專利名稱：球磨機(jī)的試驗(yàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種試驗(yàn)方法，用于設(shè)計(jì)帶有至少一臺(tái)球磨機(jī)的一條半自動(dòng)式或一條自動(dòng)式研磨線路。
背景技術(shù)：
給自動(dòng)式或半自動(dòng)式研磨機(jī)的供料在研磨線路的性能方面是一個(gè)重要的變量。此供料能夠顯著地被研磨線路影響，以及在某些情況下被采礦操作本身影響。自動(dòng)式研磨機(jī)使用供給材料作為研磨介質(zhì)。顆粒越大，能夠給予的能量越大，以及因此可能的沖擊破碎也越大。在半自動(dòng)式研磨中，鋼研磨介質(zhì)加入至研磨機(jī)。研磨介質(zhì)的尺寸對破碎率具有顯著的影響，例如，使用一個(gè)125mm的鋼球，其質(zhì)量與一個(gè)約180mm的巖石相等。因此，對于半自動(dòng)式研磨機(jī)所需的供料不必要像用于自動(dòng)式研磨機(jī)的那樣粗糙。
為了確定在自動(dòng)式或半自動(dòng)式研磨機(jī)內(nèi)研磨所需的能量和功率，發(fā)展了不同種類的試驗(yàn)。一種試驗(yàn)稱為邦德球磨機(jī)試驗(yàn)(Bond ballmill test)，它結(jié)果為一個(gè)參數(shù)，提供一個(gè)研磨所用的標(biāo)準(zhǔn)凈功率要求。該試驗(yàn)在礦石破碎階段進(jìn)行至-6mesh(篩目)，這就是，礦石破碎至使全部礦石通過具有3.35mm(6mesh)的方孔的一個(gè)篩網(wǎng)，以及繼續(xù)研磨至-100mesh，通過具有0.149mm方孔的一個(gè)篩網(wǎng)。該試驗(yàn)需要5至10kg-2.362mm(8mesh)的礦石。邦德球磨機(jī)試驗(yàn)?zāi)軌蚴够镜难心スβ室蟊淮_定，由供料的80％通過尺寸至線路的80％通過尺寸。邦德球磨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)用于預(yù)測在250％循環(huán)載荷下工作的濕球磨機(jī)研磨線路內(nèi)的功率。然而偏離此種狀態(tài)，降低了試驗(yàn)的精度。再者，邦德球磨機(jī)試驗(yàn)不能夠預(yù)測在一個(gè)研磨線路內(nèi)大巖石的行為，在該研磨線路內(nèi)破碎模式是沖擊占優(yōu)勢。該試驗(yàn)已進(jìn)一步發(fā)展為包括其它類型的試驗(yàn)，以提供信息以便進(jìn)行粗研磨的預(yù)測，這就是自動(dòng)式或半自動(dòng)式研磨。這些其它試驗(yàn)例如是邦德沖擊試驗(yàn)(Bond Impact test和JK沖擊試驗(yàn)(JK impact test))。這些試驗(yàn)的特征是測試受測試材料的大量單件。樣品是由邦德球磨機(jī)試驗(yàn)單獨(dú)準(zhǔn)備的，以及因此兩個(gè)樣品的代表性是有問題的，以及試驗(yàn)用的樣品的尺寸將會(huì)增加。
還發(fā)展一種試驗(yàn)，即斯塔爾克試驗(yàn)(Starkey test)，用于預(yù)測半自動(dòng)式研磨機(jī)的單位功率要求，該試驗(yàn)僅使用-12.7mm(0.5mesh)材料。斯塔爾克試驗(yàn)使用一臺(tái)直徑300mm和長度100mm的小型試驗(yàn)室研磨機(jī)裝載25mm鋼球的小球載荷，以研磨2kg的試驗(yàn)樣品。其目的是建立研磨礦石至80％通過1.7mm(10mesh)的緊密篩網(wǎng)尺寸所需的研磨時(shí)間。斯塔爾克試驗(yàn)顯示礦石的研磨時(shí)間與它們的相應(yīng)的半自動(dòng)式研磨機(jī)單位功率消耗之間一個(gè)強(qiáng)烈的關(guān)系。斯塔爾克試驗(yàn)是要求大的樣品尺寸的試驗(yàn)的一種有吸引力的替代試驗(yàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是消除現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，以及達(dá)到一個(gè)改進(jìn)的試驗(yàn)方法，用于設(shè)計(jì)帶有至少一臺(tái)球磨機(jī)的一條半自動(dòng)式或自動(dòng)式研磨線路。本發(fā)明的重要的特點(diǎn)列于所附的權(quán)利要求書內(nèi)。
