CN112844763A - 一种矿石x射线预选-破碎系统及其工艺 - Google Patents

Abstract

X射线分选机的分选效果受到粒度因素限制，入选物料粒度过小，影响分选精度和处理能力；入选物料粒度过大，有用矿物与脉石矿物未解离，影响抛废率。本发明为解决此问题，提供一种矿石X射线预选‑破碎系统及其工艺。本系统包括的装置有：初次筛选的第一振动筛、选前破碎装置、分选装置、脱水处理装置。选前破碎装置可根据所需破碎比是否＞6而选择一段破碎或二段破碎，其中二段破碎又分为开路破碎或闭路破碎。通过选择不同分选流程，尽早把合格粒级物料分离出来，既避免过度破碎使矿石粉化而影响进入抛废作业的矿石量，又使得最大化获得适合X射线分选机分选的合适粒级的矿石；从而保障了X射线分选机的分选效果、分选精度和处理能力。

Description

一种矿石X射线预选-破碎系统及其工艺

技术领域

本发明涉及矿石预选技术领域，具体涉及一种矿石X射线预选-破碎系统及其工艺。

背景技术

随着矿产资源的不断开采，采出矿石品位日益贫化，低品位矿石占比越来越高，企业面临效益下降、细粒尾矿排放等压力。近年来，随着对X射线分选机研究的不断深入，矿石预选技术已在企业获得应用。矿石预选具有一系列优点：提高入选矿石品位，弱化干扰因素影响；减少细粒尾矿排放量，预选得到的粗粒废石可作为建材原料使用；可以扩大原矿的开采量，提高资源利用率。但X射线分选机的分选效果受到粒度因素限制，入选物料粒度过小，影响分选精度和处理能力；入选物料粒度过大，有用矿物与脉石矿物未解离，影响抛废率。因此，X射线分选机的入选原料制备至关重要。

采出原矿的粒度一般小于500mm，有的地下开采矿山在井下对采出原矿进行粗碎，破碎后的矿石粒度一般小于200mm。对于这种粒度的原矿，如何使符合X射线分选机预选粒级要求的矿石产量最大化关系到预选效果。在现有矿石X射线预选工艺方法中，研究内容多集中在X射线分选机及其应用领域。如《XNDT-104智能分选系统在闪星锑业的应用》、《X射线分选技术在磷矿石选矿中的应用》、《CXR-1000X射线分选机在临汾宏大豁口煤矿的应用》等采用X射线分选机进行预选，提高了矿石品位，抛除了大量脉石，但未涉及矿石进入X射线分选机前的破碎工艺；发明专利《一种块、粒煤分粒级智能干选工艺》采用筛分机对原煤进行多级筛分，筛分后的各粒级分别进入与该粒级对应的智能干选系统分选，得到精煤与矸石，也未涉及如何最大化获得适合智能干选的合适粒级的工艺方法。

发明内容

本发明的目的是针对以上技术问题，提出一种矿石X射线预选-破碎系统及其工艺。

本发明的具体技术方案为：

一种矿石X射线预选-破碎系统，包括如下装置：

接收原矿对其进行初次筛选的第一振动筛，选前破碎装置，分选装置，脱水处理装置；

所述选前破碎装置的进料口连接第一振动筛的上层物料出料口，选前破碎装置包含第一破碎机、第二破碎机、第二振动筛、第三破碎机，第一破碎机的进料口连接第一振动筛的上层物料出料口，第二破碎机的进料口连接第一破碎机出料口之一，第二振动筛连接第一破碎机出料口之二，第一破碎机的另一出料口连接第一振动筛的进料口，第二破碎机的出料口连接第一振动筛的进料口，第二振动筛的上层物料出料口连接第三破碎机的进料口，第三破碎机出料口连接第二振动筛的进料口，第二振动筛的中层物料出料口连接分选装置中的X射线分选机进料口，第二振动筛的下层物料出料口连接本系统外的粉矿产品接收端；

所述分选装置包含X射线分选机、第四破碎机、第三振动筛，X射线分选机的进料口连接第一振动筛的中层物料出料口和第二振动筛的中层物料出料口，第四破碎机的进料口连接X射线分选机分选后精矿的出料口，X射线分选机包含有废石出料口，第三振动筛的进料口连接第四破碎机的出料口，第三振动筛的上层物料出料口连接第四破碎机的进料口，第三振动筛的下层物料出料口连接本系统外的粉矿产品接收端；

所述脱水处理装置包含第一脱水设备、第二脱水设备，第一脱水设备的进料口连接第一振动筛的下层物料出料口，第二脱水设备的进料口连接第一脱水设备的细粒矿浆物料出料口，第一脱水设备的粗粒粉矿产品出料口连接本系统外的粉矿产品接收端，第二脱水设备的底流出料口连接给入本系统外的磨矿系统或单独系统，第二脱水设备的溢流出料口连接本系统外的洗矿作业系统或磨矿分级系统。

进一步优选的，上述第一振动筛是双层振动筛且是直线振动筛或圆振筛中的一种，上层筛孔直径为60～100mm，下层筛孔直径为5～15mm。

进一步优选的，上述第一脱水设备为螺旋分级机或直线筛中的一种，且筛孔直径≤1mm；第二脱水设备为浓密机或倾斜浓密箱。

进一步优选的，上述第一破碎机是鄂式破碎机或圆锥破碎机的一种；第二破碎机和第三破碎机均为圆锥破碎机。

进一步优选的，上述第二振动筛是双层振动筛，且是直线振动筛或圆振筛中的一种。

进一步优选的，上述第四破碎机为圆锥破碎机；第三振动筛是单层振动筛且是直线振动筛或圆振筛中的一种。

一种使用上述的矿石X射线预选-破碎系统的工艺，具体包括以下工序：

1)矿石经第一振动筛加水洗矿和筛分，得到上层、中层和下层三种物料；上层和下层筛网的筛孔直径尺寸分别对应于X射线分选机要求的粒度上限和下限；

2)下层物料经第一脱水设备处理，得到粗粒的合格粉矿产品和细粒级矿浆物料；细粒级矿浆物料经第二脱水设备处理，底流给入后续的磨矿系统或单独系统，溢流返回洗矿作业或给入磨矿分级系统；

3)上层物料的破碎工艺根据最大粒度进行选择，若上层物料所需破碎比≤6，则再采用一段破碎，物料进入第一破碎机，破碎物料返回第一振动筛；

若上层物料所需破碎比＞6，则再采用二段破碎，二段破碎是开路破碎或闭路破碎；

开路破碎时第一破碎机、第二破碎机是串联的，物料经过两个破碎机后，得到破碎产品，破碎产品再返回第一振动筛；

闭路破碎时物料进入第一破碎机，得到破碎产品，破碎产品进入第二振动筛进行筛分，下层物料为粒度合格的粉矿产品，上层物料进入第三破碎机进行破碎后返回第二振动筛，中层物料并入第一振动筛的中层物料，成为X射线分选机的给矿；

4)中层物料进入X射线分选机预选，得到预选精矿和废石，预选精矿经第四破碎机、第三振动筛组成的闭路破碎处理，得到粒度合格的粉矿产品。

X射线预选机只适合一定粒度的物料分选，粒度太大或太小的分选结果均不理想，所以本发明设置了双层筛来控制入选物料的粒度。双层筛上层筛网的筛孔大于下层筛的筛孔。透过下层筛网的物料虽不适合X射线预选，但含有有用组分，因此可以直接进入下一作业流程；上层筛的筛上物料粒度太大，不适合X射线预选，因此需进行破碎-筛分工序，得到适合粒级的矿石后再进入X射线进行分选。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

通过在矿石进入X射线分选机前增加合适的破碎装置，能够根据所需矿石破碎比而对矿石进入X射线分选机前进行合理的多级破碎筛分，在分选流程中尽早把合格粒级的物料分离出来，既避免了过度破碎使矿石粉化而影响进入抛废作业的矿石量，又使得最大化获得适合X射线分选机分选的合适粒级的矿石；从而保障X射线分选机的分选效果、分选精度和处理能力。在减少物料破碎总量的同时，降低了小于预选粒度下限的物料量，确保进入X射线分选机的物料量最大化，提高了全流程的抛废率。

附图说明

图1是本发明具体实施例1中X射线预选-破碎系统的连接示意图；

图2是本发明具体实施例2的工艺流程图；

图3是本发明具体实施例3的工艺流程图；

图4是本发明具体实施例4的工艺流程图。

图例说明：

其中图1中：1、第一双层圆振筛；2、鄂式破碎机；3、第一圆锥破碎机；4、第二双层圆振筛；5、第二圆锥破碎机；6、X射线分选机；7、第三圆锥破碎机；8、单层圆振筛；9、螺旋分级机；10、浓密机。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将本发明做更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。

除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

本发明方案提供的X射线预选-破碎系统可以根据所需破碎比的不同可以选择不同的破碎路径。选择破碎流程的方法是通过看操作现场的原矿最大粒径来选择不同的破碎路径。对于一个确定的对象，原矿的最大粒度基本是确定的，采出矿石的粒度在采矿作业已有限制；但对于极少数粒度大于400mm的原矿，可先在进入系统前采用人工机械单体破碎过大的原矿。

本发明中选择破碎路径的具体方式举例如下：

1)如果原矿最大粒度为160mm，所需的破碎后粒度为35mm(实际排料最大粒度60mm)，则破碎比为4.57，破碎比≤6，因此只需选择一段破碎即可。

2)如果原矿最大粒度为400mm，所需的破碎后粒度为35mm(实际排料最大粒度60mm)，则破碎比为11.43，破碎比＞6，因此需要选择二段破碎。第一段破碎由400mm破碎到100mm，破碎比为4；第二段破碎由100mm破碎到35mm，破碎比为2.86。

3)如果有极少数粒度大于400mm的原矿，那么在进入系统前采用机械进行单体破碎，使其小于400mm。

实施例1

一种矿石X射线预选-破碎系统，如图1所示包含接收原矿对其进行初次筛选的第一双层圆振筛1，选前破碎装置，分选装置，脱水处理装置。

上述选前破碎装置的进料口连接第一双层圆振筛1的上层物料出料口，选前破碎装置包含鄂式破碎机2、第一圆锥破碎机3、第二双层圆振筛4、第二圆锥破碎机5，鄂式破碎机2的进料口连接第一双层圆振筛1的上层物料出料口，第一圆锥破碎机3的进料口连接鄂式破碎机2的出料口之一，第二双层圆振筛4连接鄂式破碎机2出料口之二，鄂式破碎机2的另一出料口连接第一双层圆振筛1的进料口，第一圆锥破碎机3的出料口连接第一双层圆振筛1的进料口，第二双层圆振筛4的上层物料出料口连接第二圆锥破碎机5的进料口，第二圆锥破碎机5出料口连接第二双层圆振筛4的进料口，第二双层圆振筛4的中层物料出料口连接分选装置中的X射线分选机进料口，第二双层圆振筛4的下层物料出料口连接本系统外的粉矿产品接收端。

上述分选装置包含X射线分选机6、第三圆锥破碎机7、单层圆振筛8，X射线分选机6的进料口连接第一双层圆振筛1的中层物料出料口和第二双层圆振筛4的中层物料出料口，第三圆锥破碎机7的进料口连接X射线分选机6分选后精矿的出料口，X射线分选机6包含有废石出料口，单层圆振筛8的进料口连接第三圆锥破碎机7的出料口，单层圆振筛8的上层物料出料口连接第三圆锥破碎机7的进料口，单层圆振筛8的下层物料出料口连接本系统外的粉矿产品接收端。

上述脱水处理装置包含螺旋分级机9、浓密机10，螺旋分级机9的进料口连接第一双层圆振筛1的下层物料出料口，浓密机10的进料口连接螺旋分级机9的细粒矿浆物料出料口，螺旋分级机9的粗粒粉矿产品出料口连接本系统外的粉矿产品接收端，浓密机10的底流出料口连接给入本系统外的磨矿系统或单独系统，浓密机10的溢流出料口连接本系统外的洗矿作业系统或磨矿分级系统。

