黄金矿山格子型球磨机节能降耗应用研究
孙浩杰 , 1 , 杨俊彦 , 1 , 李雪林 2 , 徐忠敏 2 , 谷建国 1 , 游世辉 1
1.枣庄学院机电工程学院，山东 枣庄 277160
2.招金矿业股份有限公司金翅岭金矿，山东 烟台 265403
Application Research on Energy Saving and Consumption Reduction of Grid Ball Mill in Gold Mine
SUN Haojie , 1 , YANG Junyan , 1 , LI Xuelin 2 , XU Zhongmin 2 , GU Jianguo 1 , YOU Shihui 1
1.College of Mechanical and Electrical Engineering, Zaozhuang University, Zaozhuang 277160, Shandong, China
2.Jinchiling Gold Mine, Zhaojin Mining Industry Co. , Ltd. , Yantai 265403, Shandong, China
通讯作者: 杨俊彦（1986-），男，山东青岛人，讲师，从事矿物综合利用研究工作。yang8865139@163.com
收稿日期: 2022-12-01
修回日期: 2023-09-08
基金资助:
枣庄学院博士科研启动基金项目“球磨机节能降耗关键技术开发与应用” . BS1020717 枣庄学院高层次人才团队建设经费项目“智能制造中的拓扑数据分析” . 5010207 枣庄市科技发展计划项目“球磨机节能降耗关键技术开发与应用” . 2020GX11
Received: 2022-12-01
Revised: 2023-09-08
摘要
格子型球磨机是黄金矿山选矿厂的常用设备，磨矿作业是整个选矿厂耗能最高的工段。为了降低球磨机的能耗，针对球磨机充填率低以及补装球钢球尺寸不合理等因素导致球磨机能耗高的问题，采用精确化补装球技术对金翅岭金矿选矿厂中的球磨机能耗和效率进行了研究。根据矿石力学性能，采用段氏球径半理论公式精确计算了初装球方案，并在此基础上提出了精确化补装球方案。试验结果表明：球磨机的台时产量提高了2.60 t/h，磨矿细度提高了11.90%，电耗和球耗分别下降了2.17 kW·h/t和0.21 kg/t。由此可见，精确化补装球技术能够有效降低大型黄金矿山中格子型球磨机的能耗，具有良好的推广应用价值。
关键词：
精确化补装球 磨矿细度 电耗 球耗 球磨机 黄金矿山
Abstract
The lattice ball mill is a common equipment in concentrator of gold mine，and the grinding operation is the highest energy-consumption section of the whole concentrator.In order to reduce the energy consumption of the ball mill，aiming at the problem of high energy consumption of the ball mill caused by the low filling rate of the ball mill and the unreasonable size of the ball steel ball，the ball mill in the concentrator of Jinchiling gold mine was studied by using the accurate filling technology. According to the mechanical properties of the ore，the initial ball loading scheme was accurately calculated by using the semi-theoretical formula of Duan’s ball size，and on the basis of this，a accurate ball replenishment scheme was proposed.The results of industrial experi-ments show that the output of the ball mill is increased by 2.6 t/h，the grinding fineness is increased by 11.90%，the power consumption and ball consumption are decreased by 2.17 kW·h/t and 0.21 kg/t，respectively. Therefore，it can be seen that the precise filling ball technology can effectively reduce the energy consumption of the lattice ball mill in large gold mine，and it has good promotion value.
Keywords：
accurate filling ball grinding fineness power consumption ball consumption ball mill gold mine
本文引用格式
孙浩杰, 杨俊彦, 李雪林, 徐忠敏, 谷建国, 游世辉. 黄金矿山格子型球磨机节能降耗应用研究 [J]. 黄金科学技术 , 2023, 31(6): 1044-1050 doi:10.11872/j.issn.1005-2518.2023.06.176
SUN Haojie, YANG Junyan, LI Xuelin, XU Zhongmin, GU Jianguo, YOU Shihui. Application Research on Energy Saving and Consumption Reduction of Grid Ball Mill in Gold Mine [J]. Gold Science and Technology
格子型球磨机是黄金矿山选矿厂中应用最广泛的磨矿设备（段希祥等，1999 ），可将破碎后的矿石磨至细小颗粒。对于选矿厂而言，磨矿作业是能耗最高和材料消耗最多的工段（段希祥，1989 ；徐怀兵等，2022 ）。磨矿细度对后续选别（浮选）作业具有很大影响，选择合适的磨矿细度，能够实现有用矿物与脉石矿物的单体解离（段希祥，1998 ）。浮选工艺要求矿物颗粒集中在中间粒级，既不能太粗也不能过细，从而实现单体解离，并有效提高矿物颗粒的回收率。然而，球磨机中钢球与矿物颗粒的碰撞以及矿物颗粒的解离作用完全是随机的（杨琳琳等，2006 ），当球径过大时，往往会发生无选择解离作用的贯穿破碎；而球径过小时，由于冲击作用小，粗粒级会增加。
1 材料与方法
1.1 矿石样品
本研究使用的矿石样品来自金翅岭金矿粗碎车间。选取长度大于250 mm的矿石样品12块，进行单轴抗压强度测量，从而为精确化补装球作业提供计算数据。其中，9块样品加工成直径为50 mm、高度为100 mm的圆柱体岩芯样品。将样品分为3组，第一组在温度为100 ℃的条件下烘干；第二组浸泡在自来水中，48 h后取出；第三组为自然矿石样品，不做任何处理。另外，剩余3块不规则矿块直接测量其单轴抗压强度。
