權(quán)利要求

1.一種釩鈦磁鐵礦高效深度碎磨的方法，其特征在于，包括：

利用微波加熱裝置對(duì)待磨釩鈦磁鐵礦進(jìn)行加熱處理;

獲取溫差和真空水淬裝置的實(shí)際水溫，根據(jù)所述溫差和所述實(shí)際水溫得到目標(biāo)加熱溫度，判斷所述待磨釩鈦磁鐵礦的溫度是否達(dá)到所述目標(biāo)加熱溫度;其中，所述溫差為待磨釩鈦磁鐵礦溫度與真空水淬裝置中水溫的差值，且所述溫差能夠使所述待磨釩鈦磁鐵礦產(chǎn)生裂隙;

若所述待磨釩鈦磁鐵礦的溫度達(dá)到所述目標(biāo)加熱溫度，利用真空水淬裝置對(duì)加熱處理后的待磨釩鈦磁鐵礦進(jìn)行真空水淬降溫;

待磨釩鈦磁鐵礦降溫至常溫后，利用負(fù)壓循環(huán)液氮速凍裝置對(duì)常溫的待磨釩鈦磁鐵礦進(jìn)行降溫冷凍;

利用高壓輥磨機(jī)對(duì)降溫冷凍后的待磨釩鈦磁鐵礦進(jìn)行超細(xì)碎。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的釩鈦磁鐵礦高效深度碎磨的方法，其特征在于，所述利用高壓輥磨機(jī)對(duì)降溫冷凍后的待磨釩鈦磁鐵礦進(jìn)行超細(xì)碎之后，還包括：

將超細(xì)碎后的待磨釩鈦磁鐵礦打散后采用高頻振篩機(jī)進(jìn)行篩分，得到顆粒粒度大于2mm的篩上物和顆粒粒度小于2mm的篩下物，將顆粒粒度大于2mm的篩上物返回高壓輥磨機(jī)進(jìn)行循環(huán)輥壓破碎;

利用磨礦設(shè)備對(duì)顆粒粒度小于2mm的篩下物進(jìn)行磨礦解離。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的釩鈦磁鐵礦高效深度碎磨的方法，其特征在于，所述利用微波加熱裝置對(duì)待磨釩鈦磁鐵礦進(jìn)行加熱處理之前，還包括：

將釩鈦磁鐵礦原礦依次進(jìn)行粗碎、中碎和細(xì)碎，得到顆粒粒度小于15mm的待磨釩鈦磁鐵礦。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的釩鈦磁鐵礦高效深度碎磨的方法，其特征在于，所述將釩鈦磁鐵礦原礦依次進(jìn)行粗碎、中碎和細(xì)碎，得到顆粒粒度小于15mm的待磨釩鈦磁鐵礦，包括：

利用顎式破碎機(jī)或旋回破碎機(jī)對(duì)釩鈦磁鐵礦原礦進(jìn)行粗碎;

利用圓錐破碎機(jī)對(duì)粗碎后的釩鈦磁鐵礦原礦進(jìn)行中碎;

將中碎后的釩鈦磁鐵礦原礦進(jìn)行篩分，得到顆粒粒度小于15mm的篩下物和顆粒粒度大于15mm的篩上物;

利用細(xì)碎機(jī)對(duì)顆粒粒度大于15mm的篩上物進(jìn)行細(xì)碎，對(duì)細(xì)碎后的釩鈦磁鐵礦原礦進(jìn)行篩分，將顆粒粒度大于15mm的篩上物返回細(xì)碎機(jī)進(jìn)行循環(huán)細(xì)碎，收集顆粒粒度小于15mm的篩下物作為所述待磨釩鈦磁鐵礦。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的釩鈦磁鐵礦高效深度碎磨的方法，其特征在于，所述利用微波加熱裝置對(duì)待磨釩鈦磁鐵礦進(jìn)行加熱處理，包括：

調(diào)控所述微波加熱裝置的頻率、功率和照射時(shí)間，將所述待磨釩鈦磁鐵礦加熱至300-400℃。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的釩鈦磁鐵礦高效深度碎磨的方法，其特征在于，還包括：

記錄微波加熱裝置的加熱時(shí)間和加熱溫度、真空水淬裝置的真空水淬降溫時(shí)間和負(fù)壓循環(huán)液氮速凍裝置的降溫冷凍時(shí)間。

7.一種釩鈦磁鐵礦高效深度碎磨的裝置，其特征在于，應(yīng)用于權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的釩鈦磁鐵礦高效深度碎磨的方法，包括：

微波加熱裝置，用于對(duì)待磨釩鈦磁鐵礦進(jìn)行加熱處理;

真空水淬裝置，用于對(duì)加熱處理后的待磨釩鈦磁鐵礦進(jìn)行真空水淬降溫;

負(fù)壓循環(huán)液氮速凍裝置，用于對(duì)常溫的待磨釩鈦磁鐵礦進(jìn)行降溫冷凍;

