CN209061376U - 累托石除杂提纯选矿系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种累托石除杂提纯选矿系统，涉及选矿技术领域。该累托石除杂提纯选矿系统包括依次连接的破碎设备、擦洗设备、分选设备、超细剥离设备、粗选设备、超细分级设备和任选的高梯度磁选设备；超细分级设备包括口径D7‑D38水力旋流器组，口径D7‑D38水力旋流器组依次连接的1‑4段水力旋流器，每后一段水力旋流器口径小于前一段水力旋流器口径。本实用新型累托石除杂提纯选矿系统中的设备是能连续稳定作业的大型高效设备，选矿效率高，产出的累托石精矿品位较高且杂质含量低。该系统可通过调整各设备参数并在一定的作业条件下，满足流程工艺技术指标的要求，容易实现较大规模累托石选矿工业生产。

Description

累托石除杂提纯选矿系统

技术领域

本实用新型涉及选矿技术领域，具体而言，涉及一种累托石除杂提纯选矿系统。

背景技术

累托石是一种非常稀少的规则间层粘土矿物，由云母层和蒙脱石层两个二八面体以1:1有规则的方式交替堆垛成。累托石除具有与其它粘土相似的普通的理化性能外，还具有高温稳定性好、层间距大、表面负电荷量适中和抗射线辐射能力强等特点，在环保、石油化工、饲料、医药以及健康等领域有着不同程度的应用优势。

累托石原矿品位一般在25％～56％之间，有原生矿与氧化(风化)矿之分。原生矿中的伴生硫铁矿大部分嵌布粒度较粗，较易被分离；氧化(风化)矿中则有一部分硫铁矿、褐铁矿或针铁矿以微米态的粒级星散分布于粘土矿中，不易除掉。

不经选矿富集提纯的累托石原矿只能在极少数领域低值化应用，因此要充分发挥出累托石优良的理化特性、开发高附加值产品就必须对累托石原矿进行粗精矿富集、目的性除杂和高品质提纯等选矿加工，以使累托石含量提高到63％～95％、伴生其中的杂质含量降低到产品要求的标准之下。

目前应用的某累托石重选厂采用的系统流程包括破碎机破碎→圆筒擦洗→卧式捣浆→螺旋溜槽+D75、D50两级旋流器分选→产品后处理，该流程中系统设备陈旧落后、选矿效率低，产出的粗精矿品位较低且杂质含量高。同时，现有专利技术的选矿系统适用性差、成本高，累托石精矿应用范围受限、不易实现较大规模化选矿工业化生产，且没有从原矿到精矿整个流程的矿物分离系统。

因此，所期望的是提供一种累托石除杂提纯选矿系统，能够缓解上述技术问题中的至少一个。

有鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种累托石除杂提纯选矿系统，能够缓解上述问题中的至少一个。

为解决上述技术问题，本实用新型特采用如下技术方案：

本实用新型提供的一种累托石除杂提纯选矿系统，包括依次连接的破碎设备、擦洗设备、分选设备、超细剥离设备、粗选设备、超细分级设备和任选的高梯度磁选设备；所述超细分级设备包括口径D7-D38水力旋流器组，所述口径D7-D38水力旋流器组包括依次连接的1-4段水力旋流器，每后一段水力旋流器口径小于前一段水力旋流器口径。

优选地，在本实用新型技术方案的基础上，所述擦洗设备为大型强力擦洗机；所述大型强力擦洗机主要由两槽、四槽或六槽连体组成，槽体外形为长方体或多棱体，每个槽体的每个轴上安装有上下两层多叶片式搅拌装置，上层与下层叶片倾角相反。

优选地，在本实用新型技术方案的基础上，所述分选设备为双层或单层串联的高频振动细筛。

优选地，在本实用新型技术方案的基础上，所述双层或单层串联的高频振动细筛的筛网为聚酯筛网，筛网开孔率大于30％。

优选地，在本实用新型技术方案的基础上，所述双层或单层串联的高频振动细筛的上层或第一筛机的筛孔尺寸为0.1-0.25mm；所述双层或单层串联的高频振动细筛的下层或第二筛机的筛孔尺寸为0.038-0.074mm。

