การทดสอบหาความสามารถในการบด (Grindability test)   นายชาตินัย ชูสาย   กลุ่มแต่งแร่และใช้ประโยชน์แร่ สำนักอุตสาหกรรมพื้นฐาน

	การทดสอบหาความสามารถในการบด (Grindability Test) ที่มา Grindability test procedure and ball-mill size selection ของ warren spring laboratory 1962 Department Of Scientific And Industrial Research เป็นการทดสอบเพื่อหาความสามารถในการบดแร่ ของเครื่องบดบอลมิลล์ที่วัสดุต่างชนิดกัน เพื่อนำค่าความสามารถในการบด (G) ไปคำนวณหาค่า Work Index(Wi) จากนั้นจึงนำค่า Wi ไปคำนวณเพื่อเลือกขนาดของเครื่องบดแบบบอลมิลล์อีกขั้นหนึ่ง ในที่นี้จะแนะนำเฉพาะการทดสอบหาค่า G เพื่อคำนวณ Wi เท่านั้น การทดสอบนี้จะกระทำในห้องทดลองเพื่อวิเคราะห์สมบัติในการบดของแร่ ซึ่งแร่ต่างชนิดกันจะให้ค่าความสามารถในการบด (G) ที่ต่างกัน ผู้ทำการทดสอบควรทำการทดลองเพื่อหาค่าความสามารถในการบด (G) ของแร่แต่ละชนิดที่นำมาบดและเก็บรวบรวมเป็นข้อมูลไว้ หรือจะหาค่า Wi โดยตรงจากตารางที่ทำสำเร็จรูปจากคู่มือการแต่งแร่ต่าง ๆ แต่จะไม่ได้ค่าที่ถูกต้องตรงตามความเป็นจริง เมื่อได้ค่า G จะนำมาคำนวณ Wi เพื่อคำนวณหาค่าพลังงานในการบดแร่โดยมีหน่วยเป็น kWh/ton ซึ่งแร่ที่ได้ ปริมาณ 80 % จะผ่านตะแกรงที่ 100 ไมครอน กระบวนการทดสอบที่เป็นที่ยอมรับกันทั่วไปคือการทดสอบของโฮมล์ โดยโฮมล์ตั้งสมมติฐานว่า การลดขนาดของแร่บดจะเป็นส่วนกลับของตัวแปรพลังงานในการบดที่อนุภาคแร่บดขนาดต่าง ๆ ดังนั้นยิ่งแร่บดมีการลดขนาดมากเท่าไรก็จะสิ้นเปลืองพลังงานมากเท่านั้น โดยโฮมล์ได้เสนอ สมการเพื่อหาค่าพลังงานในการบดแร่ดังนี้ W=Wi[1-(1/R)r][100/P]r . (1) เมื่อ W คือพลังงานที่ใช้ในการบดแร่เป็น kWh/ton เพื่อลดขนาดแร่จากขนาด F สู่ขนาด P Pและ F คือขนาดแร่ที่ 80 % passing ของแร่บดที่ได้ และแร่ป้อน ตามลำดับ Wi คือ work index ซึ่งจะกล่าวถึงต่อไป R คืออัตราส่วนการลดขนาดของ F/P rคือสัมประสิทธิ์การยกกำลังของการบด โดยทั่วไปจะใช้ค่าประมาณ 0.5 สำหรับการหา Wi กระทำได้ดังนี้ ในการคำนวณหาค่า Wi ของแร่แต่ละชนิดต้องทำการทดสอบหาความสามารถในการบดแร่(G)ของแร่ชนิดนั้นก่อน ซึ่งสามารถกระทำได้ทั้งการบดแร่แบบแห้งและการบดแร่แบบเปียก การบดแร่แบบเปียกจะใช้พลังงานในการบดน้อยกว่าการบดแร่แบบแห้งประมาณ 30 % ที่เงื่อนไขในการบดเดียวกัน การเตรียมวัสดุ 1. เตรียมตัวอย่างแร่ที่จะบดประมาณ 20 กิโลกรัม 2. บดแร่ให้มีขนาดเล็กกว่า 6 เมช 3. ทำการวิเคราะห์การกระจายตัวของอนุภาค (Sieve Analysis) โดยใช้ตะแกรงคัดขนาดตั้งแต่ 