本发明属于选矿技术领域，特别涉及一种一段球磨机磨矿介质尺寸及配比的确定方法。
背景技术：
磨矿过程是一个复杂多变的过程，影响因素众多，其中磨矿介质尺寸及其配比制度对磨矿效率、矿物单体解离度影响最为显著，然而长期以来，生产现场一段球磨机磨矿用钢球尺寸单一(球磨介质尺寸为一般φ120mm或φ100mm)，磨矿效率低、能耗高；然而通过磨矿工业试验优化来确定适宜介质尺寸及配比，周期又太长，影响生产活动的正常进行。因此，发明一种快速确定球磨机介质尺寸及配比的方法是十分有必要的。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种一段球磨机磨矿介质尺寸及配比的确定方法，根据入磨矿料的粒度组成将物料分为多个粒级物料，通过测定待磨矿石的摩氏硬度及各粒级物料的粒度组成，用邦德简便经验公式及待磨矿石摩氏硬度求算各粒级物料的合理球径，然后根据入磨矿石中各粒级的含量求算磨矿介质的最佳配比，具体步骤如下：
(1)将最大粒度5mm-25mm的入磨物料混匀，并进行缩分；
(2)测定待磨矿石的摩氏硬度，根据公式
(3)根据公式q＝0.2d2称取物料重量，其中，q为物料重量，kg；d为物料最大颗粒粒径，mm；并采用1～20mm标准筛进行筛分，以确定矿样的粒度组成；
(4)将物料均分为3～4个粒级并对各单一粒级进行粒级筛析。根据邦德简便经验公式
(5)将步骤(4)所求得的钢球尺寸乘以待磨矿石的硬度修正系数，求得各粒级物料合理的钢球尺寸；
(6)根据“线性叠加原则”，步骤(5)所求得的各粒级物料对应的钢球尺寸及步骤(4)物料的含量即为一段球磨机磨矿介质尺寸及配比。
与现有技术相比，本发明的特点和有益效果是:
(1)本发明所述方法针对最大粒度5～25mm的物料，具有很好的适应性。
(2)本发明所述方法使用简单的矿石硬度测试与粒级筛析实验及理论计算，即可快速确定合理的磨矿用钢球介质尺寸和配比，步骤简单、周期短，能够节约生产时间。
(3)本发明针对不同类型、不同的粒度组成的矿石确定适宜的钢球尺寸和配比，节约生产时间、提高磨矿效率。
具体实施方式
以下的实施例仅限于解释本发明，本发明的方法不限于实施例。
本发明一种快速确定一段球磨机磨矿介质尺寸及配比的方法，根据入磨矿料的粒度组成将物料分为多个粒级物料，通过测定待磨矿石的摩氏硬度及各粒级矿料的粒度组成，用邦德简便经验公式及待磨矿石摩氏硬度求算各粒级物料的合理球径，然后根据入磨矿石中各粒级的含量求算磨矿介质的最佳配比。
实施例1
实验用某选厂破碎后的赤铁矿石，将最大粒度为8mm的入磨物料混匀，测定待磨矿石摩氏硬度为5.6，
处理步骤为：
(1)采用移堆法移堆三次将上述赤铁矿石混匀，即将矿样向中心点徐徐倒下，形成圆锥形矿堆，再将此矿堆沿同一方向从锥底两相对位置将矿样依次铲取放在附近另一中心点，又形成新的圆锥形矿堆，如此混合3次即将物料混匀。采用堆锥四分法将混匀后的矿样进行缩分，即将混匀后物料堆成锥形，将一块薄板插入至矿堆底总高的二分之一处，旋转薄板将矿堆展成扁平状，通过中心点划十字线，将其分为四个扇形，取对角部分合成一份矿样即完成一次缩分。共缩分三次，取出混匀的合格样品12.8kg；
(2)根据公式
(3)使用标准检验筛(筛孔大小分别为6mm、5mm、4mm、3mm、2mm、1mm)对混匀缩分后取出的合格样品进行筛分；
(4)根据筛分结果将原料均分为3个粒级，具体为-8.0 5.0mm，-5.0 2.0mm以及-2.0mm；
(5)对步骤(4)中各单一粒级物料进行粒级筛析，求得p80分别为：7.63mm，4.69mm，1.85mm；
(6)根据邦德简便经验公式及待磨矿石硬度系数求得各粒级矿料适宜球径：71.17mm、56.10mm、33.98mm，根据市售钢球规格，分别选择φ70mm、φ55mm、φ35mm钢球作为各粒级的适宜钢球尺寸。
(7)根据步骤(4)和步骤(6)结果，确定合理的原矿石磨矿钢球配比为φ70mm：φ55mm：φ35mm＝1/3：1/3：1/3。
实施例2
方法同实施例1，不同点在于：
(1)原料：国外某磁铁矿石，矿石摩氏硬度为5.5，矿石的最大粒度为13mm；
(2)计算待磨矿石硬度系数为1.0；
(3)使用移堆法对物料混合3次，采用堆锥四分法对混匀物料缩分3次后取出合格样品33.8kg并进行筛分；
