CN114247539B - 基于嵌布粒度特征的矿石磨矿程度的选择方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供矿石磨矿程度的选择方法及应用，具体涉及磨矿技术领域。该方法包括以下步骤：步骤A：统计有用矿物的粒度组成，根据粒度的分布区间划分粒级类型；步骤B：根据粒度在各分布区间的分布率判断有用矿物的均匀程度；步骤C：根据有用矿物的均匀程度和分布率确定磨矿程度。该方法根据有用矿物的粒度分布特点，以及粒度分布的均匀性进行量化表征，建立了科学的磨矿程度选择方法。该方法为磨矿程度的合理选择提供了指导方法，通过有效的建议指导，能够减少无谓的磨矿试验，降低试验成本，提高工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及磨矿技术领域，具体涉及一种矿石磨矿程度的选择方法及应用。
背景技术
磨矿是在机械设备中，借助于介质(钢球、钢棒、砾石)和矿石本身的冲击和磨剥作用，使矿石的粒度进一步变小，直至研磨成粉末的作业，按磨矿产品粒度范围，磨矿程度有粗磨、细磨、超细磨等。磨矿的目的就是要实现矿石中有用矿物与脉石矿物达到最大限度的解离，提供粒度符合下一选矿工序要求的物料，以便其分选富集并最终达到综合利用的目的。
磨矿是选矿厂中一个极重要的作业，磨矿产品质量的好坏直接影响选别指标的高低，同时磨矿能耗也是选厂中动力消耗、金属材料消耗最大的作业工序，约占50％左右。因此，选择合理的磨矿程度就成为工艺流程是否合理乃至于矿山企业最终是否能够盈利的关键一环。
现有技术中，磨矿程度的选择是选矿工艺人员根据经验经多次实验来制定的，这种方法依靠大量的人力、物力以及时间成本，而且也无法确定选择的磨矿程度是否合理，是否有提升的空间。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种矿石磨矿程度的选择方法，解决了现有技术中选择磨矿细度效率低、合理性存疑和提升空间不明的技术问题。
本发明的目的之二在于提供一种矿石磨矿程度的选择方法在矿石选择磨矿程度中的应用，为矿石选择磨矿程度提供了方法，提高了工作效率。
为解决上述技术问题，本发明特采用如下技术方案：
本发明的第一方面提供了一种矿石磨矿程度的选择方法，包括以下步骤：
步骤A：统计有用矿物的粒度组成，根据粒度的分布区间划分粒级类型；
步骤B：根据粒度在各分布区间的分布率判断有用矿物的均匀程度；
步骤C：根据有用矿物的均匀程度和分布率确定磨矿程度。
可选地，所述粒级类型包括极粗粒、粗粒、中粒、细粒和微粒。
可选地，所述极粗粒的粒度分布区间>0.833mm。
所述粗粒的粒度分布区间在0.833-0.300mm之间。
所述中粒的粒度分布区间在0.300-0.074mm之间。
所述细粒的粒度分布区间在0.074-0.010mm之间。
所述微粒的粒度分布区间在<0.010mm。
可选地，所述均匀程度包括均匀、比较均匀、不均匀和极不均匀。
可选地，任意区间的分布率≥70％或者任意区间的分布率为50％-70％且连续双区间的分布率≥85％，则有用矿物的均匀程度为均匀。
任意区间的分布率为50％-70％且连续双区间的分布率为70％-85％或任意区间的分布率为＜50％且连续双区间的分布率≥85％，则有用矿物的均匀程度为比较均匀。
任意区间的分布率为50％-70％且连续双区间的分布率≤70％或任意区间的分布率为＜50％且连续双区间的分布率为70％-85％，则有用矿物的均匀程度为不均匀。
