CN105618250B - 矿石综合分选系统 - Google Patents
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Abstract
一种矿石综合分选系统，包括初步处理部、筛分部、一级分选部、二级分选部、三级分选部、控制部。根据本发明的矿石综合分选系统，进行了两级的粉碎初步处理，粉碎效果好，粉碎效率高；根据粉碎后的不同粒径矿石，采用了不同的分选方式，粒径较大的矿石颗粒，采用热成像技术确定分选，粒径较小的矿石颗粒，采用常规浮选方式进行矿选。根据不同粒径进行不同的分选处理，大大提高了各级粒径颗粒的分选效果，节约了资源，提高了自动化分选程度。
Description
技术领域
本发明涉及矿石处理领域，特别涉及一种矿石综合分选系统。
背景技术
随着矿业行业的不断发展，矿石从开采下来会按照颗粒大小、成分等不同参数分成不同等级，特别是颗粒大小是衡量矿石的重要标准；颗粒过大或过小都影响矿石的价格，目前颗粒过大的矿石需要粉碎成较小的矿石，才进行分选处理。传统的矿石分选方式有磁选、浮选、重选等几种方式。但是这些方式对于铜矿的分选来说都存在着很多不便，比如，操作复杂、耗材多、效率低等。同时，在矿石过程中，由于粒径、所含有价值金属的含量不同，采用一致的加工方式，对于各种颗粒来说并不能充分将有用颗粒回收。
发明内容
本发明旨在提供一种自动化程度高、分选精度高、分选效率高的矿石综合分选系统。
根据本发明的一种矿石综合分选系统，包括初步处理部、筛分部、一级分选部、二级分选部、三级分选部、控制部；
其特征在于：
初步处理部包括：升运器、撞击粉碎腔、碾压粉碎腔、吸尘装置；
筛分部包括：倾斜设置的上料运送带、一级筛分带、二级筛分带、承接带，其中二级筛分带设置在一级筛分带正下方，承接带设置在二级筛分带正下方，所述一级筛分带为网状传送带，网孔大小为筛分出粒径为18mm以上的矿石颗粒；所述二级筛分带为网状传送带，网孔大小为筛分出粒径在10-17mm之间的矿石颗粒；所述承接带为橡胶带，承接依次经过所述一级筛分带、二级筛分带之后粒径小于10mm的矿石颗粒；
一级分选部包括：处理传送带、微波处理腔、热红外成像腔、第一分选传送带、液压分选器、废石框、合格品框；
二级分选部包括：处理传送带、微波加热腔、热红外成像腔、第二分选传送带、气流分选器、废石框、合格品框；
三级分选部包括：传送带、浮选机，传送带将粒径10m以下的颗粒送入浮选机，经由一般的浮选工艺，分选出适宜的碎石粒；
所述控制部，控制初步处理部、筛分部、一级分选部、二级分选部、三级分选部的操作；
其中，所述一级筛分带的出料端与所述一级分选部的处理传送带相对应，将粒径在18mm以上的矿石颗粒输送到所述一级分选部；所述二级筛分带的出料端与所述二级分选部的处理传送带相对应，将粒径在10mm-17mm的矿石颗粒输送到所述二级分选部；所述承接带的出料端与所述三级分选部的传送带相对应，将粒径在10mm以下的矿石颗粒输送到所述三级分选部的传送带。
优选地，撞击粉碎腔包括，拨料轮、三个撞击板、驱动器、第一吸尘口、漏斗形撞击排出口，控制阀；拨料轮上均匀设置有多个树脂拨料板，树脂拨料板与辊的切向夹角30°；驱动器驱动拨料轮的转动；第一撞击板为L形，延伸接触到撞击粉碎腔的上部，其中L形夹角在110-130°之间；L形两边长度之间的关系为，长边为短边长度的1.5-2倍；第二个撞击板为V形，两边长度相等，且V形夹角为140-160°；第三撞击板为直线板，且其延伸为挡住漏斗形撞击排出口的1/3。撞击后的矿石落入漏斗形撞击排出口，经由控制阀，控制碎石排出；撞击粉碎腔下部设置有第一吸尘口，吸尘装置通过吸尘管与第一吸尘口接通。
优选地，碾压粉碎腔包括，初碾压轮，次级碾压轮、射频装置、第二吸尘口、导出板；初碾压轮设置为两个，其中一个为通过液压缸驱动为可以调整水平位置的主动初碾压轮，另一个为水平位置不可调整的固定初碾压轮；两个初碾压轮内部设置有多个金属片；初碾压轮外表面按照螺旋方式布置有多个圆台状的树脂凸起；射频装置包括射频发生器，射频输入管，射频控制器，射频输入管通入两个初碾压轮中；次级碾压轮为冷压轮，设置有树脂耐磨层的金属轮，内部设置有冷却水循环管路；在碾压粉碎腔的下部设置有第二吸尘口，吸尘装置通过吸尘管与第二吸尘口接通；撞击粉碎腔下部设置有导出板，导出板倾斜设置。
