摘要
：从实验室小型试验和工业试验说明不同球径对磨矿的影响
。磨矿时，选用合适的球径，可提高球磨机的处理能力
，增加球磨机排矿的新生粒级产出量，以及降低钢球的消耗量，为浮选作业奠定良好的基础。

　　关键词：钢球直径 磨矿

1 前 言 球磨机在选厂的生产中有着重要作用
，它是靠钢球来完成磨矿作用的，即靠钢球对矿粒的冲击和磨剥来完成对矿粒的破碎任务
。在磨矿过程中，钢球尺寸的大小决定着磨矿产品的质量，同时还影响磨矿的电耗和钢耗。因此，钢球尺寸是磨矿的一个关键因素，认真研究它对磨机至关重要
。　　实验室小型试验结果表明
：采用磁选粗精矿作为试样，磨矿时
，使用小球比大球磨矿效果好
。工业试验结果表明
，使用Φ100 mm钢球比Φ120mm钢球，可提高磨矿处理量0.82t/台时，球磨的磨矿效率(以新生粒级计)高O.13t／m3·h，可降低钢球消耗14．29％。

2 磨矿介质适宜尺寸确定 介质尺寸的大小是影响磨矿和磨矿过程的主要因素之一，适宜的介质尺寸取决于许多因素。目前
，关于计算钢球直径的公式很多，详见表1
。但迄今还没有一种能适用各种情况下的计算球径的统一公式
，而生产实践中往往是根据某个公式计算，然后通过磨矿试验来确定适宜的磨矿介质尺寸。

表1 最常见的不同公式计算的钢球直径

公式名称	计算公式	给矿最大粒度d／mm	钢球直径D／mm
戴维斯	D=Kd^0.5	16	140(硬矿石)
拉苏莫夫	D=28d^1/3	16	70
奥列夫斯基	D=52d^0.2	16	90
斯梅斯拉耶夫	D=5d	16	80
榜德	D=25.4d^0.5	16	102

注：d一给矿最大粒度，即95％的过筛粒度

3 实验室小型试验研究 从选铁车间采磁选粗精矿样作为本次试验用样
，其粒度组成见表2。

表2磁选精粗矿试样的粒度筛析结果

粒度/mm	+0.196	-0.196	-0.152	-0.101	-0.074	-0.0385	-0.015
		+0.152	+0.101	+0.074	+0.0385	+0.015
产率/%	36.04	8.47	15.91	6.93	17.45	0.82	14.38

　　选用XMQ一0150X 50锥形球磨机，装入相同重量、不同球径的钢球，在磨矿时间相同的情况下，进行磨矿试验
，比较其磨矿效果的差异
。磨矿后产品的粒度组成见表3
。

表3 不同规格的钢球磨矿产品的粒度组成

粒级/mm	+0.101	-0.101	-0.074	-0.0385	-0.015	-0.0385mm含量%	实验条件
		+0.074	+0.0385	+0.015
产率/%		1.72	29.96	14.00	54.32	68.32	用Φ10mm的钢球
产率/%	2.60	5.04	35.48	11.00	45.88	56.88	用Φ15mm的钢球
产率/%	3.47	6.01	38.09	13.37	39.06	52.43	用Φ20mm的钢球
产率/%	2.24	4.80	37.24	11.56	44.16	55.72	3中钢球按1:1:1混合

　　表3的数据表明
，用Φ10 mm 的钢球
，一0．0385 mm含量最高，为68．32％ ，因磁铁矿嵌布粒级较细，+0．074 mm属难选粒级，含量最低，为1．72％。球径小时
，磨矿效果较好
。这是因为在同等重量的情况下，球径大使得装球个数减少，破碎概率降低
，矿粒的磨不细粒级别产率高，即过大球径易导致磨矿产品粒度的不均匀化加剧
。再者，球径过大，则导致破碎力过大


