弹性软接触克服内应力粉磨分离技术及装备制造技术

本发明专利技术提供了一种弹性软接触克服内应力粉磨分离技术及装备。所述粉磨分离技术包括：将多组分固体物料分为高硬度和低硬度两类；选定硬度介于上述两个硬度级别之间的弹性橡胶材料作为粉磨介质包覆在对辊表面；将多组分固体物料给入对辊，硬度大于粉磨介质的物料以原貌状态通过；硬度小于粉磨介质的物料粒度变细；筛网筛分，实现两种硬度组分的分离。所述粉磨分离设备包括：给矿系统、对辊粉磨系统、筛网分离系统、负压收集系统。本发明专利技术公开的粉磨分离技术及装备，不仅能够大幅减少无用功，降低传统粉磨设备的动力消耗，还能增加粉磨过程的选择性和针对性，促进不同组分的有效分离，且在特定需要时能保护原有粒度，提升产品品级。

【技术实现步骤摘要】
弹性软接触克服内应力粉磨分离技术及装备
本专利技术涉及多组分固体物料粉磨分离
，具体而言，涉及一种弹性软接触克服内应力粉磨分离技术及装备。
技术介绍
无论是对矿产资源的开采和提纯，还是对二次资源的再利用，对其进行预先粉磨处理以便实现多组分单体解离都是其中不可或缺的流程。传统的粉磨技术在接触方式上有点接触、线接触和面接触等，在粉磨介质上有球体、锻体、柱体以及辊体等。不管是哪种粉磨方式，粉磨介质与物料的接触方式均是硬接触。这种方式在粉磨过程中去忽略了物料中各组分的硬度差别，缺乏施加作用力的选择性和针对性，没有较好地利用好各组分物料间隙的分离效能，强行将所有部分碎至某一粒级，从而造成了粉磨过程中无用功的增加和粉磨效率的低下。关于这部分内容，以前的专利往往侧重于接触方式的调整、粉磨介质的改变等实现节能降耗的研究，没有从软接触的方式进行探析。故本文另辟蹊径，开发出一种弹性软接触克服内应力粉磨分离技术及装备。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
针对
技术介绍
中目前存在的问题，本专利技术提供了一种弹性软接触克服内应力粉磨分离技术及装备。具体地，一种弹性软接触克服内应力粉磨分离技术，包括以下步骤：将多组分固体物料按照两个硬度级别进行分类：高硬度和低硬度。选定硬度介于上述两个硬度级别之间的弹性橡胶材料作为粉磨介质包覆在对辊表面，间隙为0。随后将多组分固体物料给入对辊，组分硬度大于粉磨介质的，将以原貌状态通过；组分硬度小于粉磨介质硬度的，将产生不可逆转的塑性形变，即粒度变细。随后通过粉磨介质的产品在经过以高硬度组分的最小粒径为筛网孔径进行筛分，从而实现两种硬度组分的分离。进一步地，所述弹性软接触克服内应力粉磨分离技术包括以下步骤：步骤一、明确多组分固体物料中的各组分硬度以及嵌布粒度，硬度分为两类，一类为高硬度，另一类为低硬度，每一类组分含量不定，可以一个也可多个。步骤二、根据上述两类硬度等级的差值，选定硬度介于二者之间的弹性橡胶材质作为粉磨介质。步骤三、将选定的粉磨介质固定在对辊表面，对辊间隙为0。对辊运动方向为旋转挤压物料的方向。步骤四、将物料从给矿口给入，经第一道筛网进行预先筛分，筛网孔径为高硬度组分的最小粒径，筛上产品进入第一道对辊，硬度大于粉磨介质的物料保持初始粒度通过，硬度小于粉磨介质的物料因受到包裹剪切力的作用，克服本身内应力，从而发生粉碎现象，粒度变小或者与硬度较大物料分离。步骤五、通过第一道对辊的物料产品经第二道筛网筛分后，硬度大于粉磨介质的物料保持原有粒度在筛上得到富集；硬度小于粉磨介质的物料粒度变小且在筛下得到富集。步骤六、对于上述分离效果不理想时，可以在第二道对辊时进行再次粉磨分级，提高粉磨效率，增强分离效果；也可以对硬度等级再作细分。前者粉磨介质硬度与第一道的相同，后者的粉磨介质硬度应较第一道有所降低或提高。步骤七、在底部装有负压抽风系统，起到收集粉尘及微细粒低硬度产品的作用，减少环境污染；同时也能够使装备自给矿口到排矿口有持续气流助力，提高筛分效率。步骤八、得到两个或两个以上产品。更进一步地，所述步骤一的给矿粒度为0-40mm；优选地，给矿粒度为20-30mm。更进一步地，所述步骤三、四、六的对辊旋转通过一对齿数相同、模数相同的齿轮系统提供动力；对辊辊体的直径为40-360mm；对辊辊体的运动方向为旋转挤压物料的方向，旋转速度为0.2-2.0m/s；优选地，对辊旋转速度为0.8-1.6m/s。更进一步地，所述步骤二、三、四、六粉磨介质的厚度为10-60mm；优选地，粉磨介质的厚度为20-40mm；所述粉磨介质的硬度采用邵氏硬度进行表征；优选地，硬度值为50A，60A，70A，80A，90A，50D，60D，70D，80D和90D。