[發(fā)明專利]基于鋼球與礦石碰撞能量確定半自磨機鋼球尺寸的方法

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• 申請日: 2022-07-21
• 公開（公告）號: CN115138447A
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 駱忠;肖慶飛;方雨;李永祥;陳天樂;李娜;周強;李海斌;朱有軍;張紅星
• 申請（專利權(quán)）人: 玉溪礦業(yè)有限公司;昆明理工大學(xué);云南銅業(yè)股份有限公司
• 主分類號: B02C17/10
• 分類號: B02C17/10;G06F17/10
• 代理公司: 昆明盛鼎宏圖知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 53203
• 代理人: 許競雄

本發(fā)明涉及一種基于鋼球與礦石碰撞能量確定半自磨鋼球尺寸的方法，屬于選礦中的磨礦技術(shù)領(lǐng)域；本發(fā)明測定了礦石的最大單軸抗壓強度σ_壓、球磨機轉(zhuǎn)速率ψ、半自磨機半徑R、代入鋼球直徑計算公式，計算精確確定的鋼球直徑D；將計算確定的D直徑與其它大小的鋼球在實驗室同等條件下進行磨礦循環(huán)對比試驗，從磨礦產(chǎn)品關(guān)鍵粒級產(chǎn)率的角度比較不同尺寸鋼球磨礦效果來驗證半自磨鋼球直徑的精確性；本發(fā)明考慮了礦石性質(zhì)以及多個影響鋼球運動狀態(tài)的因素，從鋼球在磨機內(nèi)運動狀態(tài)出發(fā)，建立了基于鋼球?qū)ΦV石破碎能量相匹配的計算鋼球直徑方程，為提高磨礦產(chǎn)品質(zhì)量和節(jié)能降耗提供了技術(shù)支撐。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及選礦技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于鋼球與礦石碰撞能量確定半自磨機鋼球尺寸的方法。

背景技術(shù)

半自磨磨礦是一個極其復(fù)雜的過程，與球磨機不同，半自磨給礦粒度P₈₀往往在100mm以上有的甚至高達150mm，在半自磨磨礦的過程中，通常認為礦石以自身的沖擊碰撞為主，大余100mm的礦塊可作為自磨介質(zhì)，而鋼球的主要作用是消除或減弱磨機內(nèi)部的臨界粒子的積累。

半自磨機在磨機生產(chǎn)的過程中會產(chǎn)生一些難磨粒子或臨界粒子(俗稱頑石)，通常任務(wù)-80+25mm粒級的礦石為難磨粒子，因為尺寸和形狀的影響，該粒級的礦石不具備磨礦介質(zhì)的作用，同時需要較大的沖擊力才能破碎，容易在磨礦循環(huán)過程中不斷累積而占用磨機的有效容積，致使半自磨的效能不斷下降。

磨礦介質(zhì)既是礦石破碎的實施體，又是礦石破碎所需能量的傳遞體，其運動規(guī)律決定了鋼球在磨機內(nèi)沖擊礦石的能量大小。鋼球尺寸偏大時，給礦中+100mm粒級的自磨礦塊被消耗的速度過快，磨礦過渡依賴鋼球必然導(dǎo)致鋼耗過高，在相同充填率下鋼球的個數(shù)必然減小，球荷的總表面積小，礦粒磨碎的機會減少，排礦產(chǎn)物粒度較粗。鋼球尺寸偏小時，雖然球荷對礦塊的打擊次數(shù)變多，但由于鋼球攜帶的能量較小，滿足不了礦塊被破碎的標(biāo)準(zhǔn)，任然不能有效地磨碎礦塊。需將鋼球在磨機內(nèi)對礦石的沖擊動能與礦石破碎所需要能量相匹配計得一個適合特定性質(zhì)礦石的鋼球尺寸，該適宜的鋼球尺寸既可以提高磨礦產(chǎn)品質(zhì)量也可以減少能量損耗進而實現(xiàn)提質(zhì)降耗的目的。

目前國內(nèi)外半自磨鋼球計算的公式主要有Azzaroni公式和1958年的邦德公式，這兩個公式都是以選礦廠生產(chǎn)經(jīng)驗為依據(jù)而推導(dǎo)的，在歐美地區(qū)廣泛使用，但這兩個公式在我國廠礦中應(yīng)用卻不方便。一方面是均采用了礦石的實驗室功指數(shù)，而不是生產(chǎn)回路的功指數(shù)，對于任一給定回路，兩者之間的差異往往是很明顯的，而國內(nèi)選廠普遍使用普氏硬度系數(shù)；另一方面他們的給礦粒度用的是80％過篩粒度，而我國長期使用的是95％的過篩粒度。針對國內(nèi)半自磨機鋼球尺寸一直沒有準(zhǔn)確的推導(dǎo)公式，往往依靠生產(chǎn)經(jīng)驗配球，介質(zhì)的選擇往往直接關(guān)乎著選礦廠的正常生產(chǎn)和經(jīng)濟效益。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于鋼球與礦石碰撞能量確定半自磨鋼球尺寸的方法，解決傳統(tǒng)的選礦方法在實際生產(chǎn)過程中不適用的問題。

為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種基于鋼球與礦石碰撞能量確定半自磨鋼球尺寸的方法，其特征在于：根據(jù)半自磨機內(nèi)徑，磨機轉(zhuǎn)速率，從原礦礦石性質(zhì)和礦塊顆粒出發(fā)，通過礦塊抵抗破碎能力的角度出發(fā)推導(dǎo)出適宜的半自磨機鋼球尺寸，包括以下步驟：

1)確定鋼球運動速度；

2)測定礦石性質(zhì)；

3)選定磨礦條件；

4)確定綜合修正系數(shù)；

5)確定礦塊抵抗破碎的能量；

6)鋼球尺寸計算。

進一步的，步驟2)中，測定礦石性質(zhì)包括礦石單軸抗壓強度σ_壓，礦石單軸抗壓強度σ_壓通過巖礦力學(xué)性質(zhì)測定。