CN116371561A - 集束气泡协同电脉冲爆炸减少锡多金属矿过粉碎的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的集束气泡协同电脉冲爆炸减少锡多金属矿过粉碎的方法，属于选矿技术领域。锡石最易暴露面的表面能小，而硫化矿物的表面能大。本发明针对锡多金属矿上述特性，利用水下电爆炸激发的高能集束气泡群使矿石成矿过程中产生的本征缺陷有效放大；在集束气泡预弱化矿石的基础上，利用水的高击穿场强和强不可压缩特性，结合各种矿物界面断裂能量差异，水下金属丝电爆炸产生的冲击波分别以破裂、撕裂、剪切起到预裂破碎的作用；通过高能面打击与局部精准打击的高效配合，有效降低锡多金属矿的抗张、抗剪强度，使经预处理后矿石产生大量的裂隙导致矿石本身更容易被破碎，减少锡石在磨矿中循环，降低过粉碎对于锡资源的可持续性开发利用的影响。
Description
技术领域
本发明属于选矿技术领域，具体涉及集束气泡协同电脉冲爆炸减少锡多金属矿过粉碎的方法。
背景技术
锡多金属矿共伴生资源复杂、天然性质及解离面差异性大。当前，锡多金属矿物的解离过程中仍主要依靠机械为主。在破碎机械的冲击作用下，被冲击矿物的动能迅速转变成变形能，从而导致矿物破碎。然而，这种破碎方式对抗压强度高的矿物破碎的程度小，抗压强度低的矿物破碎程度大，从而导致合格粒级产品中细粒及微细粒矿石含量增加，增加了不耐磨矿物的泥化现象，导致锡石易过粉碎，不利于后续分选作业，造成大量锡石资源流失。
当前，选矿厂常通过升级破碎磨矿设备来改变这一现状。然而，更换破碎磨矿设备不仅成本高，且对于不同矿体矿物难以适应。相关选矿厂也通过改变磨矿工艺来降低过粉碎，如在磨矿回路中设置选别作业，使用跳汰机、螺旋溜槽、摇床等设备，及时回收磨矿产品中新生的单体矿物，以防止有用矿物过粉碎，但是工艺流程繁琐，能耗较高。因此，开发一种促进锡石尽快解离，减少锡石在磨矿中循环，降低过粉碎的技术对于锡资源的可持续性开发利用具有重要意义。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的主要目的在于提供集束气泡协同电脉冲爆炸减少锡多金属矿过粉碎的方法，基于集束气泡协同电脉冲爆炸促进锡石尽快解离，减少锡石在磨矿中循环，降低过粉碎对于锡资源的可持续性开发利用的影响。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的，具体包括如下步骤：
(1)集束气泡预处理：利用水下电火花脉冲放电产生的高能集束气泡对原矿进行第一轮集束气泡预先处理，利用水的高击穿场强和强不可压缩特性实现对石矿薄弱解离面的初步预裂。
(2)电脉冲爆炸预处理：根据各种矿物界面对能量的吸收差异，利用水下金属丝电脉冲爆炸产生的冲击波对步骤(1)中矿石进行进一步电脉冲爆炸预处理，使矿石成矿过程中产生的本征缺陷在强电脉冲爆炸作用下得到有效放大，矿石内部裂隙也将进一步增加，进一步沿着弱解离面产生裂隙，从而后利于降低矿石在后续破碎和磨矿过程中的过粉碎现象。
(3)对步骤(1)中预处理后的矿石，进行破碎作业，通过步骤(1)至步骤(2)预处理，利用水的高击穿场强和强不可压缩特性，结合各种矿物界面断裂能量差异，水下金属丝电爆炸产生的冲击波分别以破裂、撕裂、剪切起到预裂破碎的作用，延伸已有裂缝，起到预裂效果，通过高能面打击与局部精准打击的高效配合，有效降低锡多金属矿的抗张、抗剪强度，使经步骤(1)至步骤(2)预处理预处理后矿石产生大量的裂隙导致矿石本身更容易被破碎，减少锡石在磨矿中循环，降低过粉碎对于锡资源的可持续性开发利用的影响。
(4)破碎后合格粒级产品送入磨矿作业。
(5)对磨矿产品进行粒级分布分析。
作为优选，步骤(1)中对锡多金属矿的粒度为100mm～50mm。
作为优选，步骤(1)中高能集束气泡电压为：200V，电流5A～15A，作用5～10次。
作为优选，步骤(2)中电脉冲爆炸能量为：100KJ～180KJ。
作为优选，步骤(2)中电脉冲爆炸对锡多金属矿作用10～15次。
作为优选，步骤(3)中鄂式破碎机的出料粒度13mm～38mm。
作为优选，步骤(4)中磨矿介质为钢球，球磨机充填率为35％。
作为优选，步骤(4)中磨矿浓度为75.00％。
作为优选，步骤(4)中磨矿时间分别为：0min、4min、6min、8min、10min。
作为优选，步骤(5)中对磨矿产品进行筛分，8mm、5mm、2.5mm、0.85mm、0.25mm、0.074mm、0.038mm共7个粒度级别。
有益效果：
1、成矿时，不同矿物以不同结晶面紧密共生。不同矿石最易暴露结晶面的表面能存在差异，锡石最易暴露面的表面能小，而硫化矿物的表面能大。本发明公开的集束气泡协同电脉冲爆炸减少锡多金属矿过粉碎的方法，针对锡多金属矿上述特性，利用水下电火花爆炸激发的高能集束气泡群会使矿石成矿过程中产生的本征缺陷将得到有效放大，矿石内部裂隙也将进一步增加，从而有效降低矿石在后续破碎和磨矿过程中的过粉碎现象。
2、本发明公开的集束气泡协同电脉冲爆炸减少锡多金属矿过粉碎的方法，在集束气泡预弱化矿石的基础上，利用水的高击穿场强和强不可压缩特性，结合各种矿物界面断裂能量差异，水下金属丝电爆炸产生的冲击波分别以破裂、撕裂、剪切起到预裂破碎的作用，延伸已有的天然裂缝，起到预裂效果，高能面打击与局部精准打击的高效配合，有效降低锡多金属矿的抗张、抗剪强度，使经预处理后矿石产生大量的裂隙导致矿石本身更容易被破碎，便于后续磨矿作业和粒级筛选。
3、本发明公开的集束气泡协同电脉冲爆炸减少锡多金属矿过粉碎的方法，通过控制优选的粒度、可控电脉冲爆炸电能量、作用时间及作用次数、球磨机充填率、磨矿浓度等参数，能够进一步适应对应工况，避免锡石磨矿过程中产生的过粉碎，提高资源的综合利用率。
附图说明：
图1为本发明集束气泡协同电脉冲爆炸减少锡多金属矿过粉碎的方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。应当理解，所描述的实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
本实施例公开的集束气泡协同电脉冲爆炸减少锡多金属矿过粉碎的方法的一个实施例。所选矿石为广西某矿锡多金属矿。
具体包括如下步骤：
(1)集束气泡预处理：利用水下电火花脉冲放电产生的高能集束气泡对原矿进行第一轮预先处理，实现对矿石薄弱解离面的初步预裂。其中锡多金属矿重量0.5kg，粒度为100mm～50mm，。集束气泡产生电压为210V，电流为10A，总计作用5次。
(2)电脉冲爆炸预处理：根据各种矿物界面对能量的吸收差异，利用水下金属丝电脉冲爆炸产生的冲击波对步骤(1)中矿石进行进一步的处理。其中，可控冲击波电能量为：100KJ。可控冲击波对锡多金属矿作用10次。
(3)对步骤(2)中预处理后的矿石，进行破碎作业。
(4)破碎后合格粒级产品进行磨矿作业。其中球磨机充填率为35％。磨矿浓度为75.00％。磨矿时间分别为：0min、4min、6min、8min、10min。
(5)对磨矿产品进行粒级分布分析，8mm、5mm、2.5mm、0.85mm、0.25mm、0.074mm、0.038mm共7个粒度级别。
