CN104591574B - 生产尾矿微粉、干混砂浆和填充胶结料的设备及工艺 - Google Patents
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Abstract
生产尾矿微粉、干混砂浆和填充胶结料的设备，包括原料仓库，烘干系统，该烘干系统与第一分选系统相连，第一分选系统的中砂出口通往中砂库，细物料出口通向磨机，磨机连接于第二分选系统，第二分选系统的细砂出口通往细砂库，尾矿粉出口通向尾矿粉库；尾矿粉库、中砂库、细砂库和干混砂浆母料库连接第一活化系统，第一活化系统连通至干混砂浆成品库；尾矿粉库和充填胶结母料库连接第二活化系统，第二活化系统连通至填充胶结料成品库；尾矿粉库连接第三活化系统，该第三活化系统的出口连通至尾矿微粉成品库。还包括一种与上述设备对应的工艺，用于同时生产尾矿微粉、干混砂浆和填充胶结料。
Description
技术领域
本发明涉及一种将尾矿、废石再次利用的生产设备及工艺，具体的说是一种尾矿、废石生产尾矿微粉、干混砂浆和填充胶结料的设备及工艺。
背景技术
尾矿和废石都是工业生产过程中产生的废料，在现有的技术条件下，很难再进一步使用。由于缺少有效的利用方法，这些尾矿和废石多进行堆积处理，长此以往占用了大量的废料库，并且日积月累渗透到地下，对环境、地下水也会造成极大的污染和安全隐患。然而，这些尾矿和废石中往往含有可作其他用途的组分，是有待挖掘的宝藏。开发与利用长期搁置的大量尾矿、废石成为解决我国矿业当前资源充分利用和保护生态环境问题的重要途径。
现有的尾矿和废石主要作为非活性材料生产玻璃制品、耐火材料、陶瓷制品、无机人造大理石以及生产水泥熟料和墙体材料，在这些应用中，往往具有质量不稳定、成本过高、工艺繁琐、易产生二次污染等各种缺陷。特别在建筑材料的生产中，只有钙铝质尾矿能够较好地运用于水泥中作为混合材。但由于尾矿的化学成分和矿物组成变化范围较大，尾矿材料代替5%以下的水泥用作建筑材料最为适宜，其利用价值较低，这使尾矿真正的价值没能得到充分体现。另外，传统的干混砂浆和填充胶结料均通过独立的生产线生产，且需要成品骨料以及大量的母料作为原料，其原材料成本较高，且整个生产线的能耗高，生产成本也较高。由于尾矿、废石等废料中含有大量硅酸盐成分，其硬度较大，难以通过研磨形成微粉，给尾矿微粉的生产带来了困难。
发明内容
本发明提供了生产尾矿微粉、干混砂浆和填充胶结料的设备及工艺，其目的在于解决尾矿、废石的再利用的问题。
生产尾矿微粉、干混砂浆和填充胶结料的设备，包括原料仓库，该原料仓库连接于烘干系统的上游方向，该烘干系统的下游方向连接有第一分选系统，该第一分选系统设有中砂出口和细物料出口，其中中砂出口通往中砂库，细物料出口通向磨机，该磨机连接于第二分选系统，该第二分选系统设有细砂出口和尾矿粉出口，所述细砂出口通往细砂库，尾矿粉出口通向尾矿粉库；所述尾矿粉库、中砂库、细砂库和一储存有干混砂浆母料的干混砂浆母料库通过第一输送系统连接第一活化系统，该第一活化系统的出料口连通至干混砂浆成品库；所述尾矿粉库和一储存有充填胶结母料的充填胶结母料库通过第二输送系统连接第二活化系统，该第二活化系统的出料口连通至填充胶结料成品库；所述尾矿粉库通过第三输送系统连接第三活化系统，该第三活化系统的出口连通至尾矿微粉成品库。
进一步的，所述原料仓库包括废石中砂库和尾矿原料仓；该废石中砂库上游连接有废石制砂系统，该废石制砂系统包括给料机，与该给料机相连的制砂机，该制砂机的出料口连接有筛分设备，该筛分设备设有废石粗砂出口和废石中砂出口，其中废石粗砂出口通向制砂机的进料口，废石中砂出口连接于一洗砂机，该洗砂机与所述废石中砂库相连。
进一步的，所述第一分选系统为滚筒筛，所述第二分选系统为气流分选系统。
