一种煤系共伴生矿产资源全粒级干法分选洁净工艺及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种煤系共伴生矿产资源全粒级干法分选洁净工艺及系统，该工艺将待选原矿经破碎、筛分后筛上物进入光电分选机排除尾矿，筛下物干燥后进一步筛分得到两个粒级产品，分别进入复合式干法分选机与干法重介质流化床分选机分选得到精矿与尾矿；产品带出的加重质经脱介筛脱除后一部分进入磁选机去除非磁性物后得到磁性物精矿回流进入分选机，另一部分加重质直接循环使用；该系统包括原矿准备与干燥部分、分选部分、介质净化循环与密度控制部分。本发明专利技术可实现粗、中、细不同粒度的煤系共伴生矿物的同时高效分选，解决目前干法选矿领域选别产品少、精矿质量差、介质利用率低、粉尘无度排放等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种煤系共伴生矿产资源全粒级干法分选洁净工艺及系统
本专利技术涉及矿产资源分选领域，具体地，涉及一种煤系共伴生矿产资源全粒级干法分选洁净工艺及系统。
技术介绍
我国煤系共伴生矿产资源中不仅赋存有大量的煤炭资源，还存在大量与煤炭共生或伴生的其他矿产资源，如高岭土(岩)、耐火粘土、硅藻土、铝土矿、膨润土、石墨、油页岩、石膏、沉积石英岩等多种矿产，尤其是其中的非金属矿产资源在电子、机械、冶金、轻工、化工、纺织、建材以及高新技术等许多工业中，有着非常广泛的用途。随着社会对能源需求的不断增加及对资源开发利用率的提高，在煤矿开采、加工利用的同时加强对这些矿产的加工应用研究越来越受到人们的重视。煤炭资源中的共伴生矿物与煤层在成因和时间上具有一定联系、同时赋存于相应地层之中，部分共生矿物可以作为独立矿种进行开采，而伴生矿物与煤层紧密赋存，共同开采，开采得到的共伴生矿物中多种矿物组分相互嵌布，无法直接作为单一矿物加工利用，因此，对煤系共伴生矿物按矿种进行解离、分级、分选是各共伴生矿物精细加工、应用的基础。我国煤系共伴生矿物大量分布在西北地区和东北地区，该区域的干旱缺水与高寒气候特征决定了水资源的紧缺与应用难度。传统的旋流力场、重力场选矿设备主要以水作为介质，分选过程中消耗大量水资源，同时增加产品的水分，影响产品应用效能。另外，煤系共伴生矿物中的一些组分如高岭土、耐火粘土、膨润土等遇水易泥化，恶化矿物界面性质与分选净化难度。基于光电技术开发的X射线智能分选机适用于分选大块矿物，去除矸石等杂物，提取目标矿物；以磁铁矿粉作为加重质的干法重介质流化床选矿设备可以灵活调节分选密度，有效分选6-100mm粒度矿物，分选精度高；基于振动-气流复合力场与自生介质的复合式干法分选机可有效解决-6mm细粒矿物的除杂问题。如果将各干法选矿设备有机组合，形成联合选矿工艺，可以有效克服选矿设备自身的局限性，优化设备功能组合，完善分选工艺，强化对煤系共伴生矿物的深层次干法分选加工，实现煤系共伴生矿产资源的高效干法分选与洁净利用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种煤系共伴生矿产资源全粒级干法分选洁净工艺。本专利技术的另一目的是提供一种煤系共伴生矿产资源全粒级干法分选洁净系统。