1.2 力学性能测试
采用岩石力学试验系统（RMT-150C）对样品进行力学性能测量。将圆柱体样品放置在样品台上，每3块样品为一组，按1 MPa/s的加载速度施加荷载，直至样品破坏，计算3块样品的泊松比和单轴抗压强度。
1.3 精确化初装球计算
对球磨机入料矿浆进行筛析，在每组粒级中选择最大粒径尺寸（李同清，2018 ）。通过现场考察得到其他磨机参数，将其代入段氏球径半理论公式（段希祥，1989 ），计算得到初装球尺寸，根据入料矿浆筛析粒级产率之比，能够获得不同尺寸钢球的重量之比。
2 结果与讨论
2.1 现场磨机运行参数考察结果
金翅岭金矿选矿厂球磨工段采用一段闭路磨矿工艺，球磨机为Φ 3.2m×4.0m非标准球磨机。磨机处理新给矿粒度较细，+14 mm级别仅为1%左右，-0.074 mm级别占比为5%~6%。然而，磨机与分级机联合排出的产品细度较粗，-0.074 mm粒级含量占比仅约为45%。为了解决这一问题，对现场磨机运行参数进行考察，结果表明：（1）钢球尺寸明显过大，Φ 100mm钢球与Φ 60mm钢球质量比为6∶4；（2）磨机装球量不足，Φ 3.2m×4.0m磨机为非标准球磨机，装球量由各选矿厂自行确定，选厂规定装球量为45 t，实际装球约为42 t；（3）磨机台时处理量仅为50 t，达不到设计要求；（4）分级机的返砂比过大，通过现场取样计算得到返砂比为3.12%，不仅造成分级机螺旋叶片和过流件磨损严重，而且电耗也过高；（5）浮选工艺不稳定，由于磨矿产品过粗，后续浮选作业和泡沫层不稳定，冒槽落槽现象不时出现，选矿指标不够理想。总之，由于磨机工作参数不合理，磨机工作效果差，导致磨矿细度不达标。
2.2 力学性能测试结果
对样品进行力学性能测试，结果见表1 。其中，1~3号样品为未经处理的样品，4~6号样品为烘干样品，7~9号样品为浸泡过的样品，10~12号样品为不规则矿块样品。
如表1 所示，1~3号样品的单轴抗压强度最高，平均值为1 767.59 kg/cm2 ；4~6号样品（烘干样品）的单轴抗压强度最小，表明温度对岩石单轴抗压强度影响较大，该结果与张建国等（2022） 开展的试验结果一致。7~9号样品经水泡后单轴抗压强度降低，平均值为1 440.65 kg/cm2 。由于选矿厂实际处理的矿石均含有水分，磨机的磨矿环境为湿磨，因此选择矿石单轴抗压强度为1 767.59 kg/cm2 。3组样品的泊松比均小于0.24，表明矿石硬度不高，容易破碎。不规则矿块的单轴抗压强度明显低于标准试样，平均值（664.48 kg/cm2 ）仅为标准试样的1/3，这与吴彩斌（2022）的研究结果一致。
然而，金翅岭金矿选矿厂处理的矿石种类多，除本矿区自产矿石外，还有来自周边矿区委托加工的2~5种矿石，这些矿石的可选性、可碎性和可磨性均不同。因此，为了适应生产处理多种类型矿石的实际需要，选用标准矿石中最大单轴抗压强度，即1 767.59 kg/cm2 ，设计精确化补装球方案（曾桂忠，2009 ）。
2.3 精确化补装球方案确定
（1）初装球计算
为了解决现场考察中遇到的问题，给选矿厂的磨机设计一套精确化补装球方案，在工业试验前开展了一系列矿石力学性质测试和精确化补装球扩大试验研究。最终将推荐的补装球方案运用于现场进行工业化试验验证。
昆明理工大学段希祥（1989） 从国内矿山实际出发，根据钢球冲击动能必须大于矿石破碎所需能量的基本力学原理（即破碎力学原理），并结合Davis钢球抛落运动理论，推导出段氏球径半理论公式，通过计算得到单一粒级物料磨碎所需的精确球径。根据粗粒级物料采用大尺寸钢球，细粒级物料采用小尺寸钢球，并使钢球数量配比与对应待磨粒级比例相当的原则，确定球磨机的初装球比例。
D b = K c ⋅ 0.5224 ψ 2 - ψ 6 ⋅ σ 压 10 ⋅ ρ e ⋅ D 0 3 ⋅ d f （1）
式中：D b 为特定磨矿条件下给矿粒度所需的精确球径（cm）；K c 为修正系数；Ψ 为磨机转速率（%）；σ 压 为岩矿抗压极限强度（MPa）；ρ e 为钢球有效密度（kg/cm3 ）；D 0 为磨机中间缩聚层直径（cm）；d f 为矿石尺寸（cm）。
由表2 可知，根据现场磨机运行情况，计算得到D 0 =2.35 m，磨机临界转速为25 r/min，实际临界转速为18.6 r/min，转速率为0.76，矿浆密度为1.87 g/cm3 ，计算得到钢球有效密度ρ e 为5.94 g/cm3 ，矿石单轴抗压强度为1 767.59 kg/cm2 。
将数据代入式（1），计算得到各个粒度所需钢球球径如表3 所示，获得精确化初装球方案为：Φ 60∶Φ 50∶Φ 30∶Φ 20=20%∶30%∶40%∶10%。考虑到处理矿石来自多家矿山，结合现场工作经验，最终选定初装球方案为：Φ 80∶Φ 60∶Φ 40∶Φ 30=20%∶30%∶40%∶10%（平均球径为53 mm），相比原来的初装方案Φ 100∶Φ 60=60%∶40%（平均球径为84 mm），平均球径由84 mm降至53 mm，降低了36.9%。
（2）补装球计算
由于精确的初装球荷在一段时间作业磨损后自然消失，因此，为了维持整体球荷的精确度，必须进行精确化补装球作业（罗春梅，2009 ）。以往采用的合理平衡补球法根据磨损理论计算钢球的补装球荷，存在工作量大、计算复杂及试验周期长等缺点（段希祥等，2004 ），因此无法适应现场补球的要求。现场中补球根据磨损量及现场磨矿细度来调整补球作业，已被实践证实是最有效的补球方法（张伟等，2011 ）。根据现场磨矿参数，结合绘图法补球（段希祥，1989 ）以及多年生产经验，以生产指标为依据进行多次调整，得到精确化补球方案为：Φ 80∶Φ 60∶Φ 40=1∶1∶1。
3 工业试验
3.1 试验结果
采用逐步替换法在现场球磨机中进行工业试验，球磨机原有磨球42 t，一次性补入Φ 80mm、Φ 60mm和Φ 40mm球各4 t。根据实际电流情况，选矿厂又补入Φ 100mm球1.6 t，即一次性补入13.6 t，加上原有的42 t，总共装球55.6 t，磨机充填率为40.92%。为了验证补装球后的试验效果，分别取补装球前后分级机返砂和溢流进行筛析试验，结果见表4 ~表7 。
由表5 和表6 可知，精确化补装球后，分级溢流细度由44.35%提高至51.51%，提高了7.16%，增幅明显，有利于浮选作业。同时，从金属分布率来看，金主要分布在-0.125 mm粒级范围内，精确化补装球前后分别占90.63%和89.31%，其产率由63.18%提高至72.19%，推测-0.125 mm粒级的增多有利于金的浮选回收（邝金才，2003 ）。然而，-0.038 mm粒级产率由30.08%提高至36.10%，表明精确化补装球后，磨矿效率提高，有利于矿石细度的提升。精确化补装球工业试验前后3个月的生产指标对比如表8 所示。
由表8 可知，采用新的装补球方案后，磨机的台时产量提高了2.60 t/h，磨矿细度提高了11.90%，新钢球系统中电耗和球耗分别下降了2.17 kW·h/t和0.21 kg/t，回收率提高了1.34%，精矿品位提高了2.05%。由前后数据对比可知，运用精确化补装球技术后，磨机的磨矿细度和生产效率得到大幅提高，磨矿电耗和球耗明显降低。
3.2 经济效益
