专利名称：球磨机的试验方法
技术领域：
本发明涉及一种试验方法，用于设计带有至少一台球磨机的一条半自动式或一条自动式研磨线路。
背景技术：
给自动式或半自动式研磨机的供料在研磨线路的性能方面是一个重要的变量。此供料能够显著地被研磨线路影响，以及在某些情况下被采矿操作本身影响。自动式研磨机使用供给材料作为研磨介质。颗粒越大，能够给予的能量越大，以及因此可能的冲击破碎也越大。在半自动式研磨中，钢研磨介质加入至研磨机。研磨介质的尺寸对破碎率具有显著的影响，例如，使用一个125mm的钢球，其质量与一个约180mm的岩石相等。因此，对于半自动式研磨机所需的供料不必要像用于自动式研磨机的那样粗糙。
为了确定在自动式或半自动式研磨机内研磨所需的能量和功率，发展了不同种类的试验。一种试验称为邦德球磨机试验(Bond ballmill test)，它结果为一个参数，提供一个研磨所用的标准净功率要求。该试验在矿石破碎阶段进行至-6mesh(筛目)，这就是，矿石破碎至使全部矿石通过具有3.35mm(6mesh)的方孔的一个筛网，以及继续研磨至-100mesh，通过具有0.149mm方孔的一个筛网。该试验需要5至10kg-2.362mm(8mesh)的矿石。邦德球磨机试验能够使基本的研磨功率要求被确定，由供料的80％通过尺寸至线路的80％通过尺寸。邦德球磨机试验设计用于预测在250％循环载荷下工作的湿球磨机研磨线路内的功率。然而偏离此种状态，降低了试验的精度。再者，邦德球磨机试验不能够预测在一个研磨线路内大岩石的行为，在该研磨线路内破碎模式是冲击占优势。该试验已进一步发展为包括其它类型的试验，以提供信息以便进行粗研磨的预测，这就是自动式或半自动式研磨。这些其它试验例如是邦德冲击试验(Bond Impact test和JK冲击试验(JK impact test))。这些试验的特征是测试受测试材料的大量单件。样品是由邦德球磨机试验单独准备的，以及因此两个样品的代表性是有问题的，以及试验用的样品的尺寸将会增加。
还发展一种试验，即斯塔尔克试验(Starkey test)，用于预测半自动式研磨机的单位功率要求，该试验仅使用-12.7mm(0.5mesh)材料。斯塔尔克试验使用一台直径300mm和长度100mm的小型试验室研磨机装载25mm钢球的小球载荷，以研磨2kg的试验样品。其目的是建立研磨矿石至80％通过1.7mm(10mesh)的紧密筛网尺寸所需的研磨时间。斯塔尔克试验显示矿石的研磨时间与它们的相应的半自动式研磨机单位功率消耗之间一个强烈的关系。斯塔尔克试验是要求大的样品尺寸的试验的一种有吸引力的替代试验。
发明内容
本发明的目的是消除现有技术的缺点，以及达到一个改进的试验方法，用于设计带有至少一台球磨机的一条半自动式或自动式研磨线路。本发明的重要的特点列于所附的权利要求书内。
按照本发明，用于设计带有至少一台球磨机的一条半自动式或自动式研磨线路的试验方法包括两个试验步骤，它们使用相同的样品用于确定使用钢球作为研磨介质的一台半自动式研磨机的能量要求。两个试验步骤这样安排，试验方法的第一步骤是一个半自动式试验，其后面跟随一个球磨机试验。由于事实上试验是分两个步骤进行，一个步骤能够精确地估算在各自的加工步骤内两个产品的工作量和能量要求，从而优化在两个粉碎步骤之间的能量分配。第一试验步骤一般优化用于测试产品尺寸或将尺寸转移至一个后继的研磨步骤，在0.500和3.500mm之间改变，测量作为80％通过点。在第二试验中，研磨过程延续至较细尺寸范围，以进行典型的最终研磨线路产品的一个精确设计，该产品在0.045和0.150mm之间改变，测量作为80％通过点。在第一试验步骤中，综合时间和矿石比重用于计算所需的研磨能量，以及第二试验步骤用于确定所需的球磨机能量，以达到预定的研磨尺寸。
本发明的试验方法用的样品按照被试矿石的重量计有利地为2至10kg，最好为6至9kg。矿石样品预先破碎至颗粒尺寸-1.25in(32mm)和/或80％颗粒通过具有筛目为0.75in(19mm)的一个筛网。