如上所述，不同矿石粒度经高能集束气泡协同冲击波作用精准预裂处理后，磨矿产品中不同粒级筛上产率入下表所示：
表1预处理后矿物不同磨矿时间粒度筛析表
实施例2：
本实施例公开的集束气泡协同电脉冲爆炸减少锡多金属矿过粉碎的方法另一个实施例。所选矿石为江西某矿锡多金属矿。
具体包括如下步骤：
(1)集束气泡预处理：利用水下电火花脉冲放电产生的高能集束气泡对原矿进行第一轮预先处理，实现对石矿薄弱解离面的初步预裂。其中锡多金属矿重量0.5kg，粒度为100mm～50mm。集束气泡产生电压为210V，电流为12A
(2)电脉冲爆炸预处理：根据各种矿物界面对能量的吸收差异，利用水下金属丝电脉冲爆炸产生的冲击波对步骤(1)中矿石进行进一步的处理。其中，可控冲击波电能量为：150KJ。可控冲击波对锡多金属矿作用12次。
(3)对步骤(2)中预处理后的矿石，进行破碎作业。
(4)破碎后合格粒级产品进行磨矿作业。其中球磨机充填率为35％。磨矿浓度为75.00％。磨矿时间分别为：0min、4min、6min、8min、10min。
(5)对磨矿产品进行粒级分布分析，8mm、5mm、2.5mm、0.85mm、0.25mm、0.074mm、0.038mm共7个粒度级别。
如上所述，不同矿石粒度经高能集束气泡协同冲击波作用精准预裂处理后，磨矿产品中不同粒级筛上累计产率入下表所示：
表2预处理后矿物不同磨矿时间粒度筛析表
实施例3：
本实施例公开的集束气泡协同电脉冲爆炸减少锡多金属矿过粉碎的方法的又一个实施例。所选矿石为广西某矿锡多金属矿。
具体包括如下步骤：
(1)集束气泡预处理：利用水下电火花脉冲放电产生的高能集束气泡对原矿进行第一轮预先处理，实现对石矿薄弱解离面的初步预裂。其中锡多金属矿重量0.5kg，粒度为100mm～50mm。集束气泡产生电压为210V，电流为15A。
(2)电脉冲爆炸预处理：根据各种矿物界面对能量的吸收差异，利用水下金属丝电脉冲爆炸产生的冲击波对步骤(1)中矿石进行进一步的处理。其中，可控冲击波电能量为：160KJ。可控冲击波对锡多金属矿作用15次。
(3)对步骤(2)中预处理后的矿石，进行破碎作业。
(4)破碎后合格粒级产品进行磨矿作业。其中球磨机充填率为35％。磨矿浓度为75.00％。磨矿时间分别为：0min、4min、6min、8min、10min。
(5)对磨矿产品进行粒级分布分析，8mm、5mm、2.5mm、0.85mm、0.25mm、0.074mm、0.038mm共7个粒度级别。
如上所述，不同矿石粒度经高能集束气泡协同冲击波作用精准预裂处理后，磨矿产品中不同粒级筛上累计产率入下表所示：
表3预处理后矿物不同磨矿时间粒度筛析表
对比例：
如上所述，在对比例中，我们选取与实施例1相同的矿石，直接进行破碎和磨矿作业，未经集束气泡和冲击波预处理的锡多金属矿经破碎后进行磨矿，筛分结果如下表所示：
表4未经预处理后矿物不同磨矿时间粒度筛析表
综上所述，经集束气泡和冲击波预处理，磨矿10min后，实施例1中磨矿产物-0.074mm～+0.038粒级含量为90.02％，-0.038粒级含量为4.31％；实施例2中磨矿产物-0.074mm～+0.038粒级含量为84.24％，-0.038粒级含量为6.45％；实施例3中磨矿产物-0.074mm～+0.038粒级含量为81.56％，-0.038粒级含量为10.86％。未经集束气泡和冲击波预处理磨矿10min，磨矿产物-0.074mm～+0.038粒级含量为72.70％，-0.038粒级含量为20.49％。表明经集束气泡和冲击波预处理后，过细粒级含量明显减低，降低矿物的过粉碎，进而提高锡资源的可持续性开发利用率。
