[发明专利]用于利用再循环粉碎矿石的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于粉碎矿石或石头和/或特别是矿渣的方法和设备，矿石以特别地生态的方式在湿法工艺中用水或也可以在干法工艺中不用水被磨碎。

根据弗劳恩霍夫研究所，人类在2050年将每年消耗1400亿吨矿物、矿物矿石、化石燃料和生物燃料。现今，我们消耗其三分之一。资源将成为全球竞争中的关键，特别是矿业。“减少能量和资源”被认为是工业的座右铭。节能创新是朝向保存资源的一个步骤，并且同时是改变经济和树立持续增长的推动力的机会。

矿业在生产原料方面起着战略性作用。程序上的改进是更多资源利用而非资源消耗的第一步。

因此，非常需要在提取原料时也使用环保的方法和设备，特别是为了保护参与的人免受对他们健康的伤害。在常规的矿石粉碎的情况下，参与到矿业中的人受到粉尘形成的危害，粉尘可能影响所讨论的人的肺。

此外，需要改进用于矿业、特别是用于矿石处理的方法和设备，以使得能量消耗减少，而且将对环境的破坏减至最小。

背景技术

在传统的观点中，直到今天为止，矿石的选矿具有四个步骤。串联连接的多个破碎机将所生产的矿石压碎到规定的颗粒尺寸，其在磨机(通常是球磨机)中通过湿式机械处理被进一步粉碎。最后得到的可泵送的悬浮物被分别分类，分为不同的粒级。处理矿岩的最后步骤形成浮选的、物理化学过程，其中含有金属的矿石在水中借助于粘在其上的气泡被输送至水面并且其在那里被撇去。作为最终产品，获得精矿。

那些大的破碎机在矿业中形成选矿的初步阶段。依赖于国家、地区、生产力和矿井的大小，几个尝试工作的破碎机单元和包括传送机构和筛分机构的下游球磨机在矿石破碎中形成一个链。设施的尺寸、石料的能量和物流力以及暴露于环境的粉尘在传统应用中是巨大的。

例如，颚式破碎机的破碎原理只伴随着机械产生的压力而起作用。破碎件的破碎主要发生在固定的和偏心移动的破碎机颚之间的楔形机轴中。在运动的过程中，石料被压碎直到材料小于被调节的压碎间隙为止。

此外，这种情况在球磨机中会一直持续下去：在球磨机中，预压碎的含矿岩连同铁球一起在旋转的筒中被研磨。由此，待磨物被球“压碎”，这导致颗粒破碎。包括研磨球本身的磨损在内，铁球的铁会污染矿石。

用于粉碎矿石的球磨机已经知道了很长时间，矿石被设置成连同铁球一起旋转直至在球磨机实现所需的细度。这种类型的已知球磨机已经从DE 40 02 29中知悉，磨缸包含球、燧石或类似物以便研碎矿石。

然而，在这种公知的球磨机中，磨缸必须被设计成特别坚固的以便能够承受球对缸壁的撞击而没有任何损坏，并且由于这个原因，磨缸的重量大大增加。因此，这种球磨机的操作成本和能量输入很高。此外，由于球对磨缸的撞击，旋转的磨缸受到高度磨损，因此在较短的时间之后，必须更换球和磨缸。取决于大小和特性，铁球的成本在800美元/吨左右，并且由于磨损只有最小的使用时间，其中磨损分别引起待磨物的污染和随之随后的浮选，浮选工艺是较昂贵的。此外，球磨机需要通过单独的粉碎单元从而通过一个或多个前后相连的球磨机对矿石进行球研磨，以便以期望的方式粉碎矿石，矿石的有效磨碎几乎不可能。

此外，这种球磨机不适合粉碎或磨碎与矿渣一起的矿石或矿石本身上的矿渣，因为矿渣非常脆并且具有硬的结构，矿渣是在进一步加工矿石时特别地作为废产物而产生的。

同一发明人的另一篇文献WO 2011/038914A1中公开了用于粉碎矿石的很好的且尺寸小的设备。然而，取决于矿石的种类和/或所需的矿石粉末破碎度，常常需要用另外的设备处理从该设备引导出的产品。结果是粉碎的矿石被进一步粉碎以方便进一步的处理步骤。然而，所引导出的产品的进一步处理仅能通过将所得到的产品供给到进一步处理的设备中来实现。从中很明显，通常必须提供多个设备，藉此分别处理所引导出的产品，粉碎的矿石必须被供给到另外的设备。因为由此导致的高度的空间要求，对于进一步改进的解决方案存在高度需求。

发明内容

因此，本发明的目的是提供用于粉碎矿石和/或特别是矿渣的方法和设备，其是高度有效的，并且只显示了少量的磨损，且其需要较少的空间以及操作人员，矿石应以期望的方式被磨碎。

这个目的通过以下技术方案来实现。