本發(fā)明涉及礦用分選技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種土燈干法選礦介質(zhì)、選礦機(jī)及選礦方法。

背景技術(shù)：

目前選礦行業(yè)內(nèi)主要應(yīng)用的技術(shù)和方法是重介質(zhì)選礦、跳汰選礦，風(fēng)力干選。

其中重介質(zhì)選礦所使用的加重介質(zhì)是選礦過程中最重要的一個(gè)因素，通常用高密度的礦石破碎研磨成超細(xì)粉末，加水或其他溶液調(diào)制成具有一定穩(wěn)定性的懸浮液，懸浮液密度通過控制加入的礦粉量和溶液量來調(diào)節(jié)，并保持相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，懸浮液密度介于被選礦物產(chǎn)品的精礦密度值和副產(chǎn)品密度值之間，被選礦物在懸浮液中，輕產(chǎn)礦物上浮，重產(chǎn)礦物下沉，實(shí)現(xiàn)礦物的按密度分選。在工業(yè)生產(chǎn)中重介質(zhì)選礦所用的重液，其加重質(zhì)主要有硅鐵、磁鐵礦粉、重晶石、高爐灰、鉛精礦、黃鐵礦、石英和矸石粉等。選煤使用最多的目前最成熟的是磁鐵礦粉。

選礦常用加重質(zhì)的性質(zhì)

傳統(tǒng)選礦方法的缺點(diǎn)：

重介質(zhì)選礦使用礦物超細(xì)粉末和溶液調(diào)和制成懸浮液的重介選礦，選礦介質(zhì)中含有溶液比如水，會(huì)導(dǎo)致被選礦物遇水泥化，及物理和化學(xué)反應(yīng)，懸浮液中含有的超細(xì)介質(zhì)顆粒，會(huì)附著在礦物表面，后續(xù)工藝中涉及的產(chǎn)品脫介、脫水、泥水處理等需要大量輔助設(shè)備和處理工序，因此傳統(tǒng)重介質(zhì)選礦具有以下主要缺點(diǎn)：

選礦工藝復(fù)雜，涉及到多種多臺(tái)設(shè)備和多個(gè)工藝環(huán)節(jié)，以重介質(zhì)旋流器選煤為例，核芯的選礦設(shè)備是旋流器，輔助設(shè)備包括了懸浮液制備系統(tǒng)設(shè)備，振動(dòng)篩，離心機(jī)，磁選機(jī)，壓濾機(jī)，浮選機(jī)，濃縮機(jī)，以及數(shù)量較多的各種泵，以及大量的管道，容器，構(gòu)筑物，皮帶運(yùn)輸機(jī)，以及復(fù)雜的集中控制系統(tǒng)、調(diào)節(jié)系統(tǒng)，和質(zhì)量控制設(shè)備。選礦系統(tǒng)設(shè)備總功率非常大，導(dǎo)致能耗高。

懸浮液使用超細(xì)粉末制成，磁選機(jī)無法完全回收附著在產(chǎn)品中的介質(zhì)，因介質(zhì)粉末通常在0.045毫米的粒度級(jí)別，一部分介質(zhì)吸附在產(chǎn)品顆粒表面的縫隙里被產(chǎn)品帶走，一部分超細(xì)粉末在使用中被氧化失去磁性，而無法磁選回收，導(dǎo)致傳統(tǒng)重介質(zhì)選礦存在介質(zhì)消耗這樣一個(gè)指標(biāo)，以選煤行業(yè)為例，噸原煤消耗一公斤左右的介質(zhì)已經(jīng)是較好的介耗水平。介質(zhì)消耗增加了選礦成本，也污染產(chǎn)品質(zhì)量。

傳統(tǒng)重介質(zhì)工藝中很多設(shè)備，產(chǎn)生高分貝噪聲，存在水污染，和粉塵污染。對(duì)環(huán)境和操作工人身體健康產(chǎn)生影響。對(duì)設(shè)備設(shè)施環(huán)境造成破壞，加速銹蝕。

