CN107583741B - 一种稀土矿破碎筛分装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种稀土矿破碎筛分装置，包括破碎传送室，固液分离室，烘干预热室，矿石粉暂存箱，污水过滤室以及水循环系统。通过对各个部件的特殊设置，尤其是污水过滤室和水循环系统以及烘干预热室的设定，使得在稀土矿破碎过程中，水资源得到循环利用，热量也得到了最大化的综合利用，强化了破碎过程的环境友好性。

Description

一种稀土矿破碎筛分装置

技术领域

本发明属于稀土矿处理装置领域，具体涉及一种稀土矿破碎筛分装置。

背景技术

稀土矿在开采之后需要进行破碎操作，将大块的稀土矿石破碎为非常细小的矿粒，然后进行相应处理之后再进行稀土矿的湿法或火法提取工艺。目前对于稀土矿石的破碎分为粗破和细破(也叫预破碎和破碎)等步骤。在目前的破碎工艺过程中，会产生一定量的污水，并且需要大量的热量输入。而污水需要另外的处理，热量目前也没有有效的回收，从而环境友好性不是很高。

发明内容

本发明的提出一种稀土矿破碎筛分装置。

通过如下技术手段实现：

一种稀土矿破碎筛分装置，包括破碎传送室，固液分离室，烘干预热室，矿石细颗粒暂存箱，污水过滤室以及水循环系统。

所述破碎传送室包括外壳I、矿石入口、破碎传送轴和水冷管道；所述矿石入口设置在外壳I顶端，呈漏斗形状，用于将经过初级破碎的矿石输入到破碎传送室中，在矿石入口处设置有喷水喷头；所述破碎传送轴包括转动轴和设置在转动轴上的单螺旋刀片；在转动轴内部设置有蛇形的水冷管道；在破碎传送轴的终端设置有破碎传送室的出口，所述破碎传送室的出口与固液分离室的入口相连。

所述固液分离室分为上下两部分，通过抖动固液分离板相隔，所述抖动固液分离板右端与固液分离室的右侧壁铰接，左端在下部与一气动活塞杆固接，所述气动活塞杆下部与一固定板固接，所述固定板另一端与固液分离室的左侧壁固接，所述抖动固液分离板设置为左高右低的倾斜方式，在抖动固液分离板的右端上部设置有固液分离室的矿石细颗粒出口，在固液分离室的下端一侧设置有固液分离室的出水口；所述抖动固液分离板设置为多孔结构，多孔结构的孔径设置为使得水能够通过而矿石细颗粒无法通过。

所述烘干预热室包括矿石细颗粒入口、多孔传送板、高压气体喷射部件、烘干预热室的矿石细颗粒出口和烘干预热室的出水口；所述矿石细颗粒入口与固液分离室的矿石细颗粒出口相接，并设置在所述多孔传送板的一侧上端，所述多孔传送板为主体水平设置，在尾端倾斜向下设置，在所述多孔传送板的尾端上侧设置有烘干预热室的矿石细颗粒出口，在烘干预热室的下端一侧设置有烘干预热室的出水口；所述高压气体喷射部件包括高压气体喷嘴、高压气泵和气体加热室，所述气体加热室和高压气泵设置于烘干预热室的外部，所述高压气体喷嘴设置于烘干预热室的内部、多孔传送板的下端，且所述高压气体喷嘴斜向设置，用于从斜下向斜上对多孔传送板进行高压高温气体的喷射。

在烘干预热室的矿石细颗粒出口一端设置有矿石细颗粒暂存箱。

在固液分离室和烘干预热室下端设置有污水过滤室，所述污水过滤室包括外壳II、过滤室入口、斜向过滤板、搅拌轴部件、过滤室出水口和矿石泥浆储存室；所述过滤室入口为漏斗形，与固液分离室和烘干预热室的出水口相接，所述斜向过滤板为圆锥形设置且锥顶设置于所述过滤室入口的正下方，锥底与固液分离室的外壳II固接，在斜向过滤板终端的外壳II外部设置有矿石泥浆储存室；所述外壳II上部为圆柱形，下部为漏斗形，上部和下部的分界部为圆锥形斜向过滤板的锥底；在所述斜向过滤板形成的圆锥的内部设置有搅拌轴部件，所述搅拌轴部件包括竖直设置的搅拌轴以及设置在搅拌轴上的螺旋桨叶片；所述过滤室出水口设置于外壳II下部的正中央、所述搅拌轴部件的正下方。

