球磨机钢球补加方法技术

本发明专利技术属于冶金领域，具体涉及一种矿物粉碎所用球磨机的钢球补加方法，在研究钢球磨损规律的基础上，绘制磨损前后钢球粒度正积累曲线，并以此为基础绘制补加钢球粒度曲线，根据钢球磨损规律进行钢球的补加，使磨机内的钢球尺寸组成特性相对稳定在初装球的比例范围内，与磨机内的矿石粒度特性更能合理匹配，从而进一步提高了磨矿效率

【技术实现步骤摘要】
球磨机钢球补加方法


[0001]本专利技术属于冶金领域，具体涉及一种矿物粉碎所用球磨机的钢球补加方法
。

技术介绍

[0002]在矿石的选矿过程中，通过粉碎磨矿使有用矿物充分单体解离是实现矿物分选的前提，磨矿效果的好坏直接影响着选矿作业的技术经济指标，因此磨矿作业是保证选矿指标的关键
。
目前磨矿作业采用最为普遍的设备是球磨机，它通过钢球与给入其中的矿石进行冲击
、
研磨使矿石得以粉碎，达到单体解离
。
由于进入球磨机内的矿石由各种不同粒度的矿粒组成，根据磨矿动力学原理，不同粒度的矿石其破碎所需要的动能是不同的，因此必须采用不同尺寸的钢球才能到达有效粉碎的目的
。
因此，球磨机中各种钢球的尺寸
、
比例
(
即钢球的粒度组成特性
)
对提高磨矿效率至关重要
。
开始装入磨矿介质钢球时一般根据经验装入各种尺寸的钢球，为达到最佳效果也可以通过物料物理特性及实验确定装入各种尺寸的钢球，而随着钢球的不断磨损，钢球配比与数量发生变化，需要定期向球磨机内补加一定数量的钢球，但如果补加钢球的尺寸
、
比例不合理，将直接影响球磨机磨矿效果，大钢球占比过大，容易造成过粉碎，过小则造成排矿偏粗
。
为保证钢球粒度组成特性在合理范围内波动，需要正确及时补加钢球
。
因此掌握钢球磨损规律，适时调整钢球补加方案尤为重要
。
[0003]名称为“球磨机精确化装补球方法”(
专利号为
CN1546237A
，下称文献
1)、“两段磨矿的精确化装补球方法”(
专利号为
CN101036902A
，下称文献
2)
的中国专利公开了球磨机装补球的方法，文献1与文献2方案大同小异，二者补加钢球的方法为：绘制磨机初装球的球荷粒度正累积特性曲线，以初装球的球荷粒度正累积特性曲线为基准，用作图方法确定补加钢球后的球荷正累积特性曲线，依据此曲线得出各种补加钢球的比例
。
作图法的理论依据是：磨矿中各种球均被磨损，大球的冲击磨损大但研磨磨损小，小球的冲击磨损小但研磨磨损大，可以认为大球及小球的磨损速度相当，因此，将初装球的球荷曲线向左下平行移动即可得磨损后的球荷曲线，而向右上平行移动即可得补加钢球的球荷曲线
。
[0004]上述方法较常规仅凭经验补加1‑2种大球，对优化磨机内钢球组成特性更为合理，方法也较为简单
、
方便
。
但由于该方法采用球荷粒度曲线平移补加钢球是基于“认为大球及小球的磨损速度相当”的前提之下的，而实际上钢球的磨损速度，不论是冲击磨损还是研磨磨损，其磨损速度与钢球直径都是有相关性的
。
因此该方法还是不够精确的，需要在后续工艺生产试验中进行适当微调
(
文献2说明书第6页第3～7行记载
)。
[0005]由此可见，依据钢球磨损规律，研究球磨机钢球补加方法对于提高磨矿效率可以起到事半功倍的效果
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种球磨机钢球补加方法，通过研究矿石粒度与钢球级配
、
钢球磨损规律之间的关系，总结钢球补加规律，以提高磨矿效率
。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种球磨机钢球补加方法，具体步骤
为：
[0008](1)
对给入球磨机内的待磨物料
(
包括新给料及返砂
)
