La proportion raisonnable des diamètres des billes comporte deux aspects : premièrement, déterminer quels diamètres de billes utiliser ; et deuxièmement, déterminer la proportion de chaque diamètre et sa masse réelle. Théoriquement, pour obtenir de bons résultats de broyage, le rapport massique entre les différentes billes dans le broyeur doit être compatible avec la distribution granulométrique du matériau à broyer. Les broyeurs à boulets des sites de production sont équipés de boulets de différentes tailles afin de traiter des mélanges contenant des particules de tailles variées. Pour les concentrateurs nouvellement construits, en l’absence de données réelles, on se réfère généralement aux proportions de boulets utilisées dans des concentrateurs similaires, puis on les ajuste de manière appropriée. Les pratiques de dosage des boulets pour les broyeurs de concentrateurs en production peuvent être résumées comme suit : (1) Tout d’abord, prélever un échantillon complet de la charge du broyeur (en général, prélever séparément des échantillons de la nouvelle charge et du sable de retour, puis les mélanger selon leur proportion) pour procéder à une analyse granulométrique, le diviser en plusieurs classes granulométriques, peser chaque classe et calculer le rapport massique (rendement) de chaque classe. (2) À l’aide des valeurs moyennes supérieures ou inférieures des limites de taille des particules pour chaque fraction, se reporter au tableau 3-10 ou utiliser la formule pour déterminer le diamètre des billes à ajouter pour chaque classe granulométrique.

(3) En partant du principe que le rapport massique entre les billes de différentes tailles doit être compatible avec la composition granulométrique du matériau entrant dans le broyeur, déterminez la proportion des billes de différentes tailles par rapport à la masse totale des billes ajoutées.

(4) Ajuster les résultats des calculs en conséquence. Étant donné que les billes de plus petit diamètre ne sont pas prises en compte dans la répartition réelle des billes, seuls quelques types de billes sont sélectionnés. Par conséquent, les billes de petit diamètre issues des calculs peuvent être réparties proportionnellement entre les billes de plus grand diamètre afin de redéterminer le rapport de masse des billes pour chaque catégorie.

(5) Calculez la masse réelle des balles pour chaque catégorie, comme suit :

1) Calculez la masse totale G des balles à l'aide de la formule.

Où :

G — Masse totale des boules, t ;

D — Diamètre intérieur du cylindre du broyeur à boulets, en m ;

L — Longueur effective du cylindre du broyeur à boulets, en m ;

φ — Taux de remplissage du milieu, % ;

p — Masse volumique apparente des billes, en tonnes par m³.

2) Calculez la masse de chaque catégorie de balles en fonction de la proportion ajustée de chacune d'entre elles.

[Exemple] Un concentrateur alimente un broyeur à boulets à grille humide de φ1 500 mm × 3 000 mm avec un taux de remplissage de φ = 501 TP3T, en utilisant des boulets en acier moulé de densité δ = 4,5 t/m³, et le broyeur traite un minerai de dureté moyenne.

(1) Les résultats du tamisage de la matière première totale de l'usine sont présentés dans le tableau 3-11.

(3) Les rapports de masse des différentes boules sont indiqués dans le tableau 3-13.

Tableau 3-13 : Rapports de masse de différentes balles

S'il est établi que seules des billes de 120, 100, 80 et 60 g seront ajoutées, les proportions de billes de 90, 70, 50 et 40 g peuvent être ajustées en conséquence et ajoutées aux autres billes. Les résultats obtenus après ajustement dans cet exemple sont présentés dans le tableau 3-14.

Tableau 3-14 : Proportions massiques ajustées de différentes balles

(4) Calculez la masse totale G des boules ajoutées :

(5) Calculez la masse à ajouter pour chaque type de balle :

G120 = GY120 = 11,928 × 0,3 = 3,58 t

G100 = Gy100 = 11,928 × 0,45 = 5,37 t

G₈0 = Gy80 = 11,928 × 0,13 = 1,55 t

G60 = Gy60 = 11,928 × 0,12 = 1,43 t

(6) Peser les boules en fonction des résultats des calculs.