任意区间的分布率为＜50％且连续双区间的分布率＜70％，则有用矿物的均匀程度为极不均匀。
可选地，对不均匀和极不均匀的矿石采用阶段磨矿或者细磨。
可选地，有用矿物的均匀程度为均匀时，且分布率最高的粒度为极粗粒、粗粒或中粒采用粗磨。
有用矿物的均匀程度为均匀时，且分布率最高的粒度为细粒采用细磨。
有用矿物的均匀程度为均匀时，且分布率最高的粒度为微粒采用超细磨。
可选地，有用矿物的均匀程度为比较均匀，且连续区间中含量高和含量低的对应关系为极粗粒-粗粒、粗粒-极粗粒、粗粒-中粒或中粒-粗粒采用粗磨。
有用矿物的均匀程度为比较均匀，且连续区间中含量高和含量低的对应关系为中粒-细粒或细粒-中粒采用阶段磨矿或者细磨。
有用矿物的均匀程度为比较均匀，且连续区间中含量高和含量低的对应关系为细粒-微粒或微粒-细粒采用细磨。
本发明的第二方面提供了第一方面所述的方法在矿石选择磨矿程度中的应用。
可选地，所述矿石包括铜矿石。
与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果：
本发明提供的矿石磨矿程度的选择方法，解决了以往矿物嵌布粒度的测量结果未能与磨矿程度的合理选择建立直接的量化联系、不能对磨矿程度的确定提供有效建议的缺点。该方法根据有用矿物的粒度分布特点，以及粒度分布的均匀性进行量化表征，建立了科学的磨矿程度选择方法。该方法为磨矿程度的合理选择提供了指导方法，通过有效的建议指导，能够减少无谓的磨矿试验，降低试验成本，提高工作效率。
本发明提供的矿石磨矿程度的选择方法在矿石选择磨矿程度中的应用，为矿石选择磨矿程度提供了方法，提高了工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为矿石磨矿程度的选择方法示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明实施例的组件可以以各种不同的配制来布置和设计。
在实际选矿生产中，由于球磨机磨矿流程结构和经济因素的限制，磨矿通常被划分为粗磨及细磨两个阶段，对应的磨矿程度为粗磨、细磨、超细磨和阶段磨矿。粗磨能耗低，而细磨的能耗高。有时为降低能耗，在粗磨之后，采用适当的选别方法，抛出部分尾矿和选出部分合格精矿，而将中矿再磨再选，称之为阶段磨矿。采用阶段磨矿可减少细磨的磨矿量，是选矿厂节能的一项有效措施。
矿石性质中有用矿物的嵌布粒度及其分布特征是决定矿物单体解离的重要因素，也是选择粗磨、细磨还是阶段磨矿，决定合理磨矿方法和工艺流程的最主要依据之一。矿物嵌布粒度特性包括其嵌布粒度大小和分布的均匀性。矿物嵌布粒度组成是指矿物颗粒在不同粒级中的相对百分含量，而分布的均匀性则表现为矿物嵌布粒度的集中程度，它们将直接影响到选矿方法及其工艺流程的合理选择。
一般来说，当有用矿物的粒度大小集中嵌布于某一个或二个粒级时，其磨矿制度及选别流程结构较为简单，矿石的可选性较好，开发利用难度低、效率高；而当有用矿物的粒度大小分散嵌布于多个粒级时，其磨矿制度及选别流程的结构就会复杂，矿石的可选性降低，相应的开发利用难度会提高。因此，在矿产资源开发利用过程中，对矿石中有用矿物嵌布粒度的测量统计及分布特性，尤其是分布均匀性的研究具有极其重要的作用和意义，可以根据有用矿物的嵌布粒度分布特征来指导选矿工艺人员选择合理、有效的磨矿程度，以达到节能、低碳的目的和效果。
根据本发明的第一方面提供的一种矿石磨矿程度的选择方法，包括以下步骤：
