CN104107804A - 可控风力有色金属矿及稀有非金属矿选矿系统 - Google Patents

Abstract

可控风力有色金属矿及稀有非金属矿选矿系统；所属的技术领域：有色金属矿及稀有非金属矿选矿；所要解决的技术问题：现有选矿设备在矿业生产中产品较为单一、环境污染严重、生产工艺复杂、技术要求高、运输耗费巨大等方面缺陷，此技术可实现矿业生产不限规模、零污染、精细化、高效、多品种生产。不但实现金属矿的有效采选，而且可以远距离操作对砷等有毒非金属进行采选。可在全球范围内引起有色金属矿及非金属矿采选的革命性变化。解决该问题的技术方案要点及主要用途：通过精确控制鼓风机吹过管道的风力、风速，使矿石中各类物质因密度、质量不同，呈现远近距离不同的分层次沉降，从而达到分离矿石中各类矿产品的目的。

Description

可控风力有色金属矿及稀有非金属矿选矿系统

技术领域

有色金属矿及稀有非金属矿选矿 

背景技术

一、目前以金矿为代表的有色金属矿选矿方式主要有：湿选法、重选法、浮选法、磁选法、混汞法提金、氰化法提金工艺等等方法，这些方法运输成本高、选矿品种单一、工艺复杂、环境污染度高、浪费较大。本选矿方式彻底淘汰了以上选矿方法，力争以最为环保、经济、便捷的方式，使矿石中有色金属的提取做到尽可能的精选、尽选。彻底改变以往的以金矿为代表的有色金属选矿方式，全面提升矿业生产能力，最大限度节约运输成本，提升矿业生产绿色环保能力。同样，在理论上，这一选矿方式还适用于有针对性需求的如砷等的稀有非金属矿的采选。 

我国是一个矿产品生产和消费大国，目前是将矿石整体运输到选矿厂或冶炼地，这中间，仅最后无用的矿尾料的运输就占很大比例，耗用了大量的运输成本，本发明选矿方式假如得以成功并推广，仅运输一项就可节约大量的费用。 

有益效果及应用前景：此发明有效克服了现有选矿设备在生产过程中产品较为单一、环境污染严重、生产工艺复杂、技术要求高、运输耗费巨大等方面的缺陷，且可以不限规模精细化、高效、多品种生产，一旦研制成功，可在全球范围内引起有色金属矿采选的革命性变 化。具体如下： 

(1)、利用碾式破碎法，改变现有碾式破碎机的结构，与本选矿方法相结合，可将整个选矿厂就近建在矿源最近，彻底淘汰将矿石整体远距离运输的做法，出矿山的将是精选出来的产品，最大限度的减少废物的运输，从而大幅度减少运输矿石的成本。同时，尽可能的减少了矿石运输途中的损耗。 

(2)、相对于湿选法、干选法、浮选法、混汞法提金、氰化法提金工艺等等方法，它减少了对水源的依赖，简化了生产工艺，完全去除了其他任何添加物质，对环境的危害降到了最低。 

(3)、本选矿方法可依据有色金属及非金属密度、质量的不同，尽可能的选出所开采矿石中所有需要的金属物质及非金属物质，克服了现有选矿方式只能单选的弊病，增加选矿的收益。 

(4)、本选矿方式可依据矿山矿量的大小，通过增减选矿设备，即可小型化生产，也可以超大规模生产。 

(5)、本选矿方式因不添加任何其他物质，较为环保，其剩余矿土可成为优良的种植土壤。 

(6)、本选矿方式所产生的产品的收集和管理可以做到极为精细，理想状态下不会发生遗漏。 

(7)、可以大幅度降低人员、运输、管理等方面的成本。 

(8)、可大幅度降低单台选矿设备的单位成本。 

(9)、由于本选矿方法精选了矿产品，剔除了矿尾料，有效降低了相应的金属冶炼厂的冶炼成本，理想状态下，可使相应的金属冶炼厂不再产生冶炼废渣，进一步提升冶炼厂的环保能力，降低生产成本。 