按照本發(fā)明，用于設(shè)計(jì)帶有至少一臺(tái)球磨機(jī)的一條半自動(dòng)式或自動(dòng)式研磨線路的試驗(yàn)方法包括兩個(gè)試驗(yàn)步驟，它們使用相同的樣品用于確定使用鋼球作為研磨介質(zhì)的一臺(tái)半自動(dòng)式研磨機(jī)的能量要求。兩個(gè)試驗(yàn)步驟這樣安排，試驗(yàn)方法的第一步驟是一個(gè)半自動(dòng)式試驗(yàn)，其后面跟隨一個(gè)球磨機(jī)試驗(yàn)。由于事實(shí)上試驗(yàn)是分兩個(gè)步驟進(jìn)行，一個(gè)步驟能夠精確地估算在各自的加工步驟內(nèi)兩個(gè)產(chǎn)品的工作量和能量要求，從而優(yōu)化在兩個(gè)粉碎步驟之間的能量分配。第一試驗(yàn)步驟一般優(yōu)化用于測試產(chǎn)品尺寸或?qū)⒊叽甾D(zhuǎn)移至一個(gè)后繼的研磨步驟，在0.500和3.500mm之間改變，測量作為80％通過點(diǎn)。在第二試驗(yàn)中，研磨過程延續(xù)至較細(xì)尺寸范圍，以進(jìn)行典型的最終研磨線路產(chǎn)品的一個(gè)精確設(shè)計(jì)，該產(chǎn)品在0.045和0.150mm之間改變，測量作為80％通過點(diǎn)。在第一試驗(yàn)步驟中，綜合時(shí)間和礦石比重用于計(jì)算所需的研磨能量，以及第二試驗(yàn)步驟用于確定所需的球磨機(jī)能量，以達(dá)到預(yù)定的研磨尺寸。
本發(fā)明的試驗(yàn)方法用的樣品按照被試礦石的重量計(jì)有利地為2至10kg，最好為6至9kg。礦石樣品預(yù)先破碎至顆粒尺寸-1.25in(32mm)和/或80％顆粒通過具有篩目為0.75in(19mm)的一個(gè)篩網(wǎng)。
試驗(yàn)方法的第一步驟，半自動(dòng)式試驗(yàn)在一個(gè)適當(dāng)選擇的球磨機(jī)內(nèi)進(jìn)行，該球磨機(jī)的直徑為490mm，長度為163mm。球磨機(jī)有利地處于一個(gè)直徑長度比范圍內(nèi)，該直徑長度比為1∶0.33至1∶2。直徑長度比取決于進(jìn)行粉碎過程所需的能量轉(zhuǎn)移的所需的應(yīng)用類型。礦石樣品是在鋼球的參與下按批量的模式研磨。
鋼球的尺寸這樣選擇，使55％的鋼球?yàn)榈扔诨虼笥?in和45％的鋼球?yàn)榈扔诨虼笥?.5in。鋼球重量為16kg。研磨繼續(xù)直至整個(gè)礦石重量減少至80％通過具有方孔為1.68mm(12mesh)的一個(gè)篩網(wǎng)。綜合研磨時(shí)間，研磨介質(zhì)，礦石比重和球磨機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)用于計(jì)算所需的研磨能量，最好以每噸礦石所需的千瓦為單位計(jì)，即kW/t。
能量計(jì)量(SAG能量)使用下列公式(1)進(jìn)行SAG能量(kWh/t)＝C×真實(shí)轉(zhuǎn)數(shù)×(松比重/重量(g)) (1)，式中C-由研磨機(jī)尺寸和速度限定的一個(gè)常數(shù)，對于給定的試驗(yàn)設(shè)備具有一個(gè)值為17.66；真實(shí)轉(zhuǎn)數(shù)—研磨機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)；松比重—被測試的樣品的比重；重量—被測試的樣品的質(zhì)量。
在本試驗(yàn)方法的第二步驟中，試驗(yàn)是根據(jù)邦德球磨機(jī)進(jìn)行的。來自第一步驟的產(chǎn)品隨后用于確定第二研磨階段所需的球磨機(jī)能量，以達(dá)到目標(biāo)研磨尺寸。用以計(jì)算邦德球磨機(jī)的功指數(shù)(BWi)的經(jīng)驗(yàn)公式列于下面公式(2)BWi=44.5Ul0.23Gbh0.82[10U80-10F80]---(2)]]>式中U1-試驗(yàn)篩的測微計(jì)內(nèi)的通過尺寸；