进一步的，所述磨机为节能磨，包括磨箱底座、设于磨箱底座上的磨箱、设于磨箱内的研磨体、带动磨箱振动的高频磨机振动器和低频磨机振动器以及控制系统，所述磨箱通过磨机弹性机构挂设于磨机外支架上，且该磨箱与磨箱底座之间设有磨机缓冲垫；该磨箱内设有竖直排布有若干层板，每块层板上均匀布设有下料口，且上层层板的下料口大于下层层板的下料口，每块层板上方的空间中均填充有研磨体。
进一步的，所述第一、第二和第三活化系统各包括一活化室以及连接于活化室的活化剂容器；其中第一、第二和第三活化系统中的活化剂容器分别为干混砂浆活化剂容器、充填胶结活化剂容器和尾矿微粉活化剂容器；所述活化室通过活化室弹性机构挂设于活化室外支架上，且该活化室通过活化室缓冲垫连接于活化室底座上，所述活化室上设有用于雾化活化剂的雾化装置和向活化室内输入微波的微波发射装置，所述活化剂容器通过雾化装置与活化室相连，活化室底部设有高频活化振动器和低频活化振动器。
进一步的，所述烘干系统和第一分选系统之间还连接有除铁磁选机。
生产尾矿微粉、干混砂浆和填充胶结料的工艺，其步骤如下：
（1）将废石制成废石中砂与尾矿共同进行烘干处理和除铁处理；
（2）经烘干、除铁处理后的废石中砂及尾矿由第一分选系统分选出中砂和细物料，其中中砂进入中砂库，细物料进入磨机进行研磨；
（3）所述细物料经研磨后由第二分选系统分选出细砂和尾矿粉，其中细砂进入细砂库，尾矿粉进入尾矿粉库；
（4）将中砂库中的中砂、细砂库中的细砂、尾矿粉库中的尾矿粉与干混砂浆母料作为混合物A共同加入活化系统中，该混合物A在微波的照射下吸附经雾化后的干混砂浆活化剂，得到干混砂浆成品；
（5）将细砂库中的细砂、尾矿粉库中的尾矿粉与充填胶结母料作为混合物B共同加入活化系统中，该混合物B在微波的照射下吸附经雾化后的充填胶结活化剂，得到填充胶结料成品；
（6）将尾矿粉库中的尾矿粉加入活化系统中，该尾矿粉受到微波的照射，吸附经雾化后的尾矿微粉活化剂，得到尾矿微粉成品；
（7）分别将步骤（4）、（5）、（6）中的干混砂浆成品、填充胶结料成品和尾矿微粉成品输出。
进一步的，废石通过废石制砂过程得到废石中砂的过程为，先将废石经制砂机破碎制砂，再进行筛分，其中废石粗砂重新进入制砂机中进行再次破碎，废石中砂经洗砂处理后得到废石中砂成品。
进一步的，所述步骤（2）中的细物料在高、低频叠加振动下进行分层研磨，步骤（4）、（5）、（6）中的混合物A、混合物B以及尾矿粉均在高、低频叠加振动下进行活化。
本发明集尾矿微粉、干混砂浆和填充胶结料的生产于一条生产线，最大限度地对尾矿和废石进行利用，既解决了尾矿、废石的利用难题，又降低了干混砂浆等建筑材料的生产成本，提高了生产效率，降低了能耗。本发明通过对尾矿、废石中的中砂、细砂进行分离处理，达到剔除硬度较大的硅酸盐成分的目的，使含有Ca、Mg等成分的物料能够被研磨成粒度较小的尾矿粉，将分离出的粒度较大的中砂、细砂作为骨料与尾矿微粉混合制得干混砂浆成品，同时还生产得到填充胶结料成品以及尾矿微粉成品，使尾矿和废石的全部成分都得到充分且合理地利用。本发明中通过节能磨，对物料进行高、低频叠加振动研磨，使研磨效率大大提升；在高、低频叠加振动状态下同时采用微波活化系统对混合物料进行活化处理，使物料能够均匀吸附活化剂，活化效果好，效率高；此外，该节能磨的磨箱与活化系统中的活化室，均采用挂式设计，通过改变受力方式，极大地降低了能耗。综上所述，本发明综合利用尾矿、废石进行多种产品的同时生产，设计合理，投资小，能耗低，效率高。
附图说明
图1为本发明的生产工艺流程框图。
图2为本发明的生产工艺流程图。
图3为本发明中所述节能磨的示意图。
图4为本发明中所述节能磨的磨箱内部结构的示意图。
图5为本发明中所述活化系统的示意图。
具体实施方式
本发明的具体实施方式如下：
