New laboratory scale Grinding method to predict energy and the feed grindability of mill of Sarcheshmeh Copper Complex

محورهای موضوعی : فصلنامه شبیه سازی و تحلیل تکنولوژی های نوین در مهندسی مکانیک

محمد رزانی ¹ (عضو هیات علمی دانشگاه کار- دانشجویی دکتری مکانیک دانشگاه تهران)
ابوالفضل معصومی ² (عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه تهران)
مسعود رضایی زاده ³ (عضو هیئت علمی بخش مکانیک دانشگاه تحصیلات تکمیلی و فن آوری پیشرفته کرمان)
محمد نوع پرست ⁴ (عضو هیئت علمی دانشکده معدن دانشگاه تهران)

تاریخ دریافت : 1395/04/19 تاریخ پذیرش : 1396/01/27 تاریخ انتشار : 2017/02/01

کلید واژه: Laboratory semi-autogenous, Energy Grindability, Particle size and Feed hardness,

چکیده مقاله :

One of the factors which are usually difficult to be measured in mills is the grindability and distribution of feed under real situation and in a short time. In the condition of achieving a fast and convenient way to determine these parameters, the proper relationship between energy, hardness and particle size distribution can be obtained. Feed hardness is one of the most important factors in grinding of minerals in mineral-processing process, and this parameter depends on factors, such as the mechanical properties of minerals and collision conditions. The efficient use of energy during grinding of minerals in mills is one of the main objectives of this research. This research tried to provide an experimental method based on real collision conditions in a mill. Nowadays, SAG design test is used for evaluation of grinding circuit in the time of change in feed particle size distribution, size of the ball and the speed of mill, and for the prediction of energy required for complete grinding in AG and SAG mills. In this study, a new SAG design test for measuring the amount of specific energy and feed grindability was suggested and the effect of various parameters on product size distribution and hardness results was assessed. Results show the deviation of the A×b estimated by new method with values of drop weight tests were less than 1.9 percent. This new model can also be used to accurately predict the specific energy and particle size distribution..

چکیده انگلیسی:

از جمله عواملی که معمولا در آسیاها اندازه‌گیری آن دشوار می‌باشد، تعیین قابلیت خردایش خوراک و توزیع ابعاد به صورت واقعی و در زمان کوتاه است. در صورت دستیابی به راه حلی سریع و مناسب جهت تعیین این پارامترها می‌توان رابطه‌ای مناسب بین انرژی و سختی و دانه‌بندی پیدا نمود. سختی خوراک یکی از عوامل بسیار موثر در خردایش مواد معدنی در فرآیند فرآوری مواد معدنی می‌باشد و این پارامتر به عواملی نظیر خواص مکانیکی مواد معدنی و شرایط برخورد وابسته است. استفاده بهینه از انرژی جهت خردایش مواد معدنی در آسیاها از اهداف اصلی این تحقیق می‌باشد. در این تحقیق سعی بر این است که مدلی تجربی مبنی بر شرایط برخورد واقعی در آسیا ارائه گردد. امروزه از آزمون آسیای نیمه خودشکن آزمایشگاهی جهت بررسی شرایط مدار خردایش در زمان تغییر توزیع دانه بندی خوراک، اندازه گلوله و سرعت آسیا و تخمین انرژی لازم برای خردایش کامل در آسیای خودشکن و نیمه خودشکن، استفاده می‌شود. در این تحقیق یک آزمون آسیای نیمه خودشکن جدید جهت اندازه‌گیری انرژی و قابلیت خردایش خوراک، پیشنهاد شده و اثر پارامترهای مختلف بر دانه بندی و سختی خوراک بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهد تفاوت عدد سختی (A×b) بدست آمده از روش پیشنهادی جدید و آزمون بار افتان استاندارد 9/1 درصد است. همچنین با استفاده از روش پیشنهادی جدید می‌توان انرژی لازم جهت خردایش و دانه‌بندی محصول را با دقت بالایی تخمین زد.  

منابع و مأخذ:

[1] Bond F. C., Crushing and grinding calculations. Br. Chem. Eng. vol. 6, 1961, pp. 378–385.