，矿石易沿打击力最大的方向发生贯穿破碎，而不是沿结合力较弱的不同矿物结晶破裂
，破碎过程无选择性，显然不符合以有用矿物与脉石分离为主要目的解离性磨矿的基本要求。

4 工业试验阶 随着某厂碎矿粒度的成功攻关
，球磨机给矿粒度组成发生了较大变化
，-15 mm粒级含量由原来的75％左右变为目前的90％左右。而该厂的一段磨矿一直选用Φ120 mm 的钢球，造成浮选的给矿即球磨分级溢流粒度过粗及过细粒级含量较高。多次流程考查均发现，磨矿分级溢流粒级+0．252 mm含量一般在10％ 以上，-0．0385 mm含量在40％以上。而这两种粒级回收率均不高

，可选性好的中间粒级-0．252～+0．0385 mm含量相对偏低，是造成粗选回收率低的主要原因
。为提高磨矿质量及球磨机处理矿量
，在7#
、8#球磨机进行球磨介质的工业试验。4．1 相同球径的工业试验 7#、8#球磨机在保持原有加球球径不变的情况下
，即均补加Φ120 mm的钢球
，加球间隔与加球量均一致。经检测，其充填率均在39％左右。取样考查近一个月
，主要的选矿指标平均。　　数据表明，两台球磨机在给矿粒度
、台时效率大致相同的情况下，7#球磨机磨矿效率(以新生粒级计)比8#球磨高0．01 t／m3·h，但其溢流中一0．074mm含量比8#低0．68％ ，对应系统粗选段回收率为87．53％，属正常水平。　　数据表明，7#、8#球磨均补加Φ120 mm的钢球，其溢流的粒级组成基本接近。4．2 不同球径的工业试验 针对目前给矿粒度的组成，根据磨矿理论，给矿粒度大时用大直径钢球，给矿粒度小时用小直径钢球(如轴承钢球)

。将7#球磨所加钢球换为Φ100mm，8#球磨所加钢球不变。取样考查4个月

，在此期间，两台球磨均没有大修。　　两台球磨机在给矿粒度大致相同的情况下，7#球磨的磨矿效率(以新生粒级计)比8#球磨高0．12 t／m3·h，台时效率高0．82 t／台时
，溢流-0．074mm含量比8#高1．92％
，对应系统粗选回收率为88．16％
。7#球磨的各项指标与表4作横向对比，均有明显提高。台时效率高0．89 t／台时，溢流中-0．074mm含量提高1．85％，球磨的磨矿效率(以新生粒级计)高0．13 t／m3·h，对应系统粗选回收率提高0．63％。期间，7#、8#溢流的全粒度分析结果见表7。　　数据表明
，7#球磨补加Φ100mm钢球
，其溢流中较粗粒级+0．252 mm含量为9．75％ ，细粒级-0．0385 mm含量为4O．1O％ ，可选性好的-0．252～+0．038 5 mm粒级含量为5O．15％。8{f球磨补加Φ120 mm钢球，其溢流中较粗粒级+0．252 mm含量为13．55％ 。细粒级-0．038 5mm含量为41．46％，-0．252～+0．038 5mm粒级含量为44．99％ ，较7{f溢流可选性好的粒级含量低5．16％
。这些均说明Φ100 mm钢球磨矿效果优于Φ120 mm的钢球
。

5 结 论 (1)不同球径的钢球影响磨机生产率的大小。球径过大时
，因打击次数少和研磨表面积小而使生产率下降
。表5的结果表明
，用Φ100 mm钢球磨矿介质比用Φ120 mm钢球可提高台时效率0．82 t／台时； (2)影响球耗的高低。按戴维斯的钢球磨损理论，球的磨损速度与其质量成正比
，大球磨损速度快，耗量大；小球磨损速度慢
，耗量低。表4的结果也说明了这一点。 Φ100mm的钢球比 Φ120mm 的钢球单耗降低14．29％。　(3)影响磨矿产品新生粒级的高低
。过大的球径使打击次数少而导致磨不细粒级增多，且容易导致矿粒的过粉碎。表5与表7对照可知，合适的球径使得磨矿产品粒级分布均匀，更有利于选别作业。