CN102728555B - 一种干选富集分离方法及用于干选富集分离方法的系统 - Google Patents

一种干选富集分离方法及用于干选富集分离方法的系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种干选富集分离方法（主要是用于小于1MM颗粒）及用于干选富集分离方法的系统，干选富集分离方法，先将矿石先用破碎机破碎，干磨后，在通以气流及单方向第二振动器振动下的条件下，将物料用干选富集机富集，所述第二振动器与水平方向成20～60°夹角，所述干选富集机通过多孔板形成紊流场将物料分离，所述多孔板与水平方向成2～20°夹角，所述物料的厚度≤40MM；所述系统包括物料输入装置、摩擦振动分离机和干选富集机，所述物料输入装置设于摩擦振动分离机上方，所述摩擦振动分离机下方设有至少两个物料输送槽体，所述干选富集机上方设有至少两个物料输送装置。

Description

一种干选富集分离方法及用于干选富集分离方法的系统
技术领域
本发明涉及一种干选富集分离方法及用于干选富集分离方法的系统，属于重选技术领域。
背景技术
在矿山工业生产中，目标矿物通常是被岩石包裹在其中或存在于泥土当中，一般是经过破碎和粉磨到矿物裸露到90％以上，在水中使用化学药物，利用目标物对不同化学药物的亲疏关系(也有例外，如铁矿)，去分选富集，使矿物的含量达到一定浓度后再去冶炼。
目前常用的为振动流化床和跳汰机。其中振动流化床，人们对它的研究主要集中微小颗粒流态化的均匀度及干燥的问题上，虽然它宣称密度大的颗粒将沉到底部，但仅限于指出这一现象，离工业化要求相去甚远。
虽然人类已应用了跳汰机一百多年，但对它的工作原理尚未定论。需要使用水为介质，而且需要人为对介质进行鼓动控制，能回收最小重矿颗粒为0.02毫米，也仅限于在回收矿物中发现小矿颗粒,而没有说小矿颗粒的回收率。一般来说它不适合工作在全部是小颗粒的状态。而很多矿需要破碎到较小时，才达到90％裸露状态，以便分选。
因此发明一种无需药物，不需要介质水就可以分离的干选系统，成为选矿分离的一种发展趋势。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种以空气为介质，对矿石进行干选分离的干选富集分离方法及用于干选富集分离方法的系统，以达到分离简单，降低生产成本，不用水和任何药物进行分离，并使没有水源无法进行生产的矿山和引水费过高的资源得以开发利用的目的。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种干选富集分离方法，先将矿石先用破碎机破碎，干磨后，在通以气流及单方向第二振动器振动下的条件下，将物料用干选富集机富集，所述干选富集机通过多孔板形成紊流场将物料分离，所述多孔板与水平方向成2～20°夹角，所述物料的厚度≤40MM。
本发明的方法的有益效果是：不用药物进行分离，不需要水为介质，只需在以空气为介质的条件下就能进行矿物的富集分离，过程简单，无污染，节约成本，可使无水或引水困难地区的矿业资源得以部分利用，还可对生产中淘汰的伪矿中含有的有用物质进行再回收利用。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述多孔板上设有均匀分布的微孔，所述微孔的间距为50-500μm，其小于用于分离的物料中最大颗粒群粒径的1.2倍，所述微孔的孔径为小于间距的1/3。进一步，在所述干磨步骤与将物料用干选富集机富集步骤之间还包括：单方向第一振动器振动下的条件下将物料用摩擦振动分离机进行粗分离的粒度分级步骤。
采用上述进一步方案的有益效果是，在对矿物进行破碎和干磨过程中,不可避免的产生许多小于0.1MM以下的细粉,如果用筛分机分离它们是效率低下和高成本的事情。可先进行摩擦振动分离，对其进行粗分离，将其中的细粉及细小颗粒分离分开，分别富集时可以获得较好的分离效果。
进一步，所述第二振动器与水平方向成20～60°夹角，所述第一振动器与水平面的夹角为25～60°夹角。
进一步，通过点落料的方式用摩擦振动分离机进行粗分离的粒度分级，并且将粗分离后的不同粒级物料分别通过线落料方式进入不同的干选富集机富集，所述粗分离物料的落点和富集物料与物料层的距离均＜20mm。
进一步，所述气流为0.2～20cm3/s；所述第一振动器的振动频率为20～30HZ，振幅为2～10mm；所述第二振动器的振动频率为22～33HZ，振幅为0.3～3mm。采用上述进一步方案的有益效果是，轻重物料分离，直接产生所需要的结果。
本发明解决上述技术问题的又一技术方案如下：一种用于干选富集分离方法的系统，包括物料输入装置、摩擦振动分离机和干选富集机，所述物料输入装置设于摩擦振动分离机上方，所述摩擦振动分离机下方设有至少两个物料输送槽体，所述干选富集机上方设有与至少两个物料输送槽体相连接的物料输送装置。本发明的系统的有益效果是：通过摩擦分离机和干选富集机，在以空气为介质的条件下就可以将其分离，方法简单，成本低，节约水资源，经过除尘后，基本没有污染。
进一步，所述摩擦振动分离机包括设于第一振动器上的第一振动平台，所述第一振动平台与振动激荡力方向成25～60°，所述第一振动平台上设有与第一振动平台成20～50°的至少一个分离板，所述至少一个分离板与振动激荡力方向垂直方向成0～8°，所述至少一个分离板设于至少两个物料输送槽体上，所述物料输入装置设于至少一个分离板右上方。
采用上述进一步方案的有益效果是，通过与激荡力成倾斜角度设置的平台和分离板，应用振动摩擦力就可以将矿物根据其粒度不同进行分离。
近一步，所述至少一个分离板通过导流板将分离后的物料导入至少两个物料输送槽体内。
进一步，所述干选富集机包括设于单方向第二振动器上的第二振动平
台，所述第二振动平台与激荡力方向成20～60°，所述第二振动平台上设有至少一个槽体，所述槽体设于物料输入口下方，所述至少一个槽体内设有与第二振动平台成2～20°的多孔板，所述多孔板的下方是密闭的气室,所述至少一个槽体侧壁上设有入气孔、所述槽体至少一个沉积物出口和溢出物出口，所述槽体侧壁四周设有第一挡板、第二挡板、第三挡板和第四挡板，所述沉积物出口设于槽体侧壁多孔板低端一侧，所述溢出物出口设于槽体侧壁多孔板高端一侧。
采用上述进一步方案的有益效果是，通过与激荡力成倾斜角度设置的振动平台和多孔板，可以将矿物根据其密度不同进行富集分离，溢出物出口的设置能够将较轻的物料用溢出的方式连续分离出去，达到较好的分离效果。
进一步，所述至少一个沉积物出口和溢出物出口下设有与其对应设置的物料输送槽体，所述至少一个沉积物出口和溢出物出口均通过导流板将沉积物和溢出物导入与其对应设置的输送槽体内。
进一步，所述至少一个槽体设有沉积物出口一侧侧壁上还设有可控开闭口装置，所述第一挡板设于多孔板高端一侧，其高出多孔板高端0.5～10mm，所述第二挡板、第三挡板和第四挡板高出多孔板高端20mm。
采用上述进一步方案的有益效果是，通过可控开关装置方便地放出堆积的重物料，低于其它三面挡板的多孔板高端档板设置,能够避免重物料被轻物料流带出,同时也为轻物料的溢出提供了出口。
进一步，所述至少一个沉积物出口可为2个，其对应于可控开闭口装置的上下两个行程。
采用上述进一步方案的有益效果是，能够将较重和特重的物料按不同的密度分离出去。
进一步，所述第一振动器和第二振动器均通过螺簧固定于支架上。
采用上述进一步方案的有益效果是，达到单方向震动的目的，这对于颗粒粒度的分离和物料的输出是必不可少的,也有助于按密度的分离。
附图说明
图1为本发明实施例1所述的干选富集分离方法对粒径为0.1-0.06MM的铁矿富集分离的沉积物和溢出物对比结果示意图，图中1为沉积物，2为溢出物；
图2为本发明实施例1所述的干选富集分离方法对粒径为0.25-0.1MM的铁矿富集分离的溢出物和沉积物对比结果示意图，图中1为沉积物，2为溢出物；
图3为本发明实施例1所述的干选富集分离方法对粒径为0.45-0.2MM的铁矿分离的溢出物和沉积物对比结果示意图，图中1为沉积物，2为溢出物；
图4为本发明实施例2所述的干选富集分离方法钛铁矿分离的溢出物和沉积物对比结果示意图，图中1为沉积物，2为溢出物；
图5为本发明实施例1所述的用于干选富集分离方法的的系统的摩擦振动分离机的结构示意图；
图6为本发明实施例1所述的用于干选富集分离方法的系统的干选富集机的结构示意图；
图7为本发明实施例2所述的用于干选富集分离方法的系统的干选富集机的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
1.矿石的初筛
将铁矿石用破碎机破碎，干磨后，先用摩擦振动分离机将物料，在单方向第一振动器振动的条件下，通过点落料方式进行粒度分级的粗分离，将0.45-0.06MM的铁矿石颗粒按粒径分为0.1-0.06MM的铁矿、0.25-0.1MM的铁矿和0.45-0.2MM的铁矿，所述第一振动器的振动频率为21HZ，振幅为6mm。
2.粗分离后矿石的富集
将上述分离的三组铁矿石分别输送到实施例1所述的干选富集机中，在通以不同气流及单方向第二振动器振动的条件下，通过线落料方式进行富集，所述第二振动器的振动频率为30HZ，振幅为0.3～3mm；所述多孔板上设有均匀分布的微孔，所述微孔的孔径小于30μm，所述物料的粒径＜450μm，所述用于将物料分离的多孔板的间距≤100μm，所述多孔板上用于分离的物料厚度≤40MM；所述0.1-0.06MM的铁矿、0.25-0.1MM的铁矿和0.45-0.2MM的铁矿分别用1-6cm3/s内不同的气流进行分离。
图1为粒径0.1-0.06MM的铁矿分离后的沉积物和溢出物的对比结果示意图，从图中可看出分离效果满足工业生产要求,用磁铁简单测量回收率大于92％；图2为粒径0.25-0.1MM的铁矿分离后的沉积物和溢出物的对比结果示意图，从图中可看出分离效果满足工业生产要求,用磁铁简单测量回收率大于94％；图3为粒径0.45-0.2MM的铁矿分离后的沉积物1和溢出物2对比结果示意图，从图中可看出回收率很高,但成品中夹带一定量的沙子(现已查明原因)。
可知本发明的方法该分离效果显著，能满足工业需求，除最小颗粒(小于0.06MM)之外，回收率都高于92％。
实施例2
将钛铁矿，该矿地处云南大理,含量为18％的60目钛铁矿,0.1MM以下的矿粒占矿含量的不到百分之一,故采用简化工艺,仅使用制砂机剥离泥土后,直接进入富集机，直接用实施例2所述的干选富集机，在通以气流及单方向第二振动器振动的条件下，通过线落料方式进行富集，所述第二振动器的振动频率为30HZ，振幅为0.3～3mm；所述多孔板上设有均匀分布的微孔，所述微孔的间距为<100μm，所述微孔的孔径<30μm。
图4为钛铁矿分离后的沉积物和溢出物的对比结果示意图，从图中可看出分离效果非常好，其回收率高达98％以上。
如图5-6所示，本发明实施例1所述的用于干选富集分离方法的系统，包括物料输入装置3、摩擦振动分离机4和干选富集机5，所述物料输入装置3设于摩擦振动分离机4上方，所述摩擦振动分离机4下方设有至少两个物料输送槽体401，所述干选富集机5上方设有与至少两个物料输送槽体相连接的物料输送装置，所述物料输送装置上连接有2个物料输入口501。
所述摩擦振动分离机4包括设于第一振动器402上的第一振动平台403，所述第一振动平台403与激荡力方向成25～60°，所述第一振动平台403上设有与第一振动平台403成20-50°的至少一个分离板404，所述至少一个分离板404与振动激荡力垂直方向成0～8°，所述至少一个分离板404设于至少两个物料输送槽体401上方，所述至少一个分离板404通过导流板将分离后的物料导入至少两个物料输送槽体401内，所述物料输入装置3的物料落口301距离至少一个分离板404右上方5～8mm；所述干选富集机5包括设于第二振动器502上的第二振动平台，所述第二振动平台与激荡力方向成40°，所述第二振动平台上设有至少一个槽体504，所述槽体504设于物料输入口501下方，所述物料在倾斜紊流场的作用下，根据其密度的不同分离；所述至少一个槽体504内设有与第二振动平台成5°的多孔板505，所述多孔板505选用导震良好的材料，形成高质量紊流群的间距分别均匀，所述多孔板上的间距小于等于要分离目标颗粒中最大沉积高密度颗粒群粒径的1.2倍，所述多孔板505的宽度为60～400mm，所述槽体中多孔板505的下方设有密闭的气室。