطه خردایش بر سینتیک آسیاکنی در آسیاهای گلوله‌ای انجام شده است، در خصوص آسیاهای میله‌ای به عنوان یکی از تجهیزات آسیاکنی که همچنان در صنعت فرآوری مورد استفاده‌اند، کار قابل توجهی انجام نشده است. در این مقاله، مقایسه‌ سینتیک فرآیند آسیاکنی در آسیای میله‌ای با استفاده از واسطه خردایش متداول (میله‌ ساده) و میله‌هایی با سطح مقطعی با شکل هندسی متفاوت (میله‌ی شیاردار) با توجه به درصد پرشدگی خوراک مورد بررسی قرار گرفته است. تغییرات سینتیک خردایش با توجه به انرژی ویژه برای واسطه‌های خردایش و مواد معدنی مورد استفاده در آزمایش‌ها بررسی شد. نتایج نشان داد که درصد تولید ذرات کوچکتر از 90 میکرون و درصد ناپدید شدن ذرات بزرگتر از 2 میلی‌متر نسبت به انرژی ویژه در سطح پرشدگی خوراک 100% برای میله‌های ساده بیشتر از میله‌های شیاردار است. با کاهش درصد پرشدگی، به میزان 80% برای میله‌های شیاردار که معادل با 100% پرشدگی از میله‌های ساده است، سینتیک آسیاکنی برای میله‌های شیاردار افزایش یافت. نتایج این تحقیق نشان داد که تغییر شکل واسطه خردایش مکانیزم خردایش در آسیای میله‌ای را تغییر نداد.اگرچه مزیت عملیاتی استفاده از واسطه شیاردار می‌تواند در تولید کمتر ذرات نرمه (زیر 90 میکرون) در مقایسه با واسطه خردایش ساده باشد که در فرآیندهایی که ذرات نرمه نامطلوب‌اند، به عنوان یک گزینه مد نظر قرار می‌گیرد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The Effect of Rod Cross-Sectional Shape on Grinding Kinetics in Laboratory Dry Rod Mill

نویسندگان [English]

  • M. Khani Khereshki 1
  • M. Karamoozian 2
  • M. Yahyaei 3
1 Ph.D candidate in Mineral Processing, Dept. of Mining, Petroleum and Geophysics Faculty, Shahrood University of Technology, Shahrood, Iran
2 Associate Professor, Dept. of Mining, Petroleum and Geophysics Faculty, Shahrood University of Technology, Shahrood, Iran
3 Associate Professor, University of Queensland, Sustainable Minerals Institute, Julius Kruttschnitt Mineral Research Centre (SMI-JKMRC), Australia
چکیده [English]

The effects of grinding media shape and charge filling on grinding kinetics were investigated in dry rod milling. Two shapes of grinding media (simple and grooved rods) were assessed.The results showed that the production rate of particles smaller than 90 microns and the disappearance rate of particles larger than 2 mm for simple rods were higher than the grooved rods. Also with decreasing the mill filling from 100 to 80% for grooved rods, the grinding kinetics rate was increased. The results showed that the grinding media shape did not change the grinding mechanism in rod mill. However, the operational advantage of using grooved media was in the production of less fine particles compared to the simple grinding media.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Kinetics
  • Rod mill
  • Grinding media shape
  • Power draw
  • Fines

مراجع

[1] Shi, F. (2004). “Comparison of grinding media—Cylpebs versus balls”. Minerals Engineering, 17(11): 1259-1268.
[2] Lameck, N., and Moys, M. (2006). “Effects of media shape on milling kinetics”. Minerals Engineering, 19(13): 1377-1379.
[3] Cuhadaroglu, D., Samanli, S., and Kizgut, S. (2008). “The effect of grinding media shape on the specific rate of breakage”. Particle & Particle Systems Characterization, 25(5-6): 465-473.
[4] Simba, K. P., and Moys, M. H. (2014). “Effects of mixtures of grinding media of different shapes on milling kinetics”. Minerals Engineering, 61: 40-46.
[5] von Krüger, F., Donda, J., Drummond, M., and Peres, A. (2000). “The effect of using concave surfaces as grinding media”. Developments in Mineral Processing, 13: C4-86-C84-93.
[6] Kelsall, D., Stewart, P. S., and Weller, K. (1973). “Continuous grinding in a small wet ball mill.Part V.A study of the influence of media shape”. Powder Technology, 8(1): 77-83.
[7] Ipek, H. (2006). “The effects of grinding media shape on breakage rate”. Minerals Engineering, 19(1): 91-93.
[8] Rowland, C., and Kjos, D. M. (1980). “Rod and ball mills”. In: Mular, A. L., and Bhappu, R. B. (Eds.), Mineral Processing Plant Design, AIME, 239-278.
[9] Tavares, L. M., de Carvalho,‌ R. M., and Guerrero, J. C. (2012). “Simulating the Bond rod mill grindability test”. Minerals Engineering, 26: 99-101.
[10] Wills, B. A., and Finch, J. (2015). “Wills’ mineral processing technology: an introduction to the practical aspects of ore treatment and mineral recovery”. Butterworth-Heinemann, pp. 512.
[11] Zhou, Y., Xu, B. H., Yu, A.-B., and Zulli,‌ P. (2002). “An experimental and numerical study of the angle of repose of coarse spheres”. Powder Technology, 125(1): 45-54.
[12] Shi, F., and Kojovic, T. (2007). “Validation of a model for impact breakage incorporating particle size effect”. International Journal of Mineral Processing, 82(3): 156-163.
[13] King, R. P. (2001). “Modeling and Simulation of Mineral Processing Systems”. Butterworth-Heinemann, pp. 403.

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 11 اسفند 1398
  • تاریخ بازنگری: 17 تیر 1399
  • تاریخ پذیرش: 09 آذر 1399

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار