CN112791846A - 一种高效洗砂方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高效洗砂方法及装置，其特征在于：它包括以下步骤：a、原矿给料、筛分去杂；b、脱泥c、擦洗分散；d、水力分级。本发明可以高效实现砂类矿物（包括石英砂、砂质高岭土、长石砂、云母、石墨等）中的异类矿物的分散和泥质分离，脱泥效率在95%以上，单位洗砂功耗较常规降低30%以上，在实现深度清洗的同时节约成本。

Description

一种高效洗砂方法及装置

技术领域：

本发明涉及玻璃原料的选矿领域，具体地说就是一种高效洗砂方法及装置。

背景技术：

石英砂（河湖砂、沙漠砂等）、砂质高岭土、风化型长石石英砂、云母、石墨等砂类矿物中粘附、包裹和浸染的各种黏土质、泥质、铁质等杂质矿物是影响其使用性能的重要因素。矿物分析表明，此类矿物在自然界的长期作用下，粘附和包裹的黏土类矿物普遍存在，表面和裂隙中也存在严重的铁质和泥质浸染。因此，分散和脱除此类矿物中的有害杂质是砂类矿物选矿深加工的前提。

通常的洗砂工艺为“洗矿-脱泥”流程，包括擦洗脱泥、水池沉淀溢流、螺旋洗砂、捞砂脱泥工艺等。采用的洗砂设备有擦洗（捣浆）机、搅拌桶等，常用的脱泥设备有脱泥斗、砂石洗选机、螺旋分级机、捞砂机、旋流器等。常用的擦洗（搅拌或捣浆）浓度一般为35%~55%，擦洗强度（叶轮的线速度）一般为：3~10m/s，脱泥效率≤75%；对于表面浸染和裂隙粘附的杂质矿物基本上无能为力，分散效果很差，影响砂类矿物的高值化利用。

生产实践表明，砂矿表面粘附的泥质或以胶结状态存在的黏土质矿物通过擦洗后易于分散；以浸染状态或以包裹状态同砂矿表面紧密共生（共价状态）的有害矿物的分散难度很大，需要高强度摩擦才可能分散；砂矿裂隙中浸染或粘附的有害矿物因砂矿本身的阻碍，通常的擦洗手段无法使其分散。

脱泥设备主要是利用细泥（粒）等杂质矿物沉降慢的原理，在沉降过程中随水流被动去除。脱泥斗、砂石洗选机、螺旋分级机、捞砂机等通常设备的脱泥效率一般在50%~70%，旋流器在离心力的作用下，脱泥效率稍高，但也只能达到70%~75%的分离效率。

综上所述，砂类矿物中粘附、夹杂、胶结、浸染的杂质矿物分散不彻底和脱泥效率低下是影响此类矿物深度洗砂的关键。

发明内容：

本发明就是为了克服现有技术中的不足，提供一种高效洗砂方法及装置。

它包括以下技术方案：

一种高效洗砂方法，其特征在于：它包括以下步骤：a、原矿给料、筛分去杂将原矿分为直径大于0.71mm的粗颗粒和直径小于0.71mm的细颗粒；b、将粗颗粒直接排除，将细颗粒输入脱泥斗中进行脱泥；c、将脱泥后的物料送入擦洗分散机进行擦洗分散；d、后将擦洗所得输入水力分级机进行分级，最后得到石英精砂。

在上述步骤的基础上，还可以有以下进一步的步骤：

在所述c步骤中所述擦洗分散包括，物料进入擦洗分散机内，在超声波环境中被叶轮的搅拌，使得物料中的颗粒相互撞击、摩擦使得包裹在颗粒的泥污等杂质与物料的颗粒脱离下沉，而后所得与水流一起从擦洗分散机的排料孔排出进入步骤d 。

在所述c步骤中物料的擦洗浓度为50%~75%。

在所述c步骤中物料的擦洗时间10min-30min。

一种擦洗分散机，其特征在于：在所述的擦洗分散机包括箱体，在箱体上设有进料口，出料口和排污口，在箱体上设有至少一个搅拌装置，在箱体上还设有至少一对超声波发生装置。

在上述技术方案的基础上，还可以有以下进一步的技术方案：

所述的搅拌装置包括在箱体上设有转轴安装座，在转轴安装座上安装有转轴，所述转轴的一端纵向插入箱体内,所述转轴的另一端伸出转轴安装座，在安装座一侧的箱体还设有主动电机，在所述主动电机的输出轴与转轴的另一端通过皮带轮形成传动配合，在转轴一端端部上套设有一组叶轮。

所述超声波发生装置包括振板，在振板上设有一组超声波发生器。

所述超声波发生器的功率为60W或100W。

发明优点：

本发明通过高强度洗砂实现砂类矿物（包括石英砂、砂质高岭土、长石砂、云母、石墨等）中的泥质等有害矿物的高效深度分散，节约擦洗时间，结合水力分级机脱泥工艺，除泥脱杂效率≥95%，单位洗砂功耗较常规降低30%以上，在实现深度清洗的同时节约成本。

附图说明：

图1是本发明的流程图；

图2是本发明中实施例1和2中的擦洗分散机结构示意图；

图3是是本发明中实施例3中的擦洗分散机结构示意图

具体实施方式：

实施例1：

如图1和2所示，一种高效洗砂方法，其特征在于：它包括以下步骤：a、原矿给料、筛分去杂将原矿分为直径大于0.71mm的粗颗粒和直径小于0.71mm的细颗粒；b、将粗颗粒直接排除，将细颗粒输入脱泥斗中进行脱泥；c、将脱泥后浓度在75%的物料（含水）送入擦洗分散机内擦洗12min，物料在超声波环境中被叶轮的搅拌，使得物料中的颗粒相互撞击、摩擦使得包裹在颗粒的泥污等杂质与物料的颗粒脱离下沉，而后所得与水流一起从擦洗分散机的排料孔排出，则完成擦洗分散，而后物料进入步骤d 的水力分级机进行分级，最后排出泥质和细颗粒杂质，得到石英精砂。

所述的擦洗分散机包括它包括箱体1，在箱体1上部的一侧安装有进料口2。在所述箱体1上部的另一侧安装出料口3。在所述箱体1下部安装有一对排污口4。

在所述箱体1顶部安装有两个并排分布的搅拌装置5。所述的搅拌装置5包括在箱体1顶部的转轴安装座5c，在转轴安装座5c上安装有纵向分布的转轴5a。所述转轴5a的一端向下插入箱体1内,其另一端向上伸出转轴安装座5c，在安装座5c一侧的箱体1还安装有主动电机5e，在所述主动电机5e的输出轴与转轴5a的另一端之间通过皮带轮5d形成传动配合。

在转轴5a一端端部上安装有三个叶轮5b，所述的三个叶轮5b成上、中、下纵向分布在箱体1内的转轴5a上。在所述叶轮5b的叶片上插接有保护套，在一端保护套设有螺栓，通过螺栓将保护套与叶片锁紧。所述保护套由橡胶制成。通过保护套可以有效的对叶轮的叶片进行保护。通过上、中、下三层分布的叶轮的搅动，使得物料的相互高速自摩擦和碰撞，从而提升脱泥效率。所述叶轮5b的线速度≥10m/s。

在箱体1上还安装有左、右对称分布的三对超声波发生装置6，且相邻的两对超声波发生装置6之间设有一定间隙。所述每个超声波发生装置6均包括矩形的振板6a，在振板6a上安装有一组成矩形整列状分布的超声波发生器6b。所述的超声波发生器6b为60W频率为20KHZ。

在所述箱体1内壁上还覆盖有内衬板1a，并用螺栓连接在箱体1上。所述的内衬板1a为聚氨酯材料制成。通过内衬板1a可以有效的保护箱体。

实施例2：

如图1和2所示，一种高效洗砂方法，其特征在于：它包括以下步骤：a、原矿给料、筛分去杂将原矿分为直径大于0.71mm的粗颗粒和直径小于0.71mm的细颗粒；b、将粗颗粒直接排除，将细颗粒输入脱泥斗中进行脱泥；c、将脱泥后浓度在62%的物料送入擦洗分散机内擦洗17min，物料在超声波环境中被叶轮的搅拌，使得物料中的颗粒相互撞击、摩擦使得包裹在颗粒的泥污等杂质与物料的颗粒脱离下沉，而后所得与水流一起从擦洗分散机的排料孔排出，则完成擦洗分散，而后物料进入步骤d 的水力分级机进行分级，最后排出泥质和细颗粒杂质，得到石英精砂。

所述的擦洗分散机包括它包括箱体1，在箱体1上部的一侧安装有进料口2。在所述箱体1上部的另一侧安装出料口3。在所述箱体1下部安装有一对排污口4。

在所述箱体1顶部安装有两个并排分布的搅拌装置5。所述的搅拌装置5包括在箱体1顶部的转轴安装座5c，在转轴安装座5c上安装有纵向分布的转轴5a。所述转轴5a的一端向下插入箱体1内,其另一端向上伸出转轴安装座5c，在安装座5c一侧的箱体1还安装有主动电机5e，在所述主动电机5e的输出轴与转轴5a的另一端之间通过皮带轮5d形成传动配合。

在转轴5a一端端部上安装有三个叶轮5b，所述的三个叶轮5b成上、中、下纵向分布在箱体1内的转轴5a上。在所述叶轮5b的叶片上插接有保护套，在一端保护套设有螺栓，通过螺栓将保护套与叶片锁紧。所述保护套由橡胶制成。通过保护套可以有效的对叶轮的叶片进行保护。通过上、中、下三层分布的叶轮的搅动，使得 物料的相互高速自摩擦和碰撞，从而提升脱泥效率。所述叶轮5b的线速度≥8m/s。

在箱体1上还安装有左、右对称分布的三对超声波发生装置6，且相邻的两对超声波发生装置6之间设有一定间隙。所述每个超声波发生装置6均包括矩形的振板6a，在振板6a上安装有一组成矩形整列状分布的超声波发生器6b。所述的超声波发生器6b为80W频率为50KHZ。

