一种自分级的流化床搅拌研磨装置及方法与流程

本发明涉及磨矿，尤其涉及一种自分级的流化床搅拌研磨装置及方法。

背景技术：

1、作为矿物分选的前期准备环节，磨矿操作在选矿工业中扮演着至关重要的角色。磨矿产品的品质直接影响着选矿厂的分选效率，同时，磨矿过程中所需的动力和金属消耗在选矿厂的经营成本中占据显著比例。

2、由于搅拌磨机能量密度高、细磨能耗低、工艺简单、产品粒度分布均匀，近年来被广泛应用于细磨及再磨领域。按照粉磨环境，搅拌磨机可分为干法和湿法。目前，湿法搅拌磨已经实现大型化并在矿物加工行业大量应用，物料以料浆的形式在研磨筒体内运动，具有较好的流动性，能够较为方便的实现产品和研磨介质的分离，连续运行稳定，工艺较为成熟。

3、但实际应用中存在过度研磨现象，导致产品颗粒的细度过高，对产品质量和后续加工工艺带来负面影响。此外，在采用上进下出式搅拌磨进行物料研磨时，由于大颗粒受到重力作用迅速下沉并被排出，这导致它们在研磨缸内停留时间较短，研磨效果不够充分，从而降低了研磨效率。

技术实现思路

1、鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种自分级的流化床搅拌研磨装置及方法，用以解决现有磨矿效率低，过磨严重的问题。旨在提高搅拌磨的研磨效率，确保物料与研磨介质能够迅速有效地分离，同时提升设备的可靠性和稳定性。

2、一方面，本发明提供了一种自分级的流化床搅拌研磨装置，包括供水调控单元、浆液调控单元和研磨自分级单元，所述研磨自分级单元包括研磨柱体，所述研磨柱体的内腔自上而下分隔为沉降室、研磨室和缓冲室，所述供水调控单元与所述缓冲室连通，所述浆液调控单元与所述研磨室连通。

3、进一步地，所述供水调控单元包括储水罐和上升水流输送管，所述研磨柱体的底部设有进水口，所述进水口与所述研磨室连通，所述上升水流输送管的一端与所述储水罐连接，另一端与所述进水口连接。

4、进一步地，所述浆液调控单元包括矿浆配置机和矿浆输送管，所述研磨柱体的中部设有入料口，所述入料口与所述缓冲室连通，所述矿浆配置机通过所述矿浆输送管与所述入料口连接。

5、进一步地，所述入料口和所述进水口均设有多个，多个所述入料口沿所述研磨室的外周均布，多个所述进水口沿所述研磨柱体的底部圆周均布。

6、进一步地，所述供水调控单元还包括第一电磁阀和第一高压柱塞泵，所述第一电磁阀和第一高压柱塞泵均设于所述上升水流输送管上。

7、进一步地，所述浆液调控单元还包括第二电磁阀和渣浆泵，所述第二电磁阀和渣浆泵均设于所述矿浆输送管上，且所述渣浆泵位于所述第二电磁阀的下游。

8、进一步地，还包括水输送管路，所述水输送管路连通所述储水罐和所述矿浆配置机。

9、进一步地，所述水输送管路包括水输送管、第三电磁阀和第二高压柱塞泵。

10、进一步地，所述研磨自分级单元还包括用于支撑所述研磨柱体的支撑架。

11、另一方面，本发明提供了一种自分级的流化床搅拌研磨方法，采用上述的自分级的流化床搅拌研磨装置进行流化床搅拌研磨作业。

12、与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：

13、(1)本发明的研磨柱体内腔自上而下分为沉降室、研磨室和缓冲室，沉降室内设有多层倾斜板，研磨室内设有搅拌装置，沉降室和研磨室之间设有阻隔孔板将研磨室内的螺旋上升流转变为上升流，减少研磨区对沉降区的干扰，确保倾斜板间的流动为层流，进而保证分级的精度。待研磨物料通入研磨室，水输送至缓冲室，磨矿过程在上升水流中进行的，可增加下部搅拌研磨区内被研磨物料和研磨介质的流动性，可减少作用在搅拌轴上的力矩，降低磨损速度，延长使用寿命。

14、(2)本发明入料口设置在沉降区和研磨区之间，待研磨物料中符合粒度要求的细矿物，在上升水流曳力的作用下向上运动，不进行研磨而直接进入上层沉降室，作为合格产品排出，预先分级能够有效减少磨机处理量，实现选择性磨矿，降低磨矿能耗，提升磨矿效率。

15、(3)本发明的磨碎后的粗/细矿物，在磨矿区进行一次分级，强制输运细颗粒进入沉降室，避免过磨；利用上升水流和倾斜板的共同作用在沉降室进行二次分级，遏制粗颗粒矿物上浮，精确控制磨矿粒度，且沉降室的多层倾斜板，增加了沉降面积，可加快颗粒沉降，提升分级效率与精度。