10-200 เมช 4. เขียนกราฟ ระหว่าง cumulative % passing กับ ขนาดอนุภาค (ไมครอน)เป็น log scale 5. นำแร่มาบรรจุในกระบอกตวงขนาด 1000 มิลลิลิตร เขย่าตัวอย่างให้มีการอัดตัวกันดี คัดเอาแร่ที่ 700 มิลลิลิตรมาชั่งน้ำหนักเพื่อหา unit volume สำหรับนำไปทดสอบ และบันทึกน้ำหนักนี้ก่อนการทดสอบแต่ละครั้ง เครื่องบดแบบบอลมิลล์ที่ใช้ในการทดสอบ จะต้องเป็นทรงกระบอกผิวด้านในเรียบและมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 นิ้ว ยาว 12 นิ้ว สามารถหมุนที่ความเร็วคงที่ 70 รอบ/นาที ลูกบดต้องเป็นเหล็ก 285 มีน้ำหนัก 20.13 กิโลกรัม การกระจายตัวของลูกบดเป็นดังตาราง   การทดสอบ 1. ใช้วิธีการบดแบบแห้ง โดยนำ unit volume มาบรรจุในบอลมิลล์ พร้อมด้วยลูกบดข้างต้น เริ่มบดที่ความเร็วรอบ 50 รอบ/นาที โดยวัดความเร็วรอบให้ถูกต้อง 2. คัดขนาดแร่ที่ผ่านการบดตามข้อ(1) โดยใช้ตะแกรงที่มีขนาดรูตะแกรงต่างกัน 2-6 ค่า แร่ที่มีความละเอียดที่สุด(สามารถผ่านตะแกรงที่มีขนาดของรูตะแกรงเล็กที่สุด) จะเป็นขนาดที่นำมาใช้ในการทดสอบ โดยให้ขนาดดังกล่าวมีค่าเท่ากับ P1 3. ชั่งน้ำหนักแร่บดที่ผ่านตะแกรง P1 คำนวณหาปริมาณแร่บดที่สามารถผลิตได้จากการบด(หน่วยเป็นกรัม) จากนั้นหารด้วยความเร็วรอบจะได้ค่าความสามารถในการบด(G)เป็นกรัม/รอบ 4. ชั่งน้ำหนักตัวอย่างใหม่เท่ากับน้ำหนักP1ที่แยกออกมา นำมาบดรวมกับแร่ที่ใหญ่กว่า P1อีกครั้งเป็น circulating load ณจุดสมดุลที่เงื่อนไขมาตรฐาน แร่ป้อนใหม่ที่มีขนาดเล็กกว่า P1 จะมีปริมาณ 28.6% ของแร่ป้อนทั้งหมดโดย circulating load จะเป็น 250 % ของแร่ที่ป้อนใหม่ 5. คำนวณความเร็วรอบที่ใช้ในการบดรอบใหม่โดยใช้ข้อมูลจากการบดครั้งแรก โดยคำนวณหาน้ำหนักสุทธิของแร่บดที่ต้องการ P1 จากการคูณ 28.6% กับน้ำหนักของ unit volume จะได้น้ำหนักแร่บด จากนั้นหารด้วย G จะได้ความเร็วรอบที่ต้องการนในการบดครั้งแรก 6. ทำซ้ำทุกขั้นตอนจาก 1-5 จนได้แร่ที่มีขนาด P1 ที่ให้ค่า G คงที่ประมาณ 3 ครั้ง 7. นำแร่ P1 จาก 3 ครั้งสุดท้ายมาทำการวิเคราะห์ขนาด แล้วเขียนกราฟการกระจายตัวของอนุภาค หาขนาดแร่ที่ 80 % passing 8. ควรทำการทดสอบที่ P1ขนาดต่าง ๆ ดังนี้ 35 , 52 ,72 , 100 , 150 และ 200 เมช   การคำนวณ เมื่อได้ทำการทดสอบตามกระบวนการต่าง ๆ ข้างต้นแล้ว จะสามารถคำนวณหาค่า Wi เพื่อนำไปคำนวณค่าพลังงานในการบดได้ โดยใช้สมการของบอนด์ดังนี้ Wi= 4.45/P1 0.22 G 0.8 (P –0.5 -F –0.5) . 2 จากนั้นจะสามารถคำนวณค่าพลังงานในการบด (W) ได้จากสมการ W=10Wi(P –0.5 – F –0.5) kWh/ton ... 3