优选地，在本实用新型技术方案的基础上，所述超细剥离设备包括搅拌磨、剥片机、砂磨机或偏心磨中的一种。

优选地，在本实用新型技术方案的基础上，搅拌磨为立式叶轮搅拌磨或卧式叶轮搅拌磨。

优选地，在本实用新型技术方案的基础上，所述粗选设备为口径 D50-D100水力旋流器。

优选地，在本实用新型技术方案的基础上，所述超细分级设备包括依次连接的口径D38、D25、D10和D7水力旋流器。

优选地，在本实用新型技术方案的基础上，累托石除杂提纯选矿系统，包括依次连接的破碎机、大型强力擦洗机、双层或单层串联的高频振动细筛、立式叶轮搅拌磨、口径D50-D100水力旋流器、口径D7-D38水力旋流器组和高梯度磁选设备；所述口径D7-D38水力旋流器组包括依次连接的口径D38、D25、D10和D7水力旋流器；

所述双层或单层串联的高频振动细筛的上层或第一筛机的筛孔尺寸为 0.1-0.25mm；所述双层或单层串联的高频振动细筛的下层或第二筛机的筛孔尺寸为0.038-0.074mm。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

(1)本实用新型累托石除杂提纯选矿系统可实现以伴生矿物、脉石矿物嵌布粒度更细的氧化矿为原料，从原矿到精矿的整个工艺流程，通过擦洗-分选装置、超细剥离-粗选装置的分段解离分选方式使矿物颗粒在不同粒级范围得到较高程度的解离，为下段分散分离矿物创造了优异的选矿条件，经过一段擦洗装置解离分选后，避免了较粗粒伴生矿物进入二段超细剥离装置后被微细粒化而增加选矿难度和成本的状况，经济上合理、技术上分离精度高。且在此过程中累托石晶体结构并没有被破坏，所得累托石精矿在其深加工产品中可以发挥各种优良的理化性能。通过超细分级装置能够得到累托石品位高、杂质含量低的精矿。

(2)本实用新型累托石除杂提纯选矿系统中的设备是能连续稳定作业的大型高效设备，选矿效率高，可通过调整各设备参数并在一定的作业条件下，满足流程工艺技术指标的要求，在同一条选矿生产线上得到不同需求的不同累托石含量及杂质含量的精矿，能够容易实现较大规模累托石选矿工业化生产。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为实施例1累托石除杂提纯选矿系统的结构示意图；

图2为使用实施例1的累托石除杂提纯选矿系统选矿的工艺流程图；

图3为实施例2的口径D7-D38水力旋流器组结构示意图；

图4为实施例3的口径D7-D38水力旋流器组结构示意图；

图5为实施例4的口径D7-D38水力旋流器组结构示意图。

图示：10-破碎机；20-大型强力擦洗机；30-双层高频振动细筛；40-立式叶轮搅拌磨；50-口径D50水力旋流器；60-口径D7-D38水力旋流器组； 70-高梯度磁选设备；61-D38水力旋流器；62-D25水力旋流器；63-D10水力旋流器；64-D7水力旋流器。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型公开了一种累托石除杂提纯选矿系统，包括依次连接的破碎设备、擦洗设备、分选设备、超细剥离设备、粗选设备、超细分级设备和任选的高梯度磁选设备；超细分级设备包括口径D7-D38水力旋流器组，口径D7-D38水力旋流器组包括依次连接的1-4段水力旋流器，每后一段水力旋流器口径小于前一段水力旋流器口径。

对破碎设备的具体厂家、型号以及结构不作限定，可采用常规的破碎设备进行破碎。

在一种实施方式中，擦洗设备选用大型强力擦洗机进行。大型强力擦洗机一般指线速度大于9m/s的擦洗机。

对擦洗机的具体厂家、型号以及结构不作限定。

示例性的大型强力擦洗机的槽体可以是两槽，也可以是四槽或六槽连体组成。对槽体外形不作限定，可以为长方体或多棱体。每个槽体的每个轴上安装有上下两层多叶片式搅拌装置(例如搅拌桨)。

优选地，上层与下层叶片倾角相反。叶片倾角指叶片腹面的法线(L)与天顶轴(z轴)的夹角(θL)，以z轴为0度，实际上是叶面与地平面的夹角。倾角相反可以是角度完全相反(例如一个正30度，一个负30度(钝角150 度))，也可以是角度不完全相反(例如一个为锐角，一个为钝角)。

但大型强力擦洗机的结构也不限于以上方式，可以是上下两层倾角相反的多叶片式搅拌装置及外形是长方体或多棱体的双槽、四槽或六槽配置；也可能是多个单槽串联、圆形外体、三层搅拌叶片且倾角不完全相反的一个或多个因素的改变体。