高壓輥磨機(jī)，用于對(duì)降溫冷凍后的待磨釩鈦磁鐵礦進(jìn)行超細(xì)碎。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的釩鈦磁鐵礦高效深度碎磨的裝置，其特征在于，所述微波加熱裝置包括微波發(fā)生器、微波腔和微波局部屏蔽件，所述微波發(fā)生器通過波導(dǎo)管與所述微波腔連接，所述微波局部屏蔽件設(shè)于所述微波腔內(nèi)，所述微波局部屏蔽件用于控制微波的照射區(qū)域。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的釩鈦磁鐵礦高效深度碎磨的裝置，其特征在于，所述微波腔內(nèi)設(shè)有測(cè)溫裝置和旋轉(zhuǎn)攪拌器，所述微波腔的側(cè)壁設(shè)有由金屬蜂窩板構(gòu)成的通風(fēng)窗。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的釩鈦磁鐵礦高效深度碎磨的裝置，其特征在于，所述負(fù)壓循環(huán)液氮速凍裝置包括液氮供應(yīng)裝置、速凍箱、液氮蒸發(fā)器、低溫風(fēng)機(jī)和真空泵，所述液氮蒸發(fā)器設(shè)于所述速凍箱的底部，所述液氮供應(yīng)裝置與所述液氮蒸發(fā)器連接，所述低溫風(fēng)機(jī)設(shè)于所述速凍箱內(nèi)且位于所述液氮蒸發(fā)器上方，所述低溫風(fēng)機(jī)用于循環(huán)所述速凍箱內(nèi)的空氣，所述真空泵與所述速凍箱連接。

說明書

技術(shù)領(lǐng)域

[0001]本申請(qǐng)涉及礦物加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種釩鈦磁鐵礦高效深度碎磨的方法和裝置。

背景技術(shù)

[0002]攀西釩鈦磁鐵礦資源豐富，在選礦破碎過程中主要采用傳統(tǒng)的“三段一閉路”破碎工藝將礦石破碎至15-20mm以下，在選礦作業(yè)中，磨礦能耗占了整個(gè)選礦工業(yè)的約80%，由于攀西釩鈦磁鐵礦中有用礦物與脈石礦物致密共生，在磨礦過程中解離難度大、能耗高。

[0003]因此，如何降低磨礦過程中各礦物的解離難度和磨礦能耗是本領(lǐng)域技術(shù)人員所需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

[0004]本申請(qǐng)的目的是提供一種釩鈦磁鐵礦高效深度碎磨的方法和裝置，用于解決磨礦過程中各礦物的解離難度大、能耗高的問題。

[0005]為解決上述技術(shù)問題，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N釩鈦磁鐵礦高效深度碎磨的方法，包括：

[0006]利用微波加熱裝置對(duì)待磨釩鈦磁鐵礦進(jìn)行加熱處理;

[0007]獲取溫差和真空水淬裝置的實(shí)際水溫，根據(jù)所述溫差和所述實(shí)際水溫得到目標(biāo)加熱溫度，判斷所述待磨釩鈦磁鐵礦的溫度是否達(dá)到所述目標(biāo)加熱溫度;其中，所述溫差為待磨釩鈦磁鐵礦溫度與真空水淬裝置中水溫的差值，且所述溫差能夠使所述待磨釩鈦磁鐵礦產(chǎn)生裂隙;

[0008]若所述待磨釩鈦磁鐵礦的溫度達(dá)到所述目標(biāo)加熱溫度，利用真空水淬裝置對(duì)加熱處理后的待磨釩鈦磁鐵礦進(jìn)行真空水淬降溫;

[0009]待磨釩鈦磁鐵礦降溫至常溫后，利用負(fù)壓循環(huán)液氮速凍裝置對(duì)常溫的待磨釩鈦磁鐵礦進(jìn)行降溫冷凍;

[0010]利用高壓輥磨機(jī)對(duì)降溫冷凍后的待磨釩鈦磁鐵礦進(jìn)行超細(xì)碎。

[0011]在一種可行的實(shí)施例中，所述利用高壓輥磨機(jī)對(duì)降溫冷凍后的待磨釩鈦磁鐵礦進(jìn)行超細(xì)碎之后，還包括：

[0012]將超細(xì)碎后的待磨釩鈦磁鐵礦打散后采用高頻振篩機(jī)進(jìn)行篩分，得到大于顆粒粒度2mm的篩上物和顆粒粒度小于2mm的篩下物，將顆粒粒度大于2mm的篩上物返回高壓輥磨機(jī)進(jìn)行循環(huán)輥壓破碎;

[0013]利用磨礦設(shè)備對(duì)顆粒粒度小于2mm的篩下物進(jìn)行磨礦解離。

[0014]在一種可行的實(shí)施例中，所述利用微波加熱裝置對(duì)待磨釩鈦磁鐵礦進(jìn)行加熱處理之前，還包括：

[0015]將釩鈦磁鐵礦原礦依次進(jìn)行粗碎、中碎和細(xì)碎，得到顆粒粒度小于15mm的待磨釩鈦磁鐵礦。

[0016]在一種可行的實(shí)施例中，所述將釩鈦磁鐵礦原礦依次進(jìn)行粗碎、中碎和細(xì)碎，得到顆粒粒度小于15mm的待磨釩鈦磁鐵礦，包括：

[0017]利用顎式破碎機(jī)或旋回破碎機(jī)對(duì)釩鈦磁鐵礦原礦進(jìn)行粗碎;

