CN114247560A - 矿石全粒级预处理工艺及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种矿石全粒级预处理工艺及装置，该装置包括破碎系统、与破碎系统连通的洗矿筛分系统、以及分别与洗矿筛分系统连通的X射线智能分选系统和跳汰作业系统。通过洗矿筛分系统将破碎后的矿石筛分为+12mm粒级和‑12mm粒级，将‑12mm粒级进行跳汰作业，并将跳汰尾矿再次进行破碎、筛分、洗砂和细砂回收，得到成品砂；将+12mm粒级的进行X射线智能分选作业，得到碎石可用于骨料。本发明X射线智能分选作业和跳汰作业的抛废率高，有价元素回收率可高达96％以上，能够实现矿石的全粒级高效利用，提升矿石整体的价值，同时可以降低选矿成本、节约能耗。

Description

矿石全粒级预处理工艺及装置

技术领域

本发明涉及矿物加工工艺技术领域，尤其涉及一种矿石全粒级预处理工艺及装置。

背景技术

为节约资源、保护生态环境，近年来建设绿色矿山、实现无尾矿山成为新的发展趋势。矿产资源作为不可再生资源，对开采出来的矿石进行全方位的综合利用研究成为矿山企业思考及需要解决的问题。对矿石全粒级进行预处理，抛除废石，使有益元素富集，既可以综合利用废石、提升矿石整体的价值，又可以降低选矿成本、节约能耗，为无尾矿山、绿色矿山的实现打下坚实基础。

有鉴于此，有必要设计一种改进的矿石全粒级预处理工艺及装置，以解决上述问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种矿石全粒级预处理工艺及装置。

为实现上述发明目的，本发明提供了一种矿石全粒级预处理工艺，包括以下步骤：

S1.将矿石进行粗碎后筛分，得到筛下的第一级物料和筛上的第二级物料；

S2.将所述第二级物料进行中碎后与粗碎后的物料一起进行筛分；将所述第一级物料进入洗矿筛，得到筛下的第三级物料和筛上的第四级物料；

S3.将所述第三级物料进入跳汰作业，得到跳汰精矿和跳汰尾矿；将所述第四级物料进入X射线智能分选作业，得到X射线尾矿和X射线精矿；

S4.将所述X射线精矿进行细碎后筛分，得到筛下的第五级物料和筛上的第六级物料；所述X射线尾矿进入骨料加工作业；

S5.将所述第五级物料与所述第三级物料混合进入所述跳汰作业；将所述第六级物料返回所述X射线精矿一起进行细碎；

S6.将所述跳汰尾矿经直线筛脱水后进入机制砂加工作业，得到成品机制砂；将所述跳汰精矿经直线筛脱水后作为预分选的最终精矿进入后续磨浮作业。

作为本发明的进一步改进，在步骤S1中，所述第一级物料的粒度为-40mm，所述第二级物料+40mm。

作为本发明的进一步改进，在步骤S2中，所述第三级物料的粒度为-12mm，所述第四级物料的粒度为12mm～40mm。

作为本发明的进一步改进，在步骤S4中，所述骨料加工作业包括：将所述X射线尾矿进行振动筛分，得到26mm～40mm碎石和12mm～26mm碎石用于骨料；所述第五级物料的粒度为-12mm，所述第六级物料的粒度为+12mm。

作为本发明的进一步改进，在步骤S6中，机制砂加工作业包括：

S61.将所述跳汰尾矿经直线筛脱水后的水进入水处理系统回用；

S62.脱水后的跳汰作业尾矿先进入机制砂筛分作业，筛上+5mm矿石进入立轴破碎机，经破碎后与所述脱水后的跳汰尾矿汇合一起再次进入所述机制砂筛分作业，筛下-5mm矿石进入斗轮式洗砂机；

S63.将所述斗轮式洗砂机的底流经自身携带脱水筛脱水后得到成品机制砂，将所述斗轮式洗砂机的溢流进入细砂回收系统，回收的细砂为成品机制砂。

作为本发明的进一步改进，在步骤S63中，将所述细砂回收系统的溢流水进入水处理系统回用，底流进入充填系统。

作为本发明的进一步改进，所述跳汰作业的抛废率为30％～60％，所述X射线智能分选作业的抛废率为20％～50％，综合抛废率为20％～60％；有价元素的回收率96％以上。

一种矿石全粒级预处理装置，包括破碎系统、与所述破碎系统通过输送带连通的洗矿筛分系统、分别通过输送带与洗矿筛分系统连通的X射线智能分选系统和跳汰作业系统；用于将矿石依次经过破碎筛分和洗矿筛分后，分别进入X射线智能分选作业和跳汰作业，得到碎石和成品砂。

作为本发明的进一步改进，所述破碎系统包括原料仓、第一破碎机、第二破碎机和第一振动筛；所述原料仓和第一破碎机之间通过振动给料机连接，所述第一破碎机和第二破碎机通过同一输送带与所述振动筛的进料口连通；所述振动筛的筛下出料口通过输送带分别与所述第二破碎机及所述洗矿筛分系统连通，筛上出料口通过输送带与所述第二破碎机的进料口连通；

所述X射线智能分选系统包括X射线智能分选机，所述X射线智能分选机包括X射线尾矿出料口和X射线精矿出料口；所述X射线精矿出料口通过输送带与所述跳汰作业系统连通；

所述跳汰作业系统包括跳汰机，所述跳汰机包括跳汰精矿出料口和跳汰尾矿出料口，所述跳汰精矿出料口和跳汰尾矿出料口分别与第一直线筛和第二直线筛连接。

作为本发明的进一步改进，所述X射线精矿出料口与所述跳汰作业系统之间还设有第三破碎机和第二振动筛，用于将X射线精矿进行破碎和筛分；

所述第二直线筛的尾矿出料口通过输送带依次与立轴破碎机和第三直线筛连通，所述第三直线筛的筛下出料口与斗轮式洗砂机连通。

本发明的有益效果是：

本发明提供的矿石全粒级预处理工艺，将矿石依次经过破碎筛分和洗矿筛分后，分别进入X射线智能分选作业和跳汰作业；X射线尾矿进入骨料加工振动筛，经筛分后可得到26mm～40mm碎石和12mm～26mm碎石用于骨料。X射线精矿经细碎后进入检查筛分，筛上+12mm矿石返回与X射线精矿汇合一起进入细碎，筛下-12mm矿石与洗矿筛筛下-12mm矿石汇合进入跳汰作业。经跳汰作业得到的跳汰精矿经直线筛脱水后为得到最终精矿，可进入后续磨浮作业。跳汰尾矿经直线筛脱水后进入机制砂加工作业和细砂回收系统，得到成品砂，如此操作，X射线智能分选作业和跳汰作业的抛废率高，有价元素回收率可高达96％以上，能够实现矿石的全粒级高效利用，提升矿石整体的价值，同时可以降低选矿成本、节约能耗，为无尾矿山、绿色矿山实现打下坚实基础。

附图说明

图1为本发明矿石全粒级预处理工艺的流程图。

图2为本发明矿石全粒级预处理装置的结构示意图。

附图标记

10-破碎系统；11-原料仓；12-第一破碎单元；121-第一给料机；122-第一破碎机；13-第二破碎单元；131-第二给料机；132-第二破碎机；14-第一振动筛；15-中间矿仓；16-第三给料机；17-第一输送单元；171-第一输送带；172-第二输送带；173-第三输送带；174-第四输送带；

20-洗矿筛分系统；21-洗矿筛；22-第二输送单元；23-缓冲仓；

30-X射线智能分选系统；31-X射线智能分选机；32-第三破碎机；33-第二振动筛；34-第三振动筛；35-第三输送单元；351-第五输送带；352-第六输送带；353-第七输送带；354-第八输送带；355-第九输送带；356-第十输送带；

40-跳汰作业系统；41-跳汰机；42-第一直线筛；43-第二直线筛；44-立轴破碎机；45-第三直线筛；46-斗轮式洗砂机；47-砂泵池；48-细砂处理装置；49-过滤筛；410-第四输送单元；411-第十一输送带；412-第十二输送带；413-第十三输送带；414-第十四输送带。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对本发明进行详细描述。

在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在具体实施例中仅仅示出了与本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。

另外，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

请参阅图1所示，本发明提供的一种矿石全粒级预处理工艺，包括以下步骤：

S1.将矿石进行粗碎后筛分，得到筛下的第一级物料和筛上的第二级物料；

矿石原矿粒度不限于700mm，破碎工艺可根据矿石原矿粒度进行适当调整，只需保证进入X射线智能分选及跳汰工艺的矿石满足工艺要求即可。

S2.将第二级物料进行中碎后与粗碎后的物料一起进行筛分；将第一级物料进入洗矿筛，得到筛下的第三级物料和筛上的第四级物料；

S3.将第三级物料进入跳汰作业，得到跳汰精矿和跳汰尾矿；将第四级物料进入X射线智能分选作业，得到X射线尾矿和X射线精矿；

S4.将X射线精矿进行细碎后筛分，得到筛下的第五级物料和筛上的第六级物料；X射线尾矿进入骨料加工作业；

S5.将第五级物料与第三级物料混合进入跳汰作业；将第六级物料返回X射线精矿一起进行细碎；

S6.将跳汰尾矿经直线筛脱水后进入机制砂加工作业，得到成品机制砂；将跳汰精矿经直线筛脱水后作为预分选的最终精矿进入后续磨浮作业。

在步骤S6中，机制砂加工作业包括：

S61.将所述跳汰尾矿经直线筛脱水后的水进入水处理系统回用；

S62.脱水后的跳汰作业尾矿先进入机制砂筛分作业，筛上+5mm矿石进入立轴破碎机，经破碎后与所述脱水后的跳汰尾矿汇合一起再次进入所述机制砂筛分作业，筛下-5mm矿石进入斗轮式洗砂机；

S63.将所述斗轮式洗砂机的底流经自身携带脱水筛脱水后得到成品机制砂，将所述斗轮式洗砂机的溢流进入细砂回收系统，回收的细砂为成品机制砂。

具体地，将最大块度700mm的矿石(该工艺适用于多种矿石，包括但不限于有色金属矿的铅锌矿、铜矿、钼矿，化工矿的磷矿等矿石。)进行粗碎，粗碎后矿石进入筛分，筛上+40mm矿石去中碎，中碎后矿石和粗碎后矿石一起进入筛分，筛下-40mm矿石进入洗矿筛，筛上12mm～40mm矿石进入X射线智能分选，洗矿筛筛下-12mm矿石进入跳汰作业。

12mm～40mm矿石经X射线智能分选后，得到X射线尾矿和X射线精矿。其中，X射线精矿进入细碎，X射线尾矿进入骨料加工作业。X射线精矿经细碎后进入检查筛分，筛上+12mm矿石返回与X射线精矿汇合一起进入细碎，筛下-12mm矿石与洗矿筛筛下-12mm矿石汇合进入跳汰作业。

X射线尾矿进入骨料加工振动筛，经筛分后得到26mm～40mm碎石和12mm～26mm碎石用于骨料。粗碎、中碎排矿口尺寸及骨料筛分振动筛筛孔大小可根据市场对骨料的需求进行调整，生产出更多不同种类的骨料。

经跳汰作业得到跳汰精矿和跳汰尾矿，跳汰精矿经直线筛脱水后为本次预分选最终精矿进入后续磨浮作业。

跳汰尾矿经直线筛脱水后进入机制砂加工作业。跳汰尾矿经直线筛脱的水进入水处理系统后回用。脱水后的跳汰作业尾矿，先进入机制砂筛分作业筛上+5mm矿石进入立轴破碎机，经破碎后与跳汰尾矿汇合一起进入机制砂筛分，筛下-5mm矿石进入斗轮式洗砂机，斗轮式洗砂机底流经自身携带脱水筛脱水后为成品机制砂；斗轮式洗砂机溢流进入细砂回收系统，回收的细砂为成品机制砂。细砂回收系统溢流水进入水处理系统回用，水处理系统底流进入充填系统。