进行粒度分析，扣除小于工艺要求的磨矿粒度的重量后，对其余待磨矿料按粒径大小进行分组，根据各组矿料的平均粒径确定各组矿料所需钢球的精确球径；
[0009](2)
根据各组矿料的产率与所需精确球径确定初装球的尺寸与比例；
[0010](3)
根据初装钢球的球径及比例绘制初装钢球粒度正累积曲线；
[0011](3)
根据初装钢球的球径及比例绘制初装钢球粒度正累积曲线；
[0012](4)
按照下述公式计算初装钢球的磨损情况：
[0013][0014]式中：
[0015]D1、D2、
……
D
n
为装入钢球的尺寸
(mm)
；
[0016]γ1、
γ2、
……
γ
n
为各尺寸钢球对应的比例
(
重量百分数
)
；
[0017]W
n
为磨损后直径大于
D
n
的钢球重量占比；
[0018](5)
根据计算的钢球磨损情况绘制磨损后的钢球粒度正累积曲线；
[0019](6)
以初装球粒度正累积曲线为对称轴，绘制磨损后的钢球粒度正累积曲线的镜像曲线，即为补加钢球粒度曲线，依据补加钢球粒度曲线与初装球曲线差值向球磨机中进行补加钢球
。
[0020]上述方案，在研究钢球磨损规律的基础上，绘制磨损前后钢球粒度正积累曲线，并以此为基础绘制补加钢球粒度曲线，根据钢球磨损规律进行钢球的补加，使磨机内的钢球尺寸组成特性相对稳定在初装球的比例范围内，与磨机内的矿石粒度特性更能合理匹配，从而进一步提高了磨矿效率
。
[0021]磨矿处理时，对现场达到稳定状态的球磨机给矿
、
返砂
、
排矿产品进行取样，进行粒度分析，并计算返砂比，按返砂比将返砂与新给矿混合作为全给矿，计算全给矿的粒度组成；然后将全给矿扣除不需要磨细粒级后的粒度组成分成若干粒级，并算出各粒级的产率比例
。
[0022]按照球径半理论公式计算出各粒级所需钢球的精确球径
(
也可以根据同类矿山的日常经验或实验确定
)。
根据各粒级精确球径及粒级产率比例，得出初装球尺寸与比例
。
根据初装球尺寸与比例，绘制初装球粒度正累积曲线
。
[0023]磨矿后，计算初装球的磨损情况
。
根据相关研究表明，钢球在球磨机内的工作状态分为两种，一种是抛落式运动，一种是泻落式运动，一般情况下在球磨机正常工作时两种运动状态同时存在，当钢球作抛落运动时，磨矿作用以冲击为主，所以此时钢球的磨损应与钢球的重力有关，重力越大，产生的冲击力也就越大，进而钢球本身的损耗也就越大
。
即小于钢球直径
D
的粒度特性方程大于钢球直径
D
的粒度特性方程
[0024]当钢球作泻落运动时，磨矿作用以磨剥为主，所以此时钢球的磨损与钢球的表面积有关，表面积越大，与矿石接触进行研磨的面积越大，进而钢球本身的损耗也就越大
。
即
小于钢球直径
D
的粒度特性方程本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种球磨机钢球补加方法，具体步骤为：
(1)
对给入球磨机内的待磨物料进行粒度分析，扣除小于工艺要求的磨矿粒度的重量后，对其余待磨矿料按粒径大小进行分组，根据各组矿料的平均粒径确定各组矿料所需钢球的精确球径；
(2)
根据各组矿料的产率与所需精确球径确定初装球的尺寸与比例；
(3)
根据初装钢球的球径及比例绘制初装钢球粒度正累积曲线；
(4)
按照下述公式计算初装钢球的磨损情况：式中：
D1、D2、
……
D
n
为装入钢球的尺寸
(mm)
；
γ1、
γ2、
……
γ
n
为各尺寸钢球对应的比例
(
重量百分数
)
；
W
n
为磨损后直径大于
...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪永红，王海荣，苏峰，章鹏飞，姚征兵，
申请(专利权)人：铜陵有色金属集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：