[發明專利]一種利用電脈沖預處理礦石提高磨礦效率的方法

有效

• 申請號: 201710206437.4
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN106944223B
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發明（設計）人: 韓躍新;高鵬;李艷軍;孫永升;袁帥;李宏達
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: B02C19/18
• 分類號: B02C19/18;B02C23/16;B02C23/14;B02C23/06
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 尹淑梅

本發明公開了一種利用電脈沖預處理礦石提高磨礦效率的方法，屬于礦物加工技術領域。該方法利用礦石中不同礦物的介電特性差異實現高壓電脈沖破碎預處理，高壓脈沖輸出極高的功率密度的能量，通過高壓電極放電到礦石上，礦石中有用礦物與脈石礦物界面形成很多微裂隙，進而降低礦石的強度和改善解離特性，有利于提高磨礦效率，降低能耗，并能夠改善和提高分選指標。

技術領域

本發明屬于礦物加工技術領域，具體涉及一種利用電脈沖預處理礦石提高磨礦效率的方法，以降低后續磨礦作業的能耗。

背景技術

中國金屬礦藏儲量較多，但普遍為低品位難選礦居多，例如鐵礦、銅礦、鉛鋅礦和鉬礦等，為礦業開發利用帶來了更大的難度。而就金屬礦山生產而言，其碎磨作業的設備投資將占全廠總金額的65％～70％，電能消耗約為50％～65％，鋼材消耗高達50％，因此，如何改進碎磨作業設備性能、研發高效節能設備、獲得更多單體顆粒、降低鋼耗，成為各領域工作者共同追求的目標。在技術上，磨礦產品的質量高低直接影響著選礦指標的高低，磨礦生產能力直接決定著選礦廠的生產能力。

目前工業上所采用的破碎方法主要是機械粉碎。機械粉碎是通過減小礦石的粒度來使礦物解離，在此過程中，作用在礦物晶粒邊界上的力比作用在礦物顆粒中的力要弱，會導致礦石中粗粒礦物偶而會沿晶粒面破碎，出現一定程度的穿晶破碎。隨著礦石機械碎磨粒度的減小，單體解離的目的礦物量越來越多，但分選方法對目的礦物的回收能力卻隨著解離粒度的減小而下降。

發明內容

針對現有機械破碎技術存在的上述不足，本發明提供一種強化礦石破碎的高壓電脈沖預處理方法，該種方法是通過特定的裝置，將較小功率的電能量以較長時間慢慢輸入到中間儲能裝置中儲存起來，然后將能量進行壓縮與轉換，通過脈沖形成系統，在最短可為納秒級的極短時間內以極高的功率密度向礦石類負載釋放能量，完成高壓電脈沖輸出，通過高壓工作電極放電到金屬礦石，使金屬礦石沿著顆粒邊界、包裹體、不同物相之間裂解開來，其中礦石中的各種礦物會被完全剝離，并且保持完整的晶形按晶粒破碎，確保粉碎產品中單體解離有用礦物的數量能夠充分滿足后續分選工藝的要求，減少后續處理工序能耗。

本發明提供的方法需要使用特定的高壓電脈沖碎礦裝置來加以實現，這里所述的高壓電脈沖碎礦裝置如附圖1所示，主要由電源1、單相調壓器2、交流點火變壓器3、六倍壓整流電路4、超高壓陶瓷電容器5、銅棒6、高壓電極7、導電筒體8、放電碎礦桶9、振動篩網10、絕緣液11、給礦倉12、絕緣液倉13、接地導線14、固液分離器15、產品收集器16、氣體開關17、高壓導線18、絕緣桶蓋19、絕緣液循環管道20、振動裝置21、絕緣振動桿24組成，其中電源1屬于日常供電設備或通用供電設備，電源1與單相調壓器2相連接，單相調壓器2再與交流點火變壓器3相連接，交流點火變壓器3的輸出端接六倍壓整流電路4，六倍壓整流電路4的輸出端與超高壓陶瓷電容器5的輸入端相連接，超高壓陶瓷電容器5的兩端與氣體開關17的兩端相并聯，以此構成了能夠輸出高壓電脈沖的高壓整流振蕩電路，高壓整流振蕩電路的輸出端即并聯后的超高壓陶瓷電容器5的輸出端與高壓導線18相連接，多個銅棒6的一端并聯在高壓導線18上，銅棒6的另一端安裝有高壓電極7，銅棒6絕緣安裝固定在位于放電碎礦桶9頂部的絕緣桶蓋19上，且將其安裝有高壓電極7的一端伸入到放電碎礦桶9內；放電碎礦桶9的外層由絕緣材料制成，其中以尼龍材料為佳，放電碎礦桶9的內襯鑲嵌有導電筒體8，放電碎礦桶9的上部為筒形，底部為倒錐形，其筒形與倒錐形的過渡之處即筒形底部安裝有振動篩網10，放電碎礦桶9的上部絕緣部分側壁上固定有振動裝置21，并通過絕緣振動桿24與振動篩網10連接；放電碎礦桶9的錐形底部通過出料口和輸送管道與固液分離器15相連通，固液分離器15后接產品收集器16和絕緣液循環管道20，放電碎礦桶9的上部側壁上分別開有絕緣液入口和礦石入口，其中絕緣液入口通過管道同絕緣液倉13相連通，礦石入口通過溜槽或送料皮帶同給礦倉12相連通；接地導線14的一端穿過放電碎礦桶9的外層與其內部的導電筒體8相連接，接地導線14的另一端直接接地構成整個電路的回路。