CN111054506A - 一种脉冲微波预处理提高包裹型矿物助磨效率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种脉冲微波预处理提高包裹型矿物助磨效率的方法，包括磨细处理、脉冲微波预处理和助磨，利用脉冲微波对磨细处理后的包裹型矿物原矿进行脉冲微波预处理，将脉冲微波预处理后的原矿放于球磨机中进行磨矿，然后将磨好的矿物置于振动筛中进行筛选分级。本发明利用脉冲微波对矿物进行预处理，由于包裹型矿物内的物相具有不同的吸波性能，在脉冲微波的作用下，矿物内部极易产生温度差，同时加在物料上的功率可达兆瓦级，能量密度更大，在矿石内部将产生更大的应力差，使得矿石内不同相界面处产生大量的裂痕。在机械力的作用下，包裹型矿物将被分解开来，有利于矿物的细化，极大的增加了磨矿效率。
Description
技术领域
本发明涉及矿物助磨技术领域，特别是涉及一种脉冲微波预处理提高包裹型矿物助磨效率的方法。
背景技术
有色金属及其衍生化合物，是各类先进结构材料和功能材料的基体、主要成分或添加物，广泛应用于国防、航空航天、电子电力、交通运输、石油化工、能源工业、家电、建筑等国民经济的各个领域。其产业关联度高达91％，对国民经济发展具有全方位的重要作用，特别是对国防建设和高技术发展具有支撑和先导作用。然而，我国有色金属资源短缺问题日益突出，资源自给率逐年下降，进口依赖性大幅增加。如铜，预测资源量3亿吨，查明资源储量9690万吨，资源查明率为30％，按2014年的矿产铜产量计算，自给率仅为17％。随着国民经济的发展，我国对有色金属的需求还将进一步加大，有色冶金工业面临的资源短缺问题将会更加突出，如今我国已经成为世界上最大的矿产进口国。
另一方面，随着高品位矿物日益减少甚至枯竭后，低品位矿物资源显得更加重要，而这些资源趋向贫、细、杂,其中不少金矿、银矿、钼矿、铜矿、镍矿、铅锌矿和铁矿的嵌布粒度极细，在处理矿物过程中，利用球磨解离时能耗会急剧增加，因此探索一种新型辅助磨矿的方法以提高矿物的有效解离度，对于延长战略金属的资源保障年限，及更好的实现可持续发展尤其重要。
发明内容
本发明的目的是提供一种脉冲微波预处理提高包裹型矿物助磨效率的方法。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种脉冲微波预处理提高包裹型矿物助磨效率的方法，包括以下步骤：
(1)磨细处理：将包裹型矿物原矿置于球磨机中进行磨细处理，并在空气中自然干燥10-30h；
(2)脉冲微波预处理：将步骤(1)处理后的物料平铺于脉冲微波炉内，进行脉冲微波预处理，脉冲微波预处理结束后，取出物料，在空气中自然冷却至室温；
(3)助磨：将脉冲微波预处理后的物料放于球磨机中进行磨矿，然后将磨好的物料置于振动筛中进行筛选分级。
优选的，所述磨细处理后的物料粒度为20-60目。
优选的，所述脉冲微波预处理，脉冲频率为300-600Hz，脉冲宽度为5-9μs，加在物料上的瞬时功率为50-80MW，辐照时间为12-20s。
优选的，所述助磨过程中，球磨机转速保持在400-600r/min，球磨时长为4-7h。
优选的，所述筛选分级为筛选保留粒度为200目及以上的物料。
优选的，所述筛选分级所保留的物料占原矿的75％-90％。
优选的，所述的包裹型矿物为细粒金精矿，高钙镁钛铁矿，低品位镍矿或低品位铜矿。
本发明公开了以下技术效果：
本发明利用脉冲微波对矿物进行预处理，由于包裹型矿物内的物相具有不同的吸波性能，在脉冲微波的作用下，矿物内部极易产生温度差，同时加在物料上的功率可达兆瓦级，能量密度更大，在矿石内部将产生更大的应力差，使得矿石内不同相界面处产生大量的裂痕。在机械力的作用下，包裹型矿物将被分解开来，有利于矿物的细化，极大的增加了磨矿效率。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明提供一种脉冲微波预处理提高包裹型矿物助磨效率的方法，包括以下步骤：
(1)磨细处理：将包裹型矿物原矿置于球磨机中进行磨细处理，并在空气中自然干燥10-30h，磨细处理后的物料粒度为20-60目；
