本申请公开了一种可控冲击波破碎矿石的装置及方法，该装置包括缸体和冲击波产生装置；缸体的中部设置有筛板，筛板上设置有多个供碎石通过的筛孔；缸体的上部设置有注水管，缸体的底部设置有放水管；缸体的上端设置有冲击波产生装置，冲击波产生装置的金属丝位于缸体内的上部。该方法包括步骤：将矿石初步破碎；然后将矿石放置于筛板上；向缸体内注满水；通过冲击波产生装置向矿石实施冲击波作业；冲击波作用于矿石内部的自由面或软弱面，并通过剪切拉伸作用在矿石内部产生或扩展孔隙和裂隙，从而将矿石进一步破碎、或者将矿石中目标矿物与脉石矿物分离。本申请解决了现有技术中传统破碎工艺存在的细碎破碎腔易堵塞、以及碎磨能耗高的问题。耗高的问题。耗高的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种可控冲击波破碎矿石的装置及方法
[0001]本申请属于矿产加工
，具体涉及一种可控冲击波破碎矿石的装置及方法。
技术介绍
[0002]矿产资源是工业发展的“粮食”，矿业是国民经济发展的“基石”。我国是世界制造业第一大国，金属产消量均占全球50％，连续10余年居全球首位。但是，铁、铜、铝、镍、铬、钴等资源严重依赖进口，对外依存度均超过50％。我国也是矿业大国，金属矿产量居世界第一，其中钢铁连续17年居世界首位。
[0003]在国内矿产资源开发中，矿山固废占工业固废总量80％～85％，采矿污染地下水24亿m3/a，相当于1.5个葛洲坝电站库容，采选冶废气和粉尘是雾霾重要来源，占工业废气总量30％，矿山固废占地5.82万km2，相当于5个天津市面积。
[0004]目前矿产是基于“破碎
‑
磨矿
‑
选矿”的传统矿物加工工艺，通过机械设备实施破碎和磨矿过程，因此机械设备的细碎破碎腔容易堵塞，同时破碎和磨矿过程存在能耗高、过粉碎严重、后续资源损失多等突出问题，进而难以满足现有矿物生产需求。
技术实现思路
[0005]本申请实施例通过提供一种可控冲击波破碎矿石的装置及方法，解决了现有技术中传统破碎工艺存在的细碎破碎腔易堵塞、以及碎磨能耗高的问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术实施例提供了一种可控冲击波破碎矿石的装置，包括缸体和冲击波产生装置；
[0007]所述缸体的中部设置有筛板，所述筛板上设置有多个供碎石通过的筛孔；
[0008]所述缸体的上部设置有注水管，所述缸体的底部设置有放水管；
[0009]所述缸体的上端设置有冲击波产生装置，所述冲击波产生装置的金属丝位于所述缸体内的上部。
[0010]在一种可能的实现方式中，所述缸体的上端设置有缸盖，所述缸盖的内表面为抛物面结构，所述金属丝位于所述抛物面结构的焦点处。
[0011]在一种可能的实现方式中，所述冲击波产生装置包括所述金属丝、电极、开关、储能电容器、以及高压直流电源；
[0012]所述金属丝的两端分别连接于两个所述电极，两个所述电极分别穿过所述缸盖后连接于所述储能电容器的两端；所述电极和所述缸盖之间设置有支撑绝缘子；
[0013]所述开关设置于其中一个所述电极和所述储能电容器之间，所述高压直流电源并联于所述储能电容器。
[0014]在一种可能的实现方式中，还包括旋转机构，所述旋转机构包括电机、旋转轴、平推轴承、以及主支撑柱；
[0015]所述主支撑柱设置于所述缸体底部的中心，所述筛板通过所述平推轴承安装于所
述主支撑柱的上端，所述主支撑柱的中心设置有通孔，所述旋转轴的上端穿过所述主支撑柱和所述平推轴承中心的孔后连接于所述筛板的下表面，所述电机的输出轴通过传动组件与所述旋转轴的下端连接。
[0016]在一种可能的实现方式中，所述筛板的上表面为锥形结构，所述筛板的上表面设置有多个拨石柱；
[0017]所述缸体的底部倾斜设置。
[0018]在一种可能的实现方式中，所述缸体上部的侧壁设置有矿石入口和矿石出口，所述矿石入口位于所述矿石出口的上部，所述矿石出口的下边缘位于所述筛板的上表面的下方，所述矿石入口和所述矿石出口分别位于所述缸体的两侧；
[0019]所述缸体下部的侧壁设置有碎石出口，所述碎石出口的下边缘位于所述缸体底部的最低侧；
[0020]所述碎石出口、所述矿石入口和所述矿石出口处均设置有门体。
[0021]在一种可能的实现方式中，还包括多个辅助支撑柱，多个所述辅助支撑柱设置于所述主支撑柱的周向，所述辅助支撑柱的上端设置有滚轮，所述滚轮的上端与设置于所述筛板下表面的环形槽体的底面抵接。
[0022]在一种可能的实现方式中，所述缸体的下端设置有设备舱，所述电机和所述传动组件安装于所述设备舱内。
[0023]本专利技术实施例还提供了一种可控冲击波破碎矿石的方法，使用上述的可控冲击波破碎矿石的装置，包括以下步骤：
[0024]将矿石初步破碎至设定大小；然后将初步破碎的矿石放置于筛板上；
[0025]通过注水管向缸体内注满水；
