CN115283123A - 矿石物料的磨矿方法、装置、处理器及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种矿石物料的磨矿方法、装置、处理器及电子设备。该方法包括：确定待磨物料中的多种矿物和每种矿物的赋存状态；依据赋存状态从多种矿物中确定至少一种目标矿物；计算每种目标矿物的各个晶面的解离难度，并从各个晶面的解离难度中确定最小解离难度，获取最小解离难度对应的晶面，得到第一目标晶面；从第一目标晶面的相邻晶面中确定第二目标晶面，并计算第一目标晶面与第二目标晶面的夹角，得到目标夹角；依据目标夹角确定目标尺寸和目标比例的目标磨矿介质，通过目标磨矿介质对待磨物料进行磨矿。通过本申请，解决了相关技术中磨矿效率低并且磨矿的产出矿物质量差的问题。
Description
技术领域
本申请涉及粉体工程与物料加工领域，具体而言，涉及一种矿石物料的磨矿方法、装置、处理器及电子设备。
背景技术
传统的卧式球磨通过对物料抛砸达到磨矿的效果，立式搅拌磨通过搅拌装置高速旋转促使磨矿介质与物料在磨机筒体内做不规则的研磨、碰撞等翻滚运动，实现物料的研碎、砸碎等。立式搅拌磨主要包括螺旋式、盘式、棒式三种。由于立磨搅拌运载介质与物料间研磨的相对运动，磨矿产品呈细、窄粒级集中的趋势。
相关技术中，对立式搅拌磨的技术开发，集中于细磨效果因子的理论分析、基于CFD(Computational Fluid Dynamics，计算流体动力学)、DEM(Digital Elevation Model，数字地形模型)、PEPT(Positron emission particle tracking technology正电子发射型颗粒追踪技术)的模拟仿真磨机及磨矿优化等。矿物颗粒与研磨介质碰撞的总次数和碰撞过程中传递的应力强度，是影响立式搅拌磨细磨效果的关键影响(评价)因子，二者共同决定物料的细磨效果；在搅拌磨仿真方面，相关技术中的研究聚焦于搅拌细磨装备内部流体、研磨介质运动状态和在两种共同作用下的内部能量耗散情况。
然而，相关技术中通过提高介质充填率、提高搅拌强度等办法强化物料的碎磨概率，对物料的有效解离效率较低，磨矿输入能量的利用率较低，此外，磨矿产品粒度分布不均，磨矿容易粉碎。此外，磨矿效果对给料量依赖度高，碎磨过程受给料量及其性质的变化影响显著，磨矿过程稳定性较差。
针对相关技术中磨矿效率低并且磨矿的产出矿物质量差的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种矿石物料的磨矿方法、装置、处理器及电子设备，以解决相关技术中磨矿效率低并且磨矿的产出矿物质量差的问题。
为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种矿石物料的磨矿方法。该方法包括：确定待磨物料中的多种矿物和每种矿物的赋存状态，其中，赋存状态用于表征矿物在待磨物料中的存在形式；依据赋存状态从多种矿物中确定至少一种目标矿物，其中，目标矿物为期望从待磨物料中产出的矿物；计算每种目标矿物的各个晶面的解离难度，并从各个晶面的解离难度中确定最小解离难度，获取最小解离难度对应的晶面，得到第一目标晶面；从第一目标晶面的相邻晶面中确定第二目标晶面，并计算第一目标晶面与第二目标晶面的夹角，得到目标夹角，其中，第二目标晶面为相邻晶面中解离难度最小的晶面；依据目标夹角确定目标尺寸和目标比例的目标磨矿介质，通过目标磨矿介质对待磨物料进行磨矿，其中，目标磨矿介质用于在磨矿装置中与待磨物料碰撞，以研磨待磨物料。
可选地，确定待磨物料中的多种矿物和每种矿物的赋存状态包括：分析待磨物料中的包含的矿物的类别，得到多种矿物，并分析待磨物料中的每种矿物的质量占比；确定每种矿物的粒度特征以及接触面结构特征，其中，粒度特征用于表征矿物的大小，接触面结构特征用于表征矿物与相邻矿物的接触关系；将质量占比、粒度特征以及接触面结构特征中的至少一种确定为矿物的赋存状态。
可选地，依据赋存状态从多种矿物中确定至少一种目标矿物包括：按照质量占比从大到小的顺序对多种矿物进行排列，得到序列；将序列中排序位于前列的预设数量的矿物确定为候选矿物；在候选矿物中确定至少一种目标元素，计算每种目标元素在候选矿物中的一组占比，得到多组占比，将每组占比中最大目标元素占比的候选矿物确定为目标矿物。
