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一种基于断口特征判据的矿物解离系统


技术摘要:
本发明涉及一种基于断口特征判据的矿物解离系统,属于矿物分选技术领域,解决了现有解离设备无法精确控制矿物解离的粒度,粒度过粗会导致解离不充分、粒度过细会导致过粉碎消耗不必要的能量的问题。基于断口特征判据的矿物解离系统,包括集成设置的破碎系统、磨矿解离  全部
背景技术:
全球经济与科技的不断进步,工业领域对于矿产资源的需求逐渐增多,导致高品 位、易分选的优质矿产资源变得日益短缺,大量高连生体含量的低品质矿产资源的开发显 得尤为重要。矿物的解离程度与效率是决定低品质矿产资源精确分选的前提条件,也是提 高精矿产品回收率的关键所在。 矿物的解离通常包括破碎和磨矿(统称为粉碎)两个过程,要求粉碎后矿物颗粒粒 度均匀、选别适中,颗粒粒度过粗或过细都不利于分选效率的提高,粒度过粗会导致解离不 充分、粒度过细会导致过粉碎消耗不必要的能量。现有解离设备无法精确控制矿物解离的 粒度。 因此,急需提供一种能够精确控制矿物解离的粒度的解离系统和解离方法。
技术实现要素:
鉴于上述的分析,本发明旨在提供一种基于断口特征判据的矿物解离系统,用以 解决现有解离设备无法精确控制矿物解离的粒度,粒度过粗会导致解离不充分、粒度过细 会导致过粉碎消耗不必要的能量的问题。 本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的: 一方面,提供一种基于断口特征判据的矿物解离系统,包括集成设置的破碎系统、 磨矿解离系统、分级筛分系统、相机拍摄系统、图像处理与计算系统和矿石颗粒收集系统。 进一步地,基于断口特征判据的矿物解离系统还包括预先筛分系统。 进一步地,预先筛分系统与破碎系统采用水平并列布置方式; 磨矿解离系统设于预先筛分系统的下方,分级筛分系统位于磨矿解离系统下方。 进一步地,预先筛分系统与破碎系统通过皮带运输机连接。 进一步地,预先筛分系统的出料口位于磨矿解离系统的进料口的上方,磨矿解离 系统的出料口与分级筛分系统的进料口通过管道流槽连通。 进一步地,破碎系统包括鄂式破碎机、圆锥破碎机、辊式破碎机、冲击式破碎机的 一种。 进一步地,磨矿解离系统包括球磨机、棒磨机或自磨机中的一种。 进一步地,相机拍摄系统用于对粉碎解离后的矿石颗粒断口形貌特征进行拍照统 计。 进一步地,图像处理与计算系统用于对相机拍摄到的矿石颗粒断口形貌进行处理 分析,获取矿石颗粒的解离度大小。 另一方面,还提供一种基于断口特征判据的矿物解离方法,利用上述的基于断口 3 CN 111582161 A 说 明 书 2/13 页 特征判据的矿物解离系统,包括如下步骤: 步骤一:利用破碎系统对矿石颗粒进行破碎磨矿作业,将破碎磨矿后的矿石颗粒 送入磨矿解离系统进行研磨解离; 步骤二:将磨矿解离系统研磨解离后的矿石颗粒送入分级筛分系统,分级筛分系 统对送入的矿石颗粒进行分级筛分作业,并将小于筛孔尺寸的矿石颗粒送入相机拍摄系 统; 步骤三:相机拍摄系统对送入的矿石颗粒的断口形貌特征进行图像采集,并对采 集的矿石颗粒断口形貌特征图像进行预处理,将预处理后的矿石颗粒断口形貌图片传送至 图像处理与计算系统; 步骤四:图像处理与计算系统基于相机拍摄系统预处理后的矿石颗粒断口形貌图 片,获取矿石颗粒表面解离度。 进一步地,还包括步骤五:破碎与磨矿作业动态调整。 进一步地,破碎与磨矿作业动态调整为:根据解离度计算结果与最优解离度偏差 程度调整优化矿物粉碎过程中操作参数。 进一步地,操作参数包括破碎机与磨机设备的种类、颗粒粉碎粒度大小、磨矿介质 填充率与磨矿时间。 进一步地,在步骤一之前,还包括预先筛分步骤。 进一步地,预先筛分步骤为:将待解离的矿石送入预先筛分系统进行预先筛分作 业,将小于筛孔尺寸的矿石颗粒直接送入磨矿解离系统进行研磨解离,将大于等于筛孔尺 寸的矿石颗粒送入破碎系统中进行破碎磨矿作业。 进一步地,步骤二中,将大于等于筛孔尺寸的矿石颗粒送入磨矿解离系统进行二 次磨矿解离。 进一步地,步骤四中,图像处理与计算系统获取矿石颗粒表面解离度,包括如下步 骤: 步骤1:基于颗粒体积分形维数计算矿物颗粒筛下累计产率分布函数; 步骤2:基于颗粒表面分形维数计算颗粒比表面积函数; 步骤3:基于矿物颗粒筛下累计产率连续分布函数、颗粒比表面积函数计算颗粒解 离度。 进一步地,颗粒体积分形维数的计算公式为: 式中,r—颗粒粒径(mm);V(r<R)—是粒径小于R的颗粒累积体积;VT—颗粒的总体 积;λV—对所有粒级而言的上限值,数值上等于最大粒径rmax;D—颗粒体积分形维数;V(r<R)/ VT—粒径小于R的颗粒累积体积百分含量。 进一步地,矿物颗粒筛下累计产率连续分布函数为: 式中,yi(
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