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技术专利介绍

  发表日期:2007年4月15日      作者:丁大武     【编辑录入:smxhwg

 

发明名称:  干燥、破碎、揭棉、分选一体化石棉选矿工艺

 

申请人:    丁大武

 

身份证号码: 320104194011250413

 

发明人:    丁大武

 

申请号:(发明专利)200610086160.8

       (实用新型专利)200620077098.1

 

地址;       南京秦淮区扇骨里32-101

 

邮政编码:   210001

联系电话:   025-84585881

Email:       dings_f@yahoo.com.cn

 

 

 

 

 

 

 

 

说 明 书

 


干燥、破碎、揭棉、分选一体化石棉选矿新工艺

 

技术领域

本发明是一种用于工业生产方面中石棉选矿的新工艺、新技术,属于石棉选矿方法的技术领域。

 

背景技术

目前国内、外石棉选矿均采用传统的分段的工艺路线,即:干燥—破碎—揭棉—分选(吸棉)—分级—净化工艺。其中的干燥部分,国内一般多采用自然干燥,少数也有采用回转窑或气流干燥等设备;破碎有初碎、中、细碎;主要设备为颚式破碎机、反击式破碎机、锤式破碎机、圆锥破碎机等;揭棉设备有笼式破碎机、立式粉碎机或开棉机等;分选工艺多采用平面旋回筛加吸棉系统以及空气分选机等设备。老工艺该部分的工艺路线长、设备多、投资大、生产效率低。如国内青海芒崖石棉矿、祁连石棉矿、四川新康石棉矿、新疆和甘肃各石棉矿等均采用传统的分段、分别破碎、开棉、分选工艺。

 

发明内容

技术问题:本发明的目的是提供一种干燥、破碎、揭棉、分选一体化石棉选矿工艺,该方法简化了石棉选矿的整体工艺,减少了设备和投资,节约能耗和成本,大大提高了生产效率和经济效益。

技术方案:本发明的一体化新工艺依托环柱型粉碎、分选机将传统的干燥、破碎、揭棉、分选等四段工序(四种以上设备)一体化,从而大大地简化了工艺,减少了设备和基建投资,节约能耗和成本,大大提高了生产效率和经济效益。

具体的工艺方法为;

长棉系统:(含水率≥25%

1. 提取石棉纤维:矿石半成品预热、干燥、粉碎、揭棉、分选在环柱型粉碎、分选机中一体化处理,(环柱型粉碎、分选机能满足该操作工艺要求)提取石棉纤维后进入下一工序;

2. 分级:用六角筛或平面筛将石棉纤维按长度分级;  

3. 净化: 分级后的石棉含一定的粉尘和杂质,用净化机,园筒筛和平面筛除尘、除砂等杂质;     

4. 产品检验、包装: 用标准检验筛检验合格后包装。

短棉系统:(已干燥矿石,一般含水率<5 %

1.强磁选: 根据矿石与围岩磁性的差异,用强磁选机选出大半不含棉的夹石、围岩;         

2.粉碎、揭棉、分选: 采用环柱型粉碎机进行加工,一体化处理;

3.分级、 净化:用六角筛、平面筛将石棉按长度分级,分级后的石棉含一定的粉尘和杂质,用净化机、园筒筛和平面筛除尘、除砂等杂质;

4. 产品检验、包装: 用标准检验筛检验合格后包装。

工艺流程中,分开排放粗石粒、中砂和微粉,便于回收、综合利用。                          

这样,本工艺只用几套环柱型粉碎、分选机就可以代替老工艺中几十套设备 ,其效益是非常明显的,本工艺具有以下特点。

a.环柱型粉碎、分选机设备,是本工艺的核心;

b.石棉纤维在粉碎、揭离过程中及时分选,保护了原有的纤维长度,提高了

产品价值;

c.充分利用热能,沸腾炉、导热油锅炉的热效益很高,连烟气都当作热风进

行充分利用;

d.采用强磁分选机处理中矿,富集中矿石的品位,减少处理量;有可能时综

合利用矿石中富集的金属、稀有金属;

e尾砂、尾粉分别排放,也是创新。尾砂是镁硅酸盐,是生产金属镁、镁盐、

多孔硅的良好原料;尾粉中含大量≤0.5mm的石棉短纤维,可以直接做保温粉刷材料,也可以经过超细加工生产微米级或纳米级保温隔热材料(与石膏等胶凝材料结合使用)。这有利于资源的综合利用;实现整个生产中零排放,有利于环境保护。

有益效果:该创新工艺是国内外石棉选矿行业中是个空白,世界领先。

1、采用的环柱型粉碎、分选机是本工艺的关键。该设备综合了Mps立磨,悬辊式(雷蒙)磨、辊压磨、轮碾机、德国的彼得(Petter-Mills)磨、俄罗斯的EM型磨煤机、开棉机及风选机等设备的功能自行设计创新式的集干燥、粉碎、揭棉、分选等功能于一体的新型环柱型粉碎、分选机,大大简化了工艺,减少设备和基建投资,节能、增效。

