[發明專利]基于微波加熱與紅外線陣成像的礦石分選系統及方法

有效

• 申請號: 201410338421.5
• 申請日: 2014-07-16
• 公開（公告）號: CN104096680A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 李振華;徐勝男
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: B07B4/02
• 分類號: B07B4/02;B07B11/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 王吉勇

技術領域

本發明涉及一種礦石分選技術，具體涉及一種基于微波加熱與紅外線陣成像的礦石分選系統及方法，針對顆粒粒度在12mm以上的原礦顆粒(包含礦石顆粒和廢石顆粒)進行分選，將其分為礦石顆粒和廢石顆粒。

背景技術

目前，針對粒度在12mm以上的原礦顆粒的分選，主要有濕選和干選兩種方法。濕選方法是以水、重懸浮液或其它液態流體作為分選介質的一類分選方法。濕選存在工藝復雜、設備較多、耗費大量水資源、環境污染較大、投資運行成本較高等問題，而且在嚴重缺水的地區也限制了濕選方法的應用。相比于濕選，干選方法具有投資少，工藝簡單，運行成本低的優點。傳統的干選方法是人工干選，靠人眼根據被選原礦顆粒中礦石顆粒和廢石顆粒在顏色、紋理上的區別來進行識別，然后用手將廢石顆粒撿出。人工干選方法生產效率較低。為了提高生產效率，現有的干選系統一般是利用風力搖床或空氣重介質流化床來分選，需要使用大量的壓縮空氣使原礦顆粒床層呈懸浮狀態或使原礦顆粒床層流化，這種方式能耗高且噪音和粉塵大，不符合節能環保要求。

發明內容

本發明的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種基于微波加熱與紅外線陣成像的礦石分選系統及方法，其利用了礦石與廢石對微波的介質損耗因數的差異來進行分選，具有分選提質、保證分選精度和效率、環保且耗能低的優點。

為實現上述目的，本發明采用下述技術方案：

一種基于微波加熱與紅外線陣成像的礦石分選系統，包括：

振動給料機，用于將待選原礦顆粒輸送至傳送皮帶。振動給料機包括料倉，料倉下端出口位于溜槽一端上方，溜槽一端安裝于振動電機上，溜槽另一端的出料口與傳送皮帶相對應，振動電機中的偏心塊旋轉產生振動，使原礦顆粒在溜槽上作拋擲或滑行運動(具體取決于振動給料機的參數)，均勻有間隔地從出料口拋落到傳送皮帶上；

傳送皮帶，用于將待選原礦顆粒傳送至微波加熱裝置中以對其進行微波加熱，之后再將微波加熱后的待選原礦顆粒拋落至紅外線陣成像檢測裝置中去。傳送皮帶的寬度應略大于振動給料機出料口的寬度，以避免物料的在傳送皮帶上的跌落；

微波加熱裝置，用于對待選原礦顆粒進行微波加熱，包括微波發生器、微波輻射器、波導管、微波吸收器和引風器。微波能量由微波發生器產生。微波輻射器將微波能量輻射至波導管內。波導管將微波能量約束在固定管路中。微波吸收器是利用吸波材料防止微波能量輻射的逃逸。引風器是將微波能量加熱原礦顆粒產生的蒸汽引出微波加熱裝置；

紅外線陣成像檢測裝置，包括紅外線陣相機、背景輻射板、自動除塵裝置，紅外線陣相機接收被選經微波加熱后的原礦顆粒的紅外輻射信號，經過A/D轉換后將數字圖像通過數據線傳輸至計算機分析處理；

礦石分選裝置，為與氣源相連的由一排高速氣閥和噴嘴組成的閥島，用于將待選原礦顆粒中的廢石顆粒吹離。閥島寬度與傳送皮帶的寬度一致；閥島上的噴嘴間距根據入選原礦顆粒粒度范圍選擇，其值應小于入選原礦顆粒粒度范圍的下限值。

所述料倉下端出口處設有水平插入其中能夠調節開口大小的閘板，閘板與手輪相連。

所述背景輻射板用以為紅外線陣相機成像提供單一的背景紅外輻射。

所述背景輻射板以及紅外線陣相機處均配備有用來吹除背景輻射板表面以及紅外線陣相機鏡頭表面積落的灰塵的自動除塵裝置。

所述自動除塵裝置包括電磁閥和風刀，風刀與提供壓縮空氣的氣源相連，電磁閥設置于風刀與氣源相連的傳輸管道上，風刀上設有寬度0.05毫米的間隙；當電磁閥開啟后，氣源輸出的壓縮空氣從傳輸管道進入風刀，通過寬度0.05毫米的間隙吹出，從而形成一個高速氣流薄片；通過科恩達效應原理及風刀構造，此氣流薄片將引流30到40倍的環境空氣，形成高強度、大氣流的沖擊風幕。

所述氣源裝置包括壓縮機、前置儲氣罐、前置過濾器、冷干機、后置過濾器和后置儲氣罐；壓縮機產生的空氣進入前置儲氣罐時撞擊罐壁使罐內溫度下降，摻雜其中的大量水蒸氣液化，再經過前置過濾器，過濾掉部分液態水及一些微顆粒物；冷干機的主要作用是去除大部分水蒸氣，使壓縮空氣中的含水量降到標準范圍內，并將壓縮空氣中的油霧、油蒸氣冷凝，然后通過冷干機中的氣水分離器將其分離排出；從后置過濾器中出來的壓縮空氣已不含液態水及微顆粒物，有效避免高速氣閥、自動除塵裝置被異物堵塞；后置儲氣罐用來存儲壓縮空氣同時作為緩沖來防止過濾器堵塞造成的氣源系統氣壓不穩。

一種利用基于微波加熱與紅外線陣成像的礦石分選系統的分選方法，包括以下步驟：