Determining Milling Parameters of a Pear-Shaped Ball Mill for Grinding High-Talc Oxidized Copper-Cobalt Ore

"Grinding tests were conducted on an oxidized copper-cobalt ore using a pear-shaped ball mill. Twelve mono-sized ore fractions were prepared and wet ground batchwise. The mill was run for 0.5 to 30 min intervals. The shortest interval provided data more closely related to the breakage function (B) because less secondary breakage was hypothesized. Some selection function (S) and B parameters were determined. Remaining parameters were estimated using a population balance model simulator. To evaluate the kinetics model, an unsized ore sample was also milled. Predicted and measured particle size distributions (PSDs) agreed well, suggesting that S and B parameters can be used for continuous operation mass balances.RÉSUMÉ Des essais de broyage ont été menés sur un minerai oxydé de cuivre-cobalt à l’aide d’un broyeur à boulets piriforme. Douze fractions de minerai de dimension unique ont été préparés et broyés en voie humide en lots. Le broyeur était mis en route à des intervalles de 0,5 à 30 minutes. L’intervalle le plus court fournissait des données plus étroitement liées à la fonction d’abattage (B) car d’après l’hypothèse avancée, le besoin d’abattage secondaire était moindre. Certains paramètres de la fonction de sélection (S) et de B ont été déterminés ; les paramètres restants ont été estimés à l’aide d’un simulateur de modèle d’équilibre de population. Pour évaluer le modèle de cinétique, un échantillon de minerai non calibré a également été broyé. Les compositions granulométriques (PSD, de l’anglais particle size distributions) prévues et mesurées correspondaient bien, ce qui laisse penser que l’on peut se servir des paramètres S et B dans le cadre d’équilibrages massiques en fonctionnement continu. INTRODUCTIONSize reduction of solids is a very energy intensive and highly inefficient process. It consumes approximately 5% of the electricity produced worldwide (Rhodes, 1998), and more than 50% of the total energy used in mineral processing plants (Walkiewicz, Lindroth, & Clark, 1996). An increase in grinding efficiency can therefore result in significant reductions in operating costs. This often amounts to determining the optimal design configurations for milling an ore sample in a laboratory mill under standard conditions. Prior to optimizing the milling stage, the requirements for downstream processing in terms of particle size distribution (PSD) need to be understood because low liberation and overgrinding will lead to future problems. Once this is done, it is also important to clearly understand the breakage properties of the ore. The kinetics of size reduction in tumbling mills are often determined using two probabilistic functions: selection and breakage (Austin & Luckie, 1972). Knowledge of the selection and breakage functions also enables the prediction of the PSD for a given ore sample."