本发明X射线智能分选作业抛废率为20％～50％，跳汰作业抛废率为30％～60％，综合抛废率为20％～60％，各有价元素回收率96％以上。

请参阅图2所示，本发明还提供的一种矿石全粒级预处理装置，包括破碎系统10、与破碎系统10连通的洗矿筛分系统20、以及分别与洗矿筛分系统20连通的X射线智能分选系统30和跳汰作业系统40；用于将矿石依次经过破碎筛分和洗矿筛分后，分别进入X射线智能分选作业和跳汰作业，得到碎石和成品砂。

破碎系统10包括原料仓11、第一破碎单元12、第二破碎单元13和第一振动筛14；第一振动筛14与洗矿筛分系统20连通；原料仓11中的矿石经第一破碎单元12破碎后运输至第一振动筛14，筛下物料(-40mm)运输至洗矿筛分系统20，筛上物料(+40mm)运输至第二破碎单元13，破碎后再次运输至第一振动筛14。

第一破碎单元12包括依次与原料仓11连通的第一给料机121和第一破碎机122；第一破碎机122通过第一输送带171与第一振动筛14的进料口连通；第二破碎单元13包括第二给料机131和第二破碎机132；第二给料机131的进料口与第一振动筛14的筛上物料出口通过第二输送带172连通；第二破碎机132的出料口也通过第一输送带171与第一振动筛14的进料口连通。

第一振动筛14与洗矿筛分系统20之间还依次设有中间矿仓15和第三给料机16；第一振动筛14的筛下物料出口通过第三输送带173与中间矿仓15的进料口连通，第三给料机16通过第四输送带174与洗矿筛分系统20连通。

洗矿筛分系统20包括与第三给料机16连通的洗矿筛21，洗矿筛21的筛上物料出口(12-40mm)通过第二输送单元22与缓冲仓23连通，缓冲仓23与X射线智能分选系统30连通；洗矿筛21的筛下物料出口(-12mm)与跳汰作业系统40连通。

X射线智能分选系统30包括与缓冲仓23连通的X射线智能分选机31；X射线智能分选机31的精矿出口通过第五输送带351与第三破碎机32连通，第三破碎机32的出料口通过第七输送带353与第二振动筛33的进料口连通；第二振动筛33的筛上物料出口(+12mm)通过第六输送带352与第三破碎机32的进料口连通；第二振动筛33的筛下物料出口(-12mm)通过输送带与跳汰作业系统40连通；

X射线智能分选机31的尾矿出口通过第十输送带356与第三振动筛34连通。第三振动筛34的筛上物料和筛下物料的粒级分别为26-40mm和12-26mm，作为碎石分别堆积存放，可用于骨料。筛上物料通过第八输送带354运输至相应的储料仓；筛下物料通过第九输送带355运输至相应的储料仓。

跳汰作业系统40包括跳汰机41；跳汰机41的跳汰精矿出料口与第一直线筛42连通，用于对跳汰精矿进行直线脱水得到最终精矿，最终精矿可通过输送带与磨浮缓冲仓连通，脱除的水可进入水处理系统回收利用。跳汰机41的跳汰尾矿出料口与第二直线筛43连通，用于对跳汰尾矿进行直线脱水。

第二直线筛43包括出水口和出矿口；出矿口依次连接有破碎筛分单元、洗砂单元和细砂回收单元，用于将直线脱水后的跳汰尾矿依次进行破碎筛分、洗砂和细砂回收分离，得到成品砂。

破碎筛分单元包括与出矿口通过第十一输送带411连通的立轴破碎机44，以及与立轴破碎机44的出料口连通的第三直线筛45；第三直线筛45的筛下物料出口与洗砂单元连通；第三直线筛45的筛上物料出口通过第十二输送带412与立轴破碎机44的进料口连通。

洗砂单元包括与第三直线筛45连通的斗轮式洗砂机46；斗轮式洗砂机46包括底流出口和溢流出口，底流出口脱水后得到成品砂，通过第十四输送带414运输至相应储料仓，可用于充填；细砂回收单元包括依次与斗轮式洗砂机46的溢流出口连通的砂泵池47、细砂处理装置48(斜板浓缩机)以及过滤筛49；细砂处理装置48的底流进入过滤筛49，筛分后得到成品砂；细砂处理装置48的溢流水进入水处理回收系统回收利用。