所述水循环系统包括循环水管和水泵，所述循环水管的入口端与所述过滤室出水口相连通，出口端与矿石入口的喷水喷头、水冷管道相连通；所述水泵用于对循环水管中的水进行增压。

作为优选，所述高压气体喷嘴与竖直方向的夹角为150～155°。

作为优选，所述斜向过滤板为多孔板夹持的活性炭颗粒。

作为优选，烘干预热室的入口及矿石细颗粒暂存箱的入口均设置有密封挡板，用于对入口的开闭进行控制。

作为优选，所述矿石泥浆储存室的入口设置有挡板，用于对该入口的开闭进行控制。

作为优选，所述水冷管道的入水口和出水口均与所述循环水管相连通。

作为优选，所述单螺旋刀片的材质为硬质合金。

本发明的效果在于：

1，通过设置斜向的从下向上喷射的高压高温气体，既能避免传送板被堵塞，还能充分的对矿石细颗粒进行烘干操作，由于高压高温气体的冲击，颗粒表面的水分被冲刷，从而进一步的实现了固液分离，在分离的同时高压高温气体也对矿石颗粒进行了加热操作。而由于在传送板上的矿石颗粒的分布不是完全均匀的，因此在高压高温气体进行喷射的时候会有很多的气体通过矿石颗粒向上运动到达烘干预热室的上部空间，而由于喷射是斜向的，因此在该上部空间会形成涡流，而这样的高温涡流气体在传送带上部循环流动即可以进一步的对矿石进行加热并且这样气体的加热可以使得加热的温度更加均匀，从而更加充分的利用了热量。

2，水循环贯穿于整个装置工作过程中，通过设置水循环系统，在破碎开始的时候喷洒水，配合破碎传送轴内部的水冷管道，使得单螺旋破碎刀片不会过度发热，从而减缓了破碎刀片的损坏。在抖动固液分离板中固液分离，在传送板中也继续分离，从而实现水的尽可能全面的回收。

通过设置特定的过滤系统，过滤板是斜向设置的，这样在悬浊液向下流动的过程中，水会透过过滤板，且固体粉末也不会堵塞过滤板而会向下移动，最终富集到过滤板的终端上部，在适当时候通过收集箱进行收集。而通过在过滤板内部设置转动的螺旋桨叶片，通过其旋转，使得过滤板内部区域形成负压，而这样的负压会加速过滤板外部的水向内部运动，从而加速的过滤的过程，提高过滤效率。

3，通过设置单螺旋刀片的破碎传送轴，使得在破碎的过程中实现了传送，而通过在传送板下端设置高压高温气体的喷嘴，使得在传送的过程中实现了烘干和矿石细颗粒的预热，从而整体的紧凑了生产流程。矿石在破碎烘干的过程中得到了预热，而预热之后的矿石细颗粒通过暂存箱的周转，直接就可以应用于接下来的处理程序而无需再次预热，从而可以使得能量得到充分应用而不浪费热量。

附图说明

图1为本发明稀土矿破碎筛分装置的结构示意图。

其中：11-矿石入口，12-破碎传送轴，13-水冷管道，21-抖动固液分离板，22-气动活塞杆，23-固定板，31-多孔传送板，32-高压气体喷嘴，33-高压气泵，4-矿石细颗粒暂存箱，5-污水过滤室，51-过滤室入口，52-斜向过滤板，53-搅拌轴，54-过滤室出水口，55-矿石泥浆储存室，6-循环水管，61-水泵。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，

一种稀土矿破碎筛分装置，包括破碎传送室，固液分离室，烘干预热室，矿石细颗粒暂存箱，污水过滤室以及水循环系统。

所述破碎传送室包括外壳I、矿石入口、破碎传送轴和水冷管道；所述矿石入口设置在外壳I顶端，呈漏斗形状，用于将经过初级破碎的矿石输入到破碎传送室中，在矿石入口处设置有喷水喷头；所述破碎传送轴包括转动轴和设置在转动轴上的单螺旋刀片；在转动轴内部设置有蛇形的水冷管道；在破碎传送轴的终端设置有破碎传送室的出口，所述破碎传送室的出口与固液分离室的入口相连。

