專(zhuān)利名稱(chēng)：選礦工藝方法及裝置的制作方法
選礦工藝方法及裝置本發(fā)明涉及的是一種用于對(duì)天然或人工礦物質(zhì)產(chǎn)品進(jìn)行粉碎的工 藝方法和裝置。該粉碎方法特別針對(duì)尺寸為10nm到30mm的產(chǎn)品而設(shè)計(jì)。這些礦 物質(zhì)產(chǎn)品被生產(chǎn)為工業(yè)比例的油基或水基懸濁液。對(duì)經(jīng)過(guò)煅燒的礦石、 碳酸鈣或二氧化鈦等礦物質(zhì)原料進(jìn)行加工時(shí)，大多都必須在一種液體中 對(duì)固體進(jìn)行最大程度的粉碎。在干選和濕選中使用滾磨機(jī)的方法在今天 相當(dāng)普及。但該方法具有一個(gè)缺點(diǎn)，即為完成這一特殊的粉碎任務(wù)需要耗用非 常多的能量。本發(fā)明的任務(wù)在于，設(shè)計(jì)出一種用于生產(chǎn)和粉碎天然或人工礦物產(chǎn) 品的、能夠使能量投入大大降低的方法和裝置。這一任務(wù)通過(guò)權(quán)利要求1和8而得以解決。相應(yīng)的各個(gè)從權(quán)項(xiàng)中給 出了其他的有利設(shè)計(jì)形式。根據(jù)本發(fā)明中的方法，從一個(gè)先前加工過(guò)程中經(jīng)過(guò)預(yù)粉碎處理而得 到的礦物質(zhì)產(chǎn)品，在另外一個(gè)工作過(guò)程中首先被繼續(xù)加以粉碎，隨后用 液體對(duì)其進(jìn)行潤(rùn)濕。在此過(guò)程中生產(chǎn)出來(lái)的可用泵抽取的懸濁液，在隨 后的步驟中被施以最為精細(xì)的預(yù)研磨。該階段與一個(gè)最后階段相連，在 最終階段中將取得所需要的最終純度。這一過(guò)程既可以在外部的攪拌式 研磨機(jī)中進(jìn)行，亦可以在具有一條小于lmm的縫隙的"縫式研磨機(jī)"中 進(jìn)行。該方法主要用于工業(yè)性用途，專(zhuān)為每小時(shí)1到60噸的固體產(chǎn)出率 而設(shè)計(jì)。在本發(fā)明的另外一種創(chuàng)新型設(shè)計(jì)方案中，分散過(guò)程與循環(huán)容器 相結(jié)合，為準(zhǔn)肩爭(zhēng)態(tài)運(yùn)4亍方式。同樣屬于創(chuàng)新設(shè)計(jì)的是，將從用于靜態(tài)分離的循環(huán)容器中出來(lái)的產(chǎn) 品連續(xù)送入安裝于粉碎過(guò)程終端的攪拌式前縫式研磨機(jī)。被安排在生產(chǎn) 流程初始的干磨過(guò)程，可通過(guò)機(jī)械式撞擊磨進(jìn)行，撞擊磨使產(chǎn)品加速，并將其拋向一個(gè)撞擊面；還可以通過(guò)空氣或液體射流形式的高壓使粗原 料對(duì)準(zhǔn)撞擊面，或?qū)?zhǔn)與其方向相逆的產(chǎn)品射流。依照本發(fā)明，可以在靜態(tài)粉碎過(guò)程的終端使產(chǎn)品通過(guò)一條環(huán)形縫， 該縫隙的寬度在50nm到3mm之間。在這條縫隙中，由礦物產(chǎn)品構(gòu)成的 懸濁液達(dá)到了最終純度，或者達(dá)到某一純度，以便在一個(gè)隨后的過(guò)程中 以極小的能量消耗達(dá)到最終純度。根據(jù)產(chǎn)品類(lèi)型的不同，環(huán)形縫的尺寸 也可以在500nm到2mm之間。