实施例1

本实例处理的铅锌矿石，铅品位为1.07％，锌品位为2.03％，二氧化硅的含量约为66％，本实施例提供的方法参照图1所示的流程进行，包括以下步骤：

将最大块度700mm的矿石进行粗碎后筛分，筛上+40mm去中碎，中碎后返回与粗碎后矿石汇合，循环系数C为150％，中碎后矿石和粗碎后矿石一起进入筛分，筛下-40mm矿石进入洗矿筛，筛上约产率为45.25％的12mm～40mm矿石进入X射线智能分选，洗矿筛筛下产率约为54.75％的-12mm矿石进入跳汰作业。

12mm～40mm矿石经X射线智能分选后，得到产率为20.36％的X射线尾矿和产率为24.89％的X射线精矿，X射线作业抛废率约为45％，铅、锌作业回收率分别为97.01％、97.80％，X射线精矿铅、锌品位分别为1.89％、3.61％X射线精矿进入细碎，产率为20.36％的X射线智能分选尾矿进入骨料加工作业。

X射线智能分选精矿经细碎后进入检查筛分，筛上+12mm矿石返回与X射线智能分选精矿汇合一起进入细碎，筛下产率为-12mm的矿石与洗矿筛筛下-12mm的矿石汇合进入跳汰作业。X射线智能分选尾矿进入骨料加工振动筛，经筛分后得到产率约为11.20％、26mm～40mm的碎石和产率约为9.16％、12mm～26mm的碎石用于建材骨料。

X射线智能分选精矿产率24.89％、-12mm的矿石与洗矿筛筛下产率为54.75％、-12mm的矿石经跳汰作业，得到产率为46.79％的跳汰精矿和32.85％的跳汰尾矿。跳汰作业抛废率约为41.25％，跳汰精矿中铅锌品位分别为2.20％、4.18％，经直线筛脱水后为本次预分选最终精矿进入后续作业，最终精矿产率为46.79％，铅、锌品位分别为2.20％、4.18％，铅、锌回收率分别为96.16％、96.43％，总抛废率为53.21％。

跳汰尾矿经直线筛脱水后进入机制砂加工得到产率约为29.85％的机制砂。经直线筛脱的水进入水处理系统后回用。跳汰作业尾矿进入机制砂加工，先进入机制砂筛分作业筛上+5mm的矿石进入立轴破碎机，经破碎后与跳汰尾矿汇合一起进入机制砂筛分，筛下-5mm矿石进入斗轮式洗砂机，斗轮式洗砂机底流经自身携带脱水筛脱水后为成品机制砂，斗轮式洗砂机溢流进入细砂回收系统，回收的细砂为成品机制砂。细砂回收系统水进入水处理系统回用，水处理系统底流进入充填系统。

表1实施例1各流程产物数据测试结果

综上所述，本发明提供的矿石全粒级预处理工艺，通过破碎系统、洗矿筛分系统、X射线智能分选系统和跳汰作业系统，将矿石依次经过破碎筛分和洗矿筛分后，分别进入X射线智能分选作业和跳汰作业，得到碎石和成品砂。X射线智能分选作业和跳汰作业的抛废率高，有价元素回收率可高达96％以上，能够实现矿石的全粒级高效利用，提升矿石整体的价值，同时可以降低选矿成本、节约能耗，为无尾矿山、绿色矿山实现打下坚实基础。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种矿石全粒级预处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1.将矿石进行粗碎后筛分，得到筛下的第一级物料和筛上的第二级物料；