可选地，晶面的解离难度采用晶面能表征，晶面能为对目标矿物按照晶面进行解离时需要的能量，计算每种目标矿物的各个晶面的解离难度，并从各个晶面的解离难度中确定最小解离难度，获取最小解离难度对应的晶面，得到第一目标晶面包括：确定每种目标矿物的所有晶面的晶面能，得到多个晶面能；从多个晶面能中确定最小晶面能，将最小晶面能对应的晶面确定为第一目标晶面。
可选地，从第一目标晶面的相邻晶面中确定第二目标晶面包括：确定与第一目标晶面相邻的晶面，得到至少一个相邻晶面，从至少一个相邻晶面中确定晶面能最小的晶面，得到第二目标晶面。
可选地，依据目标夹角确定目标尺寸和目标比例的目标磨矿介质包括：确定每种尺寸的多个磨矿介质，并按照不同预设比例从每种尺寸的多个磨矿介质中确定一组磨矿介质，得到多组磨矿介质，其中，预设比例为每种尺寸的磨矿介质在一组磨矿介质中的比例；在一组磨矿介质堆积的情况下，确定一组磨矿介质中相邻的各个磨矿介质的质心之间的连接线，并计算连接线构成的多个夹角；在任意一个夹角与目标夹角或目标夹角的补角的差值在预设范围内时，将夹角对应的一组磨矿介质确定为目标磨矿介质。
可选地，采用搅拌磨对待磨物料进行磨矿，在搅拌磨为立式搅拌磨的情况下，通过目标磨矿介质对待磨物料进行磨矿包括：依据目标矿物的赋存状态确定预设搅拌装置和预设搅拌参数；按照预设搅拌装置、目标磨矿介质和预设搅拌参数对待磨物料进行磨矿。
为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，提供了一种矿石物料的磨矿装置。该装置包括：第一确定单元，用于确定待磨物料中的多种矿物和每种矿物的赋存状态，其中，赋存状态用于表征矿物在待磨物料中的存在形式；第二确定单元，用于依据赋存状态从多种矿物中确定至少一种目标矿物，其中，目标矿物为期望从待磨物料中产出的矿物；第一计算单元，用于计算每种目标矿物的各个晶面的解离难度，并从各个晶面的解离难度中确定最小解离难度，获取最小解离难度对应的晶面，得到第一目标晶面；第二计算单元，用于从第一目标晶面的相邻晶面中确定第二目标晶面，并计算第一目标晶面与第二目标晶面的夹角，得到目标夹角，其中，第二目标晶面为相邻晶面中解离难度最小的晶面；磨矿单元，用于依据目标夹角确定目标尺寸和目标比例的目标磨矿介质，通过目标磨矿介质对待磨物料进行磨矿，其中，目标磨矿介质用于在磨矿装置中与待磨物料碰撞，以研磨待磨物料。
通过本申请，采用以下步骤：通过确定待磨物料中的多种矿物和每种矿物的赋存状态，其中，赋存状态用于表征矿物在待磨物料中的存在形式；依据赋存状态从多种矿物中确定至少一种目标矿物，其中，目标矿物为期望从待磨物料中产出的矿物；计算每种目标矿物的各个晶面的解离难度，并从各个晶面的解离难度中确定最小解离难度，获取最小解离难度对应的晶面，得到第一目标晶面；从第一目标晶面的相邻晶面中确定第二目标晶面，并计算第一目标晶面与第二目标晶面的夹角，得到目标夹角，其中，第二目标晶面为相邻晶面中解离难度最小的晶面；依据目标夹角确定目标尺寸和目标比例的目标磨矿介质，通过目标磨矿介质对待磨物料进行磨矿，其中，目标磨矿介质用于在磨矿装置中与待磨物料碰撞，以研磨待磨物料，解决了相关技术中磨矿效率低并且磨矿的产出矿物质量差的问题。通过根据不同待磨物料赋存状态确定目标矿物，依据目标矿物各个晶面的解离难度确定目标夹角，按照目标夹角设置目标磨矿介质，达到提高磨矿效率的效果。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是根据本申请实施例提供的矿石物料的磨矿方法的流程图；
图2是根据本申请实施例提供的一种物料的磨矿效果对比图；
图3是根据本申请实施例提供的另一种物料的磨矿效果对比图；
图4是根据本申请实施例提供的再一种物料的磨矿效果对比图；
图5是根据本申请实施例提供的矿石物料的磨矿装置的示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
需要说明的是，本公开所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于展示的数据、分析的数据等)，均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据。