用于在低能耗條件下處理礦物產(chǎn)品的創(chuàng)新型裝置含有一個(gè)容器，該 容器具有一個(gè)固體入口、 一個(gè)液體入口，以及一個(gè)出口。在介于固體入 口和出口之間的這段容器長(zhǎng)度上，沿容器的縱軸分布有4個(gè)流程室。根據(jù)本發(fā)明的另 一種改進(jìn)設(shè)計(jì)，在第 一個(gè)流程室中存在 一個(gè)干式預(yù) 粉碎裝置，該裝置由位于研磨容器上的研磨棒和位于軸上的研磨棒結(jié)合 組成。在第一個(gè)流程室中同樣可以安裝機(jī)械撞擊磨、輥磨機(jī)和氣動(dòng)式輥 磨機(jī)等，用于進(jìn)行對(duì)流式研磨。根據(jù)生產(chǎn)地點(diǎn)可用能量的種類(lèi)，選擇具 體加工裝置的驅(qū)動(dòng)方式。根據(jù)本發(fā)明的一例設(shè)計(jì)方案，在第 一個(gè)用于預(yù)粉碎的流程室之后， 連有第二個(gè)用于潤(rùn)濕干燥材料的第二個(gè)流程室。為了改善千燥材料的潤(rùn) 濕效果，在第二個(gè)流程室中安裝有若干工具，這些工具使干燥材料沿徑 向加速運(yùn)動(dòng)，由于被精細(xì)粉碎的產(chǎn)品與液體相接觸，每個(gè)粉末狀顆粒在 其整個(gè)表面上都覆蓋了液體，從而使工具和容器壁之間的潤(rùn)濕效果得以 改善。根據(jù)本發(fā)明的一例改進(jìn)設(shè)計(jì)方案，為了提高由干燥材料和液體組成 的產(chǎn)品的均勻性，在第三個(gè)流程室中安排了研磨和攪拌工具，這些工具 被安裝在攪拌軸以及容器壁上。通過(guò)旋轉(zhuǎn)和靜止的工具兩相結(jié)合，在高 能量輸入狀態(tài)下產(chǎn)生了高離心力。根據(jù)本發(fā)明的一例改進(jìn)設(shè)計(jì)方案，在裝置的出口之前，第四個(gè)流程 室中安裝有一個(gè)研磨和分散裝置，產(chǎn)品沿徑向流過(guò)該裝置。在該實(shí)施例 中，裝置由環(huán)形零件組成，其中一個(gè)被安排為定子、另一個(gè)被安排為轉(zhuǎn) 子。兩個(gè)環(huán)形零件均由耐磨損材料制成，如陶瓷、SiC、苯酚或環(huán)氧樹(shù) 脂、硬質(zhì)合金、PU、橡膠或人造橡膠等，或者至少在表面涂覆有上述材 料。環(huán)形零件以拆卸的狀態(tài)與容器相連，亦可與軸相連。兩個(gè)環(huán)形零件 之間的距離為50nm至3mm,首選500nm至2mm.根據(jù)本發(fā)明的一例改進(jìn)設(shè)計(jì)方案，在出口范圍內(nèi)存在一個(gè)轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn) 子的圓周上安裝有葉片。轉(zhuǎn)子所具有的直徑大于在流程室1、 2、 3范圍 內(nèi)的研磨容器，從而提高了產(chǎn)品出口處的出料速度。與此同時(shí)，葉片也 影響了產(chǎn)品在環(huán)形零件之間的停留時(shí)間，因此即使在環(huán)形零件之間的縫 隙寬度相對(duì)較小的情況下亦可產(chǎn)生足夠的流動(dòng)速度。選擇不同的葉片設(shè) 計(jì)形狀，或以一定角度安排葉片分布，可以對(duì)產(chǎn)品在環(huán)形零件之間的流 動(dòng)速度進(jìn)行設(shè)定或調(diào)節(jié)。正如環(huán)形零件可以由耐磨損材料制成一樣，對(duì)于某些特定的產(chǎn)品，也可以將流程室1、 2、 3中容器的內(nèi)表面加以涂裝， 以便延長(zhǎng)裝置的使用壽命，并減少產(chǎn)品與研磨容器摩擦沾染。以下將結(jié)合附件草圖對(duì)本發(fā)明中裝置的不同實(shí)施形式加以講解。圖紙內(nèi)容為