步骤A：统计有用矿物的粒度组成，根据粒度的分布区间划分粒级类型；
步骤B：根据粒度在各分布区间的分布率判断有用矿物的均匀程度；
步骤C：根据有用矿物的均匀程度和分布率确定磨矿程度。
本发明提供的矿石磨矿程度的选择方法，解决了以往矿物嵌布粒度的测量结果未能与磨矿程度的合理选择建立直接的量化联系、不能对磨矿程度的确定提供有效建议的缺点。该方法根据有用矿物的粒度分布特点，以及粒度分布的均匀性进行量化表征，建立了科学的磨矿程度选择方法。该方法为磨矿程度的合理选择提供了指导方法，通过有效的建议指导，能够减少无谓的磨矿试验，降低试验成本，提高工作效率。
在本发明的一些优选实施方式中，有用矿物的粒度组成按照表1的粒度组成表进行统计。
表1有用矿物的粒度组成表
需要说明的是，用线测法测量，分布率是指有用矿物颗粒在对应粒级中的线段长度之和的相对百分含量；用面测法测量，分布率是指有用矿物颗粒在对应粒级中的面积之和的相对百分含量。
在本发明的一些实施方式中，先将矿石制成矿石光片或者矿石薄片再统计粒度组成。
在本发明的一些实施方式中，有用矿物的粒度通过线测法或面测法测量。
可选地，所述粒级类型包括极粗粒、粗粒、中粒、细粒和微粒。
需要说明的是，在本发明中某数值为区间表示的数据范围x-y，表示x≤该数值＜y。
在本发明的一些实施方式中，按照粒度组成将粒度划分典型但不限于极粗粒、粗粒、中粒、细粒和微粒。
可选地，所述极粗粒的粒度分布区间>0.833mm。
所述粗粒的粒度分布区间在0.833-0.300mm之间。
所述中粒的粒度分布区间在0.300-0.074mm之间。
所述细粒的粒度分布区间在0.074-0.010mm之间。
所述微粒的粒度分布区间在<0.010mm。
需要说明的是，本发明在实施时可将粒度区间划分的更多更细致，也可将区间划分的更简单，简单的区间划分典型但不限于粗粒、中粒和细粒。
在本发明的一些优选实施方式中，粒度分布区间按照表2进行统计。
表2粒度分布区间表
| 粒级类型 | 极粗粒 | 粗粒 | 中粒 | 细粒 | 微粒 |
| 粒度区间/mm | >0.833 | 0.833～0.300 | 0.300～0.074 | 0.074～0.010 | <0.010 |
| 分布率/％ | a | b | c | d | e |
备注：a+b+c+d+e＝100。
对粒度分布区间统计后，再根据粒度分布区间的分布率划分均匀程度。
可选地，所述均匀程度包括均匀、比较均匀、不均匀和极不均匀。
可选地，任意区间的分布率≥70％或者任意区间的分布率为50％-70％且连续双区间的分布率≥85％，则有用矿物的均匀程度为均匀。
在本发明的一些实施方式中，a、b、c、d或e中任一数值≥70，则该有用矿物的均匀程度为均匀。
在本发明的一些实施方式中，50≤a、b、c、d或e中任一数值＜70且a+b、b+c、c+d或d+e≥85，则该有用矿物的均匀程度为均匀。
任意区间的分布率为50％-70％且连续双区间的分布率为70％-85％或任意区间的分布率为＜50％且连续双区间的分布率≥85％，则有用矿物的均匀程度为比较均匀。
在本发明的一些实施方式中，50≤a、b、c、d或e中任一数值＜70且70≤a+b、b+c、c+d或d+e＜85，则该有用矿物的均匀程度为比较均匀。
在本发明的一些实施方式中，a、b、c、d或e中任一数值＜50且a+b、b+c、c+d或d+e≥85，则该有用矿物的均匀程度为比较均匀。