下面结合优选的实施步骤对本发明进行说明，图1是根据本申请实施例提供的矿石物料的磨矿方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤S101，确定待磨物料中的多种矿物和每种矿物的赋存状态，其中，赋存状态用于表征矿物在待磨物料中的存在形式。
具体地，待磨物料中包含多种类型的矿物，例如物料A中包含石英、黄铜矿和黄铁矿等多种类型的矿物。矿物赋存状态为该种矿物在待磨物料中的存在状态，赋存状态包括矿物粒度特征、矿物之间接触面结构特征、矿物在待磨物料中的质量占比等。通过岩矿分析方法统计待磨物料中的矿物组成和矿物赋存状态。
步骤S102，依据赋存状态从多种矿物中确定至少一种目标矿物，其中，目标矿物为期望从待磨物料中产出的矿物。
具体地，目标矿物可以为对待磨物料分析矿物组成后，由相关技术人员确定的期望解离的矿物。通过赋存状态中的各项数据从待磨物料包含的多种矿物中确定需要的至少一种目标矿物。
步骤S103，计算每种目标矿物的各个晶面的解离难度，并从各个晶面的解离难度中确定最小解离难度，获取最小解离难度对应的晶面，得到第一目标晶面。
具体地，晶面可以为通过目标矿物中心的平面。解离难度为将目标矿物从待磨物料中分离出来的难易程度，解离难度可以通过晶面能表征，第一目标晶面可以为目标矿物的各个晶面中最容易解离的晶面。
例如，通过Materials Stadio或LAMMPS或VASP或Gromacs等计算软件获取目标矿物的晶胞参数、晶面夹角、键角等相关参数，然后模拟计算出目标矿物的各个晶面的晶面能，将晶面能最小的晶面确定为第一目标晶面。
步骤S104，从第一目标晶面的相邻晶面中确定第二目标晶面，并计算第一目标晶面与第二目标晶面的夹角，得到目标夹角，其中，第二目标晶面为相邻晶面中解离难度最小的晶面。
具体地，由于解离难度可以通过晶面能表征，第二目标晶面可以为与第一目标晶面相邻的晶面中晶面能最小的晶面，目标夹角可以为第一目标晶面与第二目标晶面的夹角或者夹角的补角。
步骤S105，依据目标夹角确定目标尺寸和目标比例的目标磨矿介质，通过目标磨矿介质对待磨物料进行磨矿，其中，目标磨矿介质用于在磨矿装置中与待磨物料碰撞，以研磨待磨物料。
具体地，目标尺寸可以为通过计算后能够使磨矿介质恰好在堆积时接近目标夹角的磨矿介质的尺寸，目标比例可以为不同尺寸的磨矿介质在目标磨矿介质中的比例，磨矿装置可以为立式搅拌磨，配置目标尺寸和目标比例的目标磨矿介质，在立式搅拌磨系统内，使得目标磨矿介质堆积时，相邻的磨矿介质的质(重)心连接线构成的夹角，接近于计算的目标夹角或目标夹角的补角，从而在目标磨矿介质在立式搅拌磨中与待磨物料的运动碰撞，使得目标夹角进行碰撞的概率更大，从而更高效的解离待磨物料。
需要说明的是，将磨矿介质自然堆积后，相邻的磨矿介质的质(重)心连线构成的角度为多个，筛选不同尺寸和不同比例的磨矿介质，使多个角度中的任意一个夹角近似目标夹角或目标夹角的补角，从而使磨矿介质研磨碰撞力的耗散方向，趋近于较容易解离的晶面解离方向。
本申请实施例提供的矿石物料的磨矿方法，通过确定待磨物料中的多种矿物和每种矿物的赋存状态，其中，赋存状态用于表征矿物在待磨物料中的存在形式；依据赋存状态从多种矿物中确定至少一种目标矿物，其中，目标矿物为期望从待磨物料中产出的矿物；计算每种目标矿物的各个晶面的解离难度，并从各个晶面的解离难度中确定最小解离难度，获取最小解离难度对应的晶面，得到第一目标晶面；从第一目标晶面的相邻晶面中确定第二目标晶面，并计算第一目标晶面与第二目标晶面的夹角，得到目标夹角，其中，第二目标晶面为相邻晶面中解离难度最小的晶面；依据目标夹角确定目标尺寸和目标比例的目标磨矿介质，通过目标磨矿介质对待磨物料进行磨矿，其中，目标磨矿介质用于在磨矿装置中与待磨物料碰撞，以研磨待磨物料，解决了相关技术中磨矿效率低并且磨矿的产出矿物质量差的问题。通过根据不同待磨物料赋存状态确定目标矿物，依据目标矿物各个晶面的解离难度确定目标夹角，按照目标夹角设置目标磨矿介质，达到提高磨矿效率的效果。
在对待磨物料进行磨矿之前，先对待磨物料进行组成成分的分析，从中确定出目标矿物，可选地，在本申请实施例提供的矿石物料的磨矿方法中，确定待磨物料中的多种矿物和每种矿物的赋存状态包括：分析待磨物料中的包含的矿物的类别，得到多种矿物，并分析待磨物料中的每种矿物的质量占比；确定每种矿物的粒度特征以及接触面结构特征，其中，粒度特征用于表征矿物的大小，接触面结构特征用于表征矿物与相邻矿物的接触关系；将质量占比、粒度特征以及接触面结构特征中的至少一种确定为矿物的赋存状态。