圖1:裝有一個(gè)出料轉(zhuǎn)子的本發(fā)明裝置的縱切面草圖 圖2:裝有出料轉(zhuǎn)子的本發(fā)明裝置的縱切面草圖，其中轉(zhuǎn)子帶有附 加研磨裝置圖3:生產(chǎn)方法流程草1所示為一臺(tái)帶有一個(gè)容器10的裝置。該容器被劃分為4個(gè)流 程室12、 16、 21、 22.在第一個(gè)流程室12的頂面具有一個(gè)固體入口 11，該入口處在流動(dòng)方向上，即朝向軸14傾斜。安裝于第一個(gè)流程室 12內(nèi)的粉碎裝置13由若干研磨部件15 (例如被固定在軸14上的研磨 棒)和研磨部件30 (同樣為研磨棒，固定在容器10的內(nèi)壁上)組成。 沿箭頭所指方向被送入的干燥材料進(jìn)入第一個(gè)流程室，在研磨部件15 和3 0之間;故加以預(yù)粉碎。隨后，經(jīng)過(guò)預(yù)粉碎的產(chǎn)品進(jìn)入第二個(gè)流程室16,在該流程室中安裝 有徑向作用的工具18和19, 18和19這兩種工具使產(chǎn)品加速，通過(guò)液 體入口 17主要沿切線方向被灌入的液體由此均勻地混入旋轉(zhuǎn)著的干燥 產(chǎn)品中。通過(guò)干燥產(chǎn)品的旋轉(zhuǎn)，以及液體材料沿切線方向的喂入方式， 在千燥材料和液體之間幾乎不會(huì)產(chǎn)生速度差，從而提高了潤(rùn)濕過(guò)程的效 率。為了改善礦物產(chǎn)品的分散效果，第三個(gè)流程室21中，在相對(duì)于流 程室12有所延長(zhǎng)的一段距離上，同樣安裝了作為粉碎用部件的研磨棒 15。在這些研磨棒之間，基于一部分研磨棒的旋轉(zhuǎn)和另一部分研磨棒的 靜止而產(chǎn)生了速度差，速度差作用到產(chǎn)品上，使輸入能量得到提高。
圖1所示的第三個(gè)流程室僅為縮短形式。在第三個(gè)流程室后，直接 連有第四個(gè)流程室22。
圖1所示的第四個(gè)流程室內(nèi)僅安裝有一個(gè)轉(zhuǎn)子 25,且該轉(zhuǎn)子為一個(gè)葉片泵的轉(zhuǎn)子。
與此相反，圖2所示的第四個(gè)流程室22中，不僅安置了一個(gè)帶有 葉片29的轉(zhuǎn)子25，而且還裝有另一臺(tái)由環(huán)形零件23和24組成的粉碎 裝置。由于環(huán)形零件23、 24在軸向上錯(cuò)落分布，因此礦物產(chǎn)品能夠更 好地通過(guò)環(huán)形零件23和24之間的空隙，即圖中被稱(chēng)為摩擦縫/環(huán)形縫 27的空隙。根據(jù)兩個(gè)環(huán)形零件23和24之間距離的不同，此時(shí)為液態(tài)的 礦物產(chǎn)品或者被加工至最終純度，或達(dá)到在攪拌式研磨機(jī)上進(jìn)行的再處 理過(guò)程所需的純度。與工具15、 30和19、 20—樣，環(huán)形縫23、 24可根據(jù)需要由耐磨 損材料制成，如陶瓷、SiC、苯朌或環(huán)氧樹(shù)脂、硬質(zhì)合金、PU、橡膠或 人造橡膠等。出料轉(zhuǎn)子以及出料轉(zhuǎn)子上的葉片也同樣可以由上述材料構(gòu)成o圖3所示為采用了