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种煤系共伴生矿产资源全粒级干法分选洁净工艺，包括以下步骤：(1)原矿准备与干燥：矿井或储料场运来的共伴生矿产资源原矿首先通过孔径为200mm的分级筛分级，筛上物即+200mm原矿经破碎机破碎至-200mm，与筛下-200mm原矿混合后进入孔径为100mm的分级筛筛分；筛上物即100～200mm原矿给入到光电分选机进行分选，排出粒度为100～200mm的精矿产品1和尾矿产品1；筛下物即-100mm原矿外在水分Mf高于8％的进行预先干燥处理，水分降至8％以下之后排出干燥器，-100mm原矿外在水分Mf低于8％的直接进入后续步骤；(2)分选原矿：Mf低于8％的-100mm原矿通过孔径为6mm的分级筛分级，筛上物即100～6mm物料进入干法重介质流化床分选机，按密度分选得到精矿与尾矿；分选浮物与沉物分别经孔径为2mm的脱介筛脱介后成为精矿产品3和尾矿产品3，脱除的加重质进入加重质净化循环系统；6mm分级筛的筛下物即-6mm原矿进入复合式干法分选机分选，分选后的轻产物与重产物分别成为精矿产品2和尾矿产品2；(3)介质净化循环与密度控制：将脱介筛脱除的加重质混合后通过分流器重新分流，一部分送入介质磁选机去除其中的非磁性物后得到磁性物精矿，另一部分加重质送入干法重介质流化床分选机循环使用，实现对干法重介质流化床分选机内部流化床层高度和密度的控制。进一步地，通过供风设备对复合式干法分选机和干法重介质流化床分选机提供空气动力。进一步地，通过除尘设备收集光电分选机、复合式干法分选机和干法重介质流化床分选机产生的粉尘，然后将有用成分送回系统循环利用。本专利技术还提供实施上述煤系共伴生矿产资源全粒级干法分选洁净工艺的系统，包括原矿准备与干燥部分、分选部分和介质净化循环部分；所述原矿准备与干燥部分包括分级筛Ⅰ、除铁器、破碎机、分级筛Ⅱ、缓冲仓Ⅱ、给料机Ⅱ、干燥器、缓冲仓Ⅲ和给料机Ⅲ；所述分选部分包括缓冲仓Ⅰ、给料机Ⅰ、光电分选机、分级筛Ⅲ、复合式干法分选机、缓冲仓Ⅳ、给料机Ⅳ和干法重介质流化床；所述介质净化循环部分包括脱介筛Ⅰ、脱介筛Ⅱ、分流器、循环介质仓、介质给料机Ⅰ、分流介质缓冲仓、介质给料机Ⅱ、磁选机、磁精矿仓和介质给料机Ⅲ；所述分级筛Ⅰ的筛上出料口与破碎机的入料口相连，除铁器设置在分级筛Ⅰ的筛上出料口与破碎机的入料口之间，分级筛Ⅰ的筛下出料口和破碎机的出料口均与分级筛Ⅱ的入料口相连，分级筛Ⅱ的筛下出料口与缓冲仓Ⅱ的入料口相连，缓冲仓Ⅱ的出料口与给料机Ⅱ的入料口相连，给料机Ⅱ的出料口分别与干燥器和分级筛Ⅲ的入料口相连，干燥器的出料口与缓冲仓Ⅲ的入料口相连，缓冲仓Ⅲ的出料口与给料机Ⅲ的入料口相连，给料机Ⅲ的出料与分级筛Ⅲ的入料口相连；分级筛Ⅱ的筛上出料口与缓冲仓Ⅰ的入料口相连，缓冲仓Ⅰ的出料口与给料机Ⅰ的入料口相连，给料机Ⅰ的出料口与光电分选机的入料口相连；分级筛Ⅲ的筛上出料口与缓冲仓Ⅳ的入料口相连，缓冲仓Ⅳ的出料口与给料机Ⅳ的入料口相连，给料机Ⅳ的出料口与干法重介质流化床的入料口相连，分级筛Ⅲ的筛下出料口与复合式干法分选机的入料口相连，干法重介质流化床的轻产物出口与脱介筛Ⅰ的入料口相连，干法重介质流化床的重产物出口与脱介筛Ⅱ的入料口相连；脱介筛Ⅰ和脱介筛Ⅱ的筛下出料口均与分流器的入料口相连，分流器的出料口分别与循环介质仓、分流介质缓冲仓的入料口相连，循环介质仓的出料口与介质给料机Ⅰ的入料口相连，分流介质缓冲仓的出料口与介质给料机Ⅱ的入料口相连，介质给料机Ⅱ的出料口与磁选机的入料口相连，磁选机的磁性物出料口与磁精矿仓的入料口相连，磁精矿仓的出料口与介质给料机Ⅲ的入料口相连，介质给料机Ⅰ和介质给料机Ⅲ的出料口均与干法重介质流化床的介质添加口相连。