擦洗设备槽体内矿浆能形成高紊态流体，使其中的矿物颗粒得到充分的碰撞、摩擦、剪切而解离，双槽最大处理量可达1000t/d。

分选设备是能起到分选效果的装置，对分选设备的具体厂家、型号以及结构不作限定。

在一种实施方式中，分选设备为双层或单层串联的高频振动细筛。高频振动细筛一般指振动频次高达1405-2790次/分或以上的振动细筛，使小于筛孔尺寸的累托石矿粒透筛率更高。

优选地，筛网为聚酯筛网，聚酯筛网防腐防堵耐磨；优选地，筛网开孔率(筛面上有效筛孔面积占筛网总面积的百分率)大于30％，例如为35％、 40％、50％、55％或60％，保证了有效筛分面积。

采用双层细筛或单层串联的双级细筛能同时分离出两种粒级产物，为后续分级选硫创造了条件。上层(或第一个筛机)筛孔尺寸可以是0.15mm，也可以是0.1-0.25mm筛孔尺寸范围中的任一种；下层(或第二个筛机)筛孔尺寸可以是0.044mm，也可以是0.038-0.074mm筛孔尺寸范围中的任一种。第一个高频细筛也可能是另一种类型的弧形细筛。

上层(或第一个筛机)筛孔尺寸示例性的例如为0.1mm、0.15mm、0.2mm 或0.25mm，下层(或第二个筛机)筛孔尺寸示例性的例如为0.038mm、0.044mm、0.05mm、0.06mm或0.074mm。

超细剥离设备是指对擦洗解离后的细微矿物颗粒能够进行进一步剥离的装置，包括但不限于搅拌磨、剥片机、砂磨机或偏心磨等装置。

在一种实施方式中，超细剥离设备为叶轮式搅拌磨，可以是立式叶轮式搅拌磨或卧式叶轮式搅拌磨。叶轮式搅拌磨可以是单槽也可以是多槽，槽体内填充介质可以是不同直径的锆(瓷)球、也可以是玻璃球或砂球，立轴旋转带动叶轮搅拌矿浆、介质，细微累托石矿物颗粒得到充分的磨剥而解离。双槽叶轮搅拌磨最大处理量可达400-500吨/天，能够容易实现累托石选矿较大规模工业化生产。经过搅拌磨剥离后的矿物仍保持原来的鳞片状及少量纤维状，没有对累托石晶体结构产生破坏性影响。

粗选设备是指对超细剥离设备解离后的矿物颗粒进一步分选的装置，包括但不限于口径D50-D100水力旋流器，D50-D100指水力旋流器圆柱形筒体的直径(mm)，例如D60水力旋流器、D70水力旋流器、D80水力旋流器、D85水力旋流器或D90水力旋流器。

超细分级设备是粗选溢流经过一段(一级)或多段(多级)小口径(口径在D40以下)旋流器组对物料进行精细分级提纯，小口径旋流器的段数 (级数)为1-4段(级)。根据产品需要采用一段、二段、三段或四段小口径旋流器超细分级。对已经解离分散的细粒级累托石超细分级从而得到高纯累托石精矿。

口径D7-D38水力旋流器组示例性的包括口径(直径)D38、D25、D10 和D7等系列的超细分级旋流器，由高耐磨、耐腐蚀、无污染的非金属材料整体烧结而成，具有极高的微细粒级分级精度，多个单支旋流器并联组合形成具有较大处理量的旋流器组，在0.3-1.6MPa压力条件下对已经解离分散的细粒级累托石超细分级从而得到高纯累托石精矿，能够根据市场需求调整超细分级段数、设备以及工艺参数产出不同累托石含量的产品。

在一种实施方式中，超细分级设备包括依次连接的口径D38、D25、 D10和D7水力旋流器。

高梯度磁选设备例如高梯度磁选机是一种用于弱磁性矿物分选的强磁选机，作为可选设备，对已解离分散的浆料或超细分级的溢流中的铁钛杂质根据产品的需要进行剔除，使目的矿物纯度得以进一步提升。优选地，电磁浆料高梯度磁选机，油水复合冷却保证励磁温升低、磁场稳定，较短时间内能达到额度磁场强度，采用特制钢毛磁介质，磁场梯度大，背景场强可达1.6T，较适用于弱磁性细粒级矿物的捕集剔除而使目的矿物纯度得以提升。