(2)脉冲微波预处理：将步骤(1)处理后的物料平铺于脉冲微波炉内，进行脉冲微波预处理，脉冲微波预处理结束后，取出物料，在空气中自然冷却至室温；
脉冲微波预处理，脉冲频率为300-600Hz，脉冲宽度为5-9μs，加在物料上的瞬时功率为50-80MW，辐照时间为12-20s；
(3)助磨：将脉冲微波预处理后的物料放于球磨机中进行磨矿，磨矿过程中，球磨机转速保持在400-600r/min，球磨时长为4-7h；然后将磨好的物料置于振动筛中进行筛选分级，筛选保留粒度为200 目及以上的物料，筛选分级所保留的物料占原矿的75％-90％。
实施例1
(1)磨细处理：将助磨细粒金精矿置于球磨机中进行磨细处理，磨细处理后的矿物粒度为20目，在空气中自然干燥10h；
(2)脉冲微波预处理：将磨细的原矿平铺于脉冲微波炉内，进行脉冲微波预处理，脉冲频率为300Hz，脉冲宽度为5μs，加在物料上的瞬时功率为50MW，辐照时间为12s，脉冲微波处理结束后，取出矿物，在空气中自然冷却至室温；
(3)助磨：将脉冲微波处理后的矿物放于行星式球磨机中，球磨机转速保持在400r/min，球磨4h，然后将磨好的矿物置于振动筛中进行筛选分级，所得200目及以上的矿物占原矿的比例见表1。
对比例1
(1)磨细处理：将助磨细粒金精矿置于球磨机中进行磨细处理，磨细处理后的矿物粒度为20目，在空气中自然干燥10h；
(2)助磨：将磨细处理后的矿物放于行星式球磨机中，球磨机转速保持在400r/min，球磨4h，然后将磨好的矿物置于振动筛中进行筛选分级，所得200目及以上的矿物占原矿的比例见表1。
实施例2
(1)磨细处理：将助磨细粒金精矿置于球磨机中进行磨细处理，磨细处理后的矿物粒度为30目，在空气中自然干燥20h；
(2)脉冲微波预处理：将磨细的原矿平铺于脉冲微波炉内，进行脉冲微波预处理，脉冲频率为400Hz，脉冲宽度为6μs，加在物料上的瞬时功率为70MW，辐照时间为15s，脉冲微波处理结束后，取出矿物，在空气中自然冷却至室温；
(3)助磨：将脉冲微波处理后的矿物放于行星式球磨机中，球磨机转速保持在500r/min，球磨5h，然后将磨好的矿物置于振动筛中进行筛选分级，所得200目及以上的矿物占原矿的比例见表1。
对比例2
(1)磨细处理：将助磨细粒金精矿置于球磨机中进行磨细处理，磨细处理后的矿物粒度为30目，在空气中自然干燥20h；
(2)助磨：将磨细处理后的矿物放于行星式球磨机中，球磨机转速保持在500r/min，球磨5h，然后将磨好的矿物置于振动筛中进行筛选分级，所得200目及以上的矿物占原矿的比例见表1。
实施例3
(1)磨细处理：将助磨低品位镍矿置于球磨机中进行磨细处理，磨细处理后的矿物粒度为40目，在空气中自然干燥25h；
(2)脉冲微波预处理：将磨细的原矿平铺于脉冲微波炉内，进行脉冲微波预处理，脉冲频率为350Hz，脉冲宽度为7μs，加在物料上的瞬时功率为60MW，辐照时间为16s，脉冲微波处理结束后，取出矿物，在空气中自然冷却至室温；
(3)助磨：将脉冲微波处理后的矿物放于行星式球磨机中，球磨机转速保持在600r/min，球磨6h，然后将磨好的矿物置于振动筛中进行筛选分级，所得200目及以上的矿物占原矿的比例见表1。
对比例3
(1)磨细处理：将助磨低品位镍矿置于球磨机中进行磨细处理，磨细处理后的矿物粒度为40目，在空气中自然干燥25h；
(2)助磨：将磨细处理后的矿物放于行星式球磨机中，球磨机转速保持在600r/min，球磨6h，然后将磨好的矿物置于振动筛中进行筛选分级，所得200目及以上的矿物占原矿的比例见表1。
实施例4
(1)磨细处理：将助磨低品位铜矿置于球磨机中进行磨细处理，磨细处理后的矿物粒度为50目，在空气中自然干燥30h；
(2)脉冲微波预处理：将磨细的原矿平铺于脉冲微波炉内，进行脉冲微波预处理，脉冲频率为550Hz，脉冲宽度为8μs，加在物料上的瞬时功率为75MW，辐照时间为18s，脉冲微波处理结束后，取出矿物，在空气中自然冷却至室温；
(3)助磨：将脉冲微波处理后的矿物放于行星式球磨机中，球磨机转速保持在600r/min，球磨7h，然后将磨好的矿物置于振动筛中进行筛选分级，所得200目及以上的矿物占原矿的比例见表1。
对比例4
(1)磨细处理：将助磨低品位铜矿置于球磨机中进行磨细处理，磨细处理后的矿物粒度为50目，在空气中自然干燥30h；
