[發明專利]一種基于負壓篩分的海泡石礦粉研磨分級方法

在審

• 申請號: 202011001258.5
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN112206907A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 周友行;李昱澤;趙玉;宋佳林;沈旺
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: B02C21/00
• 分類號: B02C21/00;B02C23/14;B02C23/16;B02C23/20
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• 代理人: 暫無信息

1.一種基于負壓篩分的海泡石礦粉研磨分級方法，其特征在于，它包括以下步驟：

S1、磨機細碎：將海泡石礦石置入螺旋攪拌磨機進行研磨，礦石物料由裝置上部投入，海泡石礦石顆粒和研磨介質在重力和螺旋攪拌器的帶動作用下落至研磨區，礦石顆粒受到螺旋攪拌器和外筒之間的擠壓，同時受到研磨介質的沖擊、摩擦和剪切作用使其粉碎，研磨后的礦粉受重力經下部1mm×1mm篩網內進行分類，掉落至礦粉吸附區域，隨下部水平輸送氣流進入氣固混合區域；

S2、氣固混合：水平輸送氣流帶走研磨得到的顆粒進入氣固混合區域，依據文丘里效應利用高速流動氣體在前進過程中對周圍氣體的卷吸和攜帶實現氣固混合，形成的氣固混合流被一同給入分級裝置；

S3、顆粒旋向射流：分級裝置內，氣固混合流隨輸送管道的末端噴嘴，沿離心運動的切線正方向射流進入分級區域內，顆粒自身初始運動方向與渦流轉動方向相同，在流場中迅速獲得向心加速度，進入隨旋轉渦流的繞流轉動階段，降低了不同粒徑顆粒離心分層運動的所需時間；

S4、離心分層：顆粒進入分級區域后，粒徑不同的顆粒在旋流場內受不同大小的離心力和氣體阻力，顆粒在旋渦中產生不同的方向性運動；大粒徑顆粒受到更大離心慣性力的作用，顆粒易沉積至或沿外壁面運動，當離心慣性力足夠大時，在外筒的壁表形成環壁運動的外物料層；小粒徑顆粒運動過程受離心力、重力等作用力較小，顆粒沿徑向的旋流運動帶來一個沿軸向的升力，當升力作用大于小顆粒自身重力影響，小顆粒沿旋流向上部運動。小顆粒不同于大顆粒受到更大的沉降作用、質量力及離心力的影響，不會出現沿外壁面旋轉沉降的現象，小顆粒受渦旋及更小的離心力的影響，發生不同程度的偏轉靠內層中心運動，形成小顆粒層分別作螺旋式向上或向下的流動；不同粒徑的顆粒形成明顯的離心分層運動的現象。

S5、伯努利吸附：中心軸線附近篩網壁面管道與主渦流轉動方向相反，受伯努利現象的影響，中心壁面口徑13μm×13μm篩網與流向相反的轉速，其表面運動與周邊流場產生一個極大的速度差，流速越大近壁面篩網處的壓強越小，(伯努利方程：p+1/2ρv²+ρgh＝常量；其中，p為壓強，ρ為流體密度，v為流體速度，g為重力加速度，h為高度。)靠近中心篩網壁面處的小粒徑受到更小的慣性力和質量力的影響，極易受到壓差的作用吸附至中心壁面篩網處。

S6、負壓分篩：伯努利現象無法實現小粒徑顆粒的完全吸附，因其在篩網內部面無法形成一個長期存在的壓力差，導致吸附不充足，通過負壓風機在中心壁面篩網內部持續排風，使其低于篩網壁面外部氣壓一個真空度(101.325kPa)，篩網內外產生更強的連續性壓強差形成負壓效應，聚集在中心軸線處篩網部位的小顆粒通過篩分方式過濾吸附進入篩網內側，顆粒受自身重力沉降掉入收集區域，實現海泡石礦粉的分級。

2.根據權利要求1所述的一種基于負壓篩分的海泡石礦粉研磨分級方法，其特征在于，將在礦場初碎后的海泡石礦石產品投入螺旋攪拌磨機分散細碎，針對海泡石礦石脆性材料性質研磨轉速為50-70r/min，研磨介質物料填充率3-5％，設置研磨裝置的工作參數，研磨10分鐘后開啟卸料閥，經卸料口進入氣固混合管道。

3.根據權利要求1所述的一種基于負壓篩分的海泡石礦粉研磨分級方法，其特征在于，氣力輸送海泡石顆粒進入帶有兩氣流入口、一氣固混合流入口的三入口氣固混合器，通過快縮和快擴的文丘里混合形式實現礦石的快速氣固混合。

4.根據權利要求1所述的一種基于負壓篩分的海泡石礦粉研磨分級方法，其特征在于，氣固混合管道沿外部滾筒中軸線中心處延伸至外壁面，噴嘴噴射方向與所處位置滾筒外壁面切線方向平行。

5.根據權利要求1所述的一種基于負壓篩分的海泡石礦粉研磨分級方法，其特征在于，電機驅動外部滾筒旋轉，滾筒結構為柱狀，外壁面轉速+500r/min，外壁面篩網孔徑1mm；中心篩筒旋轉，滾筒管道結構為子彈頭形狀，中心處篩網壁面轉速-300r/min，中心壁面篩網孔徑13μm；中心處篩網壁面內部安置負壓風機，負壓抽吸能力46m³/h。