更进一步地，所述步骤五的筛网由两个相同筛网拼接而成，所述两个筛网的夹角范围为0°-180°，优选地，夹角为100°-150°。更进一步地，所述步骤七负压抽风系统的负压值不高于101.325kPa，优选地，负压值为85.325-91.325kPa。本专利技术还根据所述弹性软接触克服内应力粉磨分离技术，制备一种弹性软接触克服内应力粉磨分离装备，其特征在于，包括给矿系统、对辊粉磨系统、筛网分离系统、负压收集系统；所述给矿系统包括加料斗；所述对辊粉磨系统包括对辊、粉磨介质；所述筛网分离系统包括筛网、排矿口、振动执行机构；所述负压收集系统包括负压室、负压抽风机。具体地，所述的粉磨分离装备，筛网采用振动方式预防筛网堵塞，振动执行机构可以安装在腔室外部或内侧。具体地，所述的粉磨分离装备，采用湿式粉磨筛分或干式粉磨筛分。具体地，所述的粉磨分离装备，采用的粉磨介质为弹性橡胶材质，且该材质分为多个硬度级别，具体按照邵氏硬度进行表征。同时，弹性大小与其硬度强弱呈负相关关系。弹性橡胶材质在实际应用中包覆于装备中的对辊表面，对辊间隙为0。粉磨装备具体见图1、图2、图3。针对含有多组分固体物料且粒径在0mm-40mm的物料，应用本专利技术介绍的弹性软接触克服内应力粉磨分离技术时，会出现两种结果：一是物料硬度大于粉磨介质硬度时，物料在进入对辊间隙的过程中，将使粉磨介质产生弹性形变，但该弹性形变所形成的反作用力无法克服该物料硬度所表征的内应力，进而该物料以原貌状态通过；二是物料硬度小于粉磨介质硬度时，物料在进入对辊间隙时，在使粉磨介质产生弹性形变的过程中，粉磨介质将对该物料表面形成全包裹或半包裹状态，进而使该物料颗粒全方位或多方位受力，且随着弹性形变的增加，受力增大，当该受力达到物料的屈服点甚至更大时，将克服掉物料本身硬度所带来的的作用力也就是内应力，进而使该物料将产生不可逆转的塑性形变，即粒度变细。利用上述两种结果产生的机理，对于含有多组分固体颗粒的物料同时经过该粉磨介质时，硬度小的组分将变成粒度更小的形态，硬度大的组分将保持初始的粒度范围，随后在通过粉磨介质之后添加某一粒径的筛网进行筛分，从而实现两种硬度组分的分离。同时，为了保护粉磨材质以及减少颗粒之间的作用，宜采用阶段粉磨阶段筛分的方式进行。附图说明图1为本专利技术弹性软接触实现内应力裂变粉磨分离装备的示意图。图2为本专利技术弹性软接触实现内应力裂变粉磨分离装备的对辊局部放大图。图3为本专利技术弹性软接触实现内应力裂变粉磨分离装备的齿轮系统局部放大图。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。实施例1(1)国内某冶炼企业提供锌浸出渣高温挥发窑渣(以下简称“给矿”)粒度在0-15mm，其中有金属铁、碳质、氧化铁、氧化铅和硫化铁相(含Cu、Zn)等。(2)首先将上述窑渣中各组分硬度分为2个级别，金属铁、氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种弹性软接触克服内应力粉磨分离技术，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一、明确多组分固体物料中的各组分硬度以及嵌布粒度，将所述固体物料分为高硬度和低硬度两类；/n步骤二、根据上述两类硬度等级的差值，选定硬度介于二者之间的弹性橡胶材质作为粉磨介质；/n步骤三、将选定的粉磨介质固定在对辊表面，对辊间隙为0；/n步骤四、将物料从给矿口给入，经第一道筛网进行预先筛分，筛网孔径为高硬度组分的最小粒径，筛上产品进入第一道对辊，硬度大于粉磨介质的物料保持初始粒度通过，硬度小于粉磨介质的物料因受到包裹剪切力的作用，克服本身内应力，从而发生粉碎现象，粒度变小或者与硬度较大物料分离；/n步骤五、通过第一道对辊的物料经第二道筛网筛分后，硬度大于粉磨介质的物料保持原有粒度在筛上得到富集；硬度小于粉磨介质的物料粒度变小且在筛下得到富集；/n步骤六、步骤五得到的保持原有粒度的物料可以在第二道对辊时进行再次粉磨分级，提高粉磨效率，增强分离效果；/n步骤七、在底部装有负压抽风系统，起到收集粉尘及微细粒低硬度产品的作用，减少环境污染；同时也能够使装备自给矿口到排矿口有持续气流助力，提高筛分效率；/n步骤八、得到两个或两个以上产品。/n...

