Estimation of the wear rate associated with ball mill of Mahd Ad Dahab Gold Mine, Saudi Arabia (KSA)

Abstract

Purpose. This study aims to estimate the wear of the middle chrome grinding balls in both dry and wet grinding media. The selected ball mill for this study is located at Mahd Ad Dahab Gold Mine, Saudi Arabia. Methods. The amount of wear is determined based on the decrease in the balls weight with respect to grinding time. Findings. The results show that, the loss in the balls weight is proportionally related to their diameters. Also, the amount of wear is reduced by almost 12% when using wet grinding than dry medium. Originality. This study provides a methodology to evaluate the performance efficiency of grinding operation as a function of the amount of wear results in the grinding medium. Practical implications. Grinding is an intrinsic step in almost all mineral processing. Such step is very expensive; but, it is essentially required to reduce the size of the run-of-mine (ROM) material, to liberate valuable minerals from the ore matrix and to increase the surface area for higher reactivity. Thus, this study sheds light on the cost of wear rate associated with ball mill at Mahd Ad Dahab Gold Mine, Saudi Arabia, and its significant impact on the efficiency of grinding operation.

Мета. Оцінка ступеня зносу куль у сухого та вологому подрібнюючому середовищі в залежності від їх технологічних параметрів на прикладі кульового млина золоторудної шахти Мад Ад Дахаб (Саудівська Аравія). Методика. Для досліджень використовувалися зразки кварцу золоторудної шахти Мад Ад Дахаб. Лабораторна щокова дробарка використовувалася для зменшення розміру зразків гірських порід до –3.15 мм, щоб бути придатними для подальшого подрібнення у кульовому млині. Дроблені зразки просіювали для отримання необхідної для параметрів лабораторного млина фракції –3.15 + 2.5 мм. Лабораторний кульовий млин із внутрішнім діаметром барабана 300 мм і його довжиною також 300 мм використовувався для досягнення вихідної фракції (80% –0.074 мм). Варіювався час подрібнення – 4, 8, 16, 24, 48, 72 і 96 годин. Знос куль розраховувався шляхом віднімання ваги куль після кожного випробування з маси початкових куль при завантаженні. Результати. Дослідження показали, що втрата ваги куль знаходиться у прямо пропорційній залежності від їх діаметру. Експериментально доведено, що при вологому подрібненні ступінь зносу куль на 12% менше, ніж при сухому. Встановлено, що швидкість зносу куль значно зростає зі збільшенням часу подрібнення, а коефі-цієнт зносу пропорційний діаметру куль. Найбільш висока швидкість зношування куль (0.858%) досягається при самому тривалому часі подрібнення (96 годин), найбільшому діаметрі куль (30 мм) та у сухому подріб-нюючому середовищі. Визначено коефіцієнт зносу куль в технологічному циклі збагачення рудника Мад Ад Дахаб, який становить близько 1.2% в день. Наукова новизна. Виявлено взаємозв’язок ступеня зносу подрібнюючих куль в залежності від їх діаметра і швидкості зносу від часу подрібнення зразків кварцу для кульового млина шахти Мад Ад Дахаб. Розроблено методологію оцінки ефективності процесу подрібнення в залежності від величини зносу подрібнюючого середовища. Практична значимість. Отримані результати дозволяють оцінити загальні експлуатаційні витрати, пов’язані зі зносом кульового млина та його значним впливом на ефективність процесу подрібнення. Корегування режимів та параметрів подрібнення є основою для зниження цих витрат.

Цель. Оценка степени износа мелющих шаров в сухой и влажной мелющей среде в зависимости от их технологических параметров на примере шаровой мельницы золоторудной шахты Мад Ад Дахаб (Саудовская Аравия). Методика. Для исследований использовались образцы кварца золоторудной шахты Мад Ад Дахаб. Лабораторная щековая дробилка использовалась для уменьшения размера образцов горных пород до –3.15 мм, чтобы быть пригодными для последующего измельчения в шаровой мельнице. Дробленные образцы просеивались для получения необходимой для параметров лабораторной мельницы фракции –3.15 + 2.5 мм. Лабораторная шаровая мельница с внутренним диаметром барабана 300 мм и его длиной также 300 мм использовалась для достижения выходной фракции (80% –0.074 мм). Варьировалось время измельчения – 4, 8, 16, 24, 48, 72 и 96 часов. Износ шаров рассчитывался путем вычитания веса шаров после каждого испытания из массы начальных шаров при загрузке. Результаты. Исследования показали, что потеря веса шаров находится в прямо пропорциональной зависимости от их диаметра. Экспериментально доказано, что при влажном размоле степень истирания шаров на 12% меньше, чем при сухом. Установлено, что скорость износа шаров значительно возрастает по мере увеличения времени измельчения, а коэффициент износа пропорционален диаметру шаров. Наиболее высокая скорость изнашивания шаров (0.858%) достигается при самом длительном времени измельчения (96 часов), наибольшем диаметре шаров (30 мм) и в сухой среде измельчения. Определен коэффициент износа шаров в технологическом цикле обогащения рудника Мад Ад Дахаб, который составляет порядка 1.2% в день. Научная новизна. Выявлена взаимосвязь степени износа мелящих шаров в зависимости от их диаметра и скорости износа от времени измельчения образцов кварца для шаровой мельницы шахты Мад Ад Дахаб. Разработана методология оценки эффективности процесса измельчения в зависимости от величины износа мелющей среды. Практическая значимость. Полученные результаты позволяют оценить общие эксплуатационные затраты, связанные с износом шаровой мельницы и его значительным влиянием на эффективность процесса измельчения. Корректирование режимов и параметров измельчения является основой для снижения этих затрат.