[发明专利]用于颗粒的干式分选的装置和方法

说明书

提供了一种用于大颗粒材料的干式分选的装置和方法，尤其是粗颗粒。该装置包括腔室、邻近腔室的筛网以及流体式连接至筛网的流化装置。筛网具有筛网表面、多个孔和尺寸大于孔的开口。将粗颗粒和细颗粒介质的混合物装入腔室中。流化装置引导流化流体使细颗粒介质流化并产生指向筛网的流化床。细颗粒介质和粗颗粒通过开口从腔室通过。细颗粒介质通过孔返回腔室。相对高密度的粗颗粒也通过开口返回腔室。相对低密度的粗颗粒保留在筛网表面上。还可以使用振动。

技术领域

本发明涉及一种用于颗粒的干式分选的装置和方法，特别地涉及一种使用流化床的干式颗粒分选器和干式颗粒分选方法。本发明被研发来主要用于分选矿物矿石颗粒，并且将在下文中参考本申请进行描述。

背景技术

以下对现有技术的讨论旨在以适当的技术背景呈现本发明，并且允许适当地理解其优点。然而，除非明确相反地指出，否则对本说明书中的任何现有技术的引用不应被解释为明确或暗示承认这种技术是众所周知的或形成本领域公知常识的一部分。

从矿石中提取矿物质的加工技术通常地遵循破碎阶段以将颗粒尺寸减小到易控制的水平，并且还可以涉及进一步减小尺寸以释放有价值的材料，从而产生颗粒的宽的粒度分布。然后，大多数工厂使用基于水的重力分选技术，有时使用基于水的浮选，使用主要由水组成的液体介质来分选颗粒。有时将另一种极细颗粒的材料加入水中以增加介质的密度，从而允许进行致密介质分选。

从水添加到颗粒的那一刻起，就产生了一个主要问题。最终水需要从有价值的颗粒和废物中去除。废物颗粒由相对粗的颗粒组成，能够使用筛网和离心机进行脱水。小于约0.5mm的极细颗粒通常在增稠剂中进行加工，然后作为尾矿储存，引起水分流失。类似地，必须从相对粗糙和极细的产品中基本上除去水。由于这些问题，已经开发了替代的干式加工选择。对于几乎没有水或不允许水进入来允许基于水的分选过程的区域的采矿作业，这种需求特别有利。

然而，通常地，干式分选方法比基于水的方法效率低得多。因此，对现有干式分选技术的重大改进存在重大需求和余地。

已经使用两种主要方法开发了干式分选方法和装置。第一种方法使用倾斜的桌子，该桌子被振动并且经受经由小孔通过桌面的气流，以帮助在桌子上形成自生的致密介质。经受振动和空气流动，颗粒横穿桌子的输送导致粗颗粒分选成较高密度和较低密度的部分。

第二种常用方法涉及流化床，其包括由典型地直径小于1mm的悬浮在上升气流中的细介质颗粒形成的细密介质。这种干式流化过程产生致密介质，有助于根据密度对粗颗粒进行分选。流化床将较不致密的粗颗粒与较致密的粗颗粒分离成两个主要层。使用机械铲或刀片“撇去”顶层的较不致密的颗粒以使顶层转移，而较致密的颗粒从下方排出。

应当理解，气固分选器通常难以管理。由于气固气泡输送，粗颗粒倾向于在介质中经历可变条件和密度变化。这些条件促进了一定程度的混合，然后这与所需的基于密度的分选相反。迫使粗颗粒的进料流移动以通过分选器也是困难的。例如，如果将粗颗粒的进料添加到由细颗粒介质形成的深流化床中，则粗颗粒能够产生羽流效应，其向下送低密度的和高密度的颗粒。然后需要分离低密度的和高密度的颗粒，允许较低密度的粗颗粒迁移到床的顶部。因此，进料还会产生显着的滞留，其对细介质的质量和分选器以高速率有效地加工进料的能力产生不利影响。最终结果是难以操作这种分选器来产生基于密度的清晰分选，从而允许从较高密度的粗颗粒中连续有效地去除较低密度的粗颗粒。

本发明的目的是克服或基本上改善现有技术的一个或多个缺陷，或者至少提供有用的替代方案。

发明内容

本发明涉及直径在1至100mm范围内的，优选直径在10至50mm范围内的，最优选直径在1在10mm范围内的较粗颗粒的选矿。在整个说明书中，术语“粗颗粒”是指上述尺寸范围内的颗粒。因此，本发明是针对包括粗的进料颗粒的进料的分选，以产生高密度粗颗粒和低密度粗颗粒。在应用于例如铁矿石生产的操作的一些实施例中，产物包括高密度粗颗粒，而在应用于例如煤生产的操作的其他实施例中，产物包括低密度粗颗粒。显然，本发明针对主要基于颗粒密度的粗颗粒的分选。