根据工业试验结果，可计算得到选矿厂的经济效益。具体如下：按吨矿品位为2 g/t，日处理量为1 000 t，金价为400元/g，年生产330天计算，可产生经济效益364.32万元。从电耗和球耗方面考虑，电耗从12.17 kW·h/t下降至10.00 kW·h/t，降幅为17.83%，球耗从1.22 kg/t下降至1.01 kg/t，降幅为17.21%。按日处理量为1 000 t，平时段用电价格为0.725元/（kW·h），钢球价格为3 600元/t计算，每年可节约电费51.92万元，节约钢球费用24.95万元，合计年产生的经济效益为441.19万元。
4 结论
（1）通过对金翅岭金矿选矿厂球磨机进行现场考察，发现磨机生产状况不理想，存在补装球尺寸过大、返砂比过大、充填率低以及补装球制度不合理等问题，并采用精确化补装球技术来解决上述问题。
（2）运用岩石力学试验系统（RMT-150C）测量矿石的力学性质，得出矿石的单轴抗压强度为1 767.59 kg/cm2 ，利用段氏球径半理论公式以及钢球磨损规律，设计了精确化初装球和补装球方案，其中初装球方案为：Φ 80∶Φ 60∶Φ 40∶Φ 30=20%∶30%∶40%∶10%，补装球方案为：Φ 80∶Φ 60∶Φ 40=1∶1∶1。
（3）采用本文确定的精确化补装球方案进行了工业试验，发现精确化补装球后，磨矿细度由44.35%提高至51.51%，提高了7.16%。同时，运用精确化补装球方案后，磨机的台时产量提高了2.6 t/h，磨矿细度提高了11.90%，电耗和球耗分别下降了17.83%和17.21%，证实了精确化补装球方案的合理性。
中国地质科学院矿产资源研究所）
http://www.goldsci.ac.cn/article/2023/1005-2518/1005-2518-2023-31-6-1044.shtml
参考文献
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Duan Xixiang 1989 .Theoretical calculation of steel ball size of ball mill
［J］.Science in China （Series A） ，（8 ）：856 -863 .
Duan Xixiang 1998 .Study on improving the dissociation degree of mineral monomers and improving the quality of grinding products in the grinding process
［J］.Nonferrous Metals（Mi-neral Processing Section） ，（3 ）：33 -38 ，43 .
Duan Xixiang Cao Yijun 1999 .Theory and Practice of Ball Mill Media Work ［M］.Beijing ：Metallurgical Industry Press .
Duan Xixiang Zhou Ping Pan Xinchao 2004 .Precision filling method of ball mill
［J］.Nonferrous Metals ，（3 ）：75 -78 .
Gao Ruizhuo Zhou Haitao Zhang Zhibin et al 2023 .Experimental study on grinding optimization of a gold mine based on accurate ball loading theory
［J］.Nonferrous Metals（Mi-neral Processing Section） ，（4 ）：52 -58 ，106 .
Hu Haiyang Wang Shengyou Fan Zuopeng et al 2015 .Design and experimental study of a new type of grinding medium
［J］.Nonferrous Metals Science and Engineering ，（1 ）：85 -89 .
Kuang Jincai 2003 .Research and practice on the relationship between grinding and flotation conditions and flotation index
［J］.Nonferrous Metals（Mineral Processing Section） ，（2 ）：14 -17 ，27 .
Li Tongqing 2018 .Dynamic Behavior of Ore Mill in Ball Mill
［D］.Xuzhou ：China University of Mining and Technology .
Liu Zhiwei 2018 .Analysis of influencing factors of mill grinding efficiency
［J］.Nonferrous Metals（Mineral Processing Section） ，（4 ）：66 -69 .
Luo Chunmei 2009 .Research on the Mechanism and Application of New Ways to Save Energy and Reduce Consumption of Ball Mill
［D］.Kunming ：Kunming University of Science and Technology .
Qi Yongxin 1996 .Development and application of new ball mill liner
［J］.Angang Mine ，（3 ）：33 -36 .
Ren Xiangjun 2016 .Measures to increase production and reduce energy consumption of ball mill in a gold mine concentrator plant
［J］.Nonferrous Metallurgy Energy Conservation ，32 （5 ）：34 -36 .
Wang Hairui 1998 .Characteristics and application of high efficiency and energy saving ball mill
［J］.Xinjiang Nonferrous Metals ，（1 ）：20 -24 .
Wu Caibin 2002 .Research on the Application of the Principle of Crushing Statistical Mechanics and Transfer Probability in the Filling Ball System
［D］.Kunming ：Kunming University of Science and Technology .
Xu Huaibing Wang Ting Zou Wenjie et al 2022 .Ball mill load status identification method based on the convolutional neural network，optimized support vector machine model，and intelligent grinding media
［J］.Chinese Journal of Engineering ，44 （11 ）：1821 -1831 .
