[发明专利]用于确定矿物选矿前景的浮沉方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种确定不同杂质水平的煤和矿物精矿的理论产率的方法和装置。具体地说，本发明涉及一种适合于确定煤、金属矿石、非金属矿石及工业矿物在选矿工艺中的选矿前景的方法和浮沉装置。

背景技术

在煤或任何其他矿物的情况下，通过图形化地阐释表示不同杂质水平的精矿的理论产率值的曲线而评估原料的选矿前景。该理论产率被认为是在精矿的相应杂质含量下所能达到的最大产率。由于直接示出了原料的解离状态、精矿产率与等级的关系以及废品损失值，因此这是很有价值的信息。理论产率值与设备或装置的实际产率值对比，可得到该设备或装置的效率。该效率的通常表达式为＝[-(实际产率)/理论产率]*100

煤的理论产率通过一系列浮沉测试确定。该过程以制备比重为1.3-2.2且间隔0.1的重介质液体开始。通过以不同比例混合苯、四氯乙烯和三溴甲烷而制得该液体。实施浮沉测试，其中原料煤的尺寸范围与供应到洗煤厂的尺寸范围一致。首先在1.3比重的液体上测试煤，获得的上浮物为原料中最纯净的煤。下沉物再次在下一更高比重的比重为1.4的液体中进行处理。持续该过程，直到从2.2比重的液体中获得上浮和下沉部分。过程的终点得到一个下沉部分，并在每个比重液体中获得上浮部分。然后分析所有这些部分的灰分含量。1.3比重液体中的上浮物的灰分含量最小，其余上浮部分的灰分含量连续增加，且唯一的下沉部分显示出最高的灰分含量。该趋势对于煤来说是通用的，这是因为包含矿物的灰分的比重高于纯煤物质。这些成组的数据用于获得洗精(洁净)煤的理论产率-灰分曲线，经常被形容为可选性曲线。尽管在煤的情况下上述过程被良好地建立，然而在矿物的情况下该过程并不那样建立，这是因为矿物的比重远高于煤的比重从而煤的浮沉测试使用的液体不能用于矿物。在矿物的情况下，浮沉测试的应用具有工业特殊性，并经常本身没有结论。例如，已知的沙滩矿选矿方法涉及在三溴甲烷(比重2.88的液体)中测试原料。该液体将所有重的矿物从硅酸盐中分离。然后在通过显微镜法半定量评估矿物之前，使用乙炔清洗所述重的矿物。

在铁矿石工业中，使用两种不同类型的方法，但是它们中的任何一个本身是不充分的。在第一种方法中，雾化的硅铁以不同的比例与水混合以产生固体的悬浮液，这可提供不同比重的混合物。之后在具有由低至高的比重的混合物中对铁矿石原料进行测试。然后对上浮部分和唯一的下沉部分的铁含量进行化学分析。在矿物的情况下，上浮部分含有更多的杂质，而下沉物代表最纯净形式的矿物。因为通过这种现有技术的方法制备高比重介质存在难点，所以该已知方法本身是不充分的。因此，这种已知方法不能将理论产率-等级曲线扩展至所需等级的精矿水平。

在第二种方法中，依次使用三种不同比重的液体，即溴化乙烯、二碘甲烷、克列里斯溶液(clarici solution)，比重分别为2.96、3.30和4.03。这些液体不能彼此混合，因此不能通过混合形成中间比重的液体，这一直是这种已知方法的主要缺点。第二种方法产生对应于精矿品位的几个离散的理论产率值，而不是连续曲线，因此测试的部分目的经常不能实现。此外，为了从低解离矿石中分离所需等级的铁精矿，经常需要比重大于4.03的液体。这种情况下，精矿的理论产率不能通过这种测试获得。另外，浮沉分析是用有机液体实施的，这不利于环境保护并且经常是有害的。这些液体的大部分昂贵且不容易由市场购得。由于这些缺点，浮沉测试不是矿产部门的常规做法，导致工厂中的产率损失或者精矿质量恶化。

因此，本发明的一个目的是提供一种简单可靠地确定煤以及金属、非金属和矿物矿石的理论产率的方法。

本发明的另一目的是提供一种分离煤以及金属、非金属和矿物矿石的具有不同比重的颗粒粒级的各部分的方法。

本发明的又一目的是提供一种允许简单可靠地分离煤以及金属、非金属和矿物矿石的具有不同比重的颗粒粒级的各部分的方法。

本发明的另一目的是提供一种分离煤以及金属、非金属和矿物矿石的具有不同的比重的颗粒粒级的各部分的装置。

本发明的另一目的是提供一种装置，使用该装置可简单且低成本地分离煤以及金属、非金属和矿物矿石的具有不同比重的粒度粒级的各部分。

发明内容

根据本发明的第一方面，上述目的中的一个或多个通过提供一种从筛选过的矿石原料中分离不同比重的颗粒的方法，该方法包括步骤：

a)筛分颗粒以获得不同颗粒尺寸范围的粒级，

b)将某一粒级的颗粒负载放置在容器中，

c)通过使流体流穿过所述颗粒负载而使颗粒流态化，

d)降低通过所述颗粒负载的流体的流速以使颗粒沉积在容器中，