在所述箱体1内壁上还覆盖有内衬板1a，并用螺栓连接在箱体1上。所述的内衬板1a为聚氨酯材料制成。通过内衬板1a可以有效的保护箱体。

实施例3：

如图1和3所示，一种高效洗砂方法，其特征在于：它包括以下步骤：a、原矿给料、筛分去杂将原矿分为直径大于0.71mm的粗颗粒和直径小于0.71mm的细颗粒；b、将粗颗粒直接排除，将细颗粒输入脱泥斗中进行脱泥；c、将脱泥后浓度在50%的物料送入擦洗分散机内擦洗18min，物料在超声波环境中被叶轮的搅拌，使得物料中的颗粒相互撞击、摩擦使得包裹在颗粒的泥污等杂质与物料的颗粒脱离下沉，而后所得与水流一起从擦洗分散机的排料孔排出，则完成擦洗分散，而后物料进入步骤d 的水力分级机进行分级，最后排出泥质和细颗粒杂质，得到石英精砂。

所述的擦洗分散机包括它包括箱体1，在箱体1上部的一侧安装有进料口2。在所述箱体1上部的另一侧安装出料口3。在所述箱体1下部安装有一对排污口4。

在所述箱体1顶部安装有两个并排分布的搅拌装置5。所述的搅拌装置5包括在箱体1顶部的转轴安装座5c，在转轴安装座5c上安装有纵向分布的转轴5a。所述转轴5a的一端向下插入箱体1内,其另一端向上伸出转轴安装座5c，在安装座5c一侧的箱体1还安装有主动电机5e，在所述主动电机5e的输出轴与转轴5a的另一端之间通过皮带轮5d形成传动配合。

在转轴5a一端端部上安装有两个叶轮5b，所述的三个叶轮5b成上、下纵向分布在箱体1内的转轴5a上。在所述叶轮5b的叶片上插接有保护套，一端有顶丝锁紧，所述保护套由橡胶制成。通过保护套可以有效的对叶轮的叶片进行保护。通过上、下二层分布的叶轮的搅动，使得 物料的相互高速自摩擦和碰撞，从而提升脱泥效率。所述叶轮5b的线速度≥12m/s。

在箱体1上还安装有左、右对称分布的三对超声波发生装置6，且相邻的两对超声波发生装置6之间设有一定间隙。所述每个超声波发生装置6均包括矩形的振板6a，在振板6a上安装有一组成矩形整列状分布的超声波发生器6b。所述的超声波发生器6b为100W频率为90KHZ。

在所述箱体1内壁上还覆盖有内衬板1a，并用螺栓连接在箱体1上。所述的内衬板1a为聚氨酯材料制成。通过内衬板1a可以有效的保护箱体。

所述实施例1-3中的脱泥斗和水力分级机均为现有技术中的结构所以这里不做赘叙。

Claims (8)

1.一种高效洗砂方法，其特征在于：它包括以下步骤：a、原矿给料、筛分去杂将原矿分为直径大于0.71mm的粗颗粒和直径小于0.71mm的细颗粒；b、将粗颗粒直接排除，将细颗粒输入脱泥斗中进行脱泥；c、将脱泥后的物料送入擦洗分散机进行擦洗分散；d、后将擦洗所得输入水力分级机进行分级，最后得到石英精砂。

2.根据权利要求1中所述的一种高效洗砂方法，其特征在于：在所述c步骤中所述擦洗分散包括，物料进入擦洗分散机内，在超声波环境中被叶轮的搅拌，使得物料中的颗粒相互撞击、摩擦使得包裹在颗粒的泥污等杂质与物料的颗粒脱离下沉，而后所得与水流一起从擦洗分散机的排料孔排出进入步骤d 。

3.根据权利要求1中所述的一种高效洗砂方法，其特征在于：在所述c步骤中物料的擦洗浓度为50%~75%。

4.根据权利要求1中所述的一种高效洗砂方法，其特征在于：在所述c步骤中物料的擦洗时间10min-30min。

5.一种擦洗分散机，其特征在于：在所述的擦洗分散机包括箱体（1），在箱体（1）上设有进料口（2），出料口（3）和排污口（4），在箱体（1）上设有至少一个搅拌装置（5），在箱体（1）上还设有至少一对超声波发生装置（6）。

6.根据权利要求5中所述的一种高效擦洗分散机，其特征在于：所述的搅拌装置（5）包括在箱体（1）上设有转轴安装座（5c），在转轴安装座（5c）上安装有转轴(5a)，所述转轴(5a)的一端纵向插入箱体（1）内,所述转轴(5a)的另一端伸出转轴安装座（5c），在安装座（5c）一侧的箱体（1）还设有主动电机（5e），在所述主动电机（5e）的输出轴与转轴(5a)的另一端通过皮带轮形成传动配合，在转轴(5a)一端端部上套设有一组叶轮（5b）。

7.根据权利要求6中所述的一种高效擦洗分散机，其特征在于：所述超声波发生装置（6）包括振板（6a），在振板（6a）上设有一组超声波发生器（6b）。

8.根据权利要求7中所述的一种高效擦洗分散机，其特征在于：所述超声波发生器（6b）的功率为60W或100W。

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