进一步的，所述分选提质系统还包括供风除尘部分，所述供风除尘部分包括除尘器Ⅱ、引风机Ⅱ、流量计、风包和鼓风机；所述除尘器Ⅱ的入口分别与光电分选机、复合式干法分选机和干法重介质流化床的粉尘排放口相连，除尘器Ⅱ的出口与引风机Ⅱ相连，除尘器Ⅱ的粉尘排放口与分流器的入料口相连；鼓风机通过风包连接流量计的一端，流量计的另一端分别连接复合式干法分选机和干法重介质流化床的通风口。进一步的，所述供风除尘部分还包括除尘器Ⅰ、引风机Ⅰ，除尘器Ⅰ的入口与干燥器的出风口相连，除尘器Ⅰ的出风口与引风机Ⅰ相连。进一步的，所述分级筛Ⅰ的筛孔孔径为200mm，所述分级筛Ⅱ的筛孔孔径为100mm，所述分级筛Ⅲ的筛孔孔径为6mm，所述脱介筛Ⅰ和脱介筛Ⅱ的筛孔孔径为2mm。进一步的，所述干法重介质流化床内部设有测压计。优选的，所述光电分选机为X射线分选机或图像分选机。优选的，所述干燥器为振动混流干燥器。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：(1)结合现有的干法选矿设备与技术条件，创造性地提出煤系共伴生矿产资源全粒级干法分选洁净系统与工艺，克服各干法选矿设备自身的局限性，可以实现粗、中、细不同粒度煤系共伴生矿物的同时高效分选，解决目前干法选矿领域选别产品本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤系共伴生矿产资源全粒级干法分选洁净工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)原矿准备与干燥：矿井或储料场运来的煤系共伴生矿产资源原矿首先通过孔径为200mm的分级筛分级，筛上物即+200mm煤系共伴生矿物原矿经破碎机破碎至‑200mm，与筛下‑200mm原矿混合后进入孔径为100mm的分级筛筛分；筛上物即100～200mm原矿给入到光电分选机进行分选，排出粒度为100～200mm的精矿产品1和尾矿产品1；筛下物即‑100mm原矿外在水分Mf高于8％的进行预先干燥处理，水分降至8％以下之后排出干燥器，‑100mm原矿外在水分Mf低于8％的直接进入后续步骤；(2)分选原矿：Mf低于8％的‑100mm原矿通过孔径为6mm的分级筛分级，筛上物即100～6mm物料进入干法重介质流化床分选机，按密度分选得到高岭土精矿与尾矿；分选浮物与沉物分别经孔径为2mm的脱介筛脱介后成为精矿产品3和尾矿产品3，脱除的加重质进入加重质净化循环系统；6mm分级筛的筛下物即‑6mm高原矿进入复合式干法分选机分选，分选后的轻产物与重产物分别成为精矿产品2和尾矿产品2；(3)介质净化循环与密度控制：将脱介筛脱除的加重质混合后通过分流器重新分流，一部分送入介质磁选机去除其中的非磁性物后得到磁性物精矿，另一部分加重质送入干法重介质流化床分选机循环使用，实现对干法重介质流化床分选机内部流化床层高度和密度的控制。...