本发明的优点在于：
1.提高了粉碎效果，经过撞击和碾压射频粉碎之后，能将大块的矿石颗粒分解为较小的、适于热成像的颗粒大小，提高了分选精度。
2.环保效果好，在粉碎期间容易产生大量的粉尘，为了保护环境以及适当回收有用粉尘，本发明设计了适当的吸尘部件，保证整个加工环节不对环境造成污染。
3.分选精度高，针对不同粒径的矿石颗粒采用不同的分选手段，大大提高了分选效率和精度。另外，利用无损的分选方法——红外成像技术，提高了精度和效率。
附图说明
图1为根据本发明矿石综合分选系统的示意图。
图2为根据本发明初处理部的示意图。
图3为根据本发明第一分选部的示意图。
图4为根据本发明液压分选器的示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的矿石综合分选系统包括初步处理部1、筛分部2、一级分选部3、二级分选部4、三级分选部5、控制部。
其中初步处理部1用于对矿石进行初步的粉碎处理，保证了一定的处理效果。初步处理部11包括升运器11、撞击粉碎腔12、碾压粉碎腔13。升运器包括传送带111、设置在传送带上的多个料斗112、设置在升运器下方的原料入口113、设置在升运器上方的原料排出口114、驱动轮115、从动轮116、以及驱动电机(未示出)。升运器通过驱动电机带动驱动轮、从动轮旋转，从而将矿石从升运器下部的原料入口经由料斗乘起，送到上方的原料排出口。撞击粉碎腔，通过撞击的方式使得较大的矿石进行初步粉碎，利用矿石的重力作用进行粉碎，比起直接粉碎来说节约了大量的资源，直接对大块矿石进行碾压粉碎，一方面对于碾压辊材料有较高的要求，另一方面所需要的力度较大，然而利用撞击粉碎之后，可以初步将体积较大的矿石先初步分解后，在进入下一步的粉碎加工。撞击粉碎腔12包括，拨料轮121、三个撞击板、驱动器(未示出)、第一吸尘口(未示出)、漏斗形撞击排出口125，控制阀126。拨料轮上均匀设置有多个树脂拨料板，树脂拨料板与辊的切向夹角30°，从而能最大限度地将入口送入的矿石原粒甩入粉碎腔中，树脂拨料板通过焊接或者螺接的方式固定在拨料轮上。驱动器驱动拨料轮的转动，而经由拨料轮上的拨料板甩入的原粒在撞击板上被撞碎，撞击板设置在撞击粉碎腔中与拨料轮相反的一侧侧壁上，且撞击板为3个，第一撞击板122为L形，延伸接触到撞击粉碎腔的上部，其中L形夹角在110-130°之间，L形两边长度之间的关系为，长边为短边长度的1.5-2倍。第二个撞击板123为V形，两边长度相等，且V形夹角为140-160°；第三撞击板124为直线板，且其延伸为挡住漏斗形撞击排出口的1/3。本发明的三个撞击板的形状是经过申请人在长期的实践生产中不断研发创新确定出来的这样的布局方式，能够在撞击粉碎强的抛接区域中的各个方向上实现了对矿石的接住、撞击，同时经过三个形状不同的、有一定夹角的第一和第二撞击板的二次撞击，已经可以将大部分的矿石粉碎为适宜碾压粉碎的颗粒大小，不用多次撞击。撞击后的矿石落入漏斗形撞击排出口，经由控制阀，控制碎石排出。另外，撞击粉碎腔下部设置有第一吸尘口，吸尘装置通过吸尘管与该吸尘口接通，将撞击粉碎腔中撞击过程所产生大量的粉尘抽吸走，保证加工过程的清洁。在目前雾霾情况日益严重的情况下，粉尘物质的逸出尤其需要严格控制，因此发明为了提高这方面的效果，在初处理部设置了吸尘装置将粉碎过程中的灰尘吸走，加以回收。
撞击粉碎后的颗粒，经由控制阀控制，排入碾压粉碎腔中。碾压粉碎腔13包括，初碾压轮131，次级碾压轮132、射频装置、第二吸尘口(未示出)。初碾压轮设置为两个，其中一个为通过液压缸(未示出)驱动为可以调整水平位置的主动初碾压轮，另一个为水平位置不可调整的固定初碾压轮。通过液压缸(未示出)对主动初碾压轮的位置调整，控制两个初碾压轮之间的间距，再一定程度上控制粉碎颗粒的大小，提高了本发明中初处理部的适应性。两个初碾压轮内部设置有多个金属片。初碾压轮外表面按照螺旋方式布置有多个圆台状的树脂凸起。射频装置包括射频发生器133，射频输入管134，射频控制器(未示出)。射频输入管通入两个初碾压轮中，在碾压过程中，对碎石进行微波射频处理，优选地，本发明采用强度在1000W的微波对矿石颗粒进行初步微波加热处理，经试验证明，这一强度能有效地在较短时间内提高岩石内部的温度。碾压轮内部的金属片用以提高微波加热的发射率，提高加热效率，优选地，金属片的长度为粉碎辊直径的1/5。