[2] Amelunxen P., Berrios P., Rodriguez E., The SAG grindability index test. Miner. Eng. vol. 55, 2014, pp. 42–51.

[3] Bourgeois F. S., Banini G. A., A portable load cell for in-situ ore impact breakage testing. Int. J. Miner. Process, vol. 65, 2012, pp. 31–54.

[4] Abel F., Rosenkranz F. J., Kuyumcu H. Z., Stamped coal cakes in coke making technology Part 1— A parameter study on stampability. Iron Mak. Steelmak, vol. 65, 2009, pp. 321–326.

[5] Dobby G., Bennett C., Kosick G. Advances in SAG Circuit Design and Simulation Applied to the Mine Block Model. In Proceedings of the International Conference on Autogenous and Semi-Autogenous Grinding Technology, vol. 4, 2001, pp. 221–234.

[6] Bennett C., Dobby G. S., Kosick G., The keys to effective production forecasting and SAG circuit optimization,In Proceedings of the International Conference on Autogenous and Semi-Autogenous Grinding Technology, vol. 1, 2001, pp. 289–300, 2001.

[7] Kosick G., Dobby G., Bennett C., CEET (Comminution Economic Evaluation Tool) for Comminution Circuit Design and Production Planning. In Proceedings of 2001 SME Annual Meeting, Denver, CO, USA, 2001, pp. 26–28.

[8] Morrison R. D., Using DEM to model ore breakage within a pilot scale SAG mill, Minerals Engineering, vol. 17, 2004, pp. 1117–1124.

[9] Morrell S., Predicting the overall specific energy requirement of crushing, high pressure grinding roll and tumbling mill circuits, Minerals Engineering, vol. 22, 2009, pp. 544–549.

[10] Matthew D., Sinnott D., Is media shape important for grinding performance in stirred mills? Minerals Engineering, vol. 24, 2010, pp. 138–151.

[11] Powell M. S., Cleary W., Understanding fine ore breakage in a laboratory scale ball mill using DEM, Minerals Engineering, vol. 24, 2011, pp. 352–366.

 [12]        Morrell S., Predicting the specific energy of autogenous and semi-   autogenous mills from small diameter drill core samples, Minerals Engineering, vol. 17, 2003,  pp. 447–451.

[13]         Shi F., Comparison of grinding media – Cylpebs Verus Balls. Minerals Engineering, vol. 17, 2004, pp. 1259-1268.

[14]         Tavares L. M., Analysis of particle fracture by repeated stressing as damage accumulation. Powder Technology, vol. 190, 2009, pp. 327-339.

[15]         Khumalo N., Glasser D., Hildebrandt D., Hausberger B., Kauchali S., The application of the attainable region analysis to comminution. Chemical Engineering Science, vol. 61, 2006, pp. 5969–5980.

[16]         Barrios G., Carvalho R., Tavares L. M., Modeling breakage of monodispersed particles in unconfined beds. Minerals Engineering, vol. 24, 2011, pp. 308-318.

[17]         Genc O., Ergun S. L., Benzer A. H., Analysis of single particle impact breakage characteristics of raw and HPGR-crushed cement clinkers by drop weight testing. Powder Technology, vol. 25, 2014, pp. 37-45.

 [18] Napier-Munn T. J., Morrell S., Morrison R. D., Kojovic T., Mineral Comminution Circuits Their Operation and Optimisation, JKMRC Monograph Series, 1996.

[19] Rezaeizadeh M., Fooladi M M. Powell M. S., Weerasekara N. S., An experimental investigation of the effects of operating parameters on the wear of lifters in tumbling mills, Minerals Engineering, vol. 23, 2010, pp. 558-562.

[20] Tavares, L. M., Carvalho R., Guerrero J. C., Simulating the Bond rod mill grindability test. Miner. Eng. vol. 26, 2012, pp. 99–101.

[21] Razani M., Masomi M., Rezaeizadeh M., Investigation wear lifter impacts on SAG mill grindability using experimental and numerical methods. International Conference on research in science and technology, Malaysia, 2015.

[22] Tavares L.M., Carvalho R., Impact work index prediction from continuum damage model of particle fracture. Miner. Eng. vol. 20, 2007, pp. 1368–1375.