[发明专利]一种矿石冲击破碎性质在线快速表征方法与装置

权利要求书

1.一种矿石冲击破碎性质在线快速表征装置，其特征在于：所述在线快速表征装置包括自动取样器(3)、振动筛(4)、旋转破碎测试仪(5)、颗粒粒度图像分析装置(6)、计算机(7)；当所述在线快速表征装置对矿石冲击破碎性质进行表征时，所述在线快速表征装置采用以下方法；

A1、以自动取样器接取选矿厂生产现场的矿石输送皮带末端跌落的宽粒级入料样品；

A2、用振动筛去除宽粒级入料样品中不适宜用旋转破碎测试仪处理的细颗粒；

A3、以颗粒粒度图像分析装置确定宽粒级入料样品的粒度分布，形成待测样品破碎前粒度分布数据；

A4、采用旋转破碎测试仪，在指定单位破碎能量下对宽粒级入料样品进行破碎处理形成破碎产品；

A5、以颗粒粒度图像分析装置确定破碎产品的粒度分布，形成破碎后粒度分布数据；

A6、重复A1至A5步骤，生成h组待测样品破碎前后的粒度分布数据；

A7、依据所得的多组待测样品破碎前后的粒度分布数据及其对应的单位破碎能量的值，以计算机进行迭代计算，确定矿石冲击破碎模型的参数；

矿石冲击破碎性质在线快速表征方法，包括以矿石冲击破碎模型进行的表述，所述矿石冲击破碎模型表述为

X＝f(C₁，…，C_n，x_f，E) (公式1)；

矿石冲击破碎模型的参数确定方法包括以下步骤；

B1、假设采用相同筛序的套筛对每次破碎处理的入料和产品进行筛分；通过筛分可以将颗粒分成从大到小的l个粒级x₁、x₂、…、x_l，第l个粒级是最小的粒级，其粒度下限为0；每次进行破碎处理的宽粒级入料由于被移除了不适宜用旋转破碎测试仪处理的细颗粒，因此只能被筛分成s个粒级，即x₁、x₂、…、x_s，s是小于l的整数；每次进行破碎处理的宽粒级入料中各粒级的几何平均粒度分别为x_f1、x_f2、…、x_fs；采用旋转破碎测试仪对第i份宽粒级入料进行破碎处理时i＝1、2、…、h，第i份宽粒级入料各粒级x₁、x₂、…、x_s的质量百分比分别为m_i1、m_i2、…、m_is，此处m_i1、m_i2、…、m_is之和为100％；

B2、每份被破碎的宽粒级入料样品中的所有颗粒均在相同转速下被旋转破碎测试仪破碎；设其中第i份宽粒级入料中所有粒级颗粒的单位破碎能量均为E_i；第i份宽粒级入料中第j个粒级x_j的几何平均粒度为x_fj，此处j＝1、2、…、s；将x_fj和E_i代入到公式1中，并将公式1中的模型参数C₁,…,C_n设置为默认的初始值，即可计算得到第i份宽粒级入料中第j个粒级颗粒在单位破碎能量为E_i时的冲击破碎产品细度指标的预测值X_pij，此处Xp_ij代表X_ij的预测值；

B3、根据矿石冲击破碎产品粒度分布的自相似性，由x_fj、X_pij的值和t10-tn族曲线，可以预测第i份宽粒级入料中第j个粒级颗粒的冲击破碎产品累计粒度分布；该产品累计粒度分布表示为：P_pijj、P_pijj+1、…、P_pijl；P_pijk表示第i份宽粒级入料中第j个粒级颗粒的冲击破碎产品中比粒级x_k的粒度上限小的颗粒的质量百分比，k＝j、j+1、j+2、…、l，下标p指代预测值；

B4、根据第i份宽粒级入料中各粒级的质量百分比m_i1、m_i2、…、m_is，和第i份宽粒级入料中第j个粒级颗粒的冲击破碎产品中比粒级x_k的粒度上限小的颗粒的质量百分比P_pijk，可得第i份宽粒级入料的冲击破碎产品中比粒级x_k的粒度上限小的颗粒的质量百分比预测值P_pik，下标p指代预测值，具体表示为：

P_pik＝m_i1×P_pi1k+m_i2×P_pi2k+…+m_is×P_pisk 式(2)

B5、假设第i份宽粒级入料中所有s个粒级x₁、x₂、…、x_s的颗粒的冲击破碎产品中比粒级x_k的粒度上限小的颗粒的质量百分比的实验值为P_eik，其中下标e指代预测值，可以进行迭代计算，通过使差的平方和SSQ最小来确定冲击破碎数学模型参数C₁、…、C_n的值；SSQ具体可表示为：