圖1和圖2所示研磨/分散裝置32的生產(chǎn)過(guò)程中 產(chǎn)品和液體材料的流程圖。通過(guò)FQC流量調(diào)節(jié)器，尺寸在30mm以下 的干燥材料以每小時(shí)1至60噸的流量抵達(dá)第一個(gè)流程室，干燥預(yù)粉碎 在此進(jìn)行，該流程室在圖中被象征性地標(biāo)識(shí)為輥磨^f幾。液態(tài)輔料、溶劑、 穩(wěn)定劑、粘合劑、冷凝劑(H20)等的輸送管，從側(cè)向進(jìn)入第二個(gè)流程 室的區(qū)域。在左下方，管道/人第四個(gè)流程室以及由固體和液體組成的經(jīng) 過(guò)處理的懸濁液出口導(dǎo)出，導(dǎo)入一個(gè)容積為IOOL至1001113的中間容器 中。如分散作用未能在一個(gè)工作過(guò)程中導(dǎo)致所需的純度，可以將懸濁液 再次輸送到容器IO，以進(jìn)行第二次粉碎和分散。當(dāng)分散和粉碎充分時(shí)， 在中間容器34或容器10之后直接連接一臺(tái)攪拌式研磨機(jī)或攪拌式球磨 機(jī)36,以便使產(chǎn)品達(dá)到必要的最終純度。
編號(hào)對(duì)應(yīng)表10 容器11 固體入口12 第一個(gè)流程室13 粉碎裝置14 軸15 研磨棒16 第二個(gè)流程室17 液體入口18 工具19 工具21 第三個(gè)流程室22 第四個(gè)流程室23 環(huán)形零件24 環(huán)形零件25 轉(zhuǎn)子26 驅(qū)動(dòng)裝置27 環(huán)形縫28 出口29 葉片30 研磨棒32 研磨和分散裝置34 中間容器36 攪拌式研磨機(jī)
權(quán)利要求
1. 用于粉碎在之前的過(guò)程中經(jīng)過(guò)預(yù)粉碎而形成的、尺寸為10到30nm的天然或人工礦物產(chǎn)品的方法，在該方法中，固體在一個(gè)連續(xù)的工作過(guò)程中首先在干燥狀態(tài)下被繼續(xù)粉碎，隨后用液體對(duì)其進(jìn)行潤(rùn)濕，并在此液體中對(duì)固體加以預(yù)研磨至最精細(xì)程度，形成可用泵來(lái)抽取的懸濁液，隨后通過(guò)攪拌式研磨機(jī)將此懸濁液研磨至所需的最終純度。
2. 符合權(quán)利要求1的礦物產(chǎn)品粉碎方法其特征為生產(chǎn)線的生產(chǎn) 能力為每小時(shí)1到60噸固體。
3. 符合權(quán)利要求1或2的礦物產(chǎn)品粉碎方法其特征為連續(xù)的分 散過(guò)程通過(guò)一個(gè)循環(huán)容器以準(zhǔn)靜態(tài)方式進(jìn)行。
4. 符合以上權(quán)利要求其中一項(xiàng)的礦物產(chǎn)品粉碎方法其特征為 從進(jìn)行準(zhǔn)靜態(tài)分散的循環(huán)容器中出來(lái)的產(chǎn)品被連續(xù)饋送入攪拌式球磨 機(jī)。
5. 符合權(quán)利要求1至4其中一項(xiàng)的礦物產(chǎn)品粉碎方法其特征為 通過(guò)沖擊應(yīng)力進(jìn)行干式預(yù)粉碎。
6. 符合權(quán)利要求1的用來(lái)粉碎礦物產(chǎn)品的方法，其特征為在一個(gè) 或多個(gè)流程室中經(jīng)過(guò)預(yù)處理之后，礦物產(chǎn)品被送至一條環(huán)形縫(27), 該縫隙的寬度為50nm到3mm。
7. 符合權(quán)利要求6的用來(lái)粉碎礦物產(chǎn)品的方法，其特征為環(huán)形縫 (27 )的尺寸為500nm到2mm.
