[發(fā)明專利]一種基于磨礦動力學(xué)確定鋼球配比的方法

有效

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• 申請日: 2017-08-03
• 公開（公告）號: CN107597311B
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖慶飛;宋念平;王曉;曹亦俊;陳祿政;衣成玉;沈傳剛
• 申請（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué)
• 主分類號: B02C17/18
• 分類號: B02C17/18;G06F17/13
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本發(fā)明公開了一種基于磨礦動力學(xué)確定鋼球配比的方法，主要借助磨礦動力學(xué)參數(shù)k值和m值間接反映原礦性質(zhì)對磨礦作業(yè)的影響，通過計(jì)算k值和m值確定最佳鋼球直徑，最終得到鋼球配比，工業(yè)應(yīng)用表明，磨礦產(chǎn)品中粗級別含量降低5個百分點(diǎn)左右，過粉碎粒級含量降低1個百分點(diǎn)左右，中間易選粒級含量提高9個百分點(diǎn)左右，回收率提高了2個百分點(diǎn)左右，單位鋼耗降低10％左右，單位電耗降低6％左右；本發(fā)明方法切實(shí)可行，適用性強(qiáng)，可針對不同類型的礦石進(jìn)行鋼球配比的計(jì)算，在球磨機(jī)的實(shí)際應(yīng)用中，提高了球磨機(jī)的處理量，得到的磨礦產(chǎn)品的粒度組成更加合理，從而提高了浮選指標(biāo)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于磨礦動力學(xué)確定鋼球配比的方法，屬于選礦設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

磨礦作業(yè)作為一種借助于磨礦介質(zhì)和物料本身的沖擊和磨剝作用使物料粒度減小的處理工序，其廣泛應(yīng)用于水泥、新型建筑材料、耐火材料、礦山、化工以及玻璃陶瓷等與人類社會生存和發(fā)展息息相關(guān)的各個領(lǐng)域。由于球形介質(zhì)制造簡單，所以球磨機(jī)在現(xiàn)場生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛，并主要應(yīng)用于選礦行業(yè)中，磨礦作業(yè)作為選礦廠的必備環(huán)節(jié)，投資成本約占選礦廠投資成本的60％左右，磁選廠則達(dá)到75％以上，在生產(chǎn)運(yùn)營成本上也占有40％以上，電力消耗則占選礦的50％～60％，我國每年用于磨礦的電量占全國總發(fā)電量的5％以上，因此，磨礦作業(yè)的節(jié)能降耗對構(gòu)建綠色礦山至關(guān)重要。

磨礦產(chǎn)品的質(zhì)量好壞，直接決定了分別指標(biāo)的高低，對選礦廠的經(jīng)濟(jì)效益起決定性的作用，同時磨礦作業(yè)的處理能力直接制約了選礦廠的生產(chǎn)能力，磨礦介質(zhì)作為磨礦過程中的施力體，對磨礦作業(yè)效果的好壞具有很大的決定作用，其中磨礦介質(zhì)的配比直接決定了介質(zhì)能量轉(zhuǎn)換效率的高低，同時也嚴(yán)重影響磨礦產(chǎn)品的粒度組成的好壞。

對鋼球配比的研究有很多，無論是簡單裝補(bǔ)球方法、合理平衡裝補(bǔ)球方法還是精確化裝補(bǔ)球方法，都是從鋼球直徑計(jì)算公式或者破碎統(tǒng)計(jì)力學(xué)方面進(jìn)行的，目前沒有針對磨礦動力學(xué)來指導(dǎo)鋼球配比的方法。

磨礦動力學(xué)的應(yīng)用很廣泛，可以對計(jì)算磨機(jī)生產(chǎn)率、循環(huán)負(fù)荷的影響和實(shí)際磨礦過程的情況等作出理論上的分析和判斷。凡涉及球磨機(jī)的給礦粒度、磨礦細(xì)度和生產(chǎn)率等的問題，都可以用磨礦動力學(xué)來分析。

對磨礦動力學(xué)的研究有很多，段希祥、侯英、鄢發(fā)明等人主要研究磨礦動力學(xué)參數(shù)與磨礦時間的關(guān)系，得到了粗顆粒減少的動力學(xué)方程。王玲等人研究了冀東鞍山式磁鐵礦磨礦動力學(xué)，并簡單總結(jié)了m值及k值與哪些因素有關(guān)系。唐榮等人用磨礦動力學(xué)建立了計(jì)算球徑的數(shù)學(xué)模型及初裝球種類。但上述研究結(jié)論或僅僅解釋了磨礦動力學(xué)現(xiàn)象，或僅僅停留在動力學(xué)參數(shù)理論研究上，目前并未把磨礦動力學(xué)有效的應(yīng)用于鋼球配比實(shí)踐中。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于磨礦動力學(xué)確定鋼球配比的方法，通過對原礦進(jìn)行磨礦動力學(xué)試驗(yàn)，為鋼球配比的確定提供一種可行的方法，提高了球磨機(jī)的工作效率。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：首先對球磨機(jī)的皮帶給礦和分級機(jī)返砂進(jìn)行取樣，將所取樣品進(jìn)行粒度篩析，得到各粒級產(chǎn)品，按照返砂比進(jìn)行配礦，并作為磨礦動力學(xué)試驗(yàn)的各粒級原礦，根據(jù)磨礦動力學(xué)試驗(yàn)，得到不同球徑下各粒級原礦對應(yīng)的磨礦動力學(xué)參數(shù)m值和k值，對每一個k值計(jì)算e^1/k，將結(jié)果與磨礦時間t進(jìn)行比較，判斷e^1/k與t的大小，從而判斷動力學(xué)參數(shù)k或者m對磨礦速率影響的大小，根據(jù)判斷結(jié)果對各粒級原礦取k或者m的極大值所對應(yīng)的球徑或者二者對應(yīng)球徑的平均值，即為最佳球徑，將對應(yīng)相同球徑的粒級產(chǎn)品進(jìn)行合并，計(jì)算合并后的產(chǎn)品在球磨機(jī)全給礦中的百分比，即為該球徑的科學(xué)比例，從而得到球磨機(jī)的科學(xué)鋼球配比。

本發(fā)明基于磨礦動力學(xué)確定鋼球配比的方法具體操作步驟如下：

(1)在不同時間下分別對球磨機(jī)皮帶給礦和分級設(shè)備返砂進(jìn)行取樣，將不同時間下所取的皮帶給礦樣品、返砂樣品分別混勻，混勻后的樣品經(jīng)過自然風(fēng)干，然后將風(fēng)干后的樣品利用標(biāo)準(zhǔn)套篩和激光粒度分析儀進(jìn)行粒度篩析，將篩析得到的產(chǎn)品稱重并分別計(jì)算各粒級產(chǎn)品的產(chǎn)率，記為q，各粒級產(chǎn)品單獨(dú)放置，備用；