实施例2

如图2所示，一种矿石X射线预选-破碎系统的操作工艺，具体步骤如下：

1)将最大粒度为180mm的品位为0.289％的白钨矿石(WO₃)原矿给入双层圆振筛进行筛分，得上层物料、中层物料与下层物料。

2)将筛分后的上层物料(粒径≥60mm)给入第一圆锥破碎机，破碎后物料返回双层圆振筛。

3)将筛分后的下层物料(粒径≤15mm)进入螺旋分级机，其返砂为粉矿产品，其溢流进入浓密机浓缩，浓密机底流去磨矿系统或单独系统，浓密机溢流水返回洗矿作业系统或磨矿分级系统使用。

4)将筛分后的中层物料进入X射线分选机分选，抛出的尾矿为废石，选出的精矿进入第二圆锥破碎机，破碎产品进入单层圆振筛筛分，上层物料返回第二圆锥破碎机，下层物料为合格的粉矿产品。

针对WO₃品位为0.289％的白钨矿石，经此种分选方案分选，可以获得WO₃品位为0.45％的预选精矿，其产率为60.21％，WO₃回收率为93.75％；抛除的废石的WO₃品位为0.045％，产率39.79％，损失回收率为6.25％。

实施例3

如图3所示，一种矿石X射线预选-破碎系统的操作工艺，具体步骤如下：

将最大粒度为400mm的品位为0.286％％的白钨矿石(WO₃)原矿给入双层圆振筛进行筛分，得上层物料、中层物料与下层物料。

1)将筛分后的上层物料(粒径≥60mm)给入鄂式破碎机，破碎后物料进入第一圆锥破碎机，破碎产品返回双层圆振筛。

2)将筛分后的下层物料(粒径≤15mm)进入螺旋分级机，其返砂为粉矿产品，其溢流进入浓密机浓缩，浓密机底流去磨矿系统或单独系统，浓密机溢流水返回洗矿作业系统或磨矿分级系统使用。

3)将筛分后的中层物料进入X射线分选机分选，抛出的尾矿为废石，选出的精矿进入第二圆锥破碎机，破碎产品进入单层圆振筛筛分，上层物料返回第二圆锥破碎机，下层物料为合格的粉料产品。

针对WO₃品位为0.286％的白钨矿石，经此种分选方案分选，可以获得WO₃品位为0.448％的预选精矿，其产率为59.62％，WO₃回收率为93.39％；抛除的废石的WO₃品位为0.048％，产率40.38％，损失回收率为6.61％。

实施例4

如图4所示，一种矿石X射线预选-破碎系统的操作工艺，具体步骤如下：

1)将最大粒度为400mm的品位为0.3％的白钨矿石(WO₃)原矿给入第一双层圆振筛进行筛分，得上层物料、中层物料与下层物料。

2)将筛分后的上层物料(粒径≥60mm)给入鄂式破碎机进行破碎，破碎后物料进入第二双层圆振筛筛分，其上层物料进入第一圆锥破碎机，破碎产品返回第二双层圆振筛，下层物料为粉矿产品，中层物料进入X射线分选机分选。

3)将筛分后的下层物料(粒径≤15mm)进入螺旋分级机，其返砂为粉矿产品，其溢流进入浓密机浓缩，浓密机底流去磨矿系统或单独系统，浓密机溢流水返回洗矿作业系统或磨矿分级系统使用。

4)将筛分后的中层物料进入X射线分选机分选，抛出的尾矿为废石，选出的精矿进入第二圆锥破碎机，破碎产品进入单层圆振筛筛分，筛上物料返回第二圆锥破碎机，筛下物料为合格的粉料产品。

针对WO₃品位为0.3％的白钨矿石，经此种分选方案分选，可以获得WO₃品位为0.452％的预选精矿，其产率为62.12％，WO₃回收率为93.59％；抛除的废石的WO₃品位为0.05％，产率37.88％，损失回收率为6.41％。

上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (7)