8. 用于執(zhí)行權(quán)利要求1中工藝方法的裝置，其特征為為了對(duì)礦物 產(chǎn)品或其他粉末狀固體進(jìn)行潤(rùn)濕和分散，安排一個(gè)容器(10)，該容器 具有一個(gè)固體入口 (11)、 一個(gè)液體入口 (17)以及一個(gè)出口 (25), 產(chǎn)品至少流經(jīng)4個(gè)流程室(12, 16, 21, 22),且容器的出口 (25)之 前形成有一條環(huán)形縫隙(27)，該縫隙由一個(gè)靜止的環(huán)形零件(23)和 一個(gè)旋轉(zhuǎn)的環(huán)形零件(24)構(gòu)成。
9. 符合權(quán)利要求8的裝置，其特征為在第一個(gè)流程室(12)內(nèi)安 裝有一臺(tái)干式預(yù)粉碎裝置，它由位于研磨容器(10)上的研磨銷(xiāo)(15) 和位于軸(14)上的研磨銷(xiāo)(15)結(jié)合而成。
10. 符合權(quán)利要求8的裝置，其特征為干式粉碎裝置為一臺(tái)撞擊磨。
11. 符合權(quán)利要求10的裝置，其特征為撞擊磨的外殼沿流動(dòng)方 向擴(kuò)展。
12. 符合權(quán)利要求8的裝置，其特征為在第四個(gè)流程室的范圍內(nèi) 安排有一臺(tái)分散裝置，該裝置由環(huán)形零件(23, 24)組成，產(chǎn)品通過(guò)環(huán) 形零件沿徑向而出入。
13. 符合權(quán)利要求8的裝置，其特征為將環(huán)形零件(23, 24)平 行或垂直于軸(14)的縱軸安裝，且環(huán)形零件的間距大于lmm.
14. 符合權(quán)利要求13的裝置，其特征為沿旋轉(zhuǎn)軸的方向觀測(cè)， 環(huán)形零件(23, 24)至少有部分相互重疊。
15. 符合權(quán)利要求12的裝置，其特征為環(huán)形零件(23, 24)由 耐磨損材料制成。
16. 符合權(quán)利要求15的裝置，其特征為環(huán)形零件由陶瓷制成。
17. 符合權(quán)利要求16的裝置，其特征為環(huán)形零件(23， 24)由 SiC、苯酚或環(huán)氧樹(shù)脂、硬質(zhì)合金、PU、橡膠或人造橡膠制成，或具有 此類(lèi)涂層。
18. 符合權(quán)利要求12的裝置，其特征為環(huán)形零件(23， 24)以 可拆除的方式與容器(10)、軸(14)或一個(gè)與軸(14)相連的零件相 連接。
19. 符合權(quán)利要求8的裝置，其特征為出口 (28)之前連有一個(gè) 轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子使產(chǎn)品沿徑向加速。
20. 符合權(quán)利要求19的裝置，其特征為轉(zhuǎn)子(25)同樣具有轉(zhuǎn) 子葉片(29)。
21. 符合權(quán)利要求19的裝置，其特征為轉(zhuǎn)子葉片(29)為傾斜 式或弧形。
22. 符合權(quán)利要求20的裝置，其特征為通過(guò)緊配合將轉(zhuǎn)子葉片 (29)固定在轉(zhuǎn)子軸上。
23. 符合權(quán)利要求22的裝置，其特征為通過(guò)一條燕尾槽來(lái)實(shí)現(xiàn) 緊配合。
24. 符合權(quán)利要求8的裝置，其特征為容器(10)具有一個(gè)由耐 磨損材料、尤其是硬質(zhì)合金、陶瓷、PU、橡膠或人造橡膠構(gòu)成的涂層。
全文摘要
本發(fā)明涉及的是一種用來(lái)粉碎從之前的一個(gè)預(yù)粉碎過(guò)程中(例如在高壓輥磨機(jī)中)產(chǎn)生的、尺寸在10nm到30nm之間的天然或人工礦物產(chǎn)品的方法。根據(jù)該方法，首先在一個(gè)連續(xù)的工作過(guò)程中在干燥狀態(tài)下對(duì)固體進(jìn)行繼續(xù)粉碎，再用液體對(duì)其進(jìn)行潤(rùn)濕，并在此液體中對(duì)固體加以預(yù)研磨至最精細(xì)程度，形成可用泵來(lái)抽取的懸濁液，隨后通過(guò)攪拌式研磨機(jī)將此懸濁液研磨至所需的最終純度。
文檔編號(hào)B02C17/16GK101400447SQ200780008979
公開(kāi)日2009年4月1日 申請(qǐng)日期2007年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月16日
發(fā)明者U·恩德?tīng)?申請(qǐng)人:耐馳粉磨技術(shù)有限責(zé)任公司