任意区间的分布率为50％-70％且连续双区间的分布率≤70％或任意区间的分布率为＜50％且连续双区间的分布率为70％-85％，则有用矿物的均匀程度为不均匀。
在本发明的一些实施方式中，50≤a、b、c、d或e中任一数值＜70且a+b、b+c、c+d或d+e≤70，则该有用矿物的均匀程度为不均匀。
在本发明的一些实施方式中，a、b、c、d或e中任一数值＜50且a+b、70≤b+c、c+d或d+e＜85，则该有用矿物的均匀程度为不均匀。
任意区间的分布率为＜50％且连续双区间的分布率＜70％，则有用矿物的均匀程度为极不均匀。
在本发明的一些实施方式中，a、b、c、d或e中任一数值＜50且a+b、b+c、c+d或d+e＜70，则该有用矿物的均匀程度为极不均匀。
可选地，对不均匀和极不均匀的矿石采用阶段磨矿或者细磨的磨矿制度。
在本发明的一些实施方式中，当有用矿物的嵌布粒度分布为不均匀或极不均匀，矿石采用阶段磨矿或者细磨。
可选地，有用矿物的均匀程度为均匀时，且分布率最高的粒度为极粗粒、粗粒或中粒采用粗磨。
在本发明的一些实施方式中，有用矿物的均匀程度为均匀且a＞b、c、d和e，则对矿石采用粗磨。
在本发明的一些实施方式中，有用矿物的均匀程度为均匀且b＞a、c、d和e，则对矿石采用粗磨。
在本发明的一些实施方式中，有用矿物的均匀程度为均匀且c＞a、b、d和e，则对矿石采用粗磨。
有用矿物的均匀程度为均匀时，且分布率最高的粒度为细粒采用细磨。
在本发明的一些实施方式中，有用矿物的均匀程度为均匀且d＞a、b、c和e，则对矿石采用细磨。
有用矿物的均匀程度为均匀时，且分布率最高的粒度为微粒采用超细磨。
在本发明的一些实施方式中，有用矿物的均匀程度为均匀且e＞a、b、c和d，则对矿石采用超细磨。
可选地，有用矿物的均匀程度为比较均匀，且连续区间中含量高和含量低的对应关系为极粗粒-粗粒、粗粒-极粗粒、粗粒-中粒或中粒-粗粒采用粗磨度。
在本发明的一些实施方式中，有用矿物的均匀程度为比较均匀且a＞b＞c、d和e，则对矿石采用粗磨。
在本发明的一些实施方式中，有用矿物的均匀程度为比较均匀且b＞a＞c、d和e，则对矿石采用粗磨。
在本发明的一些实施方式中，有用矿物的均匀程度为比较均匀且b＞c＞a、d和e，则对矿石采用粗磨。
在本发明的一些实施方式中，有用矿物的均匀程度为比较均匀且c＞b＞a、d和e，则对矿石采用粗磨。
有用矿物的均匀程度为比较均匀，且连续区间中含量高和含量低的对应关系为中粒-细粒或细粒-中粒采用阶段磨矿或者细磨。
在本发明的一些实施方式中，有用矿物的均匀程度为比较均匀且c＞d＞a、b和e，则对矿石采用阶段磨矿或者细磨。
在本发明的一些实施方式中，有用矿物的均匀程度为比较均匀且d＞c＞a、b和e，则对矿石采用阶段磨矿或者细磨。
有用矿物的均匀程度为比较均匀，且连续区间中含量高和含量低的对应关系为细粒-微粒或微粒-细粒采用细磨。
在本发明的一些实施方式中，有用矿物的均匀程度为比较均匀且d＞e＞a、b和c，则对矿石采用细磨。
在本发明的一些实施方式中，有用矿物的均匀程度为比较均匀且e＞d＞a、b和c，则对矿石采用细磨。
本发明提供的矿石磨矿程度的选择方法示意图如图1所示。
根据本发明的第二方面提供的第一方面所述的方法在矿石选择磨矿程度中的应用。
本发明提供的矿石磨矿程度的选择方法在矿石选择磨矿制度中的应用，为矿石选择磨矿制度提供了方法，提高了工作效率。
可选地，所述矿石包括目的矿物为黄铜矿的矿石。
下面结合实施例和对比例对本发明做进一步详细的说明。