1.一种矿石X射线预选-破碎系统，其特征在于，包括如下装置：

接收原矿对其进行初次筛选的第一振动筛、选前破碎装置、分选装置以及脱水处理装置；

所述选前破碎装置的进料口连接第一振动筛的上层物料出料口，选前破碎装置包含第一破碎机、第二破碎机、第二振动筛、第三破碎机，第一破碎机的进料口连接第一振动筛的上层物料出料口，第二破碎机的进料口连接第一破碎机出料口之一，第二振动筛连接第一破碎机出料口之二，第一破碎机的另一出料口连接第一振动筛的进料口，第二破碎机的出料口连接第一振动筛的进料口，第二振动筛的上层物料出料口连接第三破碎机的进料口，第三破碎机出料口连接第二振动筛的进料口，第二振动筛的中层物料出料口连接分选装置中的X射线分选机进料口，第二振动筛的下层物料出料口连接本系统外的粉矿产品接收端；

所述分选装置包含X射线分选机、第四破碎机、第三振动筛，X射线分选机的进料口连接第一振动筛的中层物料出料口和第二振动筛的中层物料出料口，第四破碎机的进料口连接X射线分选机分选后精矿的出料口，X射线分选机包含有废石出料口，第三振动筛的进料口连接第四破碎机的出料口，第三振动筛的上层物料出料口连接第四破碎机的进料口，第三振动筛的下层物料出料口连接本系统外的粉矿产品接收端；

所述脱水处理装置包含第一脱水设备、第二脱水设备，第一脱水设备的进料口连接第一振动筛的下层物料出料口，第二脱水设备的进料口连接第一脱水设备的细粒矿浆物料出料口，第一脱水设备的粗粒粉矿产品出料口连接本系统外的粉矿产品接收端，第二脱水设备的底流出料口连接给入本系统外的磨矿系统或单独系统，第二脱水设备的溢流出料口连接本系统外的洗矿作业系统或磨矿分级系统。

2.根据权利要求1所述的一种矿石X射线预选-破碎系统，其特征在于，第一振动筛是双层振动筛且是直线振动筛或圆振筛中的一种，上层筛孔直径为60～100mm，下层筛孔直径为5～15mm。

3.根据权利要求1所述的一种矿石X射线预选-破碎系统，其特征在于，第一脱水设备为螺旋分级机或直线筛中的一种，且筛孔直径≤1mm；第二脱水设备为浓密机或倾斜浓密箱。

4.根据权利要求1所述的一种矿石X射线预选-破碎系统，其特征在于，第一破碎机是鄂式破碎机或圆锥破碎机的一种；第二破碎机和第三破碎机均为圆锥破碎机。

5.根据权利要求1所述的一种矿石X射线预选-破碎系统，其特征在于，第二振动筛是双层振动筛，且是直线振动筛或圆振筛中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种矿石X射线预选-破碎系统，其特征在于，第四破碎机为圆锥破碎机；第三振动筛是单层振动筛且是直线振动筛或圆振筛中的一种。

7.一种使用如权利要求1～6任一项所述的矿石X射线预选-破碎系统的工艺，其特征在于，包括以下工序：

1)矿石经第一振动筛加水洗矿和筛分，得到上层、中层和下层三种物料；上层和下层筛网的筛孔直径尺寸分别对应于X射线分选机要求的粒度上限和下限；

2)下层物料经第一脱水设备处理，得到粗粒的合格粉矿产品和细粒级矿浆物料；细粒级矿浆物料经第二脱水设备处理，底流给入后续的磨矿系统或单独系统，溢流返回洗矿作业或给入磨矿分级系统；

3)上层物料的破碎工艺根据最大粒度进行选择，若上层物料所需破碎比≤6，则再采用一段破碎，物料进入第一破碎机，破碎物料返回第一振动筛；

若上层物料所需破碎比＞6，则再采用二段破碎，二段破碎是开路破碎或闭路破碎；

开路破碎时第一破碎机、第二破碎机是串联的，物料经过两个破碎机后，得到破碎产品，破碎产品再返回第一振动筛；

闭路破碎时物料进入第一破碎机，得到破碎产品，破碎产品进入第二振动筛进行筛分，下层物料为粒度合格的粉矿产品，上层物料进入第三破碎机进行破碎后返回第二振动筛，中层物料并入第一振动筛的中层物料，成为X射线分选机的给矿；

4)中层物料进入X射线分选机预选，得到预选精矿和废石，预选精矿经第四破碎机、第三振动筛组成的闭路破碎处理，得到粒度合格的粉矿产品。

Images