Yang Linlin Wen Shuming Cheng Kun 2006 .Analysis of dissociation behavior of minerals in grinding process and method for improving dissociation degree of monomers
［J］.Minesmetallurgy ，15 （2 ）：13 -16 .
Yang Songrong Jiang Zhongya 2013 .Crushing Process and Application ［M］.Beijing ：Metallurgical Industry Press .
Zeng Guizhong 2009 .Research on Ball Mill Filling Method System and Precision Makeup Ball Software Development
［D］.Kunming ：Kunming University of Science and Technology .
Zhang Jiangguo Feng Gan Wang Xiaochuan et al 2022 .Mechanical properties of fine-grained dense granite affected by thermal cycling
［J］.Engineering Science and Technology ，（5 ）：19 -28 .
Zhang Wei Fang Qijia Zhang Haiwang 2011 .Analysis of factors affecting the grinding effect of ball mill
［J］.Shandong Metallurgy ，33 （5 ）：189 -190 .
Zhang Zhicheng Xiao Dingjun XiaoYigai 2021 .Mining Machinery Mining Technology and Environmental Protection ［M］.Chengdu ：Southwest Jiaotong University Press .
Zhu Jisheng Zhang Zhiyuan 2003 .Research and application of micro-stage grinding technology
［J］.Metal Mine ，32 （3 ）：24 -26 .
段希祥 1989 .球磨机钢球尺寸的理论计算研究
［J］.中国科学（A辑） ，（8 ）：856 -863 .
[本文引用: 4]
段希祥 1998 .提高磨矿过程矿物单体解离度及改善磨矿产品质量研究
［J］.有色金属（选矿部分） ，（3 ）：33 -38 ，43 .
[本文引用: 1]
段希祥 ，曹亦俊 1999 .球磨机介质工作理论与实践 ［M］.北京 ：冶金工业出版社 .
[本文引用: 1]
段希祥 ，周平 ，潘新潮 2004 .球磨机精确化装补球方法
［J］.有色金属 ，（3 ）：75 -78 .
[本文引用: 1]
高瑞琢 ，周海涛 ，张智斌 ，等 2023 .基于精确化装球理论的某金矿磨矿优化试验研究
［J］.有色金属（选矿部分） ，（4 ）：52 -58 ，106 .
[本文引用: 1]
胡海祥 ，王盛有 ，范作鹏 ，等 2015 .一种新型磨矿介质设计与磨矿试验研究
［J］.有色金属科学与工程 ，（1 ）：85 -89 .
[本文引用: 1]
邝金才 2003 .磨浮条件与浮选指标的关系研究及实践
［J］.有色金属（选矿部分） ，（2 ）：14 -17 ，27 .
[本文引用: 1]
李同清 2018 .球磨机矿磨介质动力学行为研究
［D］.徐州 ：中国矿业大学 .
[本文引用: 1]
刘志伟 2018 .磨机磨矿效率影响因素分析
［J］.有色金属（选矿部分） ，（4 ）：66 -69 .
[本文引用: 1]
罗春梅 2009 .球磨机节能降耗新途径机理及应用研究
［D］.昆明 ：昆明理工大学 .
[本文引用: 1]
齐永新 1996 .新型球磨机衬板的研制与应用
［J］.鞍钢矿山 ，（3 ）：33 -36 .
[本文引用: 1]
任向军 2016 .某金矿选矿厂球磨机增产节能降耗的措施
［J］.有色冶金节能 ，32 （5 ）：34 -36 .
[本文引用: 1]
王海瑞 1998 .高效节能球磨机的特点及应用
［J］.新疆有色金属 ，（1 ）：20 -24 .
[本文引用: 1]
吴彩斌 2002 .破碎统计力学原理及转移概率在装补球制度中的应用研究
［D］.昆明 ：昆明理工大学 .
徐怀兵 ，王廷 ，邹文杰 ，等 2022 .基于智能磨矿介质及CNN和优化SVM模型的球磨机负荷识别方法
［J］.工程科学学报 ，44 （11 ）：1821 -1831 .
[本文引用: 1]
杨琳琳 ，文书明 ，程坤 2006 .磨矿过程中矿物的解离行为分析及提高单体解离度的方法
［J］.矿冶 ，15 （2 ）：13 -16 .
[本文引用: 2]
杨松荣 ，蒋仲亚 2013 .碎磨工艺及应用 ［M］.北京 ：冶金工业出版社 .
[本文引用: 1]
曾桂忠 2009 .球磨机装补球方法体系研究与精确化装补球软件开发
［D］.昆明 ：昆明理工大学 .
[本文引用: 1]
张建国 ，冯淦 ，王晓川 ，等 2022 .热循环影响的细粒致密花岗岩力学特性试验
［J］.工程科学与技术 ，（5 ）：19 -28 .
[本文引用: 1]
张伟 ，房启家 ，张海旺 2011 .影响球磨机磨矿效果的因素分析
［J］.山东冶金 ，33 （5 ）：189 -190 .
[本文引用: 1]
张志呈 ，肖定军 ，肖益盖 2021 .矿山机械采掘技术与环境保护 ［M］.成都 ：西南交通大学出版社 .
[本文引用: 1]
朱继生 ，张治元 2003 .微阶段化磨矿技术研究与应用
［J］.金属矿山 ，32 （3 ）：24 -26 .