所述固液分离室分为上下两部分，通过抖动固液分离板相隔，所述抖动固液分离板右端与固液分离室的右侧壁铰接，左端在下部与一气动活塞杆固接，所述气动活塞杆下部与一固定板固接，所述固定板另一端与固液分离室的左侧壁固接，所述抖动固液分离板设置为左高右低的倾斜方式，在抖动固液分离板的右端上部设置有固液分离室的矿石细颗粒出口，在固液分离室的下端一侧设置有固液分离室的出水口；所述抖动固液分离板设置为多孔结构，多孔结构的孔径设置为使得水能够通过而矿石细颗粒无法通过。

所述烘干预热室包括矿石细颗粒入口、多孔传送板、高压气体喷射部件、烘干预热室的矿石细颗粒出口和烘干预热室的出水口；所述矿石细颗粒入口与固液分离室的矿石细颗粒出口相接，并设置在所述多孔传送板的一侧上端，所述多孔传送板为主体水平设置，在尾端倾斜向下设置，在所述多孔传送板的尾端上侧设置有烘干预热室的矿石细颗粒出口，在烘干预热室的下端一侧设置有烘干预热室的出水口；所述高压气体喷射部件包括高压气体喷嘴、高压气泵和气体加热室，所述气体加热室和高压气泵设置于烘干预热室的外部，所述高压气体喷嘴设置于烘干预热室的内部、多孔传送板的下端，且所述高压气体喷嘴斜向设置，用于从斜下向斜上对多孔传送板进行高压高温气体的喷射。

在烘干预热室的矿石细颗粒出口一端设置有矿石细颗粒暂存箱。

在固液分离室和烘干预热室下端设置有污水过滤室，所述污水过滤室包括外壳II、过滤室入口、斜向过滤板、搅拌轴部件、过滤室出水口和矿石泥浆储存室；所述过滤室入口为漏斗形，与固液分离室和烘干预热室的出水口相接，所述斜向过滤板为圆锥形设置且锥顶设置于所述过滤室入口的正下方，锥底与固液分离室的外壳II固接，在斜向过滤板终端的外壳II外部设置有矿石泥浆储存室；所述外壳II上部为圆柱形，下部为漏斗形，上部和下部的分界部为圆锥形斜向过滤板的锥底；在所述斜向过滤板形成的圆锥的内部设置有搅拌轴部件，所述搅拌轴部件包括竖直设置的搅拌轴以及设置在搅拌轴上的螺旋桨叶片；所述过滤室出水口设置于外壳II下部的正中央、所述搅拌轴部件的正下方。

所述水循环系统包括循环水管和水泵，所述循环水管的入口端与所述过滤室出水口相连通，出口端与矿石入口的喷水喷头、水冷管道相连通；所述水泵用于对循环水管中的水进行增压。

所述高压气体喷嘴与竖直方向的夹角为152°。

所述斜向过滤板为多孔板夹持的活性炭颗粒。

烘干预热室的入口及矿石细颗粒暂存箱的入口均设置有密封挡板，用于对入口的开闭进行控制。

所述矿石泥浆储存室的入口设置有挡板，用于对该入口的开闭进行控制。

所述水冷管道的入水口和出水口均与所述循环水管相连通。

对比例1

本对比例没有设置高压气体喷射部件，而是采用电阻加热的方式进行烘干，其他设置方式与实施例1相同。通过10小时对比试验得到：矿石细颗粒的含水量比实施例1高8.8％，且矿石细颗粒温度不均匀。

实施例2

一种稀土矿破碎筛分装置，包括破碎传送室，固液分离室，烘干预热室，矿石细颗粒暂存箱，污水过滤室以及水循环系统。

所述破碎传送室包括外壳I、矿石入口、破碎传送轴和水冷管道；所述矿石入口设置在外壳I顶端，呈漏斗形状，用于将经过初级破碎的矿石输入到破碎传送室中，在矿石入口处设置有喷水喷头；所述破碎传送轴包括转动轴和设置在转动轴上的单螺旋刀片；在转动轴内部设置有蛇形的水冷管道；在破碎传送轴的终端设置有破碎传送室的出口，所述破碎传送室的出口与固液分离室的入口相连。

所述固液分离室分为上下两部分，通过抖动固液分离板相隔，所述抖动固液分离板右端与固液分离室的右侧壁铰接，左端在下部与一气动活塞杆固接，所述气动活塞杆下部与一固定板固接，所述固定板另一端与固液分离室的左侧壁固接，所述抖动固液分离板设置为左高右低的倾斜方式，在抖动固液分离板的右端上部设置有固液分离室的矿石细颗粒出口，在固液分离室的下端一侧设置有固液分离室的出水口；所述抖动固液分离板设置为多孔结构，多孔结构的孔径设置为使得水能够通过而矿石细颗粒无法通过。

所述烘干预热室包括矿石细颗粒入口、多孔传送板、高压气体喷射部件、烘干预热室的矿石细颗粒出口和烘干预热室的出水口；所述矿石细颗粒入口与固液分离室的矿石细颗粒出口相接，并设置在所述多孔传送板的一侧上端，所述多孔传送板为主体水平设置，在尾端倾斜向下设置，在所述多孔传送板的尾端上侧设置有烘干预热室的矿石细颗粒出口，在烘干预热室的下端一侧设置有烘干预热室的出水口；所述高压气体喷射部件包括高压气体喷嘴、高压气泵和气体加热室，所述气体加热室和高压气泵设置于烘干预热室的外部，所述高压气体喷嘴设置于烘干预热室的内部、多孔传送板的下端，且所述高压气体喷嘴斜向设置，用于从斜下向斜上对多孔传送板进行高压高温气体的喷射。

在烘干预热室的矿石细颗粒出口一端设置有矿石细颗粒暂存箱。

在固液分离室和烘干预热室下端设置有污水过滤室，所述污水过滤室包括外壳II、过滤室入口、斜向过滤板、搅拌轴部件、过滤室出水口和矿石泥浆储存室；所述过滤室入口为漏斗形，与固液分离室和烘干预热室的出水口相接，所述斜向过滤板为圆锥形设置且锥顶设置于所述过滤室入口的正下方，锥底与固液分离室的外壳II固接，在斜向过滤板终端的外壳II外部设置有矿石泥浆储存室；所述外壳II上部为圆柱形，下部为漏斗形，上部和下部的分界部为圆锥形斜向过滤板的锥底；在所述斜向过滤板形成的圆锥的内部设置有搅拌轴部件，所述搅拌轴部件包括竖直设置的搅拌轴以及设置在搅拌轴上的螺旋桨叶片；所述过滤室出水口设置于外壳II下部的正中央、所述搅拌轴部件的正下方。

所述水循环系统包括循环水管和水泵，所述循环水管的入口端与所述过滤室出水口相连通，出口端与矿石入口的喷水喷头、水冷管道相连通；所述水泵用于对循环水管中的水进行增压。

所述高压气体喷嘴与竖直方向的夹角为153°。

所述斜向过滤板为多孔板夹持的活性炭颗粒。

烘干预热室的入口及矿石细颗粒暂存箱的入口均设置有密封挡板，用于对入口的开闭进行控制。

所述矿石泥浆储存室的入口设置有挡板，用于对该入口的开闭进行控制。

所述水冷管道的入水口和出水口均与所述循环水管相连通。

对比例2

本对比例没有设置搅拌轴部件，其它设置方式与实施例2相同，通过10小时对比试验得到：过滤效率比实施例2低11.2％，且水泵的功率输出比实施例2高21％。

实施例3

一种稀土矿破碎筛分装置，包括破碎传送室，固液分离室，烘干预热室，矿石细颗粒暂存箱，污水过滤室以及水循环系统。

所述破碎传送室包括外壳I、矿石入口、破碎传送轴和水冷管道；所述矿石入口设置在外壳I顶端，呈漏斗形状，用于将经过初级破碎的矿石输入到破碎传送室中，在矿石入口处设置有喷水喷头；所述破碎传送轴包括转动轴和设置在转动轴上的单螺旋刀片；在转动轴内部设置有蛇形的水冷管道；在破碎传送轴的终端设置有破碎传送室的出口，所述破碎传送室的出口与固液分离室的入口相连。

所述固液分离室分为上下两部分，通过抖动固液分离板相隔，所述抖动固液分离板右端与固液分离室的右侧壁铰接，左端在下部与一气动活塞杆固接，所述气动活塞杆下部与一固定板固接，所述固定板另一端与固液分离室的左侧壁固接，所述抖动固液分离板设置为左高右低的倾斜方式，在抖动固液分离板的右端上部设置有固液分离室的矿石细颗粒出口，在固液分离室的下端一侧设置有固液分离室的出水口；所述抖动固液分离板设置为多孔结构，多孔结构的孔径设置为使得水能够通过而矿石细颗粒无法通过。

所述烘干预热室包括矿石细颗粒入口、多孔传送板、高压气体喷射部件、烘干预热室的矿石细颗粒出口和烘干预热室的出水口；所述矿石细颗粒入口与固液分离室的矿石细颗粒出口相接，并设置在所述多孔传送板的一侧上端，所述多孔传送板为主体水平设置，在尾端倾斜向下设置，在所述多孔传送板的尾端上侧设置有烘干预热室的矿石细颗粒出口，在烘干预热室的下端一侧设置有烘干预热室的出水口；所述高压气体喷射部件包括高压气体喷嘴、高压气泵和气体加热室，所述气体加热室和高压气泵设置于烘干预热室的外部，所述高压气体喷嘴设置于烘干预热室的内部、多孔传送板的下端，且所述高压气体喷嘴斜向设置，用于从斜下向斜上对多孔传送板进行高压高温气体的喷射。

在烘干预热室的矿石细颗粒出口一端设置有矿石细颗粒暂存箱。

在固液分离室和烘干预热室下端设置有污水过滤室，所述污水过滤室包括外壳II、过滤室入口、斜向过滤板、搅拌轴部件、过滤室出水口和矿石泥浆储存室；所述过滤室入口为漏斗形，与固液分离室和烘干预热室的出水口相接，所述斜向过滤板为圆锥形设置且锥顶设置于所述过滤室入口的正下方，锥底与固液分离室的外壳II固接，在斜向过滤板终端的外壳II外部设置有矿石泥浆储存室；所述外壳II上部为圆柱形，下部为漏斗形，上部和下部的分界部为圆锥形斜向过滤板的锥底；在所述斜向过滤板形成的圆锥的内部设置有搅拌轴部件，所述搅拌轴部件包括竖直设置的搅拌轴以及设置在搅拌轴上的螺旋桨叶片；所述过滤室出水口设置于外壳II下部的正中央、所述搅拌轴部件的正下方。

所述水循环系统包括循环水管和水泵，所述循环水管的入口端与所述过滤室出水口相连通，出口端与矿石入口的喷水喷头、水冷管道相连通；所述水泵用于对循环水管中的水进行增压。

将经过初级破碎的稀土矿石从矿石入口加入到装置中，并且通过喷嘴喷出水将矿石润湿，矿石经过破碎传送轴的破碎和传送，从出口掉落到抖动固液分离板上，通过气动活塞板对其的上下运动使得抖动固液分离板左端上下抖动，从而将板上的固液混合物抖动分离，加速了固液分离，液体(水以及部分过度粉化的矿石的悬浊液)通过多孔结构透过固液分离板向下流动，而固体颗粒通过抖动向右侧移动，等到固体储存到一定阶段的时候，打开烘干预热室的入口，由于抖动固液分离板的继续抖动，将固体颗粒掉落到多孔传送板上，通过下部斜向上的高压高温气体的喷射，使得矿石颗粒在传送过程中表面的水分再次被吹落，并且同时矿石颗粒得到气体的加热，被预热后的矿石颗粒通过传送板传送到矿石细颗粒暂存箱中以待后续处理。而从固液分离室和烘干预热室流出的液体进入到污水过滤室中进行水过滤，斜向的过滤板上部将固体阻挡并富集，当富集到一定程度，打开矿石泥浆储存室的入口将其进行收集储存备用，而水通过过滤板向下流动，并且通过其中的活性炭将细微杂质和一部分溶解物质进行吸附之后进入循环管道进行水的再利用，该再利用的水经过水冷管道对破碎传送轴进行水冷降温，然后通过水泵的增压，可以从喷水喷头中喷出而实现完整的循环。

Claims (6)