2、综合利用能源:采用热效率高的沸腾式热风炉、换热器;充分利用烟气余热,进行予热、,使热效率达到较高的水平。

3、石棉纤维在粉碎,揭离过程中即时分选,保护原有的纤维长度,提高了产品价值。

4、采用高磁分选机,处理中矿,富集二次粉碎矿石的品位,减少处理量,提高石棉回收率;各矿区矿石、各地段矿石可能有差异,可有不同的方法;也可能富集某些金属、稀有金属,以便回收利用。

5、对尾砂、尾粉分开排放,也是个创新;尾砂主要是镁硅酸盐,是生产金属镁、氯化镁和多孔硅(SiO2)的良好原料;尾粉中含大量≤VI级的短纤维石棉,可超细深加工生产微米级或纳米级保温、隔热材料(保温涂料);这样极有利于资源的综合利用,实施生产过程中零排放,有利于环境保护。

6、燃煤过程中可增添CaCO3以利脱硫,减少大气污染;高钙煤渣是很好的水泥混合材,是水泥厂、道路或建筑工程可以利用的辅助原料。

本发明的工艺有干燥、粉碎、揭棉、分选石棉及类似的矿物原料于一体的功能;不仅可用于潮湿地区的选矿,也可用干旱地区的石棉选矿(不需热风系统、能耗、投入更少);该工艺、也可以推广至其它行业:如水泥生料粉磨、熟料粉磨工艺;电厂磨煤工艺;矿渣(水渣)的粉磨工艺;高岭土(含瓷石)、石英砂、红铁矿石等矿物原料的干燥和磨细,特别适用于中、高硬度、高白度的矿物原料如水泥熟料、石英砂(硅石)、钢玉、金红石、铁矿石及钢渣等材料的磨细、深加工,应用范围宽广。

总之,本项目各种关键技术的完满实施,多种创新思路不仅有很大的经济效益,而且对资源充分利用,节能及环境意义也是前所未有的。

 

具体实施方式

采用设备:供热、预热采用热效益高的沸腾炉导热油锅炉,其高温烟气用作热风输入环柱式粉碎机进行矿石干燥,锅炉上安装一中、低温导热油连续炒锅;热矿石半成品经过环柱式粉碎机就可以破碎、揭棉。同时热咽气一边干燥石棉、一边将离解了的纤维吹出粉碎机,进入降棉筒,后面的石棉的分级、净化、检验、包装等采用的设备,新老工艺类似。环柱式粉碎机排出大量的中矿经过强磁分选机又分出大量的尾砂,经过检验达不到品位则作废石排除;选出的含棉中矿与长棉系统净化下来的砂、短棉及粉尘一道送进小型的环柱式粉碎机,提取短棉后,石棉的分级、净化、检验、包装同传统设备。

 

如石棉矿区半成品含水量<25%,则可减掉搅拌式烘干机,如含水量∠5% (干旱或半干旱地区多自然干燥)更可以减掉热风系统,工艺更简化,投资、能耗更低,效率更高。

1、年产三万吨的石棉选厂初步预算:(祁连石棉矿)

矿山提供半成品原料,含棉率(16级)12%,含水量30%,经计算:选矿年处理半成品原料38万吨;选用环柱型粉碎、分选机Ф3000两台,Ф1800一台,配套热风炉等二套。设备总投资:800万元,加上土建、供电、运输总投入1500万元;生产成本900/吨(其中半成品300/吨,煤耗120元,电耗90元,包装60元,工资130元,维修30元,矿区内运输80元,车间管理费,55元,其它35元等。),企业管理费180元,平均售价1550/吨,税收150元,总利润960万元,不到两年即可收回全部投入。对比:现祁连石棉矿将半成品运至县城选厂,凉晒后选棉,光运输含水半成品的运费每吨摊800元,若售价2000/吨,则企业仅获微利。

2、代替水泥工业中的熟料磨

Ф3×9m球磨机,装机容量1000KW,小时产量40吨,电耗25/吨,(未考虑辅助传动装置所耗电量)钢耗平均750g/t,用环球(柱)系列磨粉机,同样产量、细度、能耗为17/吨,钢耗170 g/t,对比环球(柱)磨机:投资少、占地面积小、燥音低、熟料不需冷却,直接入磨,循环热风可转到旋窑中喷煤再利用,降低煤耗;操作维修方便;节能(煤、电)、节钢,因此应大力在水泥工业中推广。如用在年产100万吨的水泥厂,每年节电800万度,节钢580吨,煤1万吨,总价1070万元,每年节约的生产成本可以购买近10台的磨机。

3、建筑石膏的生产

类似于德国的彼得磨(Petter-Mills)工艺,可以使二水石膏脱水、粉磨一体化,即在我们开发的另一系列环球型磨机中,通入高温热空气(500600℃),边粉磨,边脱水,使二水石膏转化为半水建筑石膏。该工艺效率高,能耗低,是当前石膏深加工中一种先进工艺。但对设备和材质的要求很高,国内尚处中试阶段。本发明的专利设备将在建筑石膏的生产中发挥重要作用。

 

实用新型名称:环柱式粉碎、分选机

申请人:      丁大武

身份证号码:  320104194011250413

发明人:      丁大武

地址;        南京秦淮区扇骨里32-101

邮政编码:    210001

联系电话:    025-84585881

Email:        dings_f@yahoo.com.cn


 
 
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