[本文引用: 1]
Theoretical calculation of steel ball size of ball mill
0
1989
Study on improving the dissociation degree of mineral monomers and improving the quality of grinding products in the grinding process
0
1998
Precision filling method of ball mill
0
2004
Experimental study on grinding optimization of a gold mine based on accurate ball loading theory
0
2023
Design and experimental study of a new type of grinding medium
0
2015
Research and practice on the relationship between grinding and flotation conditions and flotation index
0
2003
Dynamic Behavior of Ore Mill in Ball Mill
0
2018
Analysis of influencing factors of mill grinding efficiency
0
2018
Research on the Mechanism and Application of New Ways to Save Energy and Reduce Consumption of Ball Mill
0
2009
Development and application of new ball mill liner
0
1996
Measures to increase production and reduce energy consumption of ball mill in a gold mine concentrator plant
0
2016
Characteristics and application of high efficiency and energy saving ball mill
0
1998
Research on the Application of the Principle of Crushing Statistical Mechanics and Transfer Probability in the Filling Ball System
0
2002
Ball mill load status identification method based on the convolutional neural network，optimized support vector machine model，and intelligent grinding media
0
2022
Analysis of dissociation behavior of minerals in grinding process and method for improving dissociation degree of monomers
0
2006
Research on Ball Mill Filling Method System and Precision Makeup Ball Software Development
0
2009
Mechanical properties of fine-grained dense granite affected by thermal cycling
0
2022
Analysis of factors affecting the grinding effect of ball mill
0
2011
Research and application of micro-stage grinding technology
0
2003
球磨机钢球尺寸的理论计算研究
4
1989
... 格子型球磨机是黄金矿山选矿厂中应用最广泛的磨矿设备（段希祥等，1999 ），可将破碎后的矿石磨至细小颗粒.对于选矿厂而言，磨矿作业是能耗最高和材料消耗最多的工段（段希祥，1989 ；徐怀兵等，2022 ）.磨矿细度对后续选别（浮选）作业具有很大影响，选择合适的磨矿细度，能够实现有用矿物与脉石矿物的单体解离（段希祥，1998 ）.浮选工艺要求矿物颗粒集中在中间粒级，既不能太粗也不能过细，从而实现单体解离，并有效提高矿物颗粒的回收率.然而，球磨机中钢球与矿物颗粒的碰撞以及矿物颗粒的解离作用完全是随机的（杨琳琳等，2006 ），当球径过大时，往往会发生无选择解离作用的贯穿破碎；而球径过小时，由于冲击作用小，粗粒级会增加. ...
... 对球磨机入料矿浆进行筛析，在每组粒级中选择最大粒径尺寸（李同清，2018 ）.通过现场考察得到其他磨机参数，将其代入段氏球径半理论公式（段希祥，1989 ），计算得到初装球尺寸，根据入料矿浆筛析粒级产率之比，能够获得不同尺寸钢球的重量之比. ...
... 昆明理工大学段希祥（1989） 从国内矿山实际出发，根据钢球冲击动能必须大于矿石破碎所需能量的基本力学原理（即破碎力学原理），并结合Davis钢球抛落运动理论，推导出段氏球径半理论公式，通过计算得到单一粒级物料磨碎所需的精确球径.根据粗粒级物料采用大尺寸钢球，细粒级物料采用小尺寸钢球，并使钢球数量配比与对应待磨粒级比例相当的原则，确定球磨机的初装球比例. ...
... 由于精确的初装球荷在一段时间作业磨损后自然消失，因此，为了维持整体球荷的精确度，必须进行精确化补装球作业（罗春梅，2009 ）.以往采用的合理平衡补球法根据磨损理论计算钢球的补装球荷，存在工作量大、计算复杂及试验周期长等缺点（段希祥等，2004 ），因此无法适应现场补球的要求.现场中补球根据磨损量及现场磨矿细度来调整补球作业，已被实践证实是最有效的补球方法（张伟等，2011 ）.根据现场磨矿参数，结合绘图法补球（段希祥，1989 ）以及多年生产经验，以生产指标为依据进行多次调整，得到精确化补球方案为：Φ 80∶Φ 60∶Φ 40=1∶1∶1. ...
提高磨矿过程矿物单体解离度及改善磨矿产品质量研究
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1998
... 格子型球磨机是黄金矿山选矿厂中应用最广泛的磨矿设备（段希祥等，1999 ），可将破碎后的矿石磨至细小颗粒.对于选矿厂而言，磨矿作业是能耗最高和材料消耗最多的工段（段希祥，1989 ；徐怀兵等，2022 ）.磨矿细度对后续选别（浮选）作业具有很大影响，选择合适的磨矿细度，能够实现有用矿物与脉石矿物的单体解离（段希祥，1998 ）.浮选工艺要求矿物颗粒集中在中间粒级，既不能太粗也不能过细，从而实现单体解离，并有效提高矿物颗粒的回收率.然而，球磨机中钢球与矿物颗粒的碰撞以及矿物颗粒的解离作用完全是随机的（杨琳琳等，2006 ），当球径过大时，往往会发生无选择解离作用的贯穿破碎；而球径过小时，由于冲击作用小，粗粒级会增加. ...
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1999
... 格子型球磨机是黄金矿山选矿厂中应用最广泛的磨矿设备（段希祥等，1999 ），可将破碎后的矿石磨至细小颗粒.对于选矿厂而言，磨矿作业是能耗最高和材料消耗最多的工段（段希祥，1989 ；徐怀兵等，2022 ）.磨矿细度对后续选别（浮选）作业具有很大影响，选择合适的磨矿细度，能够实现有用矿物与脉石矿物的单体解离（段希祥，1998 ）.浮选工艺要求矿物颗粒集中在中间粒级，既不能太粗也不能过细，从而实现单体解离，并有效提高矿物颗粒的回收率.然而，球磨机中钢球与矿物颗粒的碰撞以及矿物颗粒的解离作用完全是随机的（杨琳琳等，2006 ），当球径过大时，往往会发生无选择解离作用的贯穿破碎；而球径过小时，由于冲击作用小，粗粒级会增加. ...
球磨机精确化装补球方法
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2004
... 由于精确的初装球荷在一段时间作业磨损后自然消失，因此，为了维持整体球荷的精确度，必须进行精确化补装球作业（罗春梅，2009 ）.以往采用的合理平衡补球法根据磨损理论计算钢球的补装球荷，存在工作量大、计算复杂及试验周期长等缺点（段希祥等，2004 ），因此无法适应现场补球的要求.现场中补球根据磨损量及现场磨矿细度来调整补球作业，已被实践证实是最有效的补球方法（张伟等，2011 ）.根据现场磨矿参数，结合绘图法补球（段希祥，1989 ）以及多年生产经验，以生产指标为依据进行多次调整，得到精确化补球方案为：Φ 80∶Φ 60∶Φ 40=1∶1∶1. ...