具体地，待磨物料中包含多种类型的矿物，矿物的类别可以为矿物类型，例如待磨物料B中包含石英、钾/钠长石、黑/白/金云母、黄铜矿、黄铁矿、磁铁矿和辉钼矿等多种矿物。每种矿物的质量占比即为该种矿物在待磨物料中的质量占比，例如待磨物料B为100kg，黄铜矿在待磨物料中存在1kg，则黄铜矿的质量占比为1％。粒度特征可以为每种矿物在待磨物料中的体积大小，接触面特征可以为矿物与相邻矿物之间的接触关系，例如共生矿物、连生体矿物或包裹体矿物等。通过确定矿物的赋存状态来确定目标矿物。
例如，通过矿物学研究方法，使用岩矿显微镜下计数统计、矿物解离分析仪(MLA)统计及各类界面微观等分析检测方法，进行矿物组成及晶型表达的统计测定。测定物料中矿物的赋存状态，物料也即待测矿物，测定矿物粒度特征，统计测定待磨物料中目标矿物的粒度特征，测定矿物间接触面结构特征，矿物间共生、连生体或包裹体类型等。表1为物料A、物料B、物料C中目标矿物组成及其相对含量。
表1
根据测量出的矿物组成确定目标矿物，可选地，在本申请实施例提供的矿石物料的磨矿方法中，依据赋存状态从多种矿物中确定至少一种目标矿物包括：按照质量占比从大到小的顺序对多种矿物进行排列，得到序列；将序列中排序位于前列的预设数量的矿物确定为候选矿物；在候选矿物中确定至少一种目标元素，计算每种目标元素在候选矿物中的一组占比，得到多组占比，将每组占比中最大目标元素占比的候选矿物确定为目标矿物。
具体地，预设数量可以为根据矿物的赋存状态确定的目标矿物的数量，候选矿物可以为质量占比在待测矿物中较大的矿物，目标元素可以为候选矿物中的一种人为确定的化学元素，例如，黄铁矿和磁铁矿中都包含铁元素，黄铁矿和磁铁矿确定为候选矿物，将铁元素确定为目标元素，分别计算铁元素在黄铁矿和磁铁矿中的占比，铁元素在黄铁矿中的占比为30％，铁元素在磁铁矿中的占比为23％，那么选择黄铁矿为目标矿物。通过质量占比和目标元素占比确定目标矿物，可以快速确定待磨物料中的产出矿物。
例如，表1中的物料A、物料B、物料C为待磨物料，从矿物粒度及矿物共生关系统计发现，物料A、B中黄铜矿与辉钼矿粒度均呈微细粒矿物产出，需要细磨才可解离出有用矿物；其中，物料A中有用矿物被脉石矿物包裹，其与脉石矿物解离是需要破碎解离的主要对象，选择钾钠长石、石英为目标矿物；物料B中，除与非金属矿物磨细分离外，黄铜矿与黄铁矿的解离是主要待解离对象，选择黄铜矿、黄铁矿为目标矿物；物料C中，需要破碎解离的对象是辉钼矿与黄铜矿、黄铁矿，选择辉钼矿与黄铜矿、黄铁矿为目标矿物。
确定目标矿物后，还需要挑选容易解离的目标晶面，可选地，在本申请实施例提供的矿石物料的磨矿方法中，晶面的解离难度采用晶面能表征，晶面能为对目标矿物按照晶面进行解离时需要的能量，计算每种目标矿物的各个晶面的解离难度，并从各个晶面的解离难度中确定最小解离难度，获取最小解离难度对应的晶面，得到第一目标晶面包括：确定每种目标矿物的所有晶面的晶面能，得到多个晶面能；从多个晶面能中确定最小晶面能，将最小晶面能对应的晶面确定为第一目标晶面。
具体地，晶面能为按照当前晶面解离目标矿物所需要的能量，晶面能越小则解离待磨物料时需要的能量越小，解离就越容易，因此选取晶面能最小的晶面作为目标解离面可以有效提高矿物解离效率。
例如，采用Materials Stadio 6.0软件进行目标矿物建模计算，获取目标矿物的晶体结构、晶面夹角，以及晶键能，然后依据晶体结构、晶面夹角，以及晶键能计算晶面能。表2为物料A、物料B、物料C的第一目标晶面和目标夹角。物料A中石英矿物的第一目标晶面为编号为111的晶面，物料A中钾/钠长石的第一目标晶面为编号为110的晶面。物料B中石英矿物的第一目标晶面为编号为111的晶面。物料B中钾/钠长石的第一目标晶面为编号为110的晶面。物料B中黄铜矿的第一目标晶面为编号为112的晶面。物料B中黄铁矿的第一目标晶面为编号为110的晶面。物料C中黄铜矿的第一目标晶面为编号为112的晶面。物料C中辉钼矿的第一目标晶面为编号为001的晶面。
表2
确定第一目标晶面后还需要从第一目标晶面的相邻晶面中确定第二目标晶面，可选地，在本申请实施例提供的矿石物料的磨矿方法中，从第一目标晶面的相邻晶面中确定第二目标晶面包括：确定与第一目标晶面相邻的晶面，得到至少一个相邻晶面，从至少一个相邻晶面中确定晶面能最小的晶面，得到第二目标晶面。
