[发明专利]一种基于磨矿动力学确定钢球配比的方法

权利要求书

1.一种基于磨矿动力学确定钢球配比的方法，其特征在于按如下步骤进行：

(1)在不同时间下分别对球磨机皮带给矿和分级设备返砂进行取样，将不同时间下所取的皮带给矿样品、返砂样品分别混匀并进行粒度筛析，将筛析得到的各粒级产品称重并计算产率，各粒级产品单独放置，备用；

(2)将步骤(1)得到的各粒级产品按照返砂比进行配矿，作为磨矿动力学试验的各粒级原矿，分别对配矿后得到的各粒级原矿在不同球径不同时间下进行磨矿动力学试验；其中每组试验的磨机运转速率、磨矿浓度、充填率条件均设置为相同水平且在同一球磨机中进行，并对每个磨矿产品进行收集和筛析，分别计算各粒级原矿对应的筛上物料的产率Q；

(3)对步骤(2)得到的产率Q进行动力学数据处理，对Q₀与Q之比关于e取两次对数得到lnln(Q₀/Q)，其中Q₀为步骤(1)中各粒级产品的产率按照返砂比计算得到的加权平均值，将lnln(Q₀/Q)对lnt作图并进行线性拟合，得到各直线的斜率与截距，斜率为磨矿动力学参数m值，截距为lnk值，从而得到各粒级原矿在不同球径下的磨矿动力学参数m值和k值；

(4)分别对m阶磨矿动力学方程的参数k和m求偏导数得到关于k和m的偏导数方程式并将二者的绝对值进行比较，其中m阶磨矿动力学方程为对该方程的m和k分别求偏导数得到偏导数方程并将二者的绝对值进行比较，即与比较，再根据步骤(3)得到的m值和k值，对每一个k值计算e^1/k，得到当磨矿时间t<e^1/k时，动力学参数k值对磨矿速率的影响大于动力学参数m值对磨矿速率的影响，且物料的磨碎速率随k值的增大而增大，取k极大值所对应球径为最佳球径；当磨矿时间t>e^1/k且t≥1min时，动力学参数m值对磨矿速率的影响大于动力学参数k值对磨矿速率的影响，且物料的磨碎速率随m值的增大而增大，取m极大值所对应球径为最佳球径；当磨矿时间t＝e^1/k时，动力学参数k值对磨矿速率的影响等于动力学参数m值对磨矿速率的影响，取二者所对应球径的平均值为最佳球径；

(5)由步骤(4)得到的最佳球径，将对应相同球径的粒级产品进行合并，计算合并后的产品在球磨机全给矿中的百分比，即为该球径的科学比例，从而得到球磨机的科学钢球配比。

2.根据权利要求1所述的一种基于磨矿动力学确定钢球配比的方法，其特征在于：步骤(1)中不同时间下所取样品混匀后需经过自然风干，再进行粒度筛析。

3.根据权利要求1所述的一种基于磨矿动力学确定钢球配比的方法，其特征在于：步骤(1)中粒度筛析所用设备为标准套筛和激光粒度分析仪。

4.根据权利要求1所述的一种基于磨矿动力学确定钢球配比的方法，其特征在于：步骤(5)得到科学钢球配比，实际生产中，应对科学钢球配比按照以5为单位就近取数据，即计算各科学钢球比例与临近5的整数倍数据的偏差，先定偏差最小的钢球比例，再根据总和为100的原则按偏差从小到大的顺序求得实际钢球配比。

5.根据权利要求1所述的一种基于磨矿动力学确定钢球配比的方法，其特征在于：返砂比为各选矿厂实际生产中的返砂比。

6.根据权利要求1所述的一种基于磨矿动力学确定钢球配比的方法，其特征在于：步骤(5)中球磨机全给矿是根据球磨机的磨矿粒度和返砂比配矿得到。