傳統(tǒng)重介質(zhì)工藝生產(chǎn)過程中使用的添加劑，如絮凝劑，起泡劑，捕收劑等具有一定毒性危害人體健康。

由于分選過程中有水的使用，導(dǎo)致產(chǎn)品水份高，相對(duì)降低了精煤的發(fā)熱量，而且造成不必要的運(yùn)輸成本。

跳汰選礦過程使用水同樣存在由水帶來的弊端。

風(fēng)力干選產(chǎn)品錯(cuò)配率高，粉塵大，處理量低，功耗大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種無需使用水，所需分選設(shè)備種類少，使用方便成本低的土燈干法選礦介質(zhì)；以及采用上述土燈干法選礦介質(zhì)所進(jìn)行選礦，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、分選效率高、生產(chǎn)環(huán)境清潔等優(yōu)勢(shì)的土燈干法選礦機(jī)及選礦方法。

一種土燈干法選礦介質(zhì)，包括介質(zhì)顆粒，介質(zhì)顆粒包括高密度磁性核芯體。

所述高密度磁性核芯體外包裹有低密度材料保護(hù)層。

一種使用土燈干法選礦介質(zhì)的土燈干法選礦機(jī)，包括分選室，分選室的頂部設(shè)有介質(zhì)顆粒和被選礦物入料口，底部設(shè)有激振器，分選室的上部外側(cè)開設(shè)有輕產(chǎn)礦物排料口，下部外側(cè)開設(shè)有重產(chǎn)礦物排料口，輕產(chǎn)礦物排料口及重產(chǎn)礦物排料口處分別設(shè)有輕產(chǎn)礦物收集倉(cāng)與重產(chǎn)礦物收集倉(cāng)，輕產(chǎn)礦物收集倉(cāng)與重產(chǎn)礦物收集倉(cāng)上設(shè)有介質(zhì)顆?；厥障到y(tǒng)。

一種使用上段所述土燈干法選礦機(jī)的選礦方法，將被選礦物與大量介質(zhì)顆粒混合后從入料口進(jìn)入分選室，在激振器的作用下分選室按照設(shè)定頻率振動(dòng)，帶動(dòng)分選室內(nèi)礦物及介質(zhì)顆粒振動(dòng)，在振動(dòng)和介質(zhì)顆粒的共同作用下礦物因密度不同而產(chǎn)生不同方向的運(yùn)動(dòng)，輕產(chǎn)礦物及部分介質(zhì)顆粒向上運(yùn)動(dòng)，沿著輕產(chǎn)礦物運(yùn)動(dòng)軌跡從輕產(chǎn)礦物排料口排出，再經(jīng)過介質(zhì)顆?；厥障到y(tǒng)將介質(zhì)顆?；厥蘸?，輕產(chǎn)礦物進(jìn)入輕產(chǎn)礦物收集倉(cāng)；重產(chǎn)礦物及部分介質(zhì)顆粒向下運(yùn)動(dòng)，沿著重產(chǎn)礦物運(yùn)動(dòng)軌跡從重產(chǎn)礦物排料口排出，再經(jīng)過介質(zhì)顆粒回收系統(tǒng)將介質(zhì)顆?；厥蘸?，重產(chǎn)礦物進(jìn)入重產(chǎn)礦物收集倉(cāng)，完成分選過程。

一種使用土燈干法選礦介質(zhì)的土燈干法選礦機(jī)，包括分選室，分選室的頂部設(shè)有介質(zhì)顆粒和被選礦物入料口，底部設(shè)有激振器，分選室外設(shè)有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)分選室實(shí)現(xiàn)離心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，分選室的上部外側(cè)開設(shè)有輕產(chǎn)礦物排料口，下部外側(cè)開設(shè)有重產(chǎn)礦物排料口，輕產(chǎn)礦物排料口設(shè)置在分選室上部的靠近旋轉(zhuǎn)軸線處，重產(chǎn)礦物排料口設(shè)置在遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)軸線處，輕產(chǎn)礦物排料口及重產(chǎn)礦物排料口處分別設(shè)有輕產(chǎn)礦物收集倉(cāng)與重產(chǎn)礦物收集倉(cāng)，輕產(chǎn)礦物收集倉(cāng)與重產(chǎn)礦物收集倉(cāng)上設(shè)有介質(zhì)顆?；厥障到y(tǒng)。

一種使用上段所述土燈干法選礦機(jī)的選礦方法，將被選礦物與大量介質(zhì)顆?；旌虾髲娜肓峡谶M(jìn)入分選室，在激振器的作用下分選室按照設(shè)定頻率振動(dòng)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)分選室離心旋轉(zhuǎn)，使分選室內(nèi)的物料處于離心力場(chǎng)中，在振動(dòng)、離心和介質(zhì)顆粒的共同作用下，礦物因密度不同而產(chǎn)生不同方向的運(yùn)動(dòng)，輕產(chǎn)礦物向近旋轉(zhuǎn)軸線方向運(yùn)動(dòng)，輕產(chǎn)礦物及部分介質(zhì)顆粒向上運(yùn)動(dòng)，沿著輕產(chǎn)礦物運(yùn)動(dòng)軌跡，從輕產(chǎn)礦物排料口排出，再經(jīng)過介質(zhì)顆?；厥障到y(tǒng)將介質(zhì)顆?；厥蘸?，輕產(chǎn)礦物進(jìn)入輕產(chǎn)礦物收集倉(cāng)；重產(chǎn)礦物向遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)軸線方向運(yùn)動(dòng)，沿著重產(chǎn)礦物運(yùn)動(dòng)軌跡從重產(chǎn)礦物排料口排出，再經(jīng)過介質(zhì)顆粒回收系統(tǒng)將介質(zhì)顆?；厥蘸?，重產(chǎn)礦物進(jìn)入重產(chǎn)礦物收集倉(cāng)，完成分選過程。

所述分選室中設(shè)有用于將重產(chǎn)礦物導(dǎo)向重產(chǎn)礦物排料口的導(dǎo)流板。

所述介質(zhì)顆粒和被選礦物入料口處設(shè)有入料漏斗及物料分配器。

所述分選室外設(shè)有支撐彈簧。

所述輕產(chǎn)礦物排料口、輕產(chǎn)礦物排料口重產(chǎn)礦物排料口處設(shè)有排料量控制閘門。

本發(fā)明所述的介質(zhì)顆粒能夠替代懸浮液進(jìn)行重介質(zhì)選礦，避免了重介質(zhì)選礦時(shí)所使用的壓濾，水處理，離心機(jī)，濃縮機(jī)等大量設(shè)備及復(fù)雜工藝，配合介質(zhì)顆粒所使用的選礦機(jī)及選礦方法，應(yīng)用重力、離心力等原理，實(shí)現(xiàn)礦料的一次性分選，具有分選工藝簡(jiǎn)單，分選效果滿足實(shí)際需求，生產(chǎn)成本低廉，設(shè)備小型化，清潔生產(chǎn)，能耗低的優(yōu)勢(shì)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中介質(zhì)顆粒的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中土燈干法選礦機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖(重力環(huán)境下)；

圖3本發(fā)明中土燈干法選礦機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖(離心力與重力環(huán)境下)。

具體實(shí)施方式

土燈干法選礦介質(zhì)：

參見圖1，本發(fā)明提供的一種土燈干法選礦介質(zhì)，包括介質(zhì)顆粒1，介質(zhì)顆粒1包括高密度磁性核芯體11。

高密度磁性核芯體11可采用密度在2.0-8.0g/m³的稀土、金屬、粉末磁性材料等材料制成。

如圖1所示，高密度磁性核芯體11可以采用發(fā)泡形成的實(shí)心顆粒狀，也可以高密度外殼，內(nèi)部中空或局部空的形態(tài)；可以是圓形、方形、不規(guī)則外形等各種形狀；可以是顆粒狀也可以是粉末狀。

本實(shí)施例中，如圖1所示，高密度磁性核芯體11外包裹有低密度材料保護(hù)層12。目的在于，能夠使其內(nèi)部核芯與空氣隔離，不會(huì)被氧化。其密度通過調(diào)配質(zhì)芯和包裹層的厚度精確設(shè)定，不使用水。

