СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИКИ И ЭНЕРГЕТИКИ ПЛАНЕТАРНОГО ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ОТВАЛЬНОГО МЕДЕПЛАВИЛЬНОГО ШЛАКА И ГРАНУЛИРОВАННОГО ШЛАКА СВИНЦОВОЙ ПЛАВКИ

Аннотация

В работе проведено сравнительное исследование кинетики и энергетики планетарного измельчения отвального медеплавильного шлака и гранулированного шлака свинцовой плавки, различающихся структурным состоянием и физико-механическими свойствами. Измельчение осуществляли в планетарной шаровой мельнице Fritsch Pulverisette 5 при варьировании времени помола, степени заполнения барабана материалом и массового соотношения «шары: материал». Гранулометрический состав продуктов определяли методом лазерной дифракции, а морфологию частиц исследовали методом сканирующей электронной микроскопии. Установлено, что отвальный медеплавильный шлак с плотной фаялит-магнетитовой матрицей характеризуется более высокой твёрдостью и индексом работы Bond и измельчается медленнее, причём после 10 мин помола наблюдается выраженное замедление процесса. Гранулированный шлак вследствие преимущественно стекловидной структуры и наличия закалочных трещин разрушается преимущественно хрупко и достигает требуемой дисперсности при существенно меньших энергетических затратах. Анализ влияния технологических факторов показал следующую последовательность их значимости: время помола > массовое соотношение «шары : материал» > степень загрузки барабана. По результатам Парето-анализа определены рациональные области дезинтеграции: 15–16 кВт·ч/т при D₅₀ ≈ 80 мкм для медеплавильного шлака и 8–10 кВт·ч/т при D₅₀ ≈ 40–50 мкм для гранулированного шлака. Результаты СЭМ-анализа подтвердили различие механизмов разрушения исследуемых материалов. Установленные закономерности демонстрируют необходимость индивидуального выбора режимов измельчения с учётом структурных особенностей каждого типа шлакового сырья. Полученные результаты могут быть использованы при выборе рациональных параметров рудоподготовки и разработке энергоэффективных технологических схем переработки металлургических шлаков.