且金属片的材料可以为，铝，铜，或者铝铜合金。射频控制器控制射频发生器按照一定的频率和强度发出微波，再经由射频输入管通入到初碾压轮内部。次级碾压轮132为冷压轮，经过初碾压轮的加热碾压之后，再经过次级碾压轮的冷碾压，在矿石内部产生一定的温度差异，导致矿石内部出现自动破裂，提高了破碎的效率。次级碾压轮为设置有树脂耐磨层的金属轮，内部设置有冷却水循环管路，在碾压的同时对矿石进行冷却，使得矿石快速裂开。在碾压粉碎腔的下部设置有第二吸尘口，吸尘装置通过吸尘管与该吸尘口接通，将碾压粉碎腔碾压过程所产生大量的粉尘抽吸走，保证加工过程的清洁。撞击粉碎腔下部设置有导出板135，导出板倾斜设置，将碾压后的碎石导入筛分部2的上料运送带21上。
筛分部的上料运送带21倾斜设置，并且均匀设置有多个料斗。筛分部2上料运送带的最上端设置有一级筛分带22，其下方依次设置有二级筛分带23，承接带24。一级和二级筛分带都由筛网运送带组成，且一级筛分带用以将粒径在18mm以上的颗粒分离出来，二级筛分带将粒径在10-17mm的碎石分离出来，而承接带则将经过二级筛分之后的碎石承接起来，送到下一个步骤中。
一级筛分带将粒径为18mm以上的颗粒送入一级分选部3，而二级筛分带将粒径在10-17mm的颗粒送入二级分选部4，承接带24将剩余的碎石送入三级分选部5。
一级分选部3，包括处理传送带311、微波处理腔、热红外成像腔、液压分选器317、废石框318、合格品框。
二级分选部4，包括处理传送带、微波加热腔、热红外成像腔、气流分选器、废石框、合格品框。
三级分选部5，将细小碎石送入浮选机中，经由一般的浮选工艺，分选出适宜的碎石粒。
处理传送带211穿过微波处理腔并可以根据控制部的信号，间歇性地停止。微波处理腔包括微波发生器312、微波吸收器313，辐射控制器(未示出)。辐射控制器根据控制部的信号，控制微波发生的强度和时间，一般来说，对粒径为18mm以上的颗粒，所需要的微波加热时间为15-20s，强度为800W。微波吸收器313用来吸收多余的微波，防止辐射外泄，该吸收器主要为吸波材料构成。红外成像腔包括成像背景314、红外线阵相机315、处理传送带将微波加热后的颗粒抛下，经过微波加热后的颗粒经过热红外成像腔中的成像区域，经由红外线阵相机接收到红外辐射信号之后，将数据传送到控制部(未示出)的分析器(未示出)中，得到相应的分析结果之后，控制部将信号发射到液压分选器317侧边的第一分选传送带316上，液压分选器317将第一分选传送带上行不合格的颗粒推落到下方的废石框318中。液压分选器317包括：液压缸31、活塞和活塞杆32、与程序控制系统电路连接的高压气体三通电磁阀36，活塞杆32的顶端安装推板33，三通电磁阀36的一个液压输入端37与液压流体管路连接，两个液压流体输出端38、39分别连通液压缸31的前后端。而合格产品则留在第一分选传送带316，最终送入合格品框318。
分析器将所采集到的温度、热容进行对比分析，确定该矿石是否为合格矿石。根据大量的数据回归分析研究发现，不同有价值金属的热容以及在矿石中加工后形成的温度之间存在一定的线性关系，总体来说就是，矿石中某一些金属，如铁、铜、锡等，其含量的不同，在矿石中加热后形成的温度也不同，总体来说，VT≥(粒径系数×VC时)，则认为该矿石属于合格矿石。其中VT＝(实际温度×无用物质的热容)/有用物质的热容；VC则为颗粒的整体热容。有用物质，也即金属，含量越高，加热后温度越高，则其在矿石颗粒中的成分越高，越能被判别为所需要的矿石。并且，经研究发现，针对三种粒径范围，所采用的粒径系数不同，第一分选部的粒径系数为0.18，第二分选部的粒径系数应为0.12。
二级分选部与一级分选部基本相同，所不同的是微波辐射强度、时间以及所采用的分选器有所区别。二级分选部所处理的颗粒较小，基本上辐射时间在10-15秒即可，且辐射强度在600W就可以实现完全加热了。结合二级分选的颗粒特征，采用气流分选器(未示出)比液压分选器更为准确且容易控制。经过热红外成像之后的颗粒，被抛送到气流分选器(未示出)侧边的第二分选传送带上，气流分选器将第二分选传送带上行不合格的颗粒推吹到下方的废石框中。气流分选器包括机械臂、设置在机械臂上的可移动式喷嘴、气源、气管、喷气控制器。喷气控制器根据控制部给出的信号，调整机械臂上的可移动式喷嘴，对着不合格的颗粒进行喷气，将其剔除，使其从第二分选传送带上落入废石框。而合格产品则留在第二分选传送带，最终送入合格品框。