目前现有累托石选矿系统设备陈旧落后、选矿效率低，产出的粗精矿品位较低且杂质含量高。同时，现有专利技术的选矿系统适用性差、成本高，累托石精矿应用范围受限、不易实现较大规模化选矿工业化生产，且没有从原矿到精矿整个流程的矿物分离系统。

本实用新型累托石除杂提纯选矿系统可实现以伴生矿物、脉石矿物嵌布粒度更细的氧化矿为原料，从原矿到精矿的整个工艺流程，通过擦洗解离-分选、超细剥离-粗选、超细分级和任选地高梯度磁选机磁选磁选实现提纯除杂，通过擦洗-分选装置、超细剥离-粗选装置的分段解离分选方式使矿物颗粒在不同粒级范围得到较高程度的解离，为下段分散分离矿物创造了优异的选矿条件，经过一段擦洗装置解离分选后，避免了较粗粒伴生矿物进入二段超细剥离装置后被微细粒化而增加选矿难度和成本的状况，经济上合理、技术上分离精度高。且在此过程中累托石晶体结构并没有被破坏，所得累托石精矿在其深加工产品中可以发挥各种优良的理化性能。通过超细分级装置能够得到累托石品位高、杂质含量低的精矿。

本实用新型累托石除杂提纯选矿系统中的设备是能连续稳定作业的大型高效设备，选矿效率高，产出的累托石精矿品位较高且杂质含量低。该系统可通过调整各设备参数并在一定的作业条件下，满足流程工艺技术指标的要求，根据需求在同一条选矿生产线上得到不同累托石含量及杂质含量的精矿，能够容易实现较大规模累托石选矿工业生产。

本实用新型累托石除杂提纯选矿系统包括表示系统中还可以包括其他结构，例如两段解离分选装置(擦洗-分选装置、超细剥离-粗选装置)也可能是三段。

在一种实施方式中，分离较粗粒级的高频细筛(弧形筛)和分离细粒级的粗选水力旋流器可以由中低分离因素的多台离心选矿机替代。

在一种实施方式中，一段或多段超细分级装置可以在一段或二段超细分级装置后再配多台卧式螺旋沉降机用于分离提纯累托石。

实施例1

本实施例提供了一种累托石除杂提纯选矿系统，其中，图1为实施例1 累托石除杂提纯选矿系统的结构示意图；图2为使用实施例1的累托石除杂提纯选矿系统选矿的工艺流程图。

如图1所示，累托石除杂提纯选矿系统包括依次连接的破碎机10、大型强力擦洗机20、双层高频振动细筛30、立式叶轮搅拌磨40、口径D50 水力旋流器50、口径D7-D38水力旋流器组60和高梯度磁选设备70。双层高频振动细筛30的上层筛机的筛孔尺寸为0.1mm；下层筛机的筛孔尺寸为 0.044mm。口径D7-D38水力旋流器组60包括依次连接的1-4段水力旋流器，每后一段水力旋流器口径小于前一段水力旋流器口径。

累托石除杂提纯选矿系统的工艺过程如下：

(1)原生或氧化累托石原矿经破碎机10破碎至10mm以下，胶带给料至大型强力擦洗机20中擦洗；

(2)擦洗矿浆调浆后用双层高频振动细筛30分离出相对较粗粒级的伴生矿物；

(3)筛下物料脱水后进入立式叶轮搅拌磨40，视产品需要添加(或不添加)适量的辅助剂(无机碱)在较低的液固比条件下超细剥离；

(4)超细剥离后的矿浆进行较高液固比高速调浆，视产品需要添加(或不添加)辅助分散剂分散；

(5)以口径D50水力旋流器50粗选，分离出较细粒级伴生矿物；

(6)以口径D7-D38水力旋流器组60在较高压力下，视后续加工产品对累托石纯度的要求进行1～4段超细分级；

(7)超细分级的溢流用高梯度磁选设备70除铁钛；所得高液固比累托石精矿经脱水后直接用于后续产品加工或脱水干燥粉碎后用于后续产品加工。

在本实施例中，口径D7-D38水力旋流器组60为D25水力旋流器。

采用该实施例的累托石除杂提纯选矿系统以原生矿为原料，选矿流程中不用添加任何复合助剂，料浆解离分散粗选后用一段超细分级再加上高梯度磁选除杂即可得累托石含量65％以上、硫含量小于0.7％、铁含量小于 1.6％的精矿，可用于催化裂化催化剂(FCC)载体或铸造涂料悬浮剂。