以上所述的具体描述，对发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.集束气泡协同电脉冲爆炸减少锡多金属矿过粉碎的方法，其特征在于：包括如下步骤，
(1)集束气泡预处理：利用水下电火花脉冲放电产生的高能集束气泡对原矿进行第一轮集束气泡预先处理，利用水的高击穿场强和强不可压缩特性实现对石矿薄弱解离面的初步预裂；
(2)电脉冲爆炸预处理：根据各种矿物界面对能量的吸收差异，利用水下金属丝电脉冲爆炸产生的冲击波对步骤(1)中矿石进行进一步电脉冲爆炸预处理，使矿石成矿过程中产生的本征缺陷在强电脉冲爆炸作用下得到有效放大，矿石内部裂隙也将进一步增加，进一步沿着弱解离面产生裂隙，从而后利于降低矿石在后续破碎和磨矿过程中的过粉碎现象；
(3)对步骤(1)中预处理后的矿石，进行破碎作业，通过步骤(1)至步骤(2)预处理，利用水的高击穿场强和强不可压缩特性，结合各种矿物界面断裂能量差异，水下金属丝电爆炸产生的冲击波分别以破裂、撕裂、剪切起到预裂破碎的作用，延伸已有裂缝，起到预裂效果，通过高能面打击与局部精准打击的高效配合，有效降低锡多金属矿的抗张、抗剪强度，使经步骤(1)至步骤(2)预处理预处理后矿石产生大量的裂隙导致矿石本身更容易被破碎，减少锡石在磨矿中循环，降低过粉碎对于锡资源的可持续性开发利用的影响；
(4)破碎后合格粒级产品送入磨矿作业；
(5)对磨矿产品进行粒级分布分析。
2.如权利要求1所述的集束气泡协同电脉冲爆炸减少锡多金属矿过粉碎的方法，其特征在于：步骤(1)中对锡多金属矿的粒度为100mm～50mm。
3.如权利要求1所述的集束气泡协同电脉冲爆炸减少锡多金属矿过粉碎的方法，其特征在于：步骤(1)中高能集束气泡电压为：200V，电流5A～15A，作用5～10次。
4.如权利要求1所述的集束气泡协同电脉冲爆炸减少锡多金属矿过粉碎的方法，其特征在于：步骤(2)中电脉冲爆炸能量为：100KJ～180KJ。
5.如权利要求1所述的集束气泡协同电脉冲爆炸减少锡多金属矿过粉碎的方法，其特征在于：步骤(2)中电脉冲爆炸对锡多金属矿作用时间为10～15次。
6.据权利要求1所述的集束气泡协同电脉冲爆炸减少锡多金属矿过粉碎的方法，其特征在于，所述步骤(3)中鄂式破碎机的出料粒度13mm～38mm。
7.如权利要求1所述的集束气泡协同电脉冲爆炸减少锡多金属矿过粉碎的方法，其特征在于：步骤(4)中磨矿介质为钢球，球磨机充填率为35％。
8.如权利要求1所述的集束气泡协同电脉冲爆炸减少锡多金属矿过粉碎的方法，其特征在于：步骤(4)中磨矿浓度为75.00％。
9.如权利要求1所述的集束气泡协同电脉冲爆炸减少锡多金属矿过粉碎的方法，其特征在于：步骤(4)中磨矿时间分别为：0min、4min、6min、8min、10min。
10.如权利要求1所述的集束气泡协同电脉冲爆炸减少锡多金属矿过粉碎的方法，其特征在于：步骤(5)中对磨矿产品进行筛分，8mm、5mm、2.5mm、0.85mm、0.25mm、0.074mm、0.038mm共7个粒度级别。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117947279A (zh) * | 2024-03-26 | 2024-04-30 | 中国矿业大学(北京) | 一种提高金矿石浸出率的方法 |
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