[0018]利用圓錐破碎機(jī)對(duì)粗碎后的釩鈦磁鐵礦原礦進(jìn)行中碎;

[0019]將中碎后的釩鈦磁鐵礦原礦進(jìn)行篩分，得到顆粒粒度小于15mm的篩下物和顆粒粒度大于15mm的篩上物;

[0020]利用細(xì)碎機(jī)對(duì)顆粒粒度大于15mm的篩上物進(jìn)行細(xì)碎，對(duì)細(xì)碎后的釩鈦磁鐵礦原礦進(jìn)行篩分，將顆粒粒度大于15mm的篩上物返回細(xì)碎機(jī)進(jìn)行循環(huán)細(xì)碎，收集顆粒粒度小于15mm的篩下物作為所述待磨釩鈦磁鐵礦。

[0021]在一種可行的實(shí)施例中，所述利用微波加熱裝置對(duì)待磨釩鈦磁鐵礦進(jìn)行加熱處理，包括：

[0022]調(diào)控所述微波加熱裝置的頻率、功率和照射時(shí)間，將所述待磨釩鈦磁鐵礦加熱至300-400℃。

[0023]在一種可行的實(shí)施例中，還包括：

[0024]記錄微波加熱裝置的加熱時(shí)間和加熱溫度、真空水淬裝置的真空水淬降溫時(shí)間和負(fù)壓循環(huán)液氮速凍裝置的降溫冷凍時(shí)間。

[0025]本申請(qǐng)還提供一種釩鈦磁鐵礦高效深度碎磨的裝置，應(yīng)用于所述的釩鈦磁鐵礦高效深度碎磨的方法，包括

[0026]微波加熱裝置，用于對(duì)待磨釩鈦磁鐵礦進(jìn)行加熱處理;

[0027]真空水淬裝置，用于對(duì)加熱處理后的待磨釩鈦磁鐵礦進(jìn)行真空水淬降溫;

[0028]負(fù)壓循環(huán)液氮速凍裝置，用于對(duì)常溫的待磨釩鈦磁鐵礦進(jìn)行降溫冷凍;

[0029]高壓輥磨機(jī)，用于對(duì)降溫冷凍后的待磨釩鈦磁鐵礦進(jìn)行超細(xì)碎。

[0030]在一種可行的實(shí)施例中，所述微波加熱裝置包括微波發(fā)生器、微波腔和微波局部屏蔽件，所述微波發(fā)生器通過波導(dǎo)管與所述微波腔連接，所述微波局部屏蔽件設(shè)于所述微波腔內(nèi)，所述微波局部屏蔽件用于控制微波的照射區(qū)域。

[0031]在一種可行的實(shí)施例中，所述微波腔內(nèi)設(shè)有測(cè)溫裝置和旋轉(zhuǎn)攪拌器，所述微波腔的側(cè)壁設(shè)有由金屬蜂窩板構(gòu)成的通風(fēng)窗。

[0032]在一種可行的實(shí)施例中，所述負(fù)壓循環(huán)液氮速凍裝置包括液氮供應(yīng)裝置、速凍箱、液氮蒸發(fā)器、低溫風(fēng)機(jī)和真空泵，所述液氮蒸發(fā)器設(shè)于所述速凍箱的底部，所述液氮供應(yīng)裝置與所述液氮蒸發(fā)器連接，所述低溫風(fēng)機(jī)設(shè)于所述速凍箱內(nèi)且位于所述液氮蒸發(fā)器上方，所述低溫風(fēng)機(jī)用于循環(huán)所述速凍箱內(nèi)的空氣，所述真空泵與所述速凍箱連接。

[0033]本申請(qǐng)所提供的一種釩鈦磁鐵礦高效深度碎磨的方法，包括：利用微波加熱裝置對(duì)待磨釩鈦磁鐵礦進(jìn)行加熱處理;獲取溫差和真空水淬裝置的實(shí)際水溫，根據(jù)溫差和實(shí)際水溫得到目標(biāo)加熱溫度，判斷待磨釩鈦磁鐵礦的溫度是否達(dá)到目標(biāo)加熱溫度;其中，溫差為待磨釩鈦磁鐵礦溫度與真空水淬裝置中水溫的差值，且溫差能夠使待磨釩鈦磁鐵礦產(chǎn)生裂隙;若待磨釩鈦磁鐵礦的溫度達(dá)到目標(biāo)加熱溫度，利用真空水淬裝置對(duì)加熱處理后的待磨釩鈦磁鐵礦進(jìn)行真空水淬降溫;待磨釩鈦磁鐵礦降溫至常溫后，利用負(fù)壓循環(huán)液氮速凍裝置對(duì)常溫的待磨釩鈦磁鐵礦進(jìn)行降溫冷凍;利用高壓輥磨機(jī)對(duì)降溫冷凍后的待磨釩鈦磁鐵礦進(jìn)行超細(xì)碎。對(duì)待磨釩鈦磁鐵礦依次進(jìn)行“微波加熱+真空水淬+液氮浸泡速凍+高壓輥磨超細(xì)碎”處理，微波加熱后使礦石內(nèi)部金屬礦物快速吸熱，增大金屬礦物與非金屬礦物之間的熱應(yīng)力差，能有效降低礦石的磨礦難度;然后經(jīng)真空水淬降溫在礦石內(nèi)部形成裂隙，并使水分子在負(fù)壓作用下進(jìn)入礦石內(nèi)部裂隙中，再通過液氮浸泡使礦石快速降溫冷凍，礦石內(nèi)部裂隙中的水變成冰后體積膨脹形成內(nèi)部膨脹壓力使內(nèi)部裂隙進(jìn)一步發(fā)育，再通過高壓輥磨的方式使礦石顆粒內(nèi)部裂隙再進(jìn)一步發(fā)育，降低礦石邦德功指數(shù)，同時(shí)也進(jìn)一步減小礦石顆粒粒度，從而降低磨礦過程中各礦物的解離難度和磨礦能耗，提高碎磨效率。