具体地，第二目标晶面可以为与第一目标晶面相邻的晶面中晶面能最小的晶面。通过确定于第一目标晶面相邻的第二目标晶面，从而确定第一目标晶面与第二目标晶面之间构成的目标夹角。
在确定目标夹角后，通过筛选目标尺寸和目标比例的磨矿介质，使磨矿介质堆积时能够接近目标夹角。可选地，在本申请实施例提供的矿石物料的磨矿方法中，依据目标夹角确定目标尺寸和目标比例的目标磨矿介质包括：确定每种尺寸的多个磨矿介质，并按照不同预设比例从每种尺寸的多个磨矿介质中确定一组磨矿介质，得到多组磨矿介质，其中，预设比例为每种尺寸的磨矿介质在一组磨矿介质中的比例；在一组磨矿介质堆积的情况下，确定一组磨矿介质中相邻的各个磨矿介质的质心之间的连接线，并计算连接线构成的多个夹角；在任意一个夹角与目标夹角或目标夹角的补角的差值在预设范围内时，将夹角对应的一组磨矿介质确定为目标磨矿介质。
例如，磨矿介质为不同尺寸的钢球，磨矿介质包括直径为10mm、8mm、2mm的钢球。一组磨矿介质可以为包含不同尺寸的钢球，随着调节不同尺寸的钢球在一组磨矿介质中的比例，能够改变一组磨矿介质在堆积时相邻钢球的质心之间的连接线构成的角度。通过模拟计算多组磨矿介质的质心连接线构成的夹角，确定一组磨矿介质的任意一个夹角与目标夹角或目标夹角的补角相差在预设范围内时，将该组磨矿介质确定为目标磨矿介质。通过确定目标磨矿介质使待磨物料在被解离时能够大概率按照目标夹角的角度进行解离，从而提高了磨矿效率。
表1中的物料A、物料B、物料C为待磨物料时，由于物料A需要破碎的主要矿物是钾/钠长石和石英，物料A的目标夹角为60°，对物料A采用尺寸相同的目标磨矿介质，使用直径为10mm的钢球，使得紧密堆积状态下磨矿介质重心连接线形成60°夹角，以适应石英、钾/钠长石的高效碎磨；对物料B需要碎磨解离的主要矿物是黄铜矿与黄铁矿，物料B的目标夹角为45°，碎磨角度设计为45°，采用直径比为1:0.76的钢球磨矿介质，使用直径为10mm和8mm钢球，按质量比为0.5:1比添加；物料C的目标夹角为10°，采用直径比为1:0.2的磨矿介质，使用直径为10mm和2mm钢球，按质量比为1:10的比例添加。
需要说明的是，图2是根据本申请实施例提供的一种物料的磨矿效果对比图，也即，物料A的磨矿效果对比图，如图2所示，横轴为磨矿时间，纵轴为目标矿物的解离程度，物料A在相同磨矿时间下的目标矿物的解离程度，从大到小依次为选择10mm尺寸的钢球作为目标磨矿介质、选择8mm尺寸的钢球作为目标磨矿介质、选择目标比例为1比1的10mm尺寸和8mm尺寸的钢球作为目标磨矿介质、选择目标比例为1比1比1的10mm尺寸、8mm尺寸和6mm尺寸的钢球作为目标磨矿介质。因此，在以8mm尺寸的钢球作为目标磨矿介质时磨矿效率最高。
图3是根据本申请实施例提供的另一种物料的磨矿效果对比图，也即，物料B的磨矿效果对比图，如图3所示，横轴为磨矿时间，纵轴为目标矿物的解离程度，物料B在相同磨矿时间下的目标矿物的解离程度，从大到小依次为选择目标比例为0.5比1的10mm尺寸和8mm尺寸的钢球作为目标磨矿介质、选择目标比例为1比1比1的10mm尺寸、8mm尺寸和6mm尺寸的钢球作为目标磨矿介质、选择8mm尺寸的钢球作为目标磨矿介质、选择10mm尺寸的钢球作为目标磨矿介质。因此，在以目标比例为0.5比1的10mm尺寸和8mm尺寸的钢球作为目标磨矿介质时磨矿效率最高。
图4是根据本申请实施例提供的再一种物料的磨矿效果对比图，也即，物料C的磨矿效果对比图，如图4所示，横轴为磨矿时间，纵轴为目标矿物的解离程度，物料C在相同磨矿时间下的目标矿物的解离程度，从大到小依次为选择目标比例为1比10的10mm尺寸和2mm尺寸的钢球作为目标磨矿介质、选择目标比例为1比1比1的8mm尺寸、4mm尺寸和2mm尺寸的钢球作为目标磨矿介质、选择2mm尺寸的钢球作为目标磨矿介质、选择10mm尺寸的钢球作为目标磨矿介质。因此，在以目标比例为1比10的10mm尺寸和2mm尺寸的钢球作为目标磨矿介质时磨矿效率最高。
确定目标磨矿介质后，可以对磨矿装置的配置参数进行调整使磨矿效率提高，可选地，在本申请实施例提供的矿石物料的磨矿方法中，采用搅拌磨对待磨物料进行磨矿，在搅拌磨为立式搅拌磨的情况下，通过目标磨矿介质对待磨物料进行磨矿包括：依据目标矿物的赋存状态确定预设搅拌装置和预设搅拌参数；按照预设搅拌装置、目标磨矿介质和预设搅拌参数对待磨物料进行磨矿。