由于浮选机和相关的浮选工艺已是本领域的公知常识，因此本文不再赘述。
控制部与初处理部1、筛分部2、一级分选部3、二级分选部4、三级分选部5中部件的控制器实现相互通信，实现对整个分选过程的控制。
以上所述，仅为本发明专利较佳的具体实施方式，但本发明专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明专利揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明专利的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种矿石综合分选系统，包括初步处理部、筛分部、一级分选部、二级分选部、三级分选部、控制部；
其特征在于：
初步处理部包括：升运器、撞击粉碎腔、碾压粉碎腔、吸尘装置；
筛分部包括：倾斜设置的上料运送带、一级筛分带、二级筛分带、承接带，其中二级筛分带设置在一级筛分带正下方，承接带设置在二级筛分带正下方，所述一级筛分带为网状传送带，网孔大小为筛分出粒径为18mm以上的矿石颗粒；所述二级筛分带为网状传送带，网孔大小为筛分出粒径在10-17mm之间的矿石颗粒；所述承接带为橡胶带，承接依次经过所述一级筛分带、二级筛分带之后粒径小于10mm的矿石颗粒；
一级分选部包括：处理传送带、微波处理腔、热红外成像腔、第一分选传送带、液压分选器、废石框、合格品框；
二级分选部包括：处理传送带、微波加热腔、热红外成像腔、第二分选传送带、气流分选器、废石框、合格品框；
三级分选部包括：传送带、浮选机，传送带将粒径10mm以下的颗粒送入浮选机，经由一般的浮选工艺，分选出适宜的碎石粒；
所述控制部，控制初步处理部、筛分部、一级分选部、二级分选部、三级分选部的操作；
其中，所述一级筛分带的出料端与所述一级分选部的处理传送带相对应，将粒径在18mm以上的矿石颗粒输送到所述一级分选部；所述二级筛分带的出料端与所述二级分选部的处理传送带相对应，将粒径在10mm-17mm的矿石颗粒输送到所述二级分选部；所述承接带的出料端与所述三级分选部的传送带相对应，将粒径在10mm以下的矿石颗粒输送到所述三级分选部的传送带；
其中，所述撞击粉碎腔包括，拨料轮、三个撞击板、驱动器、第一吸尘口、漏斗形撞击排出口，控制阀；拨料轮上均匀设置有多个树脂拨料板，树脂拨料板与辊的切向夹角30°；驱动器驱动拨料轮的转动；第一撞击板为L形，延伸接触到撞击粉碎腔的上部，其中L形夹角在110-130°之间；L形两边长度之间的关系为，长边为短边长度的1.5-2倍；第二个撞击板为V形，两边长度相等，且V形夹角为140-160°；第三撞击板为直线板，且其延伸为挡住漏斗形撞击排出口的1/3；撞击后的矿石落入漏斗形撞击排出口，经由控制阀，控制碎石排出；撞击粉碎腔下部设置有第一吸尘口，吸尘装置通过吸尘管与第一吸尘口接通。
2.如权利要求1的矿石综合分选系统，其中碾压粉碎腔包括，初碾压轮，次级碾压轮、射频装置、第二吸尘口、导出板；初碾压轮设置为两个，其中一个为通过液压缸驱动为可以调整水平位置的主动初碾压轮，另一个为水平位置不可调整的固定初碾压轮；两个初碾压轮内部设置有多个金属片；初碾压轮外表面按照螺旋方式布置有多个圆台状的树脂凸起；射频装置包括射频发生器，射频输入管，射频控制器，射频输入管通入两个初碾压轮中；次级碾压轮为冷压轮，是设置有树脂耐磨层的金属轮，内部设置有冷却水循环管路；在碾压粉碎腔的下部设置有第二吸尘口，吸尘装置通过吸尘管与第二吸尘口接通；撞击粉碎腔下部设置有导出板，导出板倾斜设置。
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Liu Xingang Inventor after: Jiang Guipeng Inventor after: Zhou Fei Inventor after: Yu Minghai Inventor before: Xu Jianli |
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| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |