一种选择性磨矿设备及硅渣的提纯工艺制造技术

本发明专利技术提供一种选择性磨矿设备及硅渣的提纯工艺，选择性磨矿设备包括磨矿筒以及竖向设置于磨矿筒中间的主轴，主轴的顶端固定有托盘，托盘的上端面外周均匀固定有多块磨削刀，相邻两块磨削刀之间留有排料口；磨削刀上方的磨矿筒内壁上固定有一圈衬板。提纯工艺包括以下步骤：S1：将金属硅渣进行破碎处理；S2：将破碎料置于选择性磨矿设备中，驱动主轴转动，得到选择性磨矿粉磨料；S3：分级处理，得到分级料；S4：将分级料分别进行静电分选处理，获得硅金属和尾矿。本发明专利技术选择性磨矿设备可易于使硅渣物料中的金属硅与硅渣物料中的其它氧化物分离，整体效率高、效果好，硅渣的提纯工艺过程短、工艺简单、成本低。成本低。成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种选择性磨矿设备及硅渣的提纯工艺


[0001]本专利技术属于硅及硅渣循环利用
，尤其涉及一种选择性磨矿设备及硅渣的提纯工艺。

技术介绍

[0002]众所周知，在硅冶炼生产过程中，Al2O3、MgO和CaO只能部分还原，未还原的Al2O3、MgO和CaO与SiO2一起形成硅渣。此硅渣中含有10％以上的金属硅，如果有效地回收利用此部分金属硅，可以获得显著的经济效益。
[0003]现在虽然也存在相应的技术进行回收，如申请号为CN108726522 B的中国专利《一种有效提高硅金属回收率的硅渣电选方法》，该专利公开了一种处理含硅硅渣的方法，但该方法需添加药剂、需要加温、运营成本高、经济效益较差。因此，现在急需一种能从硅渣中回收金属硅的工艺简单、运营成本低的新方法。而在从硅渣中回收金属硅时，会涉及到采用磨矿设备，目前一般的磨矿设备结构复杂，设备成本高，且不易于实现金属硅与硅渣物料中其它杂质的分离。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是，克服以上
技术介绍
中提到的不足和缺陷，提供一种选择性磨矿设备及硅渣的提纯工艺，选择性磨矿设备可易于使硅渣物料中的金属硅与硅渣物料中的其它氧化物(杂质)分离，整体效率高、效果好，硅渣的提纯工艺过程短、工艺简单、成本低，最终产品中含硅量60％以上，而所得尾矿中硅含量不高于8％。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：
[0006]一种选择性磨矿设备，包括磨矿筒以及竖向设置于所述磨矿筒中间的主轴，所述主轴通过驱动装置驱动转动，所述主轴的顶端固定有托盘，所述托盘的上端面外周均匀固定有多块磨削刀，相邻两块磨削刀之间留有排料口；所述磨削刀上方的磨矿筒内壁上环绕固定有一圈衬板，所述衬板与磨削刀之间留有间隙。
[0007]进一步的，所述托盘为圆形的托盘，所述托盘的中间固定有与其同轴心的弧形凸起。
[0008]进一步的，所述托盘下方的磨矿筒内环绕主轴固定有倒锥形环形板一，所述倒锥形环形板一上端与磨矿筒内侧壁密封固定连接，下端与磨矿筒底板密封固定连接；所述主轴外设置有倒锥形环形板二，所述倒锥形环形板二上端与托盘底端密封固定连接，下端与主轴外侧壁密封固定连接；所述倒锥形环形板一内侧的磨矿筒底板上连通有出料管。
[0009]进一步的，所述磨削刀为三棱柱体，所述磨削刀两侧侧面宽度一致且均设置有刀刃，未设置刀刃的一侧侧面与托盘外侧面竖向对齐，设置有刀刃的两侧侧面朝内设置。
[0010]进一步的，所述驱动装置包括电机、减速机、轴承座，所述轴承座下端与磨矿筒底板固定连接，所述主轴下端与轴承座转动连接，所述电机、减速机位于磨矿筒下方，所述电机与减速机连接，所述减速机的输出轴贯穿磨矿筒底板并与轴承座转动连接。
[0011]进一步的，所述磨矿筒上端开口，所述磨矿筒上设置有防护罩，所述磨矿筒下端固定有支撑架。
[0012]作为一个总的专利技术构思，本专利技术还提供了一种硅渣的提纯工艺，包括以下步骤：
[0013]S1：将金属硅渣进行破碎处理，得到破碎料；
[0014]S2：将所述破碎料置于上述选择性磨矿设备的托盘中，驱动主轴转动，使托盘高速旋转，通过磨削刀将破碎料进行冲击磨削，部分破碎料相互强烈撞击和撞击衬板；破碎料经上述处理后，达到粒度要求的物料从排料口排出，得到选择性磨矿粉磨料；
[0015]S3：将所述选择性磨矿粉磨料进行分级处理，得到分级料；
[0016]S4：将所述分级料分别进行静电分选处理，分别获得硅金属和尾矿。
[0017]进一步的，所述步骤S1中，所述金属硅渣的硅含量为20％～55％。本专利技术中金属硅渣中含有金属硅，并含有氧化铁、氧化钙、氧化铝、氧化镁、氧化钠、氧化钾和氧化硅中的至少一种。
[0018]进一步的，所述步骤S1中，所述破碎料的粒径在30mm以下；所述步骤S2中，所述选择性磨矿粉磨料的粒径在5mm以下。
[0019]所述步骤S3中，分级处理后，得到粒度级为0.08～0.15mm、0.15～0.5mm、0.5～5mm的分级料，其中0.5～5mm粒度级分级料直接丢弃。在进行静电分选处理时，物料的窄级别入选有利于提高电选效率。静电分选，是借助物料在导电性能方面的差异，在高压电晕－静电复合电场中，利用电场力为主，辅之以其他力(重力和离心力)的作用来实现的，重力和离心力与物料的颗粒大小存在正比关系，物料粒度越接近，重力和离心力对电选的影响越小。由此，物料的窄级别入选可以显著提高静电分选过程中金属硅与杂质的分离效率。
[0020]进一步的，所述步骤S2中，所述托盘的转速为600～1000r/min。所述步骤S4中，所述静电分选的分选电压为30～60kV，转速为100～200r/min，电晕电极的数量为1～7根，静电极形状包括但不限于圆柱形、椭圆柱形、方柱形、三角柱形等，前分矿板的水平夹角为5
°
～30
°
，后分矿板的水平夹角为
‑
30
°
～
‑5°
。通过此分选电压和转速的设置，可以进一步提高金属硅渣中金属硅的回收效率。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0022]1、本专利技术选择性磨矿设备中，通过托盘外周的磨削刀与衬板配合，在托盘高速旋转下，待磨矿料即可被磨削刀冲击磨削以及矿料之间相互撞击，又可强烈撞击衬板，可使待磨矿料中的硬脆物料容易被磨细脱落，从而与其它物质区分，实现选择性磨矿，整体效率高、效果好。且本专利技术选择性磨矿设备整体结构简单，易于操作。
[0023]2、本专利技术采用选择性磨矿设备对硅渣物料进行选择性磨矿，通过磨削刀将物料进行冲击磨削，部分颗粒相互强烈撞击和撞击衬板，硅渣物料中的金属硅因为硬脆特性容易磨细脱落；而对于硅渣物料中的其它氧化物，冲击力对其粒度改变影响较低，粒度变化不会很大，从而实现硅渣的选择性磨矿。
[0024]3、本专利技术硅渣提纯工艺，通过利用金属硅渣中金属硅与其它杂质在摩氏硬度、导电率、比重等方面的差异，将金属硅渣进行破碎、选择性磨矿和分级，然后对各分级料分别进行静电分选，可以实现硅金属与其他杂质的有效分离，从而获得优质高价的硅产品，含硅量60％以上，满足配矿回炉的要求，且最后所得的尾渣中的含硅量不高于8％，达到行业先进水平。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1是选择性磨矿设备的内部结构示意图；
[0027]图2是磨矿筒的俯视图；
[0028]图3是本专利技术硅渣提纯工艺的工艺流程图。
[0029]图例说明：
[0030]1、磨矿筒；2、主轴；3、驱动装置；31、电机；32、减速机；33、轴承座；4、托盘；5、磨削本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种选择性磨矿设备，其特征在于，包括磨矿筒(1)以及竖向设置于所述磨矿筒(1)中间的主轴(2)，所述主轴(2)通过驱动装置(3)驱动转动，所述主轴(2)的顶端固定有托盘(4)，所述托盘(4)的上端面外周均匀固定有多块磨削刀(5)，相邻两块磨削刀(5)之间留有排料口(6)；所述磨削刀(5)上方的磨矿筒(1)内壁上环绕固定有一圈衬板(7)，所述衬板(7)与磨削刀(5)之间留有间隙。2.根据权利要求1所述的选择性磨矿设备，其特征在于，所述托盘(4)为圆形的托盘，所述托盘(4)的中间固定有与其同轴心的弧形凸起(8)。3.根据权利要求1所述的选择性磨矿设备，其特征在于，所述托盘(4)下方的磨矿筒(1)内环绕主轴(2)固定有倒锥形环形板一(9)，所述倒锥形环形板一(9)上端与磨矿筒(1)内侧壁密封固定连接，下端与磨矿筒(1)底板密封固定连接；所述主轴(2)外设置有倒锥形环形板二(10)，所述倒锥形环形板二(10)上端与托盘(4)底端密封固定连接，下端与主轴(2)外侧壁密封固定连接；所述倒锥形环形板一(9)内侧的磨矿筒(1)底板上连通有出料管(11)。4.根据权利要求1～3中任一项所述的选择性磨矿设备，其特征在于，所述磨削刀(5)为三棱柱体，所述磨削刀(5)两侧侧面宽度一致且均设置有刀刃，未设置刀刃的一侧侧面与托盘(4)外侧面竖向对齐，设置有刀刃的两侧侧面朝内设置。5.根据权利要求1～3中任一项所述的选择性磨矿设备，其特征在于，所述驱动装置(3)包括电机(31)、减速机(32)、轴承座(33)，所述轴承座(33)下端与磨矿筒(1)底板固定连接，所述主轴(2)下端与轴承座(...

【专利技术属性】
技术研发人员：马崇振，廖乾，张建文，刘洋，梁汉，张华，张胜广，
申请(专利权)人：长沙矿冶研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：