实施例2

本实施例与实施例一的区别在于口径D7-D38水力旋流器组60为依次连接的口径D38水力旋流器61和D25水力旋流器62，如图3所示，且系统不包括高梯度磁选设备70。

采用该实施例的累托石除杂提纯选矿系统以原生矿或氧化矿为原料，在立式叶轮搅拌磨40槽体中添加适量的无机碱碳酸钠，再搅拌分散、二段超细分级且无需高梯度磁选除杂即可得累托石含量80％左右的精矿。这种类型的精矿完好的保持了累托石在浆料中的增稠性、稳定性，是有机钻井泥浆优良的提粘提切助剂。

实施例3

本实施例与实施例一的区别在于口径D7-D38水力旋流器组60为依次连接的口径D25水力旋流器62、D10水力旋流器63和D7水力旋流器64，如图4所示。

采用该实施例的累托石除杂提纯选矿系统可得累托石含量90％左右的精矿，可用于作纳米复合材料、医药等对累托石纯度要求高的行业。

实施例4

本实施例与实施例一的区别在于口径D7-D38水力旋流器组60为依次连接的口径D38水力旋流器61、D25水力旋流器62、D10水力旋流器63 和D7水力旋流器64，如图5所示。

采用该实施例的累托石除杂提纯选矿系统得到的精矿可用于石油化工、铸造涂料、畜牧饲料、环保、健康等行业。

最后应说明的是：以上各实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施方式对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施方式技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种累托石除杂提纯选矿系统，其特征在于，包括依次连接的破碎设备、擦洗设备、分选设备、超细剥离设备、粗选设备、超细分级设备和任选的高梯度磁选设备；

所述超细分级设备包括口径D7-D38水力旋流器组，所述口径D7-D38水力旋流器组包括依次连接的1-4段水力旋流器，每后一段水力旋流器口径小于前一段水力旋流器口径。

2.按照权利要求1所述的累托石除杂提纯选矿系统，其特征在于，所述擦洗设备为大型强力擦洗机；所述大型强力擦洗机主要由两槽、四槽或六槽连体组成，槽体外形为长方体或多棱体，每个槽体的每个轴上安装有上下两层多叶片式搅拌装置，上层与下层叶片倾角相反。

3.按照权利要求1所述的累托石除杂提纯选矿系统，其特征在于，所述分选设备为双层或单层串联的高频振动细筛。

4.按照权利要求3所述的累托石除杂提纯选矿系统，其特征在于，所述双层或单层串联的高频振动细筛的筛网为聚酯筛网，筛网开孔率大于30%。

5.按照权利要求3所述的累托石除杂提纯选矿系统，其特征在于，所述双层或单层串联的高频振动细筛的上层或第一筛机的筛孔尺寸为0.1-0.25mm；所述双层或单层串联的高频振动细筛的下层或第二筛机的筛孔尺寸为0.038-0.074mm。

6.按照权利要求1-5任一项所述的累托石除杂提纯选矿系统，其特征在于，所述超细剥离设备包括搅拌磨、剥片机、砂磨机或偏心磨中的一种。

7.按照权利要求6所述的累托石除杂提纯选矿系统，其特征在于，搅拌磨为立式叶轮搅拌磨或卧式叶轮搅拌磨。

8.按照权利要求1-5任一项所述的累托石除杂提纯选矿系统，其特征在于，所述粗选设备为口径D50-D100水力旋流器。

9.按照权利要求1-5任一项所述的累托石除杂提纯选矿系统，其特征在于，所述超细分级设备包括依次连接的口径D38、D25、D10和D7水力旋流器。

10.按照权利要求1-4任一项所述的累托石除杂提纯选矿系统，其特征在于，包括依次连接的破碎机、大型强力擦洗机、双层或单层串联的高频振动细筛、立式叶轮搅拌磨、口径D50-D100水力旋流器、口径D7-D38水力旋流器组和高梯度磁选设备；所述口径D7-D38水力旋流器组包括依次连接的口径D38、D25、D10和D7水力旋流器；

所述双层或单层串联的高频振动细筛的上层或第一筛机的筛孔尺寸为0.1-0.25mm；所述双层或单层串联的高频振动细筛的下层或第二筛机的筛孔尺寸为0.038-0.074mm。