具体地，预设搅拌装置可以为搅拌棒、搅拌盘、搅拌螺旋桨等立式搅拌装置。预设搅拌参数可以为磨矿介质充填率、球料质量比、搅拌强度、磨矿浓度、介质与物料比等。通过计算模拟使用不同的搅拌装置以及设置不同的预设搅拌参数的情况下的磨矿效率，对比选择出磨矿最高效的搅拌装置和搅拌参数，还可以计算模拟立式搅拌磨的不同磨矿模式对目标矿物磨矿时哪种模式更高效。
例如，选用不同搅拌形式的搅拌动力装置，对物料A、物料B、物料C磨矿搅拌运载行为进行计算模拟。模拟结果显示对物料A采用搅拌棒和旋转磨矿模式，使得物料能在沿搅拌轴直线应力的相对均匀力场中进行搅拌磨矿，从而提高磨矿效率；对物料B采用搅拌螺旋桨和螺旋搅拌磨矿模式，使得多组分物料及介质在搅拌腔体内，处于多方向扰动状态进行磨矿，从而提高磨矿效率；对物料C采用磨盘和搅拌动力输送模式磨矿，从而强化研磨盘研磨作用的过程，保护辉钼矿晶体的同时碎磨解离黄铜矿。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
本申请实施例还提供了一种矿石物料的磨矿装置，需要说明的是，本申请实施例的矿石物料的磨矿装置可以用于执行本申请实施例所提供的用于矿石物料的磨矿方法。以下对本申请实施例提供的矿石物料的磨矿装置进行介绍。
图5是根据本申请实施例提供的矿石物料的磨矿装置的示意图。如图5所示，该装置包括：
第一确定单元10，用于确定待磨物料中的多种矿物和每种矿物的赋存状态，其中，赋存状态用于表征矿物在待磨物料中的存在形式。
第二确定单元20，用于依据赋存状态从多种矿物中确定至少一种目标矿物，其中，目标矿物为期望从待磨物料中产出的矿物。
第一计算单元30，用于计算每种目标矿物的各个晶面的解离难度，并从各个晶面的解离难度中确定最小解离难度，获取最小解离难度对应的晶面，得到第一目标晶面。
第二计算单元40，用于从第一目标晶面的相邻晶面中确定第二目标晶面，并计算第一目标晶面与第二目标晶面的夹角，得到目标夹角，其中，第二目标晶面为相邻晶面中解离难度最小的晶面。
磨矿单元50，用于依据目标夹角确定目标尺寸和目标比例的目标磨矿介质，通过目标磨矿介质对待磨物料进行磨矿，其中，目标磨矿介质用于在磨矿装置中与待磨物料碰撞，以研磨待磨物料。
本申请实施例提供的矿石物料的磨矿装置，通过第一确定单元10，确定待磨物料中的多种矿物和每种矿物的赋存状态，其中，赋存状态用于表征矿物在待磨物料中的存在形式；第二确定单元20，依据赋存状态从多种矿物中确定至少一种目标矿物，其中，目标矿物为期望从待磨物料中产出的矿物；第一计算单元30，计算每种目标矿物的各个晶面的解离难度，并从各个晶面的解离难度中确定最小解离难度，获取最小解离难度对应的晶面，得到第一目标晶面；第二计算单元40，从第一目标晶面的相邻晶面中确定第二目标晶面，并计算第一目标晶面与第二目标晶面的夹角，得到目标夹角，其中，第二目标晶面为相邻晶面中解离难度最小的晶面；磨矿单元50，依据目标夹角确定目标尺寸和目标比例的目标磨矿介质，通过目标磨矿介质对待磨物料进行磨矿，其中，目标磨矿介质用于在磨矿装置中与待磨物料碰撞，以研磨待磨物料，解决了相关技术中磨矿效率低并且磨矿的产出矿物质量差的问题，通过根据不同待磨物料赋存状态确定目标矿物，依据目标矿物各个晶面的解离难度确定目标夹角，按照目标夹角设置目标磨矿介质，达到提高磨矿效率的效果。
可选地，在本申请实施例提供的矿石物料的磨矿装置中，第一确定单元10包括：分析模块，用于分析待磨物料中的包含的矿物的类别，得到多种矿物，并分析待磨物料中的每种矿物的质量占比；第一确定模块，用于确定每种矿物的粒度特征以及接触面结构特征，其中，粒度特征用于表征矿物的大小，接触面结构特征用于表征矿物与相邻矿物的接触关系；第二确定模块，用于将质量占比、粒度特征以及接触面结构特征中的至少一种确定为矿物的赋存状态。
可选地，在本申请实施例提供的矿石物料的磨矿装置中，第二确定单元20包括：排列模块，用于按照质量占比从大到小的顺序对多种矿物进行排列，得到序列；第三确定模块，用于将序列中排序位于前列的预设数量的矿物确定为候选矿物；第四确定模块，用于在候选矿物中确定至少一种目标元素，计算每种目标元素在候选矿物中的一组占比，得到多组占比，将每组占比中最大目标元素占比的候选矿物确定为目标矿物。