二、与本选矿方法相应的矿石破碎方式的改进 

目前，在现有的矿石破碎及粉碎设备中，最为常用的有：鄂式破碎机、球磨机、碾式破碎机等，本方法选用碾式破碎及粉碎机。这里以单台说明：一级破碎：用一对用电机带动、高速转动的重达数吨的钢碾，将块径达60公分以下的出矿原矿石破碎成20公分以下的碎块。二级破碎：在上述钢碾的正下方，并排设置两对同样用电机带动、高速转动的轻型钢碾，均分一级破碎下来的矿石，把它粉碎成适合需要的矿粉。必要时可以增加到三级粉碎。本方法主要是利用强大的电机带动重型钢碾，在高速转动下，使矿石如卵遇石，瞬间破碎。然后将粉碎后的矿粉，通过输送带输送到本发明所述的风力选矿机上。从而与该机结合形成一套完整的可控风力有色金属矿及稀有非金属矿选矿系统。 

发明内容

以最小规模单管选矿方式说明：用一个横向管道，在它的一端安装强力鼓风机，在管道的上面开入料口，让经过加工成粉末状的矿石经过入料口进入管道，开动鼓风机，精确控制进入管道的风力、风速的大小。将进入管道的矿粉向管道另一端吹出。在此过程中，利用不同密度的物质其重量不同的原理，在同等风速、风力的作用下，密度较小、重量较轻的非金属物质(也就是矿尾料)被风力吹出管道，而密度较大、重量较重的有色金属会呈抛物线以重量的不同，依次按照距离的远近，沉降到管道相应的下方，我们在这些重金属相应下落的地方开口收集，就可以完全的精选出矿粉中所包含的金、银、铜、铁、铅等金属元素，然后对这些物质再进行进一步的精处理，就可以得到种类不同的矿产品了。而对被吹出管道的矿 尾料，可以依据规模的大小，在管道出口处建立彩钢板制作的尾料回收站，将矿尾料集中回收，如无其他用途，这些矿尾料就是很好的种植土壤，加以改良就可以在矿山周围就近回填。如选取矿尾料中其他非金属矿物质，可用两种办法：一、根据所选物质的不同，适当加长管道收集段；二、在尾料回收站中，依据不同物质在受力基本相同的情况下，降落地点不同的原理分区域收集。它还可以对以砷为代表的有毒非金属及高辐射性重金属进行远距离操作，增强安全性。 

以上是以单管、小规模选矿为例所说明的，如果大规模选矿，可并排增加鼓风管道数量，直到满足需要为止。 

单台试验结果： 

2013年9月15日，基于以上理论的单台可控风力有色金属矿选矿试验设备制造成功，管道为六边形，管径为0.7米，管长为3米，管壁为0.5毫米透明玻璃，风力由直径为0.65米的风扇供给，风速3-6米/秒可调。矿粉是经过加工后运到现场的，重量：135.2千克，细度：60-160目，矿粉金属(金、银、铜、铁等)综合含量36％。在风速调为4-5米/秒左右的情况下，实验分三组： 

第一组：矿粉重量：56.4千克，经过分选，将选后产品分为三部分：1、管道前段：剩余重量：18.2千克，后段：17.5千克，管道口外采选部分：0.8千克。 

第二组：(注：本段取样不完整，中段未取，前后只是部分选取，剩余部分加入第三组)矿粉重量：21.4千克，经过分选，将选后产品分为三部分：1、管道前段：剩余重量：2.4千克，后段：2.6 千克，管道口外采选部分：0.4千克 

第三组：矿粉重量：57.4千克，经过分选，将选后产品分为四部分：1、管道前段：剩余重量：11千克，中段：18.9千克，后段：11.3千克，管道口外采选部分：0.7千克。 

以上数据除管道口外采样不完整，其他部分遗漏不多。 

化验结果： 

第一组：前段18.2千克，金属综合含量：约为3.82千克，选率：21％，后段17.5千克，金属综合含量：12.33千克，选率：70％，管道口外采选部分：0.8千克，金属综合含量(含氧化物及硫化物)：约0.2千克，选率：25％. 