【技术特征摘要】
1.一种弹性软接触克服内应力粉磨分离技术，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、明确多组分固体物料中的各组分硬度以及嵌布粒度，将所述固体物料分为高硬度和低硬度两类；
步骤二、根据上述两类硬度等级的差值，选定硬度介于二者之间的弹性橡胶材质作为粉磨介质；
步骤三、将选定的粉磨介质固定在对辊表面，对辊间隙为0；
步骤四、将物料从给矿口给入，经第一道筛网进行预先筛分，筛网孔径为高硬度组分的最小粒径，筛上产品进入第一道对辊，硬度大于粉磨介质的物料保持初始粒度通过，硬度小于粉磨介质的物料因受到包裹剪切力的作用，克服本身内应力，从而发生粉碎现象，粒度变小或者与硬度较大物料分离；
步骤五、通过第一道对辊的物料经第二道筛网筛分后，硬度大于粉磨介质的物料保持原有粒度在筛上得到富集；硬度小于粉磨介质的物料粒度变小且在筛下得到富集；
步骤六、步骤五得到的保持原有粒度的物料可以在第二道对辊时进行再次粉磨分级，提高粉磨效率，增强分离效果；
步骤七、在底部装有负压抽风系统，起到收集粉尘及微细粒低硬度产品的作用，减少环境污染；同时也能够使装备自给矿口到排矿口有持续气流助力，提高筛分效率；
步骤八、得到两个或两个以上产品。


2.根据权利要求1所述的一种弹性软接触克服内应力粉磨分离技术，其特征在于，所述步骤一的给矿粒度为0-40mm；
优选地，给矿粒度为20-30mm。


3.根据权利要求1所述的一种弹性软接触克服内应力粉磨分离技术，其特征在于，所述步骤三、四、六的对辊旋转通过一对齿数相同、模数相同的齿轮系统提供动力；
对辊辊体的直径为40-360mm；
对辊辊体的运动方向为旋转挤压物料的方向，旋转速度为0.2-2.0m/s；
优选地，对辊旋转速度为0.8-1.6m/s...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱志博，申士富，王金玲，刘海营，
申请(专利权)人：矿冶科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11