【技术特征摘要】
1.一种煤系共伴生矿产资源全粒级干法分选洁净工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)原矿准备与干燥：矿井或储料场运来的煤系共伴生矿产资源原矿首先通过孔径为200mm的分级筛分级，筛上物即+200mm煤系共伴生矿物原矿经破碎机破碎至-200mm，与筛下-200mm原矿混合后进入孔径为100mm的分级筛筛分；筛上物即100～200mm原矿给入到光电分选机进行分选，排出粒度为100～200mm的精矿产品1和尾矿产品1；筛下物即-100mm原矿外在水分Mf高于8％的进行预先干燥处理，水分降至8％以下之后排出干燥器，-100mm原矿外在水分Mf低于8％的直接进入后续步骤；(2)分选原矿：Mf低于8％的-100mm原矿通过孔径为6mm的分级筛分级，筛上物即100～6mm物料进入干法重介质流化床分选机，按密度分选得到高岭土精矿与尾矿；分选浮物与沉物分别经孔径为2mm的脱介筛脱介后成为精矿产品3和尾矿产品3，脱除的加重质进入加重质净化循环系统；6mm分级筛的筛下物即-6mm高原矿进入复合式干法分选机分选，分选后的轻产物与重产物分别成为精矿产品2和尾矿产品2；(3)介质净化循环与密度控制：将脱介筛脱除的加重质混合后通过分流器重新分流，一部分送入介质磁选机去除其中的非磁性物后得到磁性物精矿，另一部分加重质送入干法重介质流化床分选机循环使用，实现对干法重介质流化床分选机内部流化床层高度和密度的控制。2.根据权利要求1所述的一种煤系共伴生矿产资源全粒级干法分选洁净工艺，其特征在于，通过供风设备对复合式干法分选机和干法重介质流化床分选机提供空气动力。3.根据权利要求1所述的一种煤系共伴生矿产资源全粒级干法分选洁净工艺，其特征在于，通过除尘设备收集光电分选机、复合式干法分选机和干法重介质流化床分选机产生的粉尘，然后将有用成分送回系统循环利用。4.一种实施权利要求1至3任一项所述的煤系共伴生矿产资源全粒级干法分选洁净工艺的系统，其特征在于，包括原矿准备与干燥部分、分选部分和介质净化循环部分；所述原矿准备与干燥部分包括分级筛Ⅰ(1)、除铁器(2)、破碎机(3)、分级筛Ⅱ(4)、缓冲仓Ⅱ(8)、给料机Ⅱ(9)、干燥器(10)、缓冲仓Ⅲ(11)和给料机Ⅲ(12)；所述分选部分包括缓冲仓Ⅰ(5)、给料机Ⅰ(6)、光电分选机(7)、分级筛Ⅲ(15)、复合式干法分选机(16)、缓冲仓Ⅳ(17)、给料机Ⅳ(18)和干法重介质流化床(19)；所述介质净化循环部分包括脱介筛Ⅰ(21)、脱介筛Ⅱ(22)、分流器(23)、循环介质仓(24)、介质给料机Ⅰ(25)、分流介质缓冲仓(26)、介质给料机Ⅱ(27)、磁选机(28)、磁精矿仓(29)和介质给料机Ⅲ(30)；所述分级筛Ⅰ(1)的筛上出料口与破碎机(3)的入料口相连，除铁器(2)设置在分级筛Ⅰ(1)的筛上出料口与破碎机(3)的入料口之间，分级筛Ⅰ(1)的筛下出料口和破碎机(3)的出料口均与分级筛Ⅱ(4)的入料口相连，分级筛Ⅱ(4)的筛下出料口与缓冲仓Ⅱ(8)的入料口相连，缓冲仓Ⅱ(8)的出料口与给料机Ⅱ(9)的入料口相连，给料机Ⅱ(9)的出料口分别与干燥器(10)和分级筛Ⅲ(15)的入料口相连，干燥器(10)的出料口与缓冲仓Ⅲ(...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵跃民，周恩会，董良，江海深，张赣苏，张博，段晨龙，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32