低密度材料保護(hù)層12可采用密度低于2.0g/m³的自然高分子材料、人工合成高分子合成材料、輕質(zhì)耐磨陶瓷，或者上述材料混合等材料制成。

使用時(shí)，將大量的介質(zhì)顆粒1及被選礦物投入分選室。

大量的介質(zhì)顆粒1集中在一起，其堆比重(散比重)設(shè)置在需要的數(shù)值，形成類似于傳統(tǒng)重介質(zhì)懸浮液功能的分選環(huán)境。被選礦物進(jìn)入到充滿介質(zhì)顆粒1的分選室時(shí)，分選室的不斷振動(dòng)，介質(zhì)顆粒1和礦物顆粒處于振動(dòng)狀態(tài)，通過礦物顆粒間及礦物顆粒與介質(zhì)顆粒1之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即高密度礦物顆粒(即重產(chǎn)礦物)向下運(yùn)動(dòng)，沉入介質(zhì)顆粒層下部、分選室底部；低密度礦物顆粒(即輕產(chǎn)礦物)向上運(yùn)動(dòng)，浮于介質(zhì)顆粒層上部、分選室頂部，分別由不同排料口排出分選室，實(shí)現(xiàn)了礦物按高低密度分離、分選；通過控制輕重產(chǎn)礦物的分界面，使之保持穩(wěn)定，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)。

本案由于利用高密度磁性金屬材料作為介質(zhì)顆粒的核芯體，所以介質(zhì)顆粒1不會(huì)與礦物粘附、黏連，易于分離回收，因此不易被礦物帶走，而且合成介質(zhì)單體顆粒之間互相不粘附、不黏連，始終處于松散狀態(tài)，其顆粒核芯材料系磁性金屬，磁力強(qiáng)，用磁選法可以實(shí)現(xiàn)近乎百分之百的介質(zhì)回收。

土燈干法選礦機(jī)及其選礦方法(重力環(huán)境下)：

使用土燈干法選礦介質(zhì)進(jìn)行選礦的土燈干法選礦機(jī)，參見圖2，包括分選室2，分選室2的頂部設(shè)有介質(zhì)顆粒和被選礦物入料口3，底部設(shè)有激振器4，分選室2的上部外側(cè)開設(shè)有輕產(chǎn)礦物排料口5，下部外側(cè)開設(shè)有重產(chǎn)礦物排料口6，輕產(chǎn)礦物排料口5及重產(chǎn)礦物排料口6處分別設(shè)有輕產(chǎn)礦物收集倉(cāng)7與重產(chǎn)礦物收集倉(cāng)8，輕產(chǎn)礦物收集倉(cāng)7與重產(chǎn)礦物收集倉(cāng)8上設(shè)有介質(zhì)顆?；厥障到y(tǒng)9。

其選礦方法為：將被選礦物與大量介質(zhì)顆?；旌虾髲娜肓峡谶M(jìn)入分選室2，在激振器4的作用下分選室2按照設(shè)定頻率振動(dòng)，帶動(dòng)分選室2內(nèi)礦物及介質(zhì)顆粒振動(dòng)，在振動(dòng)和介質(zhì)顆粒的共同作用下礦物因密度不同而產(chǎn)生不同方向的運(yùn)動(dòng)(虛線處為輕重產(chǎn)物分界面)，輕產(chǎn)礦物及部分介質(zhì)顆粒向上運(yùn)動(dòng)，沿著輕產(chǎn)礦物運(yùn)動(dòng)軌跡a，從輕產(chǎn)礦物排料口5排出，再經(jīng)過介質(zhì)顆?；厥障到y(tǒng)9將介質(zhì)顆粒回收后，輕產(chǎn)礦物進(jìn)入輕產(chǎn)礦物收集倉(cāng)7；重產(chǎn)礦物及部分介質(zhì)顆粒向下運(yùn)動(dòng)，沿著重產(chǎn)礦物運(yùn)動(dòng)軌跡b，從重產(chǎn)礦物排料口6排出，再經(jīng)過介質(zhì)顆?；厥障到y(tǒng)9將介質(zhì)顆?；厥蘸?，重產(chǎn)礦物進(jìn)入重產(chǎn)礦物收集倉(cāng)8，完成分選過程。