实施例1
本实施例对我国安徽省铜陵某一铜矿矿石样品进行磨矿制度选择，具体包括以下步骤：
步骤1：将矿石块状样品切片，通过磨抛制成光片，通过面测法统计黄铜矿的嵌布粒度分布，得到表3所示的粒度组成表。
表3黄铜矿的粒度组成表
步骤2：将表3中的结果进行粒度分布区间划分，如表4所示。
表4粒度分布区间划分表
| 粒级类型 | 极粗粒 | 粗粒 | 中粒 | 细粒 | 微粒 |
| 粒度区间/mm | >0.833 | 0.833～0.300 | 0.300～0.074 | 0.074～0.010 | <0.010 |
| 分布率/％ | 7.01 | 22.47 | 55.98 | 12.72 | 1.82 |
步骤3：判断粒度的均匀程度。
中粒的粒度区间为55.98，且粗粒+中粒的粒度区间分布为55.98+22.47＝78.45，该黄铜矿的嵌布特征为比较均匀。
步骤4：选择磨矿程度。
该黄铜矿的嵌布特征为比较均匀且中粒的粒度区间＞粗粒的粒度区间，适宜采用粗磨。
实施例2
本实施例对我国云南省某一铜矿矿石样品进行磨矿制度选择，具体包括以下步骤：
步骤1：将矿石块状样品切片，通过磨抛制成光片，通过面测法统计黄铜矿的嵌布粒度分布，得到表5所示的粒度组成表。
表5黄铜矿的粒度组成表
步骤2：将表5中的结果进行粒度分布区间划分，如表6所示。
表6粒度分布区间划分表
| 粒级类型 | 极粗粒 | 粗粒 | 中粒 | 细粒 | 微粒 |
| 粒度区间/mm | >0.833 | 0.833～0.300 | 0.300～0.074 | 0.074～0.010 | <0.010 |
| 分布率/％ | 4.39 | 6.43 | 28.98 | 57.48 | 2.72 |
步骤3：判断粒度的均匀程度。
细粒的粒度区间为57.48，且极粗粒+粗粒的粒度区间分布为57.48+28.98＝86.46，该黄铜矿的嵌布特征为细粒均匀。
步骤4：选择磨矿程度。
该黄铜矿的嵌布特征为均匀且细粒的粒度区间＞中粒的粒度区间，适宜采用细磨。
验证例1
本验证例提供一种磨矿程度的选择方法，使用的是与实施例1同一批次的铜矿石样品。具体的磨矿程度选择过程为：首先将样品磨出细度分别为-200目占50％、-200目占60％、-200目占70％和-200目80％的4个磨矿产品，然后分别进行粗选试验，结果显示细度为-200目占60％的样品选矿试验尾矿中的铜品位最低，说明在此磨矿细度下铜的损失最低；再以此细度为基准，再磨出细度分别为-200目占55％和-200目占65％的2个磨矿产品，进行选矿粗选试验，结果显示细度为-200目占60％的样品选矿粗选试验尾矿中铜的品位最低，因此选择-200目占60％的磨矿细度即在粗磨的磨矿程度下进行下一步的条件优化试验。
验证例2
本验证例提供一种磨矿程度的选择方法，使用的是与实施例2同一批次的铜矿石样品。具体的磨矿程度选择过程为：首先将样品磨出细度分别为-200目占60％、-200目占70％、-200目占80％和-200目90％的4个磨矿产品，然后分别进行粗选试验，结果显示细度为-200目占80％的样品选矿试验尾矿中的铜品位最低，说明在此磨矿细度下铜的损失最低；再以此细度为基准，再磨出细度分别为-200目占75％和-200目占85％的2个磨矿产品，进行选矿粗选试验，结果显示细度为-200目占85％的样品选矿粗选试验尾矿中铜的品位最低，因此选择-200目占85％的磨矿细度即在细磨的磨矿程度下进行下一步的条件优化试验。