基于精确化装球理论的某金矿磨矿优化试验研究
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2023
... 为了降低球磨机能耗，并选择适合后续浮选工艺的矿物颗粒大小，学者们开展了大量研究工作，在高效节能球磨机（王海瑞，1998 ）、新型球磨机衬板（齐永新，1996 ）、新型磨矿介质（胡海祥等，2015 ）和微阶段化磨矿（朱继生等，2003 ）等方面取得丰硕成果.然而，在矿山实际生产过程中，由于现场场地和作业人员的复杂性，很难进行复杂的设备更换和改进（张志呈等，2021 ）.精确化补装球技术通过改变钢球质量配比来强化矿物的选择性解离行为，能够有效提高单体解离度（杨琳琳等，2006 ；高瑞琢等，2023 ）.据统计，选矿厂碎磨作业的能耗占总能耗的65%~75%，碎磨作业的成本占总成本的50%~70%（杨松荣等，2013 ）.优化磨机运行参数，提高磨矿效率，将会产生巨大的经济效益和社会效益（任向军，2016 ；刘志伟，2018 ）.因此，本文拟通过优化精确化补装球技术，提高目标矿物的单体解离度和浮选精矿品位，并提高磨机处理能力和降低磨矿消耗，进而实现降低选矿成本的目的. ...
一种新型磨矿介质设计与磨矿试验研究
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2015
... 为了降低球磨机能耗，并选择适合后续浮选工艺的矿物颗粒大小，学者们开展了大量研究工作，在高效节能球磨机（王海瑞，1998 ）、新型球磨机衬板（齐永新，1996 ）、新型磨矿介质（胡海祥等，2015 ）和微阶段化磨矿（朱继生等，2003 ）等方面取得丰硕成果.然而，在矿山实际生产过程中，由于现场场地和作业人员的复杂性，很难进行复杂的设备更换和改进（张志呈等，2021 ）.精确化补装球技术通过改变钢球质量配比来强化矿物的选择性解离行为，能够有效提高单体解离度（杨琳琳等，2006 ；高瑞琢等，2023 ）.据统计，选矿厂碎磨作业的能耗占总能耗的65%~75%，碎磨作业的成本占总成本的50%~70%（杨松荣等，2013 ）.优化磨机运行参数，提高磨矿效率，将会产生巨大的经济效益和社会效益（任向军，2016 ；刘志伟，2018 ）.因此，本文拟通过优化精确化补装球技术，提高目标矿物的单体解离度和浮选精矿品位，并提高磨机处理能力和降低磨矿消耗，进而实现降低选矿成本的目的. ...
磨浮条件与浮选指标的关系研究及实践
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2003
... 由表5 和表6 可知，精确化补装球后，分级溢流细度由44.35%提高至51.51%，提高了7.16%，增幅明显，有利于浮选作业.同时，从金属分布率来看，金主要分布在-0.125 mm粒级范围内，精确化补装球前后分别占90.63%和89.31%，其产率由63.18%提高至72.19%，推测-0.125 mm粒级的增多有利于金的浮选回收（邝金才，2003 ）.然而，-0.038 mm粒级产率由30.08%提高至36.10%，表明精确化补装球后，磨矿效率提高，有利于矿石细度的提升.精确化补装球工业试验前后3个月的生产指标对比如表8 所示. ...
球磨机矿磨介质动力学行为研究
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2018
... 对球磨机入料矿浆进行筛析，在每组粒级中选择最大粒径尺寸（李同清，2018 ）.通过现场考察得到其他磨机参数，将其代入段氏球径半理论公式（段希祥，1989 ），计算得到初装球尺寸，根据入料矿浆筛析粒级产率之比，能够获得不同尺寸钢球的重量之比. ...
磨机磨矿效率影响因素分析
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2018
... 为了降低球磨机能耗，并选择适合后续浮选工艺的矿物颗粒大小，学者们开展了大量研究工作，在高效节能球磨机（王海瑞，1998 ）、新型球磨机衬板（齐永新，1996 ）、新型磨矿介质（胡海祥等，2015 ）和微阶段化磨矿（朱继生等，2003 ）等方面取得丰硕成果.然而，在矿山实际生产过程中，由于现场场地和作业人员的复杂性，很难进行复杂的设备更换和改进（张志呈等，2021 ）.精确化补装球技术通过改变钢球质量配比来强化矿物的选择性解离行为，能够有效提高单体解离度（杨琳琳等，2006 ；高瑞琢等，2023 ）.据统计，选矿厂碎磨作业的能耗占总能耗的65%~75%，碎磨作业的成本占总成本的50%~70%（杨松荣等，2013 ）.优化磨机运行参数，提高磨矿效率，将会产生巨大的经济效益和社会效益（任向军，2016 ；刘志伟，2018 ）.因此，本文拟通过优化精确化补装球技术，提高目标矿物的单体解离度和浮选精矿品位，并提高磨机处理能力和降低磨矿消耗，进而实现降低选矿成本的目的. ...
球磨机节能降耗新途径机理及应用研究
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2009
... 由于精确的初装球荷在一段时间作业磨损后自然消失，因此，为了维持整体球荷的精确度，必须进行精确化补装球作业（罗春梅，2009 ）.以往采用的合理平衡补球法根据磨损理论计算钢球的补装球荷，存在工作量大、计算复杂及试验周期长等缺点（段希祥等，2004 ），因此无法适应现场补球的要求.现场中补球根据磨损量及现场磨矿细度来调整补球作业，已被实践证实是最有效的补球方法（张伟等，2011 ）.根据现场磨矿参数，结合绘图法补球（段希祥，1989 ）以及多年生产经验，以生产指标为依据进行多次调整，得到精确化补球方案为：Φ 80∶Φ 60∶Φ 40=1∶1∶1. ...
新型球磨机衬板的研制与应用
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1996
... 为了降低球磨机能耗，并选择适合后续浮选工艺的矿物颗粒大小，学者们开展了大量研究工作，在高效节能球磨机（王海瑞，1998 ）、新型球磨机衬板（齐永新，1996 ）、新型磨矿介质（胡海祥等，2015 ）和微阶段化磨矿（朱继生等，2003 ）等方面取得丰硕成果.然而，在矿山实际生产过程中，由于现场场地和作业人员的复杂性，很难进行复杂的设备更换和改进（张志呈等，2021 ）.精确化补装球技术通过改变钢球质量配比来强化矿物的选择性解离行为，能够有效提高单体解离度（杨琳琳等，2006 ；高瑞琢等，2023 ）.据统计，选矿厂碎磨作业的能耗占总能耗的65%~75%，碎磨作业的成本占总成本的50%~70%（杨松荣等，2013 ）.优化磨机运行参数，提高磨矿效率，将会产生巨大的经济效益和社会效益（任向军，2016 ；刘志伟，2018 ）.因此，本文拟通过优化精确化补装球技术，提高目标矿物的单体解离度和浮选精矿品位，并提高磨机处理能力和降低磨矿消耗，进而实现降低选矿成本的目的. ...
