【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及矿物解离领域，具体涉及一种基于高压水卸荷与机械冲击的矿物解离装置。本专利技术还涉及一种基于高压水卸荷与机械冲击的矿物解离方法。
技术介绍
1、矿物解离是矿石破碎的最终目标，目前，传统的多级破碎和球磨工艺需要将矿石破碎至74μm或更小的尺度，才能实现有效的矿物解离，据统计，用于球磨的总电能消耗占全球发电总量的2.8％-3％，这一高能耗问题亟待解决。
2、当前，有一种采用高压气体快速卸荷的破碎方法，相比于传统的多级破碎和球磨方式，它在表面加载方式上具有显著优势：气体能够更均匀地渗入矿石内部，克服矿石的抗拉强度，因而能够在较低能耗下实现更为充分的矿物解离。
3、在采用高压气体快速卸荷的基础上，通过采用驱替方法，利用水将高压仓内部的矿石之间的气体置换出来，只保留渗透到矿石内部的少量气体，与完全依靠气体进行卸荷的方式相比，这种方法大幅降低了能耗，同时，残留在矿石孔隙中的少量气体依然能有效保持矿物解离的优势。
4、然而，采用高压气体快速卸荷的矿物解离方法依然存在能耗较高的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于高压水卸荷与机械冲击的矿物解离装置及方法，其旨在进一步地降低矿物解离所需要的能源消耗。
2、为解决上述技术问题，本专利技术具体提供下述技术方案：
3、本专利技术提供一种基于高压水卸荷与机械冲击的矿物解离装置，包括高压仓和碰撞装置，所述高压仓具备一个腔室，所述腔室的一端是密封的，所述腔室的另一端安装
4、进一步地，所述活塞不能通过所述出料口离开所述料仓。
5、进一步地，高压仓的所述出料口连接有收集仓，所述碰撞装置安装在所述收集仓的内部。
6、进一步地，所述密封件包括底座、分流立柱和分流板，所述分流立柱平行于所述腔室的轴线，多个所述分流立柱环绕所述底座均匀分布，所述分流板通过所述分流立柱同轴地连接于所述底座，所述分流板的顶面是锥面；所述碰撞装置包括定位座、碰撞立柱和碰撞板，所述碰撞立柱平行于所述腔室的轴线，多个所述碰撞立柱环绕所述定位座均匀分布，所述碰撞板通过所述碰撞立柱同轴地连接于所述定位座，所述碰撞板的顶面是锥面，所述碰撞板的中心设置有可供所述密封件穿过的通孔；所述定位座设置在所述密封件的移动路径上，当所述底座与所述定位座接触时所述底座停止移动，撞击到所述分流板上的矿石通过所述分流板的引导撞击所述碰撞板。
7、进一步地，所述分流板相对于所述腔室的轴线的夹角为75°-78°，所述碰撞板相对于所述腔室的轴线的夹角为57°-63°。
8、进一步地，所述密封件包括多个所述分流板，多个所述分流板沿着腔室的轴线方向等间距分布，且除了距离所述料仓最远的所述分流板之外，其他的每一个所述分流板的中心均设置有可供矿石穿过的通孔，且每个所述通孔的面积沿着靠近所述腔室至远离所述腔室的方向逐渐减小；所述碰撞装置包括多个所述碰撞板，所述分流板和所述碰撞板的数量相同并且一一对应，每个所述碰撞板均设置在矿石撞击到对应的所述分流板之后的运动路径上。
9、进一步地，所述料仓包括入料口和注水口，所述注水口顺序连接有液体阀门、水泵和储水仓，所述料仓还连接有液压表，所述水泵用于将所述储水仓内部的水注入所述料仓的内部，所述液压表用于显示所述料仓内部的水压；所述气仓包括注气口，所述注气口顺序连接有气体阀门和空压机，所述气仓还连接有气压表，所述空压机用于向所述气仓提供高压空气，所述气压表用于显示所述气仓内部的气压。
10、本专利技术还提供一种基于高压水卸荷与机械冲击的矿物解离方法，包括以下步骤：将矿石设置在高压水环境中，使水渗入矿石的内部，然后快速降低环境压力，同时对矿石施加瞬间的机械冲击力，使矿石被解离。
11、进一步地，所述解离方法通过矿物解离装置执行，所述矿物解离方法包括：步骤一、所述保持装置抓持所述密封件，使所述料仓被密封，向所述料仓的内部注入水和矿石，且在所述料仓的内部形成高压水环境，使得水沿着矿石的孔隙和裂缝进入矿石内部；步骤二、向所述气仓的内部注入气体，且在所述气仓的内部形成压力低于所述料仓的高压气环境；步骤三、所述保持装置释放所述密封件，使所述料仓被解除密封，所述活塞推动所述料仓内部的水和矿石离开所述料仓，矿石高速移动的过程中撞击所述碰撞装置，渗入矿石内部的水可沿矿物界面拉开，使矿石被解离。
12、进一步地所述高压水环境的压力是20-25mpa，所述高压气环境的压力是15-20mpa。
13、本申请与现有技术相比较具有如下有益效果：
14、本专利技术的实施例能够达到高压气体快速卸荷方法的解离效率，执行过程中无气体损失，且能源消耗较少。
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1.一种基于高压水卸荷与机械冲击的矿物解离装置，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的一种基于高压水卸荷与机械冲击的矿物解离装置，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的一种基于高压水卸荷与机械冲击的矿物解离装置，其特征在于，
4.根据权利要求1或3所述的一种基于高压水卸荷与机械冲击的矿物解离装置，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的一种基于高压水卸荷与机械冲击的矿物解离装置，其特征在于，
6.根据权利要求4所述的一种基于高压水卸荷与机械冲击的矿物解离装置，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的一种基于高压水卸荷与机械冲击的矿物解离装置，其特征在于，
8.一种基于高压水卸荷与机械冲击的矿物解离方法，其特征在于，
9.根据权利要求8所述的一种基于高压水卸荷与机械冲击的矿物解离方法，其特征在于，
10.根据权利要求9所述的一种基于高压水卸荷与机械冲击的矿物解离方法，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种基于高压水卸荷与机械冲击的矿物解离装置，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的一种基于高压水卸荷与机械冲击的矿物解离装置，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的一种基于高压水卸荷与机械冲击的矿物解离装置，其特征在于，
4.根据权利要求1或3所述的一种基于高压水卸荷与机械冲击的矿物解离装置，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的一种基于高压水卸荷与机械冲击的矿物解离装置，其特征在于，
【专利技术属性】
技术研发人员：范永波，李世海，郭建强，张丽，罗环，候兴平，张耕豪，
申请(专利权)人：中国科学院力学研究所，
类型：发明
国别省市：
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