参照图1和图2，生产尾矿微粉、干混砂浆和填充胶结料的设备，一振动给料机20与一制砂机21进料口相连，该制砂机21的出料口连接有振动筛22，该振动筛22设有废石粗砂出口和废石中砂出口，其中废石粗砂出口通向制砂机21的进料口，废石中砂出口连接于一洗砂机23，该洗砂机23与所述废石中砂库2相连。该废石中砂库2的出料口设有第一皮带计量秤100，尾矿料仓1的出料口设有第二皮带计量秤101，废石中砂库2和尾矿料仓1通过皮带输送装置30连接于回转式烘干机40的上游端，该回转式烘干机40通过沸腾炉41进行加热，该回转式烘干机40的下游端连接有除铁磁选机42，该除铁磁选机42与滚筒筛50相连，该滚筒筛50的中砂出口连接于中砂库10，细物料出口连接于细物料稳料仓11，该细物料稳料仓11出口通过与其相连的细物料计量装置102通向节能磨6的进料斗，该节能磨6的出料斗与气流分选系统相连，该气流分选系统包括引风机510、气流分选机511，与该气流分选机511相连的旋风收集器512以及该旋风收集器512相连的除尘器513。该气流分选系统中设有细砂出口和尾矿粉出口，所述细砂出口连接于细砂库12，尾矿粉出口至连接第一尾矿粉库13和第二尾矿粉库14。
参照图1和图2，所述第一尾矿粉库13和中砂库10、细砂库12以及一储存有干混砂浆母料的干混砂浆母料库150分别通过第一尾矿粉计量装置103、中砂计量装置104、细砂计量装置105和干混砂浆母料计量装置106连接至混合物A空气输送斜槽31，并通过第一提升机32连接至第一稳料仓16，该第一稳料仓16连接第一活化系统，该第一活化系统与干混砂浆成品库151相连。第二尾矿粉库14和一储存有充填胶结母料的充填胶结母料库170分别通过第二尾矿粉计量装置107和充填胶结母料计量装置108连接至混合物B空气输送斜槽33，并通过第二提升机34连接至第二稳料仓18，该第二稳料仓18连接第二活化系统，该第二活化系统与填充胶结料成品库171相连。第二尾矿粉库14同时通过尾矿粉输送皮带输送35及第三提升机36传送至第三稳料仓19，该第三稳料仓19通过其上设有的第三尾矿粉计量装置108连接于第三活化系统，第三活化系统连接至尾矿微粉成品库140。所述干混砂浆成品库151、填充胶结料成品库171和尾矿微粉成品库140均设有成品输出口，用于散装出厂；其中干混砂浆成品库151和填充胶结料成品库171还与一包装装置152相连，用于袋装出厂。
参照图1和图5，所述第一活化系统包括第一活化室70，干混砂浆活化剂容器71通过第一活化剂计量装置72连接于该第一活化室70。第二活化系统包括第二活化室80，充填胶结活化剂容器81通过第二活化剂计量装置82连接于该第二活化室80。第三活化系统包括第三活化室90，尾矿微粉活化剂容器91通过第三活化剂计量装置92连接于该第三活化室90。所述第一、第二、第三活化室70、80、90的结构相同，以第一活化室70为例，所述活化室70设有活化室进料口700和活化室出料口701，通过多个活化室弹簧机构730挂设于一活化室外支架73上，且该活化室70通过多个活化室缓冲垫740连接于活化室底座74上，该活化室70上设有用于雾化活化剂的雾化装置75和向活化室70内输入微波的微波发射装置76，该微波发射器76受控于控制器79。空压机790与所述雾化装置75通过第一气体管道750相连。活化室70底部设有高频活化振动器77和低频活化振动器78，可进行高、低频叠加振动。其中，所述高频活化振动器77为气动振动器，空压机790与该气动振动器通过第二气体管道751相连，且该气动振动器的输出气体通过回气管道770通回活化室70中，用于吹散活化室70中的物料。
参照图3和图4，所述节能磨6包括磨箱底座61、设于磨箱底座61上的磨箱60、带动磨箱60振动的高频磨机振动器62和低频磨机振动器63以及控制系统64。所述磨箱60上部设有进料斗600，下部设有出料斗601；该磨箱60通过多个磨机弹簧机构650挂设于磨机外支架65上，且该磨箱60与磨箱底座61之间设有多个磨机缓冲垫610；该磨箱60内设有竖直方向固定排布有若干层板66，每块层板66上均匀布设有下料口，且上层层板的下料口大于下层层板66的下料口，每块层板66上方的空间中均填充有研磨体67，最下层的层板66下方设有用于出料的出料斜板69。
参照图1和图2，生产尾矿微粉、干混砂浆和填充胶结料的工艺，其步骤如下：
（1）将废石中砂由废石制成。将废石经振动给料机20输入制砂机21中，经制砂机21破碎制砂，再通过振动筛22进行筛分，其中废石粗砂重新进入制砂机21中进行再次破碎，废石中砂经洗砂机23进行洗砂处理后得到废石中砂成品输入至废石中砂库2中。将废石中砂经第一皮带计量秤100称量，同时将尾矿料仓1中的尾矿经第二皮带计量秤101称量，将称量后的废石中砂与尾矿共同进入回转式烘干机40中，由沸腾炉41供热，进行烘干处理；烘干后，通过除铁磁选机42进行除铁。
（2）经烘干、除铁处理后的废石中砂及尾矿的混合原料由滚筒筛50分选出中砂和细物料，其中中砂进入中砂库10；细物料进入细物料稳料仓11，并经细物料计量装置102计量后输入节能磨6中，先经高频振动达到稳定，再在高、低频叠加振动下进行分层研磨。
（3）所述细物料经研磨后由气流分选系统分选出细砂和尾矿粉，其中细砂进入细砂库12，尾矿粉分成两部分分别进入第一尾矿粉库13和第二尾矿粉库14。
（4）将中砂库10中的中砂、细砂库12中的细砂、第一尾矿粉库13中的尾矿粉与干混砂浆母料按一定比例作为混合物A加入第一稳料仓16中，再输入第一活化室70中，同时向第一活化室70的雾化装置中通入一定量的干混砂浆活化剂。所述第一活化室70先经高频振动达到稳定，再在高、低频叠加振动下，使所述混合物A在微波的照射下吸附经雾化后的干混砂浆活化剂，得到干混砂浆成品存放于干混砂浆成品库151中。
（5）将经称量的细砂库12中的细砂、第二尾矿粉库14中的尾矿粉与充填胶结母料按一定比例作为混合物B共同加入第二稳料仓18中，再输入第二活化室80中，同时向第二活化室80的雾化装置中通入一定量的充填胶结活化剂。所述第二活化室80先经高频振动达到稳定，再在高、低频叠加振动下，使所述混合物B在微波的照射下吸附经雾化后的充填胶结活化剂，得到填充胶结料成品存放于充填胶结成品库171中。
（6）将经称量第二尾矿粉库14中的尾矿粉加入第三稳料仓19中，再输入第三活化室90中，同时向第三活化室90的雾化装置中通入一定量的尾矿微粉活化剂。所述第二活化室90先经高频振动达到稳定，再在高、低频叠加振动下，使所述尾矿粉受到微波的照射，在高、低频叠加振动下，吸附经雾化后的尾矿微粉活化剂，得到尾矿微粉成品存放于尾矿微粉成品库140中。
（7）分别将步骤（4）、（5）、（6）中的干混砂浆成品、填充胶结料成品和尾矿微粉成品散装出厂，同时也将（4）、（5）中的干混砂浆成品和填充胶结料成品通过包装装置152袋装出厂。
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
Claims (9)
1.生产尾矿微粉、干混砂浆和填充胶结料的设备，其特征在于：包括原料仓库，该原料仓库连接于烘干系统的上游方向，该烘干系统的下游方向连接有第一分选系统，该第一分选系统设有中砂出口和细物料出口，其中中砂出口通往中砂库，细物料出口通向磨机，该磨机连接于第二分选系统，该第二分选系统设有细砂出口和尾矿粉出口，所述细砂出口通往细砂库，尾矿粉出口通向尾矿粉库；所述尾矿粉库、中砂库、细砂库和一储存有干混砂浆母料的干混砂浆母料库通过第一输送系统连接第一活化系统，该第一活化系统的出料口连通至干混砂浆成品库；所述尾矿粉库和一储存有充填胶结母料的充填胶结母料库通过第二输送系统连接第二活化系统，该第二活化系统的出料口连通至填充胶结料成品库；所述尾矿粉库通过第三输送系统连接第三活化系统，该第三活化系统的出口连通至尾矿微粉成品库。
2.如权利要求1所述的生产尾矿微粉、干混砂浆和填充胶结料的设备，其特征在于：所述原料仓库包括废石中砂库和尾矿原料仓；该废石中砂库上游连接有废石制砂系统，该废石制砂系统包括给料机，与该给料机相连的制砂机，该制砂机的出料口连接有筛分设备，该筛分设备设有废石粗砂出口和废石中砂出口，其中废石粗砂出口通向制砂机的进料口，废石中砂出口连接于一洗砂机，该洗砂机与所述废石中砂库相连。
3.如权利要求1所述的生产尾矿微粉、干混砂浆和填充胶结料的设备，其特征在于：所述第一分选系统为滚筒筛，所述第二分选系统为气流分选系统。
4.如权利要求1所述的生产尾矿微粉、干混砂浆和填充胶结料的设备，其特征在于：所述磨机为节能磨，包括磨箱底座、设于磨箱底座上的磨箱、设于磨箱内的研磨体、带动磨箱振动的高频磨机振动器和低频磨机振动器以及控制系统，所述磨箱通过磨机弹性机构挂设于磨机外支架上，且该磨箱与磨箱底座之间设有磨机缓冲垫；该磨箱内设有竖直排布有若干层板，每块层板上均匀布设有下料口，且上层层板的下料口大于下层层板的下料口，每块层板上方的空间中均填充有研磨体。
5.如权利要求1所述的生产尾矿微粉、干混砂浆和填充胶结料的设备，其特征在于：所述第一、第二和第三活化系统各包括一活化室以及连接于活化室的活化剂容器；其中第一、第二和第三活化系统中的活化剂容器分别为干混砂浆活化剂容器、充填胶结活化剂容器和尾矿微粉活化剂容器；所述活化室通过活化室弹性机构挂设于活化室外支架上，且该活化室通过活化室缓冲垫连接于活化室底座上，所述活化室上设有用于雾化活化剂的雾化装置和向活化室内输入微波的微波发射装置，所述活化剂容器通过雾化装置与活化室相连，活化室底部设有高频活化振动器和低频活化振动器。
6.如权利要求1所述的生产尾矿微粉、干混砂浆和填充胶结料的设备，其特征在于：所述烘干系统和第一分选系统之间还连接有除铁磁选机。
7.生产尾矿微粉、干混砂浆和填充胶结料的工艺，其步骤如下：
(1)将废石制成废石中砂与尾矿共同进行烘干处理和除铁处理；
(2)经烘干、除铁处理后的废石中砂及尾矿由第一分选系统分选出中砂和细物料，其中中砂进入中砂库，细物料进入磨机进行研磨；
(3)所述细物料经研磨后由第二分选系统分选出细砂和尾矿粉，其中细砂进入细砂库，尾矿粉进入尾矿粉库；
(4)将中砂库中的中砂、细砂库中的细砂、尾矿粉库中的尾矿粉与干混砂浆母料作为混合物A共同加入活化系统中，该混合物A在微波的照射下吸附经雾化后的干混砂浆活化剂，得到干混砂浆成品；
(5)将细砂库中的细砂、尾矿粉库中的尾矿粉与充填胶结母料作为混合物B共同加入活化系统中，该混合物B在微波的照射下吸附经雾化后的充填胶结活化剂，得到填充胶结料成品；
(6)将尾矿粉库中的尾矿粉加入活化系统中，该尾矿粉受到微波的照射，吸附经雾化后的尾矿微粉活化剂，得到尾矿微粉成品；
(7)分别将步骤（4）、（5）、（6）中的干混砂浆成品、填充胶结料成品和尾矿微粉成品输出。
8.如权利要求7所述的生产尾矿微粉、干混砂浆和填充胶结料的工艺，其特征在于：废石通过废石制砂过程得到废石中砂的过程为，先将废石经制砂机破碎制砂，再进行筛分，其中废石粗砂重新进入制砂机中进行再次破碎，废石中砂经洗砂处理后得到废石中砂成品。
9.如权利要求7所述的生产尾矿微粉、干混砂浆和填充胶结料的工艺，其特征在于：所述步骤（2）中的细物料在高、低频叠加振动下进行分层研磨，步骤（4）、（5）、（6）中的混合物A、混合物B以及尾矿粉均在高、低频叠加振动下进行活化。
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