某金矿选矿厂球磨机增产节能降耗的措施
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2016
... 为了降低球磨机能耗，并选择适合后续浮选工艺的矿物颗粒大小，学者们开展了大量研究工作，在高效节能球磨机（王海瑞，1998 ）、新型球磨机衬板（齐永新，1996 ）、新型磨矿介质（胡海祥等，2015 ）和微阶段化磨矿（朱继生等，2003 ）等方面取得丰硕成果.然而，在矿山实际生产过程中，由于现场场地和作业人员的复杂性，很难进行复杂的设备更换和改进（张志呈等，2021 ）.精确化补装球技术通过改变钢球质量配比来强化矿物的选择性解离行为，能够有效提高单体解离度（杨琳琳等，2006 ；高瑞琢等，2023 ）.据统计，选矿厂碎磨作业的能耗占总能耗的65%~75%，碎磨作业的成本占总成本的50%~70%（杨松荣等，2013 ）.优化磨机运行参数，提高磨矿效率，将会产生巨大的经济效益和社会效益（任向军，2016 ；刘志伟，2018 ）.因此，本文拟通过优化精确化补装球技术，提高目标矿物的单体解离度和浮选精矿品位，并提高磨机处理能力和降低磨矿消耗，进而实现降低选矿成本的目的. ...
高效节能球磨机的特点及应用
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1998
... 为了降低球磨机能耗，并选择适合后续浮选工艺的矿物颗粒大小，学者们开展了大量研究工作，在高效节能球磨机（王海瑞，1998 ）、新型球磨机衬板（齐永新，1996 ）、新型磨矿介质（胡海祥等，2015 ）和微阶段化磨矿（朱继生等，2003 ）等方面取得丰硕成果.然而，在矿山实际生产过程中，由于现场场地和作业人员的复杂性，很难进行复杂的设备更换和改进（张志呈等，2021 ）.精确化补装球技术通过改变钢球质量配比来强化矿物的选择性解离行为，能够有效提高单体解离度（杨琳琳等，2006 ；高瑞琢等，2023 ）.据统计，选矿厂碎磨作业的能耗占总能耗的65%~75%，碎磨作业的成本占总成本的50%~70%（杨松荣等，2013 ）.优化磨机运行参数，提高磨矿效率，将会产生巨大的经济效益和社会效益（任向军，2016 ；刘志伟，2018 ）.因此，本文拟通过优化精确化补装球技术，提高目标矿物的单体解离度和浮选精矿品位，并提高磨机处理能力和降低磨矿消耗，进而实现降低选矿成本的目的. ...
破碎统计力学原理及转移概率在装补球制度中的应用研究
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2002
基于智能磨矿介质及CNN和优化SVM模型的球磨机负荷识别方法
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2022
... 格子型球磨机是黄金矿山选矿厂中应用最广泛的磨矿设备（段希祥等，1999 ），可将破碎后的矿石磨至细小颗粒.对于选矿厂而言，磨矿作业是能耗最高和材料消耗最多的工段（段希祥，1989 ；徐怀兵等，2022 ）.磨矿细度对后续选别（浮选）作业具有很大影响，选择合适的磨矿细度，能够实现有用矿物与脉石矿物的单体解离（段希祥，1998 ）.浮选工艺要求矿物颗粒集中在中间粒级，既不能太粗也不能过细，从而实现单体解离，并有效提高矿物颗粒的回收率.然而，球磨机中钢球与矿物颗粒的碰撞以及矿物颗粒的解离作用完全是随机的（杨琳琳等，2006 ），当球径过大时，往往会发生无选择解离作用的贯穿破碎；而球径过小时，由于冲击作用小，粗粒级会增加. ...
磨矿过程中矿物的解离行为分析及提高单体解离度的方法
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2006
... 格子型球磨机是黄金矿山选矿厂中应用最广泛的磨矿设备（段希祥等，1999 ），可将破碎后的矿石磨至细小颗粒.对于选矿厂而言，磨矿作业是能耗最高和材料消耗最多的工段（段希祥，1989 ；徐怀兵等，2022 ）.磨矿细度对后续选别（浮选）作业具有很大影响，选择合适的磨矿细度，能够实现有用矿物与脉石矿物的单体解离（段希祥，1998 ）.浮选工艺要求矿物颗粒集中在中间粒级，既不能太粗也不能过细，从而实现单体解离，并有效提高矿物颗粒的回收率.然而，球磨机中钢球与矿物颗粒的碰撞以及矿物颗粒的解离作用完全是随机的（杨琳琳等，2006 ），当球径过大时，往往会发生无选择解离作用的贯穿破碎；而球径过小时，由于冲击作用小，粗粒级会增加. ...
... 为了降低球磨机能耗，并选择适合后续浮选工艺的矿物颗粒大小，学者们开展了大量研究工作，在高效节能球磨机（王海瑞，1998 ）、新型球磨机衬板（齐永新，1996 ）、新型磨矿介质（胡海祥等，2015 ）和微阶段化磨矿（朱继生等，2003 ）等方面取得丰硕成果.然而，在矿山实际生产过程中，由于现场场地和作业人员的复杂性，很难进行复杂的设备更换和改进（张志呈等，2021 ）.精确化补装球技术通过改变钢球质量配比来强化矿物的选择性解离行为，能够有效提高单体解离度（杨琳琳等，2006 ；高瑞琢等，2023 ）.据统计，选矿厂碎磨作业的能耗占总能耗的65%~75%，碎磨作业的成本占总成本的50%~70%（杨松荣等，2013 ）.优化磨机运行参数，提高磨矿效率，将会产生巨大的经济效益和社会效益（任向军，2016 ；刘志伟，2018 ）.因此，本文拟通过优化精确化补装球技术，提高目标矿物的单体解离度和浮选精矿品位，并提高磨机处理能力和降低磨矿消耗，进而实现降低选矿成本的目的. ...