可选地，在本申请实施例提供的矿石物料的磨矿装置中，晶面的解离难度采用晶面能表征，晶面能为对目标矿物按照晶面进行解离时需要的能量，第一计算单元30包括：第五确定模块，用于确定每种目标矿物的所有晶面的晶面能，得到多个晶面能；第六确定模块，用于从多个晶面能中确定最小晶面能，将最小晶面能对应的晶面确定为第一目标晶面。
可选地，在本申请实施例提供的矿石物料的磨矿装置中，第二计算单元40包括：第七确定模块，用于确定与第一目标晶面相邻的晶面，得到至少一个相邻晶面，从至少一个相邻晶面中确定晶面能最小的晶面，得到第二目标晶面。
可选地，在本申请实施例提供的矿石物料的磨矿装置中，磨矿单元50包括：第八确定模块，用于确定每种尺寸的多个磨矿介质，并按照不同预设比例从每种尺寸的多个磨矿介质中确定一组磨矿介质，得到多组磨矿介质，其中，预设比例为每种尺寸的磨矿介质在一组磨矿介质中的比例；计算模块，用于在一组磨矿介质堆积的情况下，确定一组磨矿介质中相邻的各个磨矿介质的质心之间的连接线，并计算连接线构成的多个夹角；第九确定模块，用于在任意一个夹角与目标夹角或目标夹角的补角的差值在预设范围内时，将夹角对应的一组磨矿介质确定为目标磨矿介质。
可选地，在本申请实施例提供的矿石物料的磨矿装置中，采用搅拌磨对待磨物料进行磨矿，在搅拌磨为立式搅拌磨的情况下，磨矿单元50包括：第十确定模块，用于依据目标矿物的赋存状态确定预设搅拌装置和预设搅拌参数；磨矿模块，用于按照预设搅拌装置、目标磨矿介质和预设搅拌参数对待磨物料进行磨矿。
矿石物料的磨矿装置包括处理器和存储器，上述第一确定单元10、第二确定单元20、第一计算单元30、第二计算单元40和磨矿单元50等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来精确的判断用户的骑行状态，避免将用户的其他行为误判为骑行。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现矿石物料的磨矿方法。
本发明实施例提供了一种处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行矿石物料的磨矿方法。
本发明实施例提供了一种电子设备，设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现矿石物料的磨矿方法。本文中的设备可以是服务器、PC、PAD、手机等。
本申请还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有如下方法步骤的程序：矿石物料的磨矿方法。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种矿石物料的磨矿方法，其特征在于，包括：
确定待磨物料中的多种矿物和每种所述矿物的赋存状态，其中，所述赋存状态用于表征所述矿物在所述待磨物料中的存在形式；
依据所述赋存状态从所述多种矿物中确定至少一种目标矿物，其中，所述目标矿物为期望从所述待磨物料中产出的矿物；
计算每种所述目标矿物的各个晶面的解离难度，并从所述各个晶面的解离难度中确定最小解离难度，获取所述最小解离难度对应的晶面，得到第一目标晶面；
从所述第一目标晶面的相邻晶面中确定第二目标晶面，并计算所述第一目标晶面与所述第二目标晶面的夹角，得到目标夹角，其中，所述第二目标晶面为所述相邻晶面中解离难度最小的晶面；
依据所述目标夹角确定目标尺寸和目标比例的目标磨矿介质，通过所述目标磨矿介质对所述待磨物料进行磨矿，其中，所述目标磨矿介质用于在磨矿装置中与所述待磨物料碰撞，以研磨所述待磨物料。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定待磨物料中的多种矿物和每种所述矿物的赋存状态包括：
分析所述待磨物料中的包含的矿物的类别，得到多种矿物，并分析所述待磨物料中的每种所述矿物的质量占比；
确定每种所述矿物的粒度特征以及接触面结构特征，其中，所述粒度特征用于表征所述矿物的大小，所述接触面结构特征用于表征所述矿物与相邻矿物的接触关系；
将所述质量占比、所述粒度特征以及所述接触面结构特征中的至少一种确定为所述矿物的赋存状态。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，依据所述赋存状态从所述多种矿物中确定至少一种目标矿物包括：