土燈干法選礦機(jī)及其選礦方法(離心力與重力環(huán)境下)：

使用土燈干法選礦介質(zhì)進(jìn)行選礦的土燈干法選礦機(jī)，參見圖3，本實(shí)施例與上述選礦機(jī)的不同之處在于，分選室2外設(shè)有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)10，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)10帶動(dòng)分選室2實(shí)現(xiàn)離心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，輕產(chǎn)礦物排料口5設(shè)置在分選室2上部的靠近旋轉(zhuǎn)軸線處，重產(chǎn)礦物排料口6設(shè)置在遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)軸線處。

其選礦方法為：將被選礦物與大量介質(zhì)顆粒混合后從入料口進(jìn)入分選室2，在激振器4的作用下分選室2按照設(shè)定頻率振動(dòng)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)10帶動(dòng)分選室2離心旋轉(zhuǎn)，使分選室2內(nèi)的物料處于離心力場(chǎng)中，在振動(dòng)、離心和介質(zhì)顆粒的共同作用下，礦物因密度不同而產(chǎn)生不同方向的運(yùn)動(dòng)(虛線處為輕重產(chǎn)物分界面)，輕產(chǎn)礦物向近旋轉(zhuǎn)軸線方向運(yùn)動(dòng)，輕產(chǎn)礦物及部分介質(zhì)顆粒向上運(yùn)動(dòng)，沿著輕產(chǎn)礦物運(yùn)動(dòng)軌跡c，從輕產(chǎn)礦物排料口5排出，再經(jīng)過介質(zhì)顆粒回收系統(tǒng)9將介質(zhì)顆?；厥蘸螅p產(chǎn)礦物進(jìn)入輕產(chǎn)礦物收集倉(cāng)7；重產(chǎn)礦物向遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)軸線方向運(yùn)動(dòng)，沿著重產(chǎn)礦物運(yùn)動(dòng)軌跡d，從重產(chǎn)礦物排料口6排出，再經(jīng)過介質(zhì)顆?；厥障到y(tǒng)9將介質(zhì)顆?；厥蘸?，重產(chǎn)礦物進(jìn)入重產(chǎn)礦物收集倉(cāng)8，完成分選過程。

在上述兩種土燈干法選礦機(jī)的基礎(chǔ)上，可以做出的改進(jìn)包括：

分選室2中設(shè)有用于將重產(chǎn)礦物導(dǎo)向重產(chǎn)礦物排料口6的導(dǎo)流板11。目的在于，可以使進(jìn)入的礦料與介質(zhì)顆粒邊振動(dòng)/離心分層，邊全面的朝向重產(chǎn)礦物排料口6過渡，使分層后的礦料能夠快速均勻的排出，有效防止堆積。可以預(yù)見的是，通過調(diào)整導(dǎo)流板11的結(jié)構(gòu)、傾斜角度、高度尺寸等來適應(yīng)不同處理量、不同體積重量的礦料，是本行業(yè)技術(shù)人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)容易想到的改造方式，故在此不予贅述。

介質(zhì)顆粒和被選礦物入料口3處設(shè)有入料漏斗12及物料分配器13。目的在于，能夠使介質(zhì)顆粒和被選礦物勻速均勻的投入到分選室2中，確保整個(gè)設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性及分選效率。

分選室2的外設(shè)有支撐彈簧14。目的在于，使分選室2在振動(dòng)過程中，具有柔性緩沖的效果，不僅使分選效果更佳，還能保證分選室2具有較長(zhǎng)的使用壽命。

輕產(chǎn)礦物排料口5、輕產(chǎn)礦物排料口5重產(chǎn)礦物排料口6處設(shè)有排料量控制閘門15。排料量控制閘門15可采用手動(dòng)或自動(dòng)的控制方式，根據(jù)待輕產(chǎn)礦物、重產(chǎn)礦物的數(shù)量進(jìn)行對(duì)應(yīng)的開口大小調(diào)整，確保整個(gè)設(shè)備的分選效率。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。