[0034]本申請(qǐng)所提供一種釩鈦磁鐵礦高效深度碎磨的裝置的有益效果與方法對(duì)應(yīng)，效果如上。

附圖說明

[0035]為了更清楚地說明本申請(qǐng)實(shí)施例，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖做簡(jiǎn)單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

[0036]圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種釩鈦磁鐵礦高效深度碎磨的方法的流程圖;

[0037]圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的另一種釩鈦磁鐵礦高效深度碎磨的方法的流程圖;

[0038]圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種釩鈦磁鐵礦高效深度碎磨的裝置的結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

[0039]下面將結(jié)合本申請(qǐng)實(shí)施例中的附圖，對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例?；诒旧暾?qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下，所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本申請(qǐng)保護(hù)范圍。

[0040]本申請(qǐng)的核心是提供一種釩鈦磁鐵礦高效深度碎磨的方法和裝置，用于從前端降低入磨產(chǎn)品粒度，同時(shí)用輔助措施降低金屬礦物和非金屬礦物的界面相互作用力，降低礦石的邦德功指數(shù)，降低磨礦過程中各礦物的解離難度和磨礦能耗。

[0041]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本申請(qǐng)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本申請(qǐng)作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

[0042]圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種釩鈦磁鐵礦高效深度碎磨的方法的流程圖，如圖1所示，釩鈦磁鐵礦高效深度碎磨的方法包括：

[0043]S10：利用微波加熱裝置對(duì)待磨釩鈦磁鐵礦進(jìn)行加熱處理。

[0044]S11：獲取溫差和真空水淬裝置的實(shí)際水溫，根據(jù)溫差和實(shí)際水溫得到目標(biāo)加熱溫度，判斷待磨釩鈦磁鐵礦的溫度是否達(dá)到目標(biāo)加熱溫度;其中，溫差為待磨釩鈦磁鐵礦溫度與真空水淬裝置中水溫的差值，且溫差能夠使待磨釩鈦磁鐵礦產(chǎn)生裂隙。

[0045]S12：若待磨釩鈦磁鐵礦的溫度達(dá)到目標(biāo)加熱溫度，利用真空水淬裝置對(duì)加熱處理后的待磨釩鈦磁鐵礦進(jìn)行真空水淬降溫。

[0046]S13：待磨釩鈦磁鐵礦降溫至常溫后，利用負(fù)壓循環(huán)液氮速凍裝置對(duì)常溫的待磨釩鈦磁鐵礦進(jìn)行降溫冷凍。

[0047]S14：利用高壓輥磨機(jī)對(duì)降溫冷凍后的待磨釩鈦磁鐵礦進(jìn)行超細(xì)碎。

[0048]在步驟S10之前還包括：將釩鈦磁鐵礦原礦依次進(jìn)行粗碎、中碎和細(xì)碎，得到顆粒粒度小于15mm的待磨釩鈦磁鐵礦，具體的，利用顎式破碎機(jī)或旋回破碎機(jī)對(duì)釩鈦磁鐵礦原礦進(jìn)行粗碎;利用圓錐破碎機(jī)對(duì)粗碎后的釩鈦磁鐵礦原礦進(jìn)行中碎;將中碎后的釩鈦磁鐵礦原礦進(jìn)行篩分，得到顆粒粒度小于15mm的篩下物和顆粒粒度大于15mm的篩上物;利用細(xì)碎機(jī)對(duì)顆粒粒度大于15mm的篩上物進(jìn)行細(xì)碎，對(duì)細(xì)碎后的釩鈦磁鐵礦原礦進(jìn)行篩分，將顆粒粒度大于15mm的篩上物返回細(xì)碎機(jī)進(jìn)行循環(huán)細(xì)碎，收集顆粒粒度小于15mm的篩下物作為所述待磨釩鈦磁鐵礦。其中，細(xì)碎機(jī)可以采用短頭型圓錐破碎機(jī)。粗碎是粉碎過程中的一個(gè)階段，它指的是將大塊物料通過機(jī)械力作用破碎成較小塊的過程;中碎是粉碎過程中的一個(gè)階段，它指的是將物料經(jīng)過第一階段破碎后，進(jìn)行的第二階段破碎;細(xì)碎是指將物料破碎到更細(xì)小粒度的過程，細(xì)碎機(jī)是一種專門用于細(xì)碎作業(yè)的設(shè)備，它能夠?qū)⑽锪掀扑榈捷^小的粒度，以滿足后續(xù)工藝的要求。

[0049]在步驟S10中，將經(jīng)過粗碎、中碎和細(xì)碎生產(chǎn)出的顆粒粒度小于15mm的待磨釩鈦磁鐵礦給入大功率的微波加熱裝置進(jìn)行快速加熱處理，具體的，可調(diào)控微波加熱裝置的頻率、功率和照射時(shí)間，將待磨釩鈦磁鐵礦加熱至目標(biāo)加熱溫度300-400℃。已有研究表明釩鈦磁鐵礦中的金屬礦物的吸波能力明顯高于非金屬礦物，因此，通過增大金屬礦物與非金屬礦物之間的熱應(yīng)力差，能有效降低礦石的磨礦難度。

[0050]在步驟S11中，溫差可以是根據(jù)多次試驗(yàn)確定的能夠使加熱后的釩鈦磁鐵礦在經(jīng)過快速降溫后發(fā)生裂隙的待磨釩鈦磁鐵礦溫度與真空水淬裝置中水溫的差值;根據(jù)溫差和真空水淬裝置的實(shí)際水溫便可確定待磨釩鈦磁鐵礦的目標(biāo)加熱溫度，從而可控制微波加熱裝置將待磨釩鈦磁鐵礦加熱至目標(biāo)加熱溫度，以盡可能保證真空水淬裝置對(duì)加熱處理后的待磨釩鈦磁鐵礦進(jìn)行真空水淬降溫后礦石內(nèi)部能夠形成裂隙。

[0051]在步驟S13中，將經(jīng)真空水淬降溫至常溫的待磨釩鈦磁鐵礦給入負(fù)壓循環(huán)液氮速凍裝置中，使礦石浸泡在液氮中快速降溫冷凍5-15min。

[0052]在步驟S14中，超細(xì)碎是一種讓材料達(dá)到更細(xì)小粒度的加工技術(shù)。

[0053]進(jìn)一步的，還包括：記錄微波加熱裝置的加熱時(shí)間和加熱溫度、真空水淬裝置的真空水淬降溫時(shí)間和負(fù)壓循環(huán)液氮速凍裝置的降溫冷凍時(shí)間，以便于后續(xù)分析和質(zhì)量控制。

[0054]本申請(qǐng)實(shí)施例所提供的一種釩鈦磁鐵礦高效深度碎磨的方法，包括：利用微波加熱裝置對(duì)待磨釩鈦磁鐵礦進(jìn)行加熱處理;獲取溫差和真空水淬裝置的實(shí)際水溫，根據(jù)溫差和實(shí)際水溫得到目標(biāo)加熱溫度，判斷待磨釩鈦磁鐵礦的溫度是否達(dá)到目標(biāo)加熱溫度;其中，溫差為待磨釩鈦磁鐵礦溫度與真空水淬裝置中水溫的差值，且溫差能夠使待磨釩鈦磁鐵礦產(chǎn)生裂隙;若待磨釩鈦磁鐵礦的溫度達(dá)到目標(biāo)加熱溫度，利用真空水淬裝置對(duì)加熱處理后的待磨釩鈦磁鐵礦進(jìn)行真空水淬降溫;待磨釩鈦磁鐵礦降溫至常溫后，利用負(fù)壓循環(huán)液氮速凍裝置對(duì)常溫的待磨釩鈦磁鐵礦進(jìn)行降溫冷凍;利用高壓輥磨機(jī)對(duì)降溫冷凍后的待磨釩鈦磁鐵礦進(jìn)行超細(xì)碎。對(duì)待磨釩鈦磁鐵礦依次進(jìn)行“微波加熱+真空水淬+液氮浸泡速凍+高壓輥磨超細(xì)碎”處理，微波加熱后使礦石內(nèi)部金屬礦快速吸熱，增大金屬礦物與非金屬礦物之間的熱應(yīng)力差，能有效降低礦石的磨礦難度;然后經(jīng)真空水淬降溫在礦石內(nèi)部形成裂隙，并使水分子在負(fù)壓作用下進(jìn)入礦石內(nèi)部裂隙中，再通過液氮浸泡使礦石快速降溫冷凍，礦石內(nèi)部裂隙中的水變成冰后體積膨脹形成內(nèi)部膨脹壓力使內(nèi)部裂隙進(jìn)一步發(fā)育，再通過高壓輥磨的方式使礦石顆粒內(nèi)部裂隙再進(jìn)一步發(fā)育，降低礦石邦德功指數(shù)，同時(shí)也進(jìn)一步減小礦石顆粒粒度，從而降低磨礦過程中各礦物解離難度和磨礦能耗，提高碎磨效率。

[0055]基于上述實(shí)施例，圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的另一種釩鈦磁鐵礦高效深度碎磨的方法的流程圖，如圖2所示，釩鈦磁鐵礦高效深度碎磨的方法包括：

[0056]S20:利用微波加熱裝置對(duì)待磨釩鈦磁鐵礦進(jìn)行加熱處理。

[0057]S21:獲取溫差和真空水淬裝置的實(shí)際水溫，根據(jù)溫差和實(shí)際水溫得到目標(biāo)加熱溫度，判斷待磨釩鈦磁鐵礦的溫度是否達(dá)到目標(biāo)加熱溫度;其中，溫差為待磨釩鈦磁鐵礦溫度與真空水淬裝置中水溫的差值，且溫差能夠使待磨釩鈦磁鐵礦產(chǎn)生裂隙。

[0058]S22: 若待磨釩鈦磁鐵礦的溫度達(dá)到目標(biāo)加熱溫度，利用真空水淬裝置對(duì)加熱處理后的待磨釩鈦磁鐵礦進(jìn)行真空水淬降溫。

[0059]S23:待磨釩鈦磁鐵礦降溫至常溫后，利用負(fù)壓循環(huán)液氮速凍裝置對(duì)常溫的待磨釩鈦磁鐵礦進(jìn)行降溫冷凍。

[0060]S24:利用高壓輥磨機(jī)對(duì)降溫冷凍后的待磨釩鈦磁鐵礦進(jìn)行超細(xì)碎。

[0061]S25:將超細(xì)碎后的待磨釩鈦磁鐵礦打散后采用高頻振篩機(jī)進(jìn)行篩分，得到顆粒粒度大于2mm的篩上物和顆粒粒度小于2mm的篩下物，將顆粒粒度大于2mm的篩上物返回高壓輥磨機(jī)進(jìn)行循環(huán)輥壓破碎。

[0062]S26:利用磨礦設(shè)備對(duì)顆粒粒度小于2mm的篩下物進(jìn)行磨礦解離。

[0063]由于步驟S20至S24在上一實(shí)施例中已作介紹，再此不在贅述。

[0064]在步驟S25中，將釩鈦磁鐵礦進(jìn)行超細(xì)碎，以達(dá)到更小的粒度，為后續(xù)的篩分和磨礦做準(zhǔn)備，由于超細(xì)碎后的礦石可能形成團(tuán)塊或聚集體，需要打散以便于篩分。利用高壓輥磨機(jī)通過高壓對(duì)礦石進(jìn)行碾壓，使其破碎，可以提高破碎效率，減少能耗。在步驟S26中，磨礦設(shè)備包括球磨機(jī)、棒磨機(jī)、自磨機(jī)和半自磨機(jī)等，其中，球磨機(jī)內(nèi)的鋼球或陶瓷球隨磨機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)礦石進(jìn)行沖擊和研磨，實(shí)現(xiàn)礦石的進(jìn)一步解離。

[0065]為更加直觀的了解待磨釩鈦磁鐵礦進(jìn)行“微波加熱+真空水淬+液氮浸泡速凍+高壓輥磨超細(xì)碎”處理后的效果，下面介紹幾組對(duì)照試驗(yàn)。

[0066]試驗(yàn)使用的釩鈦鐵精礦樣品其化學(xué)成分見下表1。

[0067]表1 釩鈦磁鐵礦原礦樣品化學(xué)成分分析結(jié)果/%

[0068]

[0069]試驗(yàn)1

[0070](1)將顆粒粒度小于15mm的待磨釩鈦磁鐵礦采用四分法平均分為等重的兩份。

[0071](2)將其中一份顆粒粒度小于15mm的待磨釩鈦磁鐵礦給入大功率脈沖的微波加熱裝置進(jìn)行快速加熱處理使礦石溫度升至300-320℃;其次將經(jīng)脈沖微波加熱后的礦石快速給入真空水淬裝置中進(jìn)行真空水淬降溫至常溫20-25℃;隨后，將經(jīng)真空水淬降溫至常溫的礦石給入負(fù)壓循環(huán)液氮速凍裝置中，使礦石浸泡在液氮中快速降溫冷凍5-7min;隨后，將經(jīng)液氮浸泡速凍后的礦石給入高壓輥磨機(jī)中進(jìn)行超細(xì)碎，將超細(xì)碎后的礦石打散后采用高頻振篩機(jī)進(jìn)行篩分，得到顆粒粒度大于2mm的篩上物和顆粒粒度小于2mm的篩下物，將篩上物返回高壓輥磨機(jī)中進(jìn)行循環(huán)輥壓破碎;最后，將經(jīng)破碎后的礦石(篩下物)給入球磨機(jī)中在磨礦濃度為67%的條件下進(jìn)行磨礦解離3min，得到磨礦產(chǎn)品A。

[0072](3)將另一份顆粒粒度小于15mm的待磨原礦采用破碎機(jī)破碎至2mm以下，再給入球磨機(jī)中在磨礦濃度為67%的條件下進(jìn)行磨礦解離3min，得到磨礦產(chǎn)品B。

[0073](4)分別使用篩孔尺寸為0.074mm的篩網(wǎng)對(duì)產(chǎn)品A和產(chǎn)品B進(jìn)行篩分，統(tǒng)計(jì)篩上大于0.074mm顆粒和篩下小于0.074mm顆粒的重量占比。