Gbh-球磨機(jī)的研磨能力；U80和F80-過篩分析中在測微計(jì)內(nèi)對于產(chǎn)品(U80)和供料(F80)的一個(gè)80％數(shù)量的通過值。
根據(jù)第一和第二試驗(yàn)步驟的結(jié)果，一臺(tái)球磨機(jī)系統(tǒng)是這樣定尺寸和設(shè)計(jì)的，使綜合的研磨能量在各球磨機(jī)內(nèi)分割，從而使每個(gè)球磨機(jī)的尺寸合理，以便有效地研磨受測試的礦石。
本發(fā)明的試驗(yàn)方法在兩個(gè)試驗(yàn)步驟內(nèi)用于相同的樣品，對于一種類型的礦石的所需的樣品尺寸受限制，相同的樣品允許對于相同量的投資進(jìn)行更多的試驗(yàn)。而且，兩次試驗(yàn)的結(jié)果給出更精確的受測試礦石的信息。再者，相同的樣品是有利的，因?yàn)榈诙囼?yàn)步驟用的樣品準(zhǔn)備被省去，以及真實(shí)的供給條件轉(zhuǎn)交至邦德球磨機(jī)試驗(yàn)。在本發(fā)明的方法中，在第一試驗(yàn)步驟中的細(xì)顆粒的產(chǎn)生被考慮因?yàn)閬碜缘谝辉囼?yàn)的產(chǎn)品用于第二試驗(yàn)，而不需要人工地操作該樣品和尺寸分布。這樣改善了試驗(yàn)的精度并減少了樣品的準(zhǔn)備階段。
實(shí)例具有密度為3.03kg/cm3的礦石在用于半自動(dòng)試驗(yàn)的球磨機(jī)內(nèi)研磨。研磨時(shí)間對于一個(gè)8065g的樣品為1880轉(zhuǎn)。使用公式1，所需的研磨能量計(jì)算為一個(gè)12.5kW/t礦石的值。來自半自動(dòng)式試驗(yàn)的已研磨的礦石隨后使用于邦德球磨機(jī)試驗(yàn)。使用試驗(yàn)的結(jié)果，公式2給出用于球磨機(jī)的能量為一個(gè)15.0kW/t礦石的值。
權(quán)利要求
1.一種試驗(yàn)方法，用于設(shè)計(jì)帶有至少一臺(tái)球磨機(jī)的一條半自動(dòng)式或一條自動(dòng)式研磨系統(tǒng)，以研磨礦石，其特征在于，礦石是使用相同的礦石試驗(yàn)樣品在兩個(gè)單獨(dú)的試驗(yàn)步驟內(nèi)試驗(yàn)的。
2.按照權(quán)利要求1的試驗(yàn)方法，其特征在于，第一試驗(yàn)步驟是一個(gè)半自動(dòng)式試驗(yàn)步驟，用于計(jì)算所需的研磨能量。
3.按照權(quán)利要求1或2的試驗(yàn)方法，其特征在于，第二試驗(yàn)步驟是一個(gè)邦德球磨機(jī)試驗(yàn)，以確定用于預(yù)定的顆粒尺寸的球磨機(jī)的能量。
4.按照任何前述的權(quán)利要求的試驗(yàn)方法，其特征在于，半自動(dòng)式試驗(yàn)步驟是在球磨機(jī)內(nèi)進(jìn)行的，該球磨機(jī)具有直徑長度比在1∶0.33至1∶2之間。
5.按照任何前述的權(quán)利要求的試驗(yàn)方法，其特征在于，樣品按照試驗(yàn)的礦石的重量計(jì)為2至10kg之間。
6.按照權(quán)利要求5的試驗(yàn)方法，其特征在于，樣品按照試驗(yàn)的礦石的重量計(jì)為6至9kg之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種試驗(yàn)方法，用于設(shè)計(jì)帶有至少一臺(tái)球磨機(jī)的一條半自動(dòng)式或一條自動(dòng)式研磨系統(tǒng)，以研磨礦石。在本方法中，礦石是使用礦石的相同的試驗(yàn)樣品在兩個(gè)單獨(dú)的試驗(yàn)步驟內(nèi)試驗(yàn)的。
文檔編號B02C17/16GK1938096SQ200580009818
公開日2007年3月28日 申請日期2005年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月8日
發(fā)明者J·H·斯塔基 申請人:奧托昆普技術(shù)公開有限公司