按照质量占比从大到小的顺序对所述多种矿物进行排列，得到序列；
将所述序列中排序位于前列的预设数量的矿物确定为候选矿物；
在所述候选矿物中确定至少一种目标元素，计算每种所述目标元素在所述候选矿物中的一组占比，得到多组占比，将每组占比中最大目标元素占比的候选矿物确定为所述目标矿物。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，晶面的解离难度采用晶面能表征，所述晶面能为对所述目标矿物按照晶面进行解离时需要的能量，计算每种所述目标矿物的各个晶面的解离难度，并从所述各个晶面的解离难度中确定最小解离难度，获取所述最小解离难度对应的晶面，得到第一目标晶面包括：
确定每种所述目标矿物的所有晶面的晶面能，得到多个晶面能；
从所述多个晶面能中确定最小晶面能，将所述最小晶面能对应的晶面确定为所述第一目标晶面。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，从所述第一目标晶面的相邻晶面中确定第二目标晶面包括：
确定与所述第一目标晶面相邻的晶面，得到至少一个相邻晶面，从所述至少一个相邻晶面中确定所述晶面能最小的晶面，得到所述第二目标晶面。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，依据所述目标夹角确定目标尺寸和目标比例的目标磨矿介质包括：
确定每种尺寸的多个磨矿介质，并按照不同预设比例从所述每种尺寸的多个磨矿介质中确定一组磨矿介质，得到多组磨矿介质，其中，所述预设比例为每种尺寸的磨矿介质在所述一组磨矿介质中的比例；
在所述一组磨矿介质堆积的情况下，确定所述一组磨矿介质中相邻的各个磨矿介质的质心之间的连接线，并计算所述连接线构成的多个夹角；
在任意一个所述夹角与所述目标夹角或所述目标夹角的补角的差值在预设范围内时，将所述夹角对应的一组磨矿介质确定为所述目标磨矿介质。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用搅拌磨对所述待磨物料进行磨矿，在所述搅拌磨为立式搅拌磨的情况下，通过所述目标磨矿介质对所述待磨物料进行磨矿包括：
依据所述目标矿物的赋存状态确定预设搅拌装置和预设搅拌参数；
按照所述预设搅拌装置、所述目标磨矿介质和所述预设搅拌参数对所述待磨物料进行磨矿。
8.一种矿石物料的磨矿装置，其特征在于，包括：
第一确定单元，用于确定待磨物料中的多种矿物和每种所述矿物的赋存状态，其中，所述赋存状态用于表征所述矿物在所述待磨物料中的存在形式；
第二确定单元，用于依据所述赋存状态从所述多种矿物中确定至少一种目标矿物，其中，所述目标矿物为期望从所述待磨物料中产出的矿物；
第一计算单元，用于计算每种所述目标矿物的各个晶面的解离难度，并从所述各个晶面的解离难度中确定最小解离难度，获取所述最小解离难度对应的晶面，得到第一目标晶面；
第二计算单元，用于从所述第一目标晶面的相邻晶面中确定第二目标晶面，并计算所述第一目标晶面与所述第二目标晶面的夹角，得到目标夹角，其中，所述第二目标晶面为所述相邻晶面中解离难度最小的晶面；
磨矿单元，用于依据所述目标夹角确定目标尺寸和目标比例的目标磨矿介质，通过所述目标磨矿介质对所述待磨物料进行磨矿，其中，所述目标磨矿介质用于在磨矿装置中与所述待磨物料碰撞，以研磨所述待磨物料。
9.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至7中任意一项所述的矿石物料的磨矿方法。
10.一种电子设备，其特征在于，包括一个或多个处理器和存储器，所述存储器用于存储一个或多个程序，其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现权利要求1至7中任意一项所述的矿石物料的磨矿方法。
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2022
- 2022-08-15 CN CN202210974992.2A patent/CN115283123B/zh active Active
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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