[發明專利]實現層狀礦物按層解離的破碎方法及其設備

有效

• 申請號: 201710197782.6
• 申請日: 2017-03-29
• 公開（公告）號: CN106902966B
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 于岸洲;李作敏;王二峰;馬曉楠;程曉峰;張穎新
• 申請（專利權）人: 中國地質科學院鄭州礦產綜合利用研究所
• 主分類號: B02C23/00
• 分類號: B02C23/00;B02C1/04
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111
• 代理人: 余炎鋒

本發明屬于礦物破碎生產技術領域。一種實現層狀礦物按層解離的破碎方法及其設備，其通過將層狀礦物放置在水平臺面上，并對層狀礦物施加作用力F，作用力F的作用方向與水平臺面的法線夾角為θ，則滿足f×F×sinθ＞F×cosθ，從而使得所述層狀礦物與水平臺面之間不發生滑動摩擦；此時，層狀礦物逐層傳遞沿層方向的剪切力，逐步增大對層狀礦物施加的作用力F，當作用于層狀礦物中層間的剪切力大于層狀礦物中層間的結合力時，層狀礦物發生錯位移動，層狀礦物的層狀解理被破壞，實現層狀礦物的按層剝離；其中，f為層狀礦物與水平臺面之間的摩擦系數。本發明能夠使得層狀礦物的大片狀形態得到有效的分離和保護，從而達到增加礦物附加值，降低選礦成本的目的。

技術領域

本發明屬于礦物破碎生產技術領域，具體涉及一種實現層狀礦物按層解離的破碎方法及其設備。

背景技術

現有技術中，常規破碎方法對層狀礦物的施力方向沒有選擇性，造成層礦礦物破碎過程中大片層狀結構破壞，即大的片狀礦物被破碎為細小的片狀，過粉碎導致礦物經濟價值下降，選礦成本增加。

如附圖1和圖2所示，其分別為常規的顎式破碎機機構運動簡圖和礦物在該顎式破碎機的受力示意圖，原動件曲柄帶動連桿，驅動搖桿對礦物進行擠壓破碎，礦物所受的力的方向取決于礦物落入顎式破碎機腔體中與動顎的接觸點位置，對于層狀礦物而言，其所受到的力的方向具有不確定性，即由平行于層狀方向到垂直于層狀方向的任意方向都有可能，礦物有可能沿層狀解離，也可能層狀結構被直接壓碎，因此礦物的過粉碎會比較嚴重。其礦物在雙側相對擠壓力的作用下產生變形碎裂，對于層狀礦物而言，這種力的作用方式容易使礦物層狀面產生擠壓彎曲變形，最終使礦物層狀面折斷而破壞礦物的自然層狀解理結構，產生過粉碎。

如附圖3和圖4所示，其分別為目前應用的一種剝片機結構簡圖和剪切破碎過程中礦物受力的示意圖，其旋轉的軸上帶有剪切葉片，軸旋轉過程中葉片對礦物形成剪切切割作用，但是由于礦物是自然堆放，產生的切割作用不是按層狀解理面進行，因此其對礦物的破碎作用一般是切碎、砸碎，而不是按照層礦礦物層狀解理面選擇性地進行，難以達到理想的破碎效果。礦物在高速旋轉的剝片機葉片產生的巨大剪切力作用下被直接剪斷，對于層礦礦物，如果施力方向垂直于層礦礦物自然解理面，則礦物片狀的形態直接被打碎，產生過粉碎。

因此，金屬礦石一般硬度較大，在破碎過程中必須對礦石施加足夠大的慣性沖擊力，才能使其破碎；而云母等呈層狀解理的非金屬礦物，一般硬度較低，在巨大的慣性沖擊力作用下，礦物的片狀形態破壞極為嚴重，因此上述兩種常規的破碎技術都會使層狀礦物產生嚴重過粉碎。

發明內容

本發明的目的是針對上述存在的問題和不足，提供一種實現層狀礦物按層解離的破碎方法及其設備，其能夠使得層狀礦物的大片狀形態得到有效的分離和保護，從而達到增加礦物附加值，降低選礦成本的目的。

為達到上述目的，所采取的技術方案是：

一種實現層狀礦物按層解離的破碎方法，將層狀礦物放置在水平臺面上，并對層狀礦物施加作用力F，作用力F的作用方向與水平臺面的法線夾角為θ，則滿足f×F×sinθ＞F×cosθ，從而使得所述層狀礦物與水平臺面之間不發生滑動摩擦；此時，層狀礦物逐層傳遞沿層方向的剪切力，逐步增大對層狀礦物施加的作用力F，當作用于層狀礦物中層間的剪切力大于層狀礦物中層間的結合力時，層狀礦物發生錯位移動，層狀礦物的層狀解理被破壞，實現層狀礦物的按層剝離；其中，f為層狀礦物與水平臺面之間的摩擦系數。

進一步的，當作用力F在逐步增大的過程中，所述層狀礦物在作用力F的碾壓作用下發生翻轉，使得層狀礦物的層狀解理面逐漸趨于與水平臺面平行。