[0074]結(jié)果表明，產(chǎn)品A中小于0.074mm顆粒占比較產(chǎn)品B中提升了4.78個(gè)百分點(diǎn)。

[0075]試驗(yàn)2

[0076](1)將顆粒粒度小于15mm的待磨釩鈦磁鐵礦采用四分法平均分為等重的兩份。

[0077](2)將其中一份顆粒粒度小于15mm的待磨釩鈦磁鐵礦給入大功率脈沖的微波加熱裝置進(jìn)行快速加熱處理使礦石溫度升至340-360℃;其次將經(jīng)脈沖微波加熱后的礦石快速給入真空水淬裝置中進(jìn)行真空水淬降溫至常溫20-25℃;隨后，將經(jīng)真空水淬降溫至常溫的礦石給入負(fù)壓循環(huán)液氮速凍裝置中，使礦石浸泡在液氮中快速降溫冷凍9-11min;隨后，將經(jīng)液氮浸泡速凍后的礦石給入高壓輥磨機(jī)中進(jìn)行超細(xì)碎，將超細(xì)碎后的礦石打散后采用高頻振篩機(jī)進(jìn)行篩分，得到顆粒粒度大于2mm的篩上物和小于2mm的篩下物，將篩上物返回高壓輥磨機(jī)中進(jìn)行循環(huán)輥壓破碎;最后，將經(jīng)破碎后的礦石(篩下物)給入球磨機(jī)中在磨礦濃度為67%的條件下進(jìn)行磨礦解離5min，得到磨礦產(chǎn)品A。

[0078](3)將另一份顆粒粒度小于15mm的待磨釩鈦磁鐵礦采用破碎機(jī)破碎至2mm以下，再給入球磨機(jī)中在磨礦濃度為67%的條件下進(jìn)行磨礦解離5min，得到磨礦產(chǎn)品B。

[0079](4)分別使用篩孔尺寸為0.074mm的篩網(wǎng)對(duì)產(chǎn)品A和產(chǎn)品B進(jìn)行篩分，統(tǒng)計(jì)篩上大于0.074mm顆粒和篩下小于0.074mm顆粒的重量占比。

[0080]結(jié)果表明，產(chǎn)品A中小于0.074mm顆粒占比較產(chǎn)品B中提升了6.35個(gè)百分點(diǎn)。

[0081]試驗(yàn)3

[0082](1)將顆粒粒度小于15mm的待磨釩鈦磁鐵礦采用四分法平均分為等重的兩份。

[0083](2)將其中一份顆粒粒度小于15mm的待磨釩鈦磁鐵礦給入大功率脈沖的微波加熱裝置進(jìn)行快速加熱處理使礦石溫度升至380-400℃;其次將經(jīng)脈沖微波加熱后的礦石快速給入真空水淬裝置中進(jìn)行真空水淬降溫至常溫20-25℃;隨后，將經(jīng)真空水淬降溫至常溫的礦石給入負(fù)壓循環(huán)液氮速凍裝置中，使礦石浸泡在液氮中快速降溫冷凍14-15min;隨后，將經(jīng)液氮浸泡速凍后的礦石給入高壓輥磨機(jī)中進(jìn)行超細(xì)碎，將超細(xì)碎后的礦石打散后采用高頻振篩機(jī)進(jìn)行篩分，得到顆粒粒度大于2mm的篩上物和顆粒粒度小于2mm的篩下物，將篩上物返回高壓輥磨機(jī)中進(jìn)行循環(huán)輥壓破碎;最后，將經(jīng)破碎后的礦石(篩下物)給入球磨機(jī)中在磨礦濃度為67%的條件下進(jìn)行磨礦解離7min，得到磨礦產(chǎn)品A。

[0084](3)將另一份顆粒粒度小于15mm的待磨原礦采用破碎機(jī)破碎至2mm以下，再給入球磨機(jī)中在磨礦濃度為67%的條件下進(jìn)行磨礦解離7min，得到磨礦產(chǎn)品B。

[0085](4)分別使用篩孔尺寸為0.074mm的篩網(wǎng)對(duì)產(chǎn)品A和產(chǎn)品B進(jìn)行篩分，統(tǒng)計(jì)篩上大于0.074mm顆粒和篩下小于0.074mm顆粒的重量占比。

[0086]結(jié)果表明，產(chǎn)品A中小于0.074mm顆粒占比較產(chǎn)品B中提升了7.72個(gè)百分點(diǎn)。

[0087]基于上述實(shí)施例，圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種釩鈦磁鐵礦高效深度碎磨的裝置的結(jié)構(gòu)圖，如圖3所示，釩鈦磁鐵礦高效深度碎磨的裝置包括：

[0088]微波加熱裝置10，用于對(duì)待磨釩鈦磁鐵礦進(jìn)行加熱處理。

[0089]真空水淬裝置11，用于對(duì)加熱處理后的待磨釩鈦磁鐵礦進(jìn)行真空水淬降溫。

[0090]負(fù)壓循環(huán)液氮速凍裝置12，用于對(duì)常溫的待磨釩鈦磁鐵礦進(jìn)行降溫冷凍。

[0091]高壓輥磨機(jī)13，用于對(duì)降溫冷凍后的待磨釩鈦磁鐵礦進(jìn)行超細(xì)碎。

[0092]當(dāng)然，還可以包括分別與微波加熱裝置10、真空水淬裝置11、負(fù)壓循環(huán)液氮速凍裝置12和高壓輥磨機(jī)13連接的控制裝置，控制裝置用于執(zhí)行釩鈦磁鐵礦高效深度碎磨的方法中步驟。