从上述实施例和验证例可以看出，根据本发明提供的矿石磨矿程度的选择方法，可以略去磨矿试验和粗选对比试验，直接进行磨矿细度间隔更小的第二步磨矿，减少了无谓的磨矿试验，降低试验成本的同时也提高了工作效率。本发明提供的方法选择得到的磨矿程度与实践中磨矿程度一致，该方法科学可靠，能更好的指导选择磨矿制度，减少了无谓的磨矿试验，降低试验成本，提高工作效率。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种矿石磨矿程度的选择方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤A：统计有用矿物的粒度组成，根据粒度的分布区间划分粒级类型；
步骤B：根据粒度在各分布区间的分布率判断有用矿物的均匀程度；
步骤C：根据有用矿物的均匀程度和分布率确定磨矿程度。
2.根据权利要求1所述的矿石磨矿程度的选择方法，其特征在于，所述粒级类型包括极粗粒、粗粒、中粒、细粒和微粒。
3.根据权利要求2所述的矿石磨矿程度的选择方法，其特征在于，所述极粗粒的粒度分布区间>0.833mm；
所述粗粒的粒度分布区间在0.833-0.300mm之间；
所述中粒的粒度分布区间在0.300-0.074mm之间；
所述细粒的粒度分布区间在0.074-0.010mm之间；
所述微粒的粒度分布区间在<0.010mm。
4.根据权利要求1所述的矿石磨矿程度的选择方法，其特征在于，所述均匀程度包括均匀、比较均匀、不均匀和极不均匀。
5.根据权利要求4所述的矿石磨矿程度的选择方法，其特征在于，任意区间的分布率≥70％或者任意区间的分布率为50％-70％且连续双区间的分布率≥85％，则有用矿物的均匀程度为均匀；
任意区间的分布率为50％-70％且连续双区间的分布率为70％-85％或任意区间的分布率为＜50％且连续双区间的分布率≥85％，则有用矿物的均匀程度为比较均匀；
任意区间的分布率为50％-70％且连续双区间的分布率≤70％或任意区间的分布率为＜50％且连续双区间的分布率为70％-85％，则有用矿物的均匀程度为不均匀；
任意区间的分布率为＜50％且连续双区间的分布率＜70％，则有用矿物的均匀程度为极不均匀。
6.根据权利要求5所述的矿石磨矿程度的选择方法，其特征在于，对不均匀和极不均匀的矿石采用阶段磨矿或者细磨。
7.根据权利要求5所述的矿石磨矿程度的选择方法，其特征在于，有用矿物的均匀程度为均匀时，且分布率最高的粒度为极粗粒、粗粒或中粒采用粗磨；
有用矿物的均匀程度为均匀时，且分布率最高的粒度为细粒采用细磨；
有用矿物的均匀程度为均匀时，且分布率最高的粒度为微粒采用超细磨。
8.根据权利要求5所述的矿石磨矿程度的选择方法，其特征在于，有用矿物的均匀程度为比较均匀，且连续区间中含量高和含量低的对应关系为极粗粒-粗粒、粗粒-极粗粒、粗粒-中粒或中粒-粗粒采用粗磨；
有用矿物的均匀程度为比较均匀，且连续区间中含量高和含量低的对应关系为中粒-细粒或细粒-中粒采用阶段磨矿或者细磨；
有用矿物的均匀程度为比较均匀，且连续区间中含量高和含量低的对应关系为细粒-微粒或微粒-细粒采用细磨。
9.一种根据权利要求1-8任一项所述的方法在矿石选择磨矿程度中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述矿石包括铜矿石。
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