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2013
... 为了降低球磨机能耗，并选择适合后续浮选工艺的矿物颗粒大小，学者们开展了大量研究工作，在高效节能球磨机（王海瑞，1998 ）、新型球磨机衬板（齐永新，1996 ）、新型磨矿介质（胡海祥等，2015 ）和微阶段化磨矿（朱继生等，2003 ）等方面取得丰硕成果.然而，在矿山实际生产过程中，由于现场场地和作业人员的复杂性，很难进行复杂的设备更换和改进（张志呈等，2021 ）.精确化补装球技术通过改变钢球质量配比来强化矿物的选择性解离行为，能够有效提高单体解离度（杨琳琳等，2006 ；高瑞琢等，2023 ）.据统计，选矿厂碎磨作业的能耗占总能耗的65%~75%，碎磨作业的成本占总成本的50%~70%（杨松荣等，2013 ）.优化磨机运行参数，提高磨矿效率，将会产生巨大的经济效益和社会效益（任向军，2016 ；刘志伟，2018 ）.因此，本文拟通过优化精确化补装球技术，提高目标矿物的单体解离度和浮选精矿品位，并提高磨机处理能力和降低磨矿消耗，进而实现降低选矿成本的目的. ...
球磨机装补球方法体系研究与精确化装补球软件开发
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2009
... 然而，金翅岭金矿选矿厂处理的矿石种类多，除本矿区自产矿石外，还有来自周边矿区委托加工的2~5种矿石，这些矿石的可选性、可碎性和可磨性均不同.因此，为了适应生产处理多种类型矿石的实际需要，选用标准矿石中最大单轴抗压强度，即1 767.59 kg/cm2 ，设计精确化补装球方案（曾桂忠，2009 ）. ...
热循环影响的细粒致密花岗岩力学特性试验
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2022
... 如表1 所示，1~3号样品的单轴抗压强度最高，平均值为1 767.59 kg/cm2 ；4~6号样品（烘干样品）的单轴抗压强度最小，表明温度对岩石单轴抗压强度影响较大，该结果与张建国等（2022） 开展的试验结果一致.7~9号样品经水泡后单轴抗压强度降低，平均值为1 440.65 kg/cm2 .由于选矿厂实际处理的矿石均含有水分，磨机的磨矿环境为湿磨，因此选择矿石单轴抗压强度为1 767.59 kg/cm2 .3组样品的泊松比均小于0.24，表明矿石硬度不高，容易破碎.不规则矿块的单轴抗压强度明显低于标准试样，平均值（664.48 kg/cm2 ）仅为标准试样的1/3，这与吴彩斌（2022）的研究结果一致. ...
影响球磨机磨矿效果的因素分析
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2011
... 由于精确的初装球荷在一段时间作业磨损后自然消失，因此，为了维持整体球荷的精确度，必须进行精确化补装球作业（罗春梅，2009 ）.以往采用的合理平衡补球法根据磨损理论计算钢球的补装球荷，存在工作量大、计算复杂及试验周期长等缺点（段希祥等，2004 ），因此无法适应现场补球的要求.现场中补球根据磨损量及现场磨矿细度来调整补球作业，已被实践证实是最有效的补球方法（张伟等，2011 ）.根据现场磨矿参数，结合绘图法补球（段希祥，1989 ）以及多年生产经验，以生产指标为依据进行多次调整，得到精确化补球方案为：Φ 80∶Φ 60∶Φ 40=1∶1∶1. ...
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2021
... 为了降低球磨机能耗，并选择适合后续浮选工艺的矿物颗粒大小，学者们开展了大量研究工作，在高效节能球磨机（王海瑞，1998 ）、新型球磨机衬板（齐永新，1996 ）、新型磨矿介质（胡海祥等，2015 ）和微阶段化磨矿（朱继生等，2003 ）等方面取得丰硕成果.然而，在矿山实际生产过程中，由于现场场地和作业人员的复杂性，很难进行复杂的设备更换和改进（张志呈等，2021 ）.精确化补装球技术通过改变钢球质量配比来强化矿物的选择性解离行为，能够有效提高单体解离度（杨琳琳等，2006 ；高瑞琢等，2023 ）.据统计，选矿厂碎磨作业的能耗占总能耗的65%~75%，碎磨作业的成本占总成本的50%~70%（杨松荣等，2013 ）.优化磨机运行参数，提高磨矿效率，将会产生巨大的经济效益和社会效益（任向军，2016 ；刘志伟，2018 ）.因此，本文拟通过优化精确化补装球技术，提高目标矿物的单体解离度和浮选精矿品位，并提高磨机处理能力和降低磨矿消耗，进而实现降低选矿成本的目的. ...
微阶段化磨矿技术研究与应用
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2003
... 为了降低球磨机能耗，并选择适合后续浮选工艺的矿物颗粒大小，学者们开展了大量研究工作，在高效节能球磨机（王海瑞，1998 ）、新型球磨机衬板（齐永新，1996 ）、新型磨矿介质（胡海祥等，2015 ）和微阶段化磨矿（朱继生等，2003 ）等方面取得丰硕成果.然而，在矿山实际生产过程中，由于现场场地和作业人员的复杂性，很难进行复杂的设备更换和改进（张志呈等，2021 ）.精确化补装球技术通过改变钢球质量配比来强化矿物的选择性解离行为，能够有效提高单体解离度（杨琳琳等，2006 ；高瑞琢等，2023 ）.据统计，选矿厂碎磨作业的能耗占总能耗的65%~75%，碎磨作业的成本占总成本的50%~70%（杨松荣等，2013 ）.优化磨机运行参数，提高磨矿效率，将会产生巨大的经济效益和社会效益（任向军，2016 ；刘志伟，2018 ）.因此，本文拟通过优化精确化补装球技术，提高目标矿物的单体解离度和浮选精矿品位，并提高磨机处理能力和降低磨矿消耗，进而实现降低选矿成本的目的. ...
甘公网安备 62010202000672号