一种易过磨矿物卧式球磨机中钢段与陶瓷球混合磨矿的方法

本发明涉及一种易过磨矿物卧式球磨机中钢段与陶瓷球混合磨矿的方法，属于选矿中的磨矿。

背景技术：

1、磨矿是选矿厂中一个极为重要的作业，磨矿作业承担着为后续作业提供合格入选原料的任务，磨矿产品质量的好坏直接影响选别指标。随着我国矿产资源逐渐枯竭、贫细杂化，现有的工艺对磨矿提出了更高的要求，既要矿物充分单体解离，也要防止过磨，同时要尽可能的降低磨矿成本。

2、常用的磨矿介质主要是钢球、钢段和陶瓷球。目前球磨机主要使用钢球作为磨矿介质，尤其在第一段磨矿。钢球有较好的转动性能，点接触破碎，破碎力大，用于难磨矿石时效果较好。但钢球选择性解理差，用于易过磨矿物时，贯穿破碎作用较强，过磨现象严重，工业应用中，使用钢球磨细易过磨矿物时，往往充填率偏低，一般不超过25％，这限制了球磨机效能；同时，磨矿产品的粒度组成也并不理想。

3、钢段主要用于第二段磨矿，经工业试验研究证明，在细磨阶段，钢段比钢球细磨效果好，在处理量相同时，磨矿产品中过粗粒级及过磨粒级都有明显减少，合格粒级产率明显增加，产品粒度均匀，因此钢段更适用于细磨。陶瓷球主要用于立磨机作为超细磨介质，超细磨以研磨为主，同等质量的陶瓷球均比钢球的表面积和体积更大，更大的表面积更有利于研磨，而更大的体积则会使充填率变大，因此对磨机的充填率提出了更高的要求，所以陶瓷球主要用于立磨机，这种磨机充填率可超过60％，立磨机属于挤压破碎，加之陶瓷球耐磨、耐腐蚀、硬度高，因此立磨机使用陶瓷球可以减轻过磨，降低能耗。

4、钢球的密度约7800kg/m3是陶瓷球3800kg/m3的1.8倍，而同等质量的陶瓷球表面积约为钢球的1.6倍，常规卧式球磨机充填率一般不超过45％，因此使用此方法在常规卧式球磨机中替换钢球磨矿时，钢球充填率不超过25％，此充填率恰好与易过磨矿物使用钢球磨矿的临界充填率相同。目前国内并没有使用钢段与陶瓷球混合作为常规卧式球磨机磨矿介质的案例，对于易过磨矿物细磨时，应增强研磨作用，增加磨矿介质的表面积，同时辅以轻微的破碎力防止粗颗粒无法破碎，因此，该方法能够适用于常规卧式球磨机磨细易过磨矿物。

技术实现思路

1、针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种易过磨矿物卧式球磨机中钢段与陶瓷球混合磨矿的方法。本发明将钢段与陶瓷球混合作为磨矿介质，通过计算得出钢段级配与陶瓷球级配，再通过试验验证混合介质级配的可行性及准确性，为改善磨矿产品粒度组成和减轻过磨提供一种可行的方法。

2、一种易过磨矿物卧式球磨机中钢段与陶瓷球混合磨矿的方法，其包括以下步骤：

3、step1、确定钢段级配

4、(1)首先通过公式(1)根据矿石力学性质确定钢球直径，将测定出的fi、ei、μi、fa、ea、μa值，引入的函数si和bi代入钢球直径计算公式：

5、

6、其中：γi—各采矿点出矿比例，％；fi—普氏硬度系数；ei—割线弹性模量；μi—割线泊松比；si—破碎函数；bi—破裂函数；fa—所有采矿点普氏硬度系数的算术平均值；ea—所有采矿点割线弹性模量的算术平均值；μa—所有采矿点割线泊松比的算术平均值；n—采矿点个数；

7、(2)根据步骤(1)计算得到的钢球直径按照同等质量原则换算得出钢段规格，通过待磨粒级产率得出钢段级配；

8、step2、确定陶瓷球配比

9、将step1的步骤(2)得到钢段级配按照等尺寸换算原则，且各规格陶瓷球添加比例与同等尺寸钢段的添加比例一致，得到陶瓷球配比；

10、step3、确定混合介质的质量比

11、根据原矿矿石力学性质和粒度组成及试验确定混合介质的质量比。

12、上述step3确定混合介质的质量比之后，分别与单一钢段和单一陶瓷球做同等时间和同等细度试验，根据结果验证混合级配的准确性。

13、本发明的工作原理是：对于易过磨矿物细磨而言，磨矿作用应以研磨为主，而同等规格的钢球冲击力比钢段和陶瓷球大，因此钢球做细磨介质时过磨也较严重，在球磨机中，这种现象随着充填率的增加更为明显。钢球的密度是陶瓷球的1.8倍，同等质量的陶瓷球表面积约为钢球的1.6倍，易过磨矿物使用钢球磨矿的充填率一般不超过25％，常规卧式球磨机充填率一般不超过45％，二者充填率之比也为1.8倍，因此将陶瓷球用于常规卧式球磨机细磨易过磨矿物时，陶瓷球充填率的提高可增大研磨表面积，以弥补陶瓷球密度较低的劣势。钢段可有效减轻产品的过磨，并且有一定的破碎力，不同种类的矿石可磨性不尽相同，通过调节钢段级配、陶瓷球级配和两者的质量比例来适配不同的易过磨矿石。

14、本发明的有益效果是：本发明在卧式球磨机中将钢段与陶瓷球混合作为磨矿介质，克服了易过磨矿物在常规卧式球磨机中磨矿时，由于钢球充填率无法超过25％，导致球磨机处理量低且产品粒度特性差等缺陷，通过本方法优化后，易过磨矿物在常规卧式球磨机中磨矿时，介质充填率最大可达45％，此时，钢段与陶瓷球的混合介质既有一定的破碎力，也保证了较大的表面积，因为陶瓷球密度较小，不易造成过磨，可有效改善产品粒度特性。

技术特征：

1.一种易过磨矿物卧式球磨机中钢段与陶瓷球混合磨矿的方法，其特征在于包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及一种易过磨矿物卧式球磨机中钢段与陶瓷球混合磨矿的方法，属于选矿中的磨矿技术领域。确定钢段级配：首先通过公式根据矿石力学性质确定钢球直径，计算得到的钢球直径按照同等质量原则换算得出钢段规格，通过待磨粒级产率得出钢段级配；钢段级配按照等尺寸换算原则，且各规格陶瓷球添加比例与同等尺寸钢段的添加比例一致，得到陶瓷球配比；根据原矿矿石力学性质和粒度组成及试验确定混合介质的质量比。本发明将钢段与陶瓷球混合作为磨矿介质，通过计算得出钢段级配与陶瓷球级配，再通过试验验证混合介质级配的可行性及准确性，为改善磨矿产品粒度组成和减轻过磨提供一种可行的方法。

技术研发人员：肖庆飞,李云啸,骆忠,李娜,龚学东,张红星,朱有军,李亚忠,钟世美
受保护的技术使用者：昆明理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14