试验方法的第一步骤，半自动式试验在一个适当选择的球磨机内进行，该球磨机的直径为490mm，长度为163mm。球磨机有利地处于一个直径长度比范围内，该直径长度比为1∶0.33至1∶2。直径长度比取决于进行粉碎过程所需的能量转移的所需的应用类型。矿石样品是在钢球的参与下按批量的模式研磨。
钢球的尺寸这样选择，使55％的钢球为等于或大于2in和45％的钢球为等于或大于1.5in。钢球重量为16kg。研磨继续直至整个矿石重量减少至80％通过具有方孔为1.68mm(12mesh)的一个筛网。综合研磨时间，研磨介质，矿石比重和球磨机的转数用于计算所需的研磨能量，最好以每吨矿石所需的千瓦为单位计，即kW/t。
能量计量(SAG能量)使用下列公式(1)进行SAG能量(kWh/t)＝C×真实转数×(松比重/重量(g)) (1)，式中C-由研磨机尺寸和速度限定的一个常数，对于给定的试验设备具有一个值为17.66；真实转数—研磨机的转数；松比重—被测试的样品的比重；重量—被测试的样品的质量。
在本试验方法的第二步骤中，试验是根据邦德球磨机进行的。来自第一步骤的产品随后用于确定第二研磨阶段所需的球磨机能量，以达到目标研磨尺寸。用以计算邦德球磨机的功指数(BWi)的经验公式列于下面公式(2)BWi=44.5Ul0.23Gbh0.82[10U80-10F80]---(2)]]>式中U1-试验筛的测微计内的通过尺寸；
Gbh-球磨机的研磨能力；U80和F80-过筛分析中在测微计内对于产品(U80)和供料(F80)的一个80％数量的通过值。
根据第一和第二试验步骤的结果，一台球磨机系统是这样定尺寸和设计的，使综合的研磨能量在各球磨机内分割，从而使每个球磨机的尺寸合理，以便有效地研磨受测试的矿石。
本发明的试验方法在两个试验步骤内用于相同的样品，对于一种类型的矿石的所需的样品尺寸受限制，相同的样品允许对于相同量的投资进行更多的试验。而且，两次试验的结果给出更精确的受测试矿石的信息。再者，相同的样品是有利的，因为第二试验步骤用的样品准备被省去，以及真实的供给条件转交至邦德球磨机试验。在本发明的方法中，在第一试验步骤中的细颗粒的产生被考虑因为来自第一试验的产品用于第二试验，而不需要人工地操作该样品和尺寸分布。这样改善了试验的精度并减少了样品的准备阶段。
实例具有密度为3.03kg/cm3的矿石在用于半自动试验的球磨机内研磨。研磨时间对于一个8065g的样品为1880转。使用公式1，所需的研磨能量计算为一个12.5kW/t矿石的值。来自半自动式试验的已研磨的矿石随后使用于邦德球磨机试验。使用试验的结果，公式2给出用于球磨机的能量为一个15.0kW/t矿石的值。
权利要求
1.一种试验方法，用于设计带有至少一台球磨机的一条半自动式或一条自动式研磨系统，以研磨矿石，其特征在于，矿石是使用相同的矿石试验样品在两个单独的试验步骤内试验的。
2.按照权利要求1的试验方法，其特征在于，第一试验步骤是一个半自动式试验步骤，用于计算所需的研磨能量。
3.按照权利要求1或2的试验方法，其特征在于，第二试验步骤是一个邦德球磨机试验，以确定用于预定的颗粒尺寸的球磨机的能量。
4.按照任何前述的权利要求的试验方法，其特征在于，半自动式试验步骤是在球磨机内进行的，该球磨机具有直径长度比在1∶0.33至1∶2之间。
5.按照任何前述的权利要求的试验方法，其特征在于，样品按照试验的矿石的重量计为2至10kg之间。
6.按照权利要求5的试验方法，其特征在于，样品按照试验的矿石的重量计为6至9kg之间。
全文摘要
本发明涉及一种试验方法，用于设计带有至少一台球磨机的一条半自动式或一条自动式研磨系统，以研磨矿石。在本方法中，矿石是使用矿石的相同的试验样品在两个单独的试验步骤内试验的。
文档编号B02C17/16GK1938096SQ200580009818
公开日2007年3月28日 申请日期2005年3月7日 优先权日2004年4月8日
发明者J·H·斯塔基 申请人:奥托昆普技术公开有限公司