[发明专利]一种微波加热提高钒钛磁铁矿易磨性的分析方法有效

专利信息
申请号: 201810229685.5 申请日: 2018-03-16
公开(公告)号: CN108520164B 公开(公告)日: 2020-07-24
发明(设计)人: 姜涛;王俊鹏;刘亚静;薛向欣;段培宁 申请(专利权)人: 东北大学
主分类号: G16C20/30 分类号: G16C20/30
代理公司: 大连理工大学专利中心 21200 代理人: 陈玲玉;梅洪玉
地址: 110819 辽*** 国省代码: 辽宁;21
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摘要:
搜索关键词: 一种 微波 加热 提高 磁铁矿 易磨性 分析 方法
【说明书】:

一种微波加热提高钒钛磁铁矿易磨性的分析方法,属于矿物加工技术领域,按以下步骤进行:(1)将钒钛磁铁矿石放入水中浸泡;(2)将浸泡过的矿石在微波加热装置中进行加热;(3)利用磨矿设备对矿石进行粉磨;(4)利用磨矿动力学分析微波处理前后矿石易磨性的变化。由于微波的选择性加热作用,在微波预处理过程中,钒钛磁铁矿内部会产生大量的热力裂纹,同时矿石中水分由于微波的迅速加热产生高压蒸汽,扩大了这些裂纹的断裂程度,大幅提高了矿石的易磨性,并且利用磨矿动力学分析矿石磨矿速率的变化,获得最佳的微波预处理工艺参数。

技术领域

发明属于矿物加工技术领域,特别涉及一种微波加热提高钒钛磁铁矿易磨性的分析方法。

背景技术

钒钛磁铁矿是一种铁、钒、钛等多元素共伴生的复杂难处理矿,是我国重大战略资源之一,我国45%的钒和90%的钛资源赋存其中。在钒钛磁铁矿处理过程中,首先要对矿石进行粉磨,使有价矿物与脉石单体分离,以便后续工艺顺利完成。但矿石粉磨过程能耗很高,据国内某钢铁企业选矿作业数据资料显示,矿磨矿工序能耗约占选矿作业总能耗的60%。影响磨矿能耗和效率的主要因素为矿石本身的性质。因此,从矿石碎磨本质入手,开发新的高效助磨技术,使矿料性质向着有利于粉碎的方向改变,不仅对提高生产效率和节能降耗都具有十分重要的意义。

近年来,通过微波辅助磨矿的方法已有大量报道,研究利用微波的选择性加热特点,对矿石进行预处理,引起矿石内部组分产生不同的膨胀及收缩程度,造成了矿石内部大量的热力裂纹产生,降低了粉磨过程的能耗,促进矿石的解离程度。然而这些方法要求矿石具有良好的吸波性能,否则不仅不能有效地提高矿石的易磨性,反而增加磨矿过程的能耗。并且,这些研究通过测量磨矿后通过200目筛子的矿石含量,判断矿石易磨性的大小,不能反应出矿石经微波处理后磨矿速率的变化,无法为微波助磨的实际应用提供理论指导。

发明内容

针对现有技术存在的问题,本发明的目的在于提供一种微波加热提高钒钛磁铁矿易磨性的分析方法。本发明的技术方案为:

一种微波加热提高钒钛磁铁矿易磨性的分析方法,包括以下步骤:

1)将钒钛磁铁矿放入水中浸泡,取出后去除表面水分;

2)将浸泡过的矿石在微波加热装置中进行加热,微波加热功率为5kW以上;加热结束后让矿石自然冷却至室温;

3)利用行星式球磨机对微波处理前后的矿石进行磨矿,获得不同磨矿时间,待磨矿石中粗级别含量;

4)利用一级磨矿动力学方程分析微波处理前后矿石易磨性的变化,确定最佳的微波加热时间。

上述方法中,步骤1)所述钒钛磁铁矿粒度在10-30mm。

上述方法中,步骤1)所述钒钛磁铁矿水中浸泡时间为10-24h。

上述方法中,步骤2)所述钒钛磁铁矿在微波炉中进行加热,其微波加热功率为5-10kW。

上述方法中,步骤4)所述一级磨矿动力学方程式为:

式中w1(0)—时间为0min时,待磨物料的粗级别含量,%;

w1(t)—经过时间t后,待磨物料的粗级别含量,%;

t—磨矿时间,min;

S1—磨矿第一阶段的磨矿速率,min-1

本发明的原理为:

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