第二组：前段2.4千克，金属综合含量：约为0.2千克，选率：9％，后段2.6千克，金属综合含量：1.3千克，选率：51％，管道口外采选部分：0.4千克，金属综合含量(含氧化物及硫化物)：约0.08千克，选率：20％. 

第三组：管道前段11千克，金属综合含量：1.43千克，选率：13％；中段：18.9千克，金属综合含量：10.23千克，选率：69％；后段：11.3千克，金属综合含量：4.55千克，选率：58％；管道口外采选部分：0.7千克，金属综合含量(含氧化物及硫化物)：0.15千克，选率：21％。 

结果分析：前段因矿粉粉碎不均匀，有大颗粒矿石存在，降低了选率，管道口外采选部分有金属可能为管道长度有待加长。表象分析：矿粉在由管到上方入口下落过程中，受风力的影响，以抛物线向管道口飘落，从0-3米处均有矿物飘落。这一现象符合上述“利 用不同密度的物质其重量不同的原理，在同等风速、风力的作用下，密度较小、重量较轻的非金属物质(也就是矿尾料)被风力吹出管道，而密度较大、重量较重的有色金属会呈抛物线以重量的不同，依次按照距离的远近，沉降到管道相应的下方，我们在这些重金属相应下落的地方开口收集，就可以完全的精选出矿粉中所包含的金、银、铜、铁、铅等金属元素，然后对这些物质再进行进一步的精处理，就可以得到种类不同的矿产品了”的原理，从现象上证实本方法可行，从化验结果来看，虽未进行进一步的有色金属成分的细分，总体上基本成功地进行了有色金属与非金属的区分，因实验设备还有待完善，造成精确度不高，但总体上是可行的，为后续进一步完善后进入大规模实际生产奠定了坚实的基础。 

本选矿方式从试验结果来看是可行的、科学的，结合碾式矿石破碎、粉碎设备，将尽可能的实现把选矿厂就近建在矿源附近，甚至可以将整套设备架在矿坑口，以最大限度的减少矿石的运输，将使它变得更加灵活、更加前置，最终实现出矿区的是产品而不是矿石。 

附图说明

附图为可控风力有色金属矿选矿系统示意图 

具体实施方法 

矿石破碎 

这里以单台说明：一级破碎：用一对用电机带动、高速转动的重达数吨的钢碾，将块径达60公分以下的出矿原矿石破碎成20公分以下的碎块。二级破碎：在上述钢碾的正下方，并排设置两对同样用电机带动、高速转动的轻型钢碾，均分一级破碎下来的矿石，把它粉碎成适合需要的矿粉。必要时可以增加到三级粉碎。本方法主要是利用强大的电机带动重型钢碾，在高速转动下，使矿石如卵遇石，瞬间破碎。然后将粉碎后的矿粉，通过输送带输送到本发明所述的风力选矿机上。 

可控风力选矿 

以最小规模单管选矿方式说明：用一个横向管道，在它的一端安装强力鼓风机，在管道的上面开入料口，让经过加工成粉末状的矿石经过入料口进入管道，开动鼓风机，精确控制进入管道的风力、风速的大小。将进入管道的矿粉向管道另一端吹出。在此过程中，利用不同密度的物质其重量不同的原理，在同等风速、风力的作用下，密度较小、重量较轻的非金属物质(也就是矿尾料)被风力吹出管道，而密度较大、重量较重的有色金属会呈抛物线以重量的不同，依次按照距离的远近，沉降到管道相应的下方，我们在这些重金属相应下落的地方开口收集，就可以完全的精选出矿粉中所包含的金、银、铜、铁、铅等金属元素，然后对这些物质再进行进一步的精处理，就可以得到种类不同的矿产品了。而对被吹出管道的矿尾料，可以依据规模的大小，在管道出口处建立彩钢板制作的尾料 回收站，将矿尾料集中回收，如无其他用途，这些矿尾料就是很好的种植土壤，加以改良就可以在矿山周围就近回填。如选取矿尾料中其他非金属矿物质，可用两种办法：一、根据所选物质的不同，适当加长管道收集段；二、在尾料回收站中，依据不同物质在受力基本相同的情况下，降落地点不同的原理分区域收集。它还可以对以砷为代表的有毒非金属及高辐射性重金属进行远距离操作，增强安全性。 

以上是以单管、小规模选矿为例所说明的，如果大规模选矿，可并排增加鼓风管道数量，直到满足需要为止。本设计中的鼓风机功率、风力的大小及选矿管道的形状、直径、数量，可依据实际选矿量及所选矿种进行调整。 

Claims (5)

1. 以最小规模单管选矿方法说明：

   1.碾式破碎及粉碎机：为了使本发明选矿方式最大限度的接近矿源，减少运输环节，还必须对现有的矿石破碎及粉碎进行相应的改进。在现有的矿石破碎及粉碎设备中，最为常用的有：鄂式破碎机、球磨机、碾式破碎机等，本方法选用碾式破碎及粉碎机。这里以单台说明：一级破碎：用一对用电机带动、高速转动的重达数吨的钢碾，将块径达60公分以下的出矿原矿石破碎成20公分以下的碎块。二级破碎：在上述钢碾的正下方，并排设置两对同样用电机带动、高速转动的轻型钢碾，均分一级破碎下来的矿石，把它粉碎成适合需要的矿粉。必要时可以增加到三级粉碎。本方法主要是利用强大的电机带动重型钢碾，在高速转动下，使矿石如卵遇石，瞬间破碎。然后将粉碎后的矿粉，通过输送带输送到本发明所述的风力选矿机上。从而与该机结合形成一套完整的可控风力有色金属矿及稀有非金属矿选矿系统。
2. 2.可控风力选矿机：用一个横向管道，在它的一端安装强力鼓风机，在管道的上面开入料口，让经过加工成粉末状的矿石经过入料口进入管道，开动鼓风机，精确控制进入管道的风力、风速的大小。将进入管道的矿粉向管道另一端吹出。在此过程中，利用不同密度的物质其重量不同的原理，在同等风速、风力的作用下，密度较小、重量较轻的非金属物质(也就是矿尾料)被风力吹出管道，而密度较大、重量较重的有色金属会呈抛物线以重量的不同，依次按照距离的远近，沉降到管道相应的下方，我们在这些重金属相应下落的地方开口收集，就可以完全的精选出矿粉中所包含的金、银、铜、铁、铅等金属元素，然后对这些物质再进行进一步的精处理，就可以得到种类不同的矿产品了。而对被吹出管道的矿尾料，可以依据规模的大小，在管道出口处建立彩钢板制作的尾料回收站，将矿尾料集中回收，如无其他用途，这些矿尾料就是很好的种植土壤，加以改良就可以在矿山周围就近回填。如选取矿尾料中其他非金属矿物质，可用两种办法：一、根据所选物质的不同，适当加长管道收集段；二、在尾料回收站中，依据不同物质在受力基本相同的情况下，降落地点不同的原理分区域收集。它还可以对以砷为代表的有毒非金属及高辐射性重金属进行远距离操作，增强安全性。
3. 3.以上是以碾式破碎及粉碎下单管、小规模选矿为例所说明的，如果大规模选矿，可并排增加增加碾式矿石粉碎机和鼓风管道数量，直到满足需要为止。本设计中的碾式破碎及粉碎机及鼓风机功率、风力的大小及选矿管道的形状、直径、数量，可依据实际选矿量及所选矿种进行调整。
4. 4.本选矿系统将使现有选矿工艺流程发生根本性变化，将使它变得更加灵活、更加前置，最终实现出矿区的是产品而不是矿石。
5. 5.请求保护的范围：所有符合上述发明技术特征的国内及国际矿业生产中与此有关的选矿系统，未经本申请人允许，都视为侵权。