S2.将所述第二级物料进行中碎后与粗碎后的物料一起进行筛分；将所述第一级物料进入洗矿筛，得到筛下的第三级物料和筛上的第四级物料；

S3.将所述第三级物料进入跳汰作业，得到跳汰精矿和跳汰尾矿；将所述第四级物料进入X射线智能分选作业，得到X射线尾矿和X射线精矿；

S4.将所述X射线精矿进行细碎后筛分，得到筛下的第五级物料和筛上的第六级物料；所述X射线尾矿进入骨料加工作业；

S5.将所述第五级物料与所述第三级物料混合进入所述跳汰作业；将所述第六级物料返回所述X射线精矿一起进行细碎；

S6.将所述跳汰尾矿经直线筛脱水后进入机制砂加工作业，得到成品机制砂；将所述跳汰精矿经直线筛脱水后作为预分选的最终精矿进入后续磨浮作业。

2.根据权利要求1所述的矿石全粒级预处理工艺，其特征在于，在步骤S1中，所述第一级物料的粒度为-40mm，所述第二级物料+40mm。

3.根据权利要求1所述的矿石全粒级预处理工艺，其特征在于，在步骤S2中，所述第三级物料的粒度为-12mm，所述第四级物料的粒度为12mm～40mm。

4.根据权利要求1所述的矿石全粒级预处理工艺，其特征在于，在步骤S4中，所述骨料加工作业包括：将所述X射线尾矿进行振动筛分，得到26mm～40mm碎石和12mm～26mm碎石用于骨料；所述第五级物料的粒度为-12mm，所述第六级物料的粒度为+12mm。

5.根据权利要求1所述的矿石全粒级预处理工艺，其特征在于，在步骤S6中，机制砂加工作业包括：

S61.将所述跳汰尾矿经直线筛脱水后的水进入水处理系统回用；

S62.脱水后的跳汰作业尾矿先进入机制砂筛分作业，筛上+5mm矿石进入立轴破碎机，经破碎后与所述脱水后的跳汰尾矿汇合一起再次进入所述机制砂筛分作业，筛下-5mm矿石进入斗轮式洗砂机；

S63.将所述斗轮式洗砂机的底流经自身携带脱水筛脱水后得到成品机制砂，将所述斗轮式洗砂机的溢流进入细砂回收系统，回收的细砂为成品机制砂。

6.根据权利要求5所述的矿石全粒级预处理工艺，其特征在于，在步骤S63中，将所述细砂回收系统的溢流水进入水处理系统回用，底流进入充填系统。

7.根据权利要求1所述的矿石全粒级预处理工艺，其特征在于，所述跳汰作业的抛废率为30％～60％，所述X射线智能分选作业的抛废率为20％～50％，综合抛废率为20％～60％；有价元素的回收率96％以上。

8.一种矿石全粒级预处理装置，其特征在于，包括破碎系统、与所述破碎系统通过输送带连通的洗矿筛分系统、分别通过输送带与洗矿筛分系统连通的X射线智能分选系统和跳汰作业系统；用于将矿石依次经过破碎筛分和洗矿筛分后，分别进入X射线智能分选作业和跳汰作业，得到碎石和成品砂。

9.根据权利要求8所述的矿石全粒级预处理装置，其特征在于，所述破碎系统包括原料仓、第一破碎机、第二破碎机和第一振动筛；所述原料仓和第一破碎机之间通过振动给料机连接，所述第一破碎机和第二破碎机通过同一输送带与所述振动筛的进料口连通；所述振动筛的筛下出料口通过输送带分别与所述第二破碎机及所述洗矿筛分系统连通，筛上出料口通过输送带与所述第二破碎机的进料口连通；

所述X射线智能分选系统包括X射线智能分选机，所述X射线智能分选机包括X射线尾矿出料口和X射线精矿出料口；所述X射线精矿出料口通过输送带与所述跳汰作业系统连通；

所述跳汰作业系统包括跳汰机，所述跳汰机包括跳汰精矿出料口和跳汰尾矿出料口，所述跳汰精矿出料口和跳汰尾矿出料口分别与第一直线筛和第二直线筛连接。

10.根据权利要求9所述的矿石全粒级预处理装置，其特征在于，所述X射线精矿出料口与所述跳汰作业系统之间还设有第三破碎机和第二振动筛，用于将X射线精矿进行破碎和筛分；

所述第二直线筛的尾矿出料口通过输送带依次与立轴破碎机和第三直线筛连通，所述第三直线筛的筛下出料口与斗轮式洗砂机连通。

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