(2)助磨：将磨细处理后的矿物放于行星式球磨机中，球磨机转速保持在600r/min，球磨7h，然后将磨好的矿物置于振动筛中进行筛选分级，所得200目及以上的矿物占原矿的比例见表1。
实施例5
(1)磨细处理：将助磨钛铁矿置于球磨机中进行磨细处理，磨细处理后的矿物粒度为40目，在空气中自然干燥20h；
(2)脉冲微波预处理：将磨细的原矿平铺于脉冲微波炉内，进行脉冲微波预处理，脉冲频率为500Hz，脉冲宽度为7μs，加在物料上的瞬时功率为65MW，辐照时间为17s，脉冲微波处理结束后，取出矿物，在空气中自然冷却至室温；
(3)助磨：将脉冲微波处理后的矿物放于行星式球磨机中，球磨机转速保持在450r/min，球磨6h，然后将磨好的矿物置于振动筛中进行筛选分级，所得200目及以上的矿物占原矿的比例见表1。
对比例5
(1)磨细处理：将助磨钛铁矿置于球磨机中进行磨细处理，磨细处理后的矿物粒度为40目，在空气中自然干燥20h；
(2)助磨：将磨细处理后的矿物放于行星式球磨机中，球磨机转速保持在450r/min，球磨6h，然后将磨好的矿物置于振动筛中进行筛选分级，所得200目及以上的矿物占原矿的比例见表1。
实施例6
(1)磨细处理：将助磨低品位铜矿置于球磨机中进行磨细处理，磨细处理后的矿物粒度为60目，在空气中自然干燥25h；
(2)脉冲微波预处理：将磨细的原矿平铺于脉冲微波炉内，进行脉冲微波预处理，脉冲频率为450Hz，脉冲宽度为5μs，加在物料上的瞬时功率为80MW，辐照时间为20s，脉冲微波处理结束后，取出矿物，在空气中自然冷却至室温；
(3)助磨：将脉冲微波处理后的矿物放于行星式球磨机中，球磨机转速保持在550r/min，球磨7h，然后将磨好的矿物置于振动筛中进行筛选分级，所得200目及以上的矿物占原矿的比例见表1。
对比例6
(1)磨细处理：将助磨低品位铜矿置于球磨机中进行磨细处理，磨细处理后的矿物粒度为60目，在空气中自然干燥25h；
(2)助磨：将磨细处理后的矿物放于行星式球磨机中，球磨机转速保持在550r/min，球磨7h，然后将磨好的矿物置于振动筛中进行筛选分级，所得200目及以上的矿物占原矿的比例见表1。
表1实施例1-6及对比例1-6所得200目及以上矿物得率对照表
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (7)
1.一种脉冲微波预处理提高包裹型矿物助磨效率的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)磨细处理：将包裹型矿物原矿置于球磨机中进行磨细处理，并在空气中自然干燥10-30h；
(2)脉冲微波预处理：将步骤(1)处理后的物料平铺于脉冲微波炉内，进行脉冲微波预处理，脉冲微波预处理结束后，取出物料，在空气中自然冷却至室温；
(3)助磨：将脉冲微波预处理后的物料放于球磨机中进行磨矿，然后将磨好的物料置于振动筛中进行筛选分级。
2.根据权利要求1所述的脉冲微波预处理提高包裹型矿物助磨效率的方法，其特征在于：所述磨细处理后的物料粒度为20-60目。
3.根据权利要求1所述的脉冲微波预处理提高包裹型矿物助磨效率的方法，其特征在于：所述脉冲微波预处理，脉冲频率为300-600Hz，脉冲宽度为5-9μs，加在物料上的瞬时功率为50-80MW，辐照时间为12-20s。
4.根据权利要求1所述的脉冲微波预处理提高包裹型矿物助磨效率的方法，其特征在于：所述助磨过程中，球磨机转速保持在400-600r/min，球磨时长为4-7h。
5.根据权利要求1所述的脉冲微波预处理提高包裹型矿物助磨效率的方法，其特征在于：所述筛选分级为筛选保留粒度为200目及以上的物料。
6.根据权利要求5所述的脉冲微波预处理提高包裹型矿物助磨效率的方法，其特征在于：所述筛选分级所保留的物料占原矿的75％-90％。
7.根据权利要求1所述的脉冲微波预处理提高包裹型矿物助磨效率的方法，其特征在于：所述的包裹型矿物为细粒金精矿，高钙镁钛铁矿，低品位镍矿或低品位铜矿。
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