所述槽体504侧壁上设有入气孔506、沉积物出口507和溢出物出口508，所述沉积物出口507设于槽体多孔板低端一侧的侧壁上，所述溢出物出口508设于槽体多孔板高端一侧，所述槽体504侧壁四周设有第一挡板、第二挡板、第三挡板和第四挡板，所述多孔板505低端一侧的侧壁上还设有可控开闭口装置5041，所述第一挡板设于(它即是多孔板高端档板也是溢出物出口)多孔板505高端一侧的侧壁上，该挡板高出多孔板高端0.5-10mm，并且该挡板低于其他侧壁上的挡板，其他侧壁上的挡板，即第二挡板、第三挡板和第四挡板高出多孔板20mm以上，所述槽体504内多孔板上的物料最大厚度端厚度不超过40mm,最薄物料厚度端为0.5-10MM，所述物料输入口501距离槽体多孔板低端一侧的侧壁20～40mm，所述沉积物出口507和溢出物出口508下设有与其对应设置的物料输送槽体509，所述沉积物出口507和溢出物出口508均通过导流板将沉积物和溢出物导入与其对应设置的输送槽体509内，所述第一振动器402和第二振动器502均通过螺簧6固定于支架7上。
如图7所示，本发明实施例2所述的用于干选富集分离方法的系统的干选富集机与实施例1的不同之处为，多孔板505略带弯曲，能够增加底部沉积物的容积，物料出口的可控开闭口装置分为上下两部分，分别控制开闭状态。它是为两种不同密度沉积物设计的,当其中一种极重物含量很少时可适用。
与图6所示实施例1不同的其他实施例为槽体504每两个设为一组,加高一个504的高度,使溢出口通过导流板对准另一个槽体504的物料输入位置,目的是让第一槽体的溢出物进入第二个槽体,在减小气流量的情况下再富集一遍.好处是可提高富集的颗粒范围和回收率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种干选富集分离系统，其特征在于，包括物料输入装置、摩擦振动分离机和干选富集机，所述物料输入装置设于摩擦振动分离机上方，所述摩擦振动分离机下方设有至少两个物料输送槽体，所述干选富集机上方设有物料输送装置，其中，所述摩擦振动分离机包括设于第一振动器上的第一振动平台，所述第一振动平台与振动激荡力方向成25～60°，所述第一振动平台上设有与第一振动平台成20～50°的至少一个分离板，所述至少一个分离板与振动激荡力方向垂直方向成0～8°，所述至少一个分离板设于至少两个物料输送槽体上，所述物料输入装置设于至少一个分离板右上方,所述干选富集机包括设于单方向第二振动器上的第二振动平台，所述第二振动平台与激荡力方向成20～60°，所述第二振动平台上设有至少一个槽体，所述槽体设于物料输入口下方，所述槽体内设有与第二振动平台成2～20°的多孔板，所述多孔板的下方是密闭的气室，所述槽体侧壁上设有入气孔、所述槽体至少一个沉积物出口和溢出物出口，所述槽体侧壁四周设有第一挡板、第二挡板、第三挡板和第四挡板，所述沉积物出口设于槽体侧壁多孔板低端一侧，所述溢出物出口设于槽体侧壁多孔板高端一侧。
2.根据权利要求1所述的干选富集分离系统，其特征在于，所述槽体设有沉积物出口一侧侧壁上还设有可控开闭口装置，所述第一挡板设于多孔板高端一侧，其高出多孔板高端0.5～10mm，所述第二挡板、第三挡板和第四挡板高出多孔板高端20mm以上。
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