[发明专利]一种矿石分选设备及方法

说明书

技术领域

本发明属于矿石分选技术领域，具体涉及一种矿石分选设备及方法，其属于新型智能矿石分选设备。适用于对矿石中多种有用成分含量进行测定和同步分选。

背景技术

在分选技术领域中，由于铁矿、煤矿等矿石储量相对较大，在日常生产生活中的应用最广，决定了其选矿工艺和选矿设备得到了长足的发展。尤其对于铁矿而言，国内多贫少富的特征促使国内铁矿选矿工艺和设备达到了非常高的水准甚至在世界处于领先地位。而对于矿石中含量更加稀少，分布更加分散的稀有重、贵金属、非金属等矿石却没有一个相对较统一分选灵活的设备来进行分选。

对于含有例如铜、金、银、钼、镍、钨、铅、锌、钒等有价元素的矿石，由于其在矿石中含量相对稀少，矿石开采下来后原矿直接进入到破碎磨选阶段会大幅消耗人力、物力、财力。所以需要对矿石进行预选。而目前针对磁选无法分选的矿种，预选方式多采用手选，而手选分选存在分选成本高、效率低、精度差等现象。

对于非磁性物料分选而言，更是分选效率低下，例如煤炭中的矸石分选大量使用水力或风力分选，不仅仅使用了大量宝贵能源，还对环境造成影响。

发明内容

为了解决上述问题，本发明人经过多次设计和研究，提出了一种矿石分选设备及方法，其适用于磁性或非磁性物料，基于X射线对矿石中有用元素及其含量进行识别，并利用分选单元对具有不同含量元素的矿石进行分选，并且可以仅仅在一台设备上就能实现对含有多种元素的矿石进行检测和分选。

依据本发明的第一方面，提供一种矿石分选设备，其适用于磁性或非磁性物料的分选，利用X射线的荧光作用或衍射作用来辨别有用成分及有用成分含量来进行预选或分选，仅仅使用一台设备就实现对多种元素进行检测和分选。

所述矿石分选设备包括给料单元，x射线激励单元，特征光谱接收单元，计算机分析控制单元及分选单元，各个单元相互联系形成统一的整体。

进一步地，在矿石分选设备中，给料单元通过振动给料机给料，通过齿形分级器给物料分级；x射线激励单元通过x射线管给系统提供x射线激励源，通过滤光片挑选适合能量的x射线；特征光谱接收单元通过特征光谱接收传感器接收特征光谱；计算机分析控制单元通过光谱采集系统采集特征光谱，工控机分析光谱信号，指令输出系统输出分选指令；分选单元通过耐磨踢板、电磁推杆或者喷嘴分选矿石。

更进一步地，给料单元由进料仓、振动电机、振动平台、齿形分级器、细料通道、细料槽、溜槽电机、溜槽组成，用来为设备提供稳定的供料状态；x射线激励单元由x射线源，高压电源，滤光片，恒温恒湿器组成，用来向待测矿石发射激励x射线；特征光谱接收单元由特征光谱接收传感器、滤光片组成，用来接收待测矿石被x射线激励后所释放的特征光谱；计算机分析控制单元由工控机，中控机，光谱采集系统，指令输出系统组成，用来把传感器接收的光谱进行分析，然后把分选指令输出到分选单元；分选单元主要由气缸，耐磨踢板，精尾矿分料机构组成，用来执行计算机分析控制单元输出的分选指令进而对待测矿石进行分选。

优选地，给料单元中的进料仓为上大下小的倒梯形斗，在其下部一侧安装有带配重的仓门，配重通过螺纹调节。进料仓位于电磁振动给料机的顶部，电磁振动给料机与溜槽连接；溜槽的槽形为U形溜槽，可以保证矿石能够形成一排矿石流，给入到特征光谱接收单元上的传感器部处；溜槽内壁上有间距分布的条形凸起。依据处理量一台设备的溜槽可以阵列1个以上。

优选地，特征光谱接收单元位于给料单元溜槽的下边，其由特征光谱接收传感器，滤光片组成，滤光片覆盖于传感器窗口之上。特征光谱接收传感器可以对多种元素进行辨别。x射线激励单元位于特征光谱接收单元下方，并且与计算机分析控制单元一块放置在同一箱体内，箱体再由弹簧支撑于支架上，x射线激励单元首先由x射线管发射激励x射线，然后由滤光片根据待选矿石元素的特点选择合适能量或波长的x射线激励待选矿石。

另外地，分选单元位于箱体支架的下边，其主要由气缸，耐磨踢板，精尾矿分料槽组成，执行计算分析控制单元的分选指令，通过分选机构的动作把矿石中有用元素含量多的矿石和废石分开，精尾矿分料槽由精矿接收槽、废石接收槽组成。

依据本发明的第二方面，提供使用上述矿石分选设备的分选方法，其中包括以下步骤：

第一步，操作人员在中控室中控机26上按照本地的环境特点，待选矿石的元素分布特点等状况，设定相应的分选参数，并通过网线或者无线把参数传递给分选现场工控机24.

第二步，工控机24接收到中控机26设定的分选参数后，打开x射线激励单元5，特征光谱接收单元4，给料单元1，分选机开始工作；