(4)对原料进行筛分时使用的标准筛筛孔大小为12.5mm、10mm、8mm、6mm、5mm、3mm、2mm、1mm；
(5)根据筛分结果将原料均分为4个粒级，具体为-13.0mm 10mm，-10.0 5.0mm，-5.0 2.0mm，以及-2.0mm；
(6)对步骤(5)中各单一粒级物料进行粒级筛析，求得p80分别为：12.68mm，9.05mm，4.54mm，1.75mm。
(7)根据邦德简便经验公式及待磨矿石硬度系数求算适宜球径：90.43mm，76.40mm，54.11mm，33.60mm。根据市售钢球规格，分别选择φ90mm、φ75mm、φ55mm及φ35mm钢球作为各粒级别适宜尺寸钢球。
(8)根据步骤(5)和步骤(7)结果，确定合理的原矿石磨矿钢球配比为φ90mm:φ75mm:φ55mm:φ35mm＝1/4:1/4:1/4:1/4。
实施例3
方法同实施例1，不同点在于：
(1)原料：国内某黄铜矿石，矿石硬度为4.4，最大粒度为15mm。
(2)计算待磨矿石硬度系数：0.8。
(3)使用移堆法对物料混合3次，采用堆锥四分法对混匀物料缩分3次后取出合格样品45kg并进行筛分；
(4)对原料进行筛分时使用的标准筛筛孔大小为12.5、10、8、6、5、3、2、1mm。
(5)根据筛分结果将原料均分为4个粒级，具体为：-15.0 10.0mm，-10.0 5.0mm，-5.0 2.0mm，-2.0mm。
(6)对步骤(5)中各单一粒级物料进行粒级筛析，求得p80分别为：13.90mm，9.38mm，4.23mm，1.65mm。
(7)根据邦德简便经验公式及待磨矿石硬度系数求算适宜球径：75.75mm，62.23mm，41.79mm，26.10mm。根据市售钢球规格，分别选择φ75mm、φ60mm、φ40mm及φ30mm钢球作为各粒级适宜尺寸钢球。
(8)根据步骤(5)和步骤(7)结果，确定合理的原矿石磨矿钢球配比为φ75mm：φ60m：φ40mm：φ30mm＝1/4：1/4：1/4：1/4。
实施例4
方法同实施例1，不同点在于：
(1)原料：国内某锡矿石，硬度为6.5，最大粒度为25mm。
(2)计算待磨样品硬度系数：1.3。
(3)使用移堆法对物料混合3次，采用堆锥四分法对混匀物料缩分2次后取出合格样品125kg并进行筛分。
(4)对原料进行筛分时使用的标准筛筛孔大小为25mm、20mm、18mm、15mm、12.5mm、10mm、8mm、6mm、5mm、2mm。
(5)根据筛分结果将原料均分为3个粒级，具体为：-25.0 15mm，-15.0 10.0mm，-10 5mm，-5.0mm。
(6)对步骤(5)中各单一粒级物料进行粒级筛析，求得p80分别为：22.39mm，14.25mm，9.04mm，4.18mm。
(7)根据邦德简便经验公式及待磨矿石硬度系数求算适宜球径：156.25mm，124.64mm，99.28mm，67.12mm。根据市售钢球规格，分别选择φ155mm、φ125mm、φ100mm及φ65mm钢球作为各粒级适宜尺寸钢球。
(8)根据步骤(5)和步骤(7)结果，确定合理的原矿石磨矿钢球配比为φ155mm：φ125mm：φ100mm：φ65mm＝1/4：1/4：1/4：1/4。
1.一种一段球磨机磨矿介质尺寸及配比的确定方法，根据入磨矿料的粒度组成将物料分为多个粒级物料，通过确定测定待磨矿石的摩氏硬度及各粒级物料的粒度组成，用邦德简便经验公式及待磨矿石摩氏硬度求算各粒级物料球径，然后根据入磨矿石中各粒级的含量求算磨矿介质的最佳配比，具体步骤如下：
(1)将最大粒度5mm-25mm的入磨物料混匀，并进行缩分；
(2)测定待磨矿石的摩氏硬度，根据公式
(3)根据公式q＝0.2d2称取物料重量，其中，q为物料重量，kg；d为物料最大颗粒粒径，mm；并采用1～20mm标准筛进行筛分，以确定矿样的粒度组成；
(4)将物料均分为3～4个粒级，并计根据邦德简便经验公式
(5)将步骤(4)所求得的钢球尺寸乘以待磨矿石的硬度修正系数，求得各粒级物料适宜的钢球尺寸；
(6)根据“线性叠加原则”，步骤(5)所求得的各粒级物料对应的钢球尺寸及步骤(4)物料的含量即为一段球磨机磨矿介质尺寸及配比。
2.根据权利要求1所述的快速确定一段球磨机磨矿介质尺寸及配比的方法，其特征在于，所述的缩分为3～5次缩分，采用尺寸为20～1mm标准筛进行平行筛。
技术总结