[0093]微波加熱裝置包括微波發(fā)生器、微波腔和微波局部屏蔽件，微波發(fā)生器 通過波導(dǎo)管與微波腔連接，微波局部屏蔽件設(shè)于微波腔內(nèi)，微波局部屏蔽件用于控制微波的照射區(qū)域。在實(shí)際應(yīng)用中，微波發(fā)生器產(chǎn)生的微波經(jīng)過波導(dǎo)管進(jìn)入微波腔，然后在微波腔內(nèi)均勻分布，通過微波局部屏蔽件的控制，微波能量被精確地傳遞到需要加熱的礦石上，這種設(shè)計(jì)允許對(duì)礦石進(jìn)行定點(diǎn)或定向加熱，同時(shí)確保加熱過程的均勻性和可控性。進(jìn)一步的，微波腔內(nèi)設(shè)有測(cè)溫裝置和旋轉(zhuǎn)攪拌器，微波腔的側(cè)壁設(shè)有由金屬蜂窩板構(gòu)成的通風(fēng)窗。使用測(cè)溫裝置來監(jiān)測(cè)微波腔內(nèi)的溫度，確保加熱過程的可控性;使用旋轉(zhuǎn)攪拌器以確保微波能量在礦石中的均勻分布;使用金屬蜂窩板構(gòu)成的通風(fēng)窗或通風(fēng)墻，以確保在屏蔽微波的同時(shí)可使得微波腔內(nèi)外側(cè)氣流暢通。

[0094]負(fù)壓循環(huán)液氮速凍裝置包括液氮供應(yīng)裝置、速凍箱、液氮蒸發(fā)器、低溫風(fēng)機(jī)和真空泵，液氮蒸發(fā)器設(shè)于速凍箱的底部，液氮供應(yīng)裝置與液氮蒸發(fā)器連接，低溫風(fēng)機(jī)設(shè)于速凍箱內(nèi)且位于液氮蒸發(fā)器上方，低溫風(fēng)機(jī)用于循環(huán)速凍箱內(nèi)的空氣，真空泵與速凍箱連接。液氮供應(yīng)裝置包括液氮罐和輸送泵，輸送泵分別連接液氮罐和液氮蒸發(fā)器，液氮罐外置于速凍箱，用于儲(chǔ)存液態(tài)氮。速凍箱是裝置的核心部分，通常采用隔熱和保溫材料，內(nèi)部設(shè)有物料托架，物料放置在托架上進(jìn)行速凍。液氮蒸發(fā)器位于速凍箱的底部，用于氣化液氮，通過吸收周圍的熱量來實(shí)現(xiàn)冷凍效果。低溫風(fēng)機(jī)位于液氮蒸發(fā)器上方，用于循環(huán)速凍箱內(nèi)的空氣，提高熱交換效率。真空泵用于維持速凍箱內(nèi)的負(fù)壓環(huán)境，提高冷凍效率。

[0095]本申請(qǐng)實(shí)施例所提供的一種釩鈦磁鐵礦高效深度碎磨的裝置，包括：微波加熱裝置，用于對(duì)待磨釩鈦磁鐵礦進(jìn)行加熱處理;真空水淬裝置，用于對(duì)加熱處理后的待磨釩鈦磁鐵礦進(jìn)行真空水淬降溫;負(fù)壓循環(huán)液氮速凍裝置，用于對(duì)常溫的待磨釩鈦磁鐵礦進(jìn)行降溫冷凍;高壓輥磨機(jī)，用于對(duì)降溫冷凍后的待磨釩鈦磁鐵礦進(jìn)行超細(xì)碎。對(duì)待磨釩鈦磁鐵礦依次進(jìn)行“微波加熱+真空水淬+液氮浸泡速凍+高壓輥磨超細(xì)碎”處理，微波加熱后使礦石內(nèi)部金屬礦快速吸熱，增大金屬礦物與非金屬礦物之間的熱應(yīng)力差，能有效降低礦石的磨礦難度;然后經(jīng)真空水淬降溫在礦石內(nèi)部形成裂隙，并使水分子在負(fù)壓作用下進(jìn)入礦石內(nèi)部裂隙中，再通過液氮浸泡使礦石快速降溫冷凍，礦石內(nèi)部裂隙中的水變成冰后體積膨脹形成內(nèi)部膨脹壓力使內(nèi)部裂隙進(jìn)一步發(fā)育，再通過高壓輥磨的方式使礦石顆粒內(nèi)部裂隙再進(jìn)一步發(fā)育，降低礦石邦德功指數(shù)，同時(shí)也進(jìn)一步減小礦石顆粒粒度，從而降低磨礦過程中各礦物解離難度和磨礦能耗，提高碎磨效率。

[0096]以上對(duì)本申請(qǐng)所提供的一種釩鈦磁鐵礦高效深度碎磨的方法和裝置進(jìn)行了詳細(xì)介紹。說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。對(duì)于實(shí)施例公開的裝置而言，由于其與實(shí)施例公開的方法相對(duì)應(yīng)，所以描述的比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本申請(qǐng)?jiān)淼那疤嵯?，還可以對(duì)本申請(qǐng)進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本申請(qǐng)權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。

[0097]還需要說明的是，在本說明書中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

說明書附圖(3)