[0026]通过冲击波产生装置向初步破碎的矿石实施冲击波作业；冲击波作用于矿石内部的自由面或软弱面，并通过剪切拉伸作用在矿石内部产生或扩展孔隙和裂隙，降低矿石的力学强度，从而将矿石进一步破碎、或者将矿石中目标矿物与脉石矿物分离，形成的碎石通过筛孔进入缸体的下部。
[0027]在一种可能的实现方式中，还包括以下步骤：
[0028]通过冲击波产生装置向初步破碎的矿石实施冲击波作业后，启动电机，电机通过旋转轴带动筛板旋转，筛板上的拨石柱拨动其上方的矿石运动，使夹杂于矿石中的碎石通过筛孔进入缸体的下部；
[0029]再次向矿石实施冲击波作业，并重复以上步骤。
[0030]本专利技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0031]本专利技术实施例提供了一种可控冲击波破碎矿石的装置及方法，该装置通过冲击波将筛板上的矿石破碎，矿石经冲击波作业后，冲击波能够在矿石内部产生新的孔隙和裂隙，并与已经存在的孔隙和裂隙结合形成更大的孔隙和裂隙，进而矿石可通过剪切拉伸作用破碎。同时冲击波作业能够降低矿石的力学强度，从而提高了矿石的可磨性，使得矿石能够被破碎机、辊磨机等机械设备轻易破碎。由于目标矿物和脉石矿物之间必然存在介质密度不连续的弱面，因此冲击波能够将目标矿物和脉石矿物分离，从而实现了目标矿物的破碎和筛选。因此本专利技术能够优化传统矿物加工工艺的破碎和磨矿过程，解决传统破碎工艺存在的细碎破碎腔易堵塞、碎磨能耗高、过粉碎严重、后续资源损失多等生产实践中存在的突出
问题，从而满足现有矿物生产需求。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033]图1为本专利技术实施例提供的可控冲击波破碎矿石的装置的结构示意图。
[0034]图2为图1的A处放大图。
[0035]图3为本专利技术实施例提供的岩石中孔隙随冲击波作用次数的变化示意图。
[0036]图4为本专利技术实施例提供的岩石中裂隙随冲击波作用次数的变化示意图。
[0037]附图标记：1
‑
缸体；11
‑
注水管；12
‑
放水管；13
‑
缸盖；14
‑
矿石入口；15
‑
矿石出口；16
‑
碎石出口；2
‑
冲击波产生装置；21
‑
金属丝；22
‑
开关；23
‑
储能电容器；24
‑
高压直本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可控冲击波破碎矿石的装置，其特征在于：包括缸体(1)和冲击波产生装置(2)；所述缸体(1)的中部设置有筛板(3)，所述筛板(3)上设置有多个供碎石通过的筛孔；所述缸体(1)的上部设置有注水管(11)，所述缸体(1)的底部设置有放水管(12)；所述缸体(1)的上端设置有冲击波产生装置(2)，所述冲击波产生装置(2)的金属丝(21)位于所述缸体(1)内的上部。2.根据权利要求1所述的可控冲击波破碎矿石的装置，其特征在于：所述缸体(1)的上端设置有缸盖(13)，所述缸盖(13)的内表面为抛物面结构，所述金属丝(21)位于所述抛物面结构的焦点处。3.根据权利要求2所述的可控冲击波破碎矿石的装置，其特征在于：所述冲击波产生装置(2)包括所述金属丝(21)、电极(27)、开关(22)、储能电容器(23)、以及高压直流电源(24)；所述金属丝(21)的两端分别连接于两个所述电极(27)，两个所述电极(27)分别穿过所述缸盖(13)后连接于所述储能电容器(23)的两端；所述电极(27)和所述缸盖(13)之间设置有支撑绝缘子(25)；所述开关(22)设置于其中一个所述电极(27)和所述储能电容器(23)之间，所述高压直流电源(24)并联于所述储能电容器(23)。4.根据权利要求1所述的可控冲击波破碎矿石的装置，其特征在于：还包括旋转机构(4)，所述旋转机构(4)包括电机(41)、旋转轴(42)、平推轴承(44)、以及主支撑柱(45)；所述主支撑柱(45)设置于所述缸体(1)底部的中心，所述筛板(3)通过所述平推轴承(44)安装于所述主支撑柱(45)的上端，所述主支撑柱(45)的中心设置有通孔，所述旋转轴(42)的上端穿过所述主支撑柱(45)和所述平推轴承(44)中心的孔后连接于所述筛板(3)的下表面，所述电机(41)的输出轴通过传动组件(43)与所述旋转轴(42)的下端连接。5.根据权利要求4所述的可控冲击波破碎矿石的装置，其特征在于：所述筛板(3)的上表面为锥形结构，所述筛板(3)的上表面设置有多个拨石柱(31)；所述缸体(1)的底部倾斜设置。6.根据权利要求5...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘美娟，张硕，任婧，郭晓飞，张永民，
申请(专利权)人：西安闪光能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。