16、(4)本发明在研磨柱体的底部设有缓冲室，缓冲室的上部设有布水板，缓冲室内的水经过布水板均布以较低的re数进入研磨室内，形成稳定的上升水流场，提高了研磨的质量，同时，在研磨柱体内充满水后再通入待研磨物料，避免了待磨矿物与上升水流产生的对冲，有利于形成稳定的研磨环境。

17、(5)本发明依据待磨物料特性和产品需求调节倾斜板的倾角、相互间距离，并通过改变水速大小控制矿物的研磨时间和磨矿细度，能够获得较佳的研磨质量。

18、本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

技术特征：

1.一种自分级的流化床搅拌研磨装置，其特征在于，包括供水调控单元(100)、浆液调控单元(200)和研磨自分级单元(300)，所述研磨自分级单元(300)包括研磨柱体(301)，所述研磨柱体(301)的内腔自上而下分隔为沉降室(3015)、研磨室(3014)和缓冲室(3013)，所述供水调控单元(100)与所述缓冲室(3013)连通，所述浆液调控单元(200)与所述研磨室(3014)连通。

2.根据权利要求1所述的自分级的流化床搅拌研磨装置，其特征在于，所述供水调控单元(100)包括储水罐(101)和上升水流输送管(102)，所述研磨柱体(301)的底部设有进水口(3012)，所述进水口(3012)与所述研磨室(3014)连通，所述上升水流输送管(102)的一端与所述储水罐(101)连接，另一端与所述进水口(3012)连接。

3.根据权利要求2所述的自分级的流化床搅拌研磨装置，其特征在于，所述浆液调控单元(200)包括矿浆配置机(201)和矿浆输送管(202)，所述研磨柱体(301)的中部设有入料口(3011)，所述入料口(3011)与所述缓冲室(3013)连通，所述矿浆配置机(201)通过所述矿浆输送管(202)与所述入料口(3011)连接。

4.根据权利要求3所述的自分级的流化床搅拌研磨装置，其特征在于，所述入料口(3011)和所述进水口(3012)均设有多个，多个所述入料口(3011)沿所述研磨室(3014)的外周均布，多个所述进水口(3012)沿所述研磨柱体(301)的底部圆周均布。

5.根据权利要求2所述的自分级的流化床搅拌研磨装置，其特征在于，所述供水调控单元(100)还包括第一电磁阀(103)和第一高压柱塞泵(104)，所述第一电磁阀(103)和第一高压柱塞泵(104)均设于所述上升水流输送管(102)上。

6.根据权利要求3所述的自分级的流化床搅拌研磨装置，其特征在于，所述浆液调控单元(200)还包括第二电磁阀(203)和渣浆泵(206)，所述第二电磁阀(203)和渣浆泵(206)均设于所述矿浆输送管(202)上，且所述渣浆泵(206)位于所述第二电磁阀(203)的下游。

7.根据权利要求3所述的自分级的流化床搅拌研磨装置，其特征在于，还包括水输送管路(400)，所述水输送管路(400)连通所述储水罐(101)和所述矿浆配置机(201)。

8.根据权利要求7所述的自分级的流化床搅拌研磨装置，其特征在于，所述水输送管路(400)包括水输送管(401)、第三电磁阀(402)和第二高压柱塞泵(405)。

9.根据权利要求1-8任一项所述的自分级的流化床搅拌研磨装置，其特征在于，所述研磨自分级单元(300)还包括用于支撑所述研磨柱体(301)的支撑架(302)。

10.一种流化床搅拌研磨方法，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的自分级的流化床搅拌研磨装置进行流化床搅拌研磨作业。

技术总结
本发明涉及一种自分级的流化床搅拌研磨装置及方法，属于磨矿技术领域，解决了现有技术中磨矿效率低，过磨严重的问题。本发明包括供水调控单元、浆液调控单元和研磨自分级单元，所述研磨自分级单元包括研磨柱体，所述研磨柱体的内腔自上而下分隔为沉降室、研磨室和缓冲室，所述供水调控单元与所述缓冲室连通，所述浆液调控单元与所述研磨室连通。本发明的待研磨物料中符合粒度要求的细矿物，在上升水流曳力以及倾斜板的作用下，不进行研磨而直接进入上层沉降室，作为合格产品排出，预先分级能够有效减少磨机处理量，实现选择性磨矿，降低了磨矿能耗，提升了磨矿效率。

技术研发人员：张建国,刘金成,王满,刘广山,廖祥国,桂夏辉,邢耀文,杨海昌,刘百伟,胡延韶,刘帅涛,郭成
受保护的技术使用者：中国平煤神马控股集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/3/18