1.一种稀土矿破碎筛分装置，其特征在于，包括破碎传送室，固液分离室，烘干预热室，矿石细颗粒暂存箱，污水过滤室以及水循环系统；

所述破碎传送室包括外壳I、矿石入口、破碎传送轴和水冷管道；所述矿石入口设置在外壳I顶端，呈漏斗形状，用于将经过初级破碎的矿石输入到破碎传送室中，在矿石入口处设置有喷水喷头；所述破碎传送轴包括转动轴和设置在转动轴上的单螺旋刀片；在转动轴内部设置有蛇形的水冷管道；在破碎传送轴的终端设置有破碎传送室的出口，所述破碎传送室的出口与固液分离室的入口相连；

所述固液分离室分为上下两部分，通过抖动固液分离板相隔，所述抖动固液分离板右端与固液分离室的右侧壁铰接，左端在下部与一气动活塞杆固接，所述气动活塞杆下部与一固定板固接，所述固定板另一端与固液分离室的左侧壁固接，所述抖动固液分离板设置为左高右低的倾斜方式，在抖动固液分离板的右端上部设置有固液分离室的矿石细颗粒出口，在固液分离室的下端一侧设置有固液分离室的出水口；所述抖动固液分离板设置为多孔结构，多孔结构的孔径设置为使得水能够通过而矿石细颗粒无法通过；

所述烘干预热室包括矿石细颗粒入口、多孔传送板、高压气体喷射部件、烘干预热室的矿石细颗粒出口和烘干预热室的出水口；所述矿石细颗粒入口与固液分离室的矿石细颗粒出口相接，并设置在所述多孔传送板的一侧上端，所述多孔传送板为主体水平设置，在尾端倾斜向下设置，在所述多孔传送板的尾端上侧设置有烘干预热室的矿石细颗粒出口，在烘干预热室的下端一侧设置有烘干预热室的出水口；所述高压气体喷射部件包括高压气体喷嘴、高压气泵和气体加热室，所述气体加热室和高压气泵设置于烘干预热室的外部，所述高压气体喷嘴设置于烘干预热室的内部、多孔传送板的下端，且所述高压气体喷嘴斜向设置，用于从斜下向斜上对多孔传送板进行高压高温气体的喷射；

在烘干预热室的矿石细颗粒出口一端设置有矿石细颗粒暂存箱；

在固液分离室和烘干预热室下端设置有污水过滤室，所述污水过滤室包括外壳II、过滤室入口、斜向过滤板、搅拌轴部件、过滤室出水口和矿石泥浆储存室；所述过滤室入口为漏斗形，与固液分离室和烘干预热室的出水口相接，所述斜向过滤板为圆锥形设置且锥顶设置于所述过滤室入口的正下方，锥底与固液分离室的外壳II固接，在斜向过滤板终端的外壳II外部设置有矿石泥浆储存室；所述外壳II上部为圆柱形，下部为漏斗形，上部和下部的分界部为圆锥形斜向过滤板的锥底；在所述斜向过滤板形成的圆锥的内部设置有搅拌轴部件，所述搅拌轴部件包括竖直设置的搅拌轴以及设置在搅拌轴上的螺旋桨叶片；所述过滤室出水口设置于外壳II下部的正中央、所述搅拌轴部件的正下方；

所述水循环系统包括循环水管和水泵，所述循环水管的入口端与所述过滤室出水口相连通，出口端与矿石入口的喷水喷头、水冷管道相连通；所述水泵用于对循环水管中的水进行增压。

2.根据权利要求1所述的稀土矿破碎筛分装置，其特征在于，所述高压气体喷嘴与竖直方向的夹角为150～155°。

3.根据权利要求1所述的稀土矿破碎筛分装置，其特征在于，所述斜向过滤板为多孔板夹持的活性炭颗粒。

4.根据权利要求1所述的稀土矿破碎筛分装置，其特征在于，烘干预热室的入口及矿石细颗粒暂存箱的入口均设置有密封挡板，用于对入口的开闭进行控制。

5.根据权利要求1～3任一项所述的稀土矿破碎筛分装置，其特征在于，所述矿石泥浆储存室的入口设置有挡板，用于对该入口的开闭进行控制。

6.根据权利要求1所述的稀土矿破碎筛分装置，其特征在于，所述水冷管道的入水口和出水口均与所述循环水管相连通。