Mahlbarkeit

Bond-Test

Die Ermittlung des Workindex nach Bond ist ein standardisiertes Verfahren zur Charakterisierung des Zerkleinerungsverhaltens von mineralischen Proben. Das Verfahren wird bei CEMTEC zur Auslegung von Stab- und Kugelmühlen angewandt. Neben dem gewünschten Zerkleinerungsschritt sowie der Produktionsleistung ist das Zerkleinerungsverhalten entscheidend, um die notwendige Mühlengröße festzulegen.

Die erforderliche Mindestprobemenge beträgt 15 kg. Der Test simuliert einen geschlossenen Mahlkreislauf in einer Standard-Kugelmühle oder Stabrohrmühle. Bei CEMTEC steht die Batchmühle „ELLA“ für die Versuchsdurchführung zur Verfügung. Nach Ermittlung des Workindex nach Bond erfolgt die Berechnung der spezifischen Zerkleinerungsleistung nach der weiter unten angeführten Formel bzw. durch Einrechnung verschiedener aus Erfahrung gewonnener Korrekturfaktoren.

Da der Bond-Test nur für eine bestimmte Feinheit definiert ist und nach dem heutigen technologischen Standard Produkte außerhalb dieser Grenzen benötigen werden, sind speziell abgestimmte, modifizierte Bond-Versuche jederzeit möglich, um eine repräsentative Messung des Zerkleinerungswiderstandes durchzuführen. 

Zeisel, Hardgrove

Da das Zerkleinerungsverhalten von der Mahlbeanspruchung abhängt und dieses bei Vertikalmühlen im Vergleich zu Kugelmühlen unterschiedlich ist, muss auch die Probencharakterisierung angepasst werden. Bei den Mahlbarkeitsprüfständen nach Zeisel und Hardgrove wird die in der Korngröße genau definierte Aufgabeprobe durch Druck und Reibung zwischen einer Mahlschüssel und Mahlkugeln zerkleinert. Die vorherrschende Beanspruchung entspricht jener in Walzenschüsselmühlen.

Der Prüfstand besteht im Wesentlichen aus einer drehend gelagerten Mahlschüssel, den Mahlwerkzeugen (Kugeln) sowie dem angetriebenen Mahlring. Der Unterschied zwischen dem Verfahren nach Hardgrove und jenem nach Zeisel besteht neben unterschiedlichen Mahlraumgeometrien in der Messung des Dispersitätssprunges:

  • Beim Verfahren nach Zeisel wird der spezifische Oberflächenzuwachs gemessen.
  • Beim Verfahren nach Hardgrove wird der Siebdurchgang bei 74 µm gemessen.

Batchmahlungen

Neben dem Standardverfahren nach Bond gibt es zur Bestimmung des Zerkleinerungswiderstandes die Möglichkeit, Mahlkurven mit Batchmühlen aufzunehmen. Dabei wird gezielt eine bestimmte Produktfeinheit hergestellt und die dafür notwendige Energie gemessen.  Zur Variation dieses Energieeintrages stehen verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung: 

  • Mühlendrehzahl
  • Mahlkörperfüllgrad
  • Mahlkörperform
  • Gattierungszusammenstellung 

Diese Tests vervollständigen mit dem Workindex nach Bond eine optimale Auslegung der Mühle.

Für die angeführten Tätigkeiten stehen im Labor von CEMTEC vier unterschiedlich große Batch-Mühlen bereit, darunter eine eisenfreie Trommelmühle mit einem Durchmesser d = 0,5 m und einer effektiven Mahlbahnlänge l = 0,4 m.

 

 


Formel für die nötige Zerkleinerungsenergie


W = Wi*(10/√P10/√F)

W ... benötigte Zerkleierungsenergie in kWh/t
Wi ... Bond-Work-Index
P ... 80% Massendurchgang des Produkts in µm
F ... 80% Massendurchgang des Aufgabematerials in µm