Самоизмельчение

САМОИЗМЕЛЬЧЕНИЕ (а. self-grinding, self-milling; н. autogene Zerkleinerung, Autogenmahlung; ф. autoreduction; и. autodes- menuzamiento, autotrituracion, autopulverizacion) — процесс сокращения крупности материалов в измельчительных аппаратах без применения специальных измельчающих тел (шары, стержни и др.). Первые промышленные испытания процесса самоизмельчения проведены в 1907 на руднике близ Йоханнесбурга в ЮАР, где в качестве измельчающей среды в барабанной мельнице использовались крупные куски золотосодержащей кварцевой руды.

Самоизмельчение начало внедряться в схемы рудоподготовки в 1950-62 и получило распространение в CCCP, США, Канаде, Швеции, Австралии, Норвегии, ЮАР, ФРГ, Финляндии, Турции и других странах. В 1984 за рубежом на предприятиях чёрной и цветной металлургии работало около 400 промышленных мельниц первичного самоизмельчения и полусамоизмельчения.

Различают несколько видов самоизмельчения. Рудное первичное самоизмельчение — измельчение в барабанных мельницах с увеличенной траекторией движения материала, создаваемой за счёт применения футеровки с высокими лифтерами, при крупности исходного питания 250-350 мм, иногда 500-600 мм без дробления. Полусамоизмельчение — первичное самоизмельчение с подгрузкой 3-12% от объёма барабана мельницы крупными стальными шарами с целью компенсации недостатка крупных кусков руды в исходном питании и для предотвращения образования в мельнице фракций "критической крупности", т.е. слишком крупных, чтобы быть раздробленными крупными кусками руды, и слишком мелких, чтобы выполнять функции измельчающих тел. Первичное самоизмельчение (рудное и полусамоизмельчение) совмещает в себе операции среднего мелкого дробления и измельчения, обеспечивая упрощение схемы рудоподготовки, снижение капитальных затрат, повышение производительности труда, сокращение расхода стальных измельчающих тел, улучшение селективности раскрытия и в большинстве случаев повышение извлечения полезных компонентов. Недостаток первичного самоизмельчения — повышенный в 1,2-1,3 раза, по сравнению со стандартной рудоподготовкой, удельный расход электроэнергии. Первичное самоизмельчение осуществляется как в замкнутом, так и в открытом циклах измельчения с последующим шаровым или рудногалечным измельчением, иногда в одну стадию до конечной крупности.

Рудогалечное самоизмельчение — измельчение в обычных барабанных мельницах, где измельчающими телами служат куски руды (рудная галя) определённой крупности. Рудногалечное самоизмельчение обеспечивает снижение удельного расхода шаров и электроэнергии, улучшение показателей обогащения, но вызывает снижение удельной производительности мельниц и введение дополнительных операций по выделению и дозировке рудной гальки. Наиболее эффективно применение рудногалечного самоизмельчения при тонком помоле, т.к. в этом случае разница в производительностях между шаровым и рудногалечным измельчением становится минимальной. Рудногалечное самоизмельчение используется на второй и третьей стадиях и при доизмельчении концентратов. Сухое самоизмельчение в барабанных мельницах в горнорудной промышленности не нашло практического применения из-за необходимости подсушки влажных руд и используется крайне редко при самоизмельчении нерудных стройматериалов.

Полное рудное самоизмельчение (измельчение без применения стальных мелющих тел по всей схеме рудоподготовки) позволяет в отдельных случаях при переработке вязких глинистых руд снизить удельные энергозатраты до уровня показателей стандартной рудоподготовки (дробление и шаровое измельчение).

Струйное самоизмельчение — процесс сокращения крупности в специальных аппаратах с неподвижной помольной камерой за счёт высокоскоростного соударения частиц измельчаемого материала под действием газообразного энергоносителя (сжатый воздух, пар, газ). Ввиду повышенных в 2-2,5 раза удельных энергозатрат струйное самоизмельчение применяется ограниченно при необходимости получения тонких и сверхтонких продуктов при их высокой степени чистоты, а также в случаях, когда повышенные затраты на измельчение компенсируются полученным технологическим эффектом. Обычно струйное самоизмельчение используют для приготовления металлических, графитовых и других порошков, силикагелей, пластмасс, ядохимикатов, фармацевтических средств и т.д.

В CCCP самоизмельчение широко применяется при переработке алмазо- и золотосодержащих, железных, вольфрам-молибденовых, редкометалльных, полиметаллических руд, горно-химического сырья и других материалов.