一种矿石加工除尘工艺的制作方法

本发明涉及一种除尘工艺，具体为一种矿石加工中粉尘处理工艺。

背景技术：

粉尘是工业生产尤其是矿石加工中常见的一种污染物。粉尘不但带来矿物的损失，而且带来严重的环境污染。采矿及加工过程中使得周边的土壤及大气受到严重的污染，粉尘还可能进入水体中造成水体污染，造成了整个生态环境的破坏。产生大量的粉尘飘散在空气中，不但造成了环境污染还会引起人类呼吸系统等疾病。在开采、破碎、筛分、输送等加工生产现场，粉尘首先对工人的身体健康造成严重的损害，其次对加工区域周边的环境造成影响。为了治理矿石加工过程中产生的粉尘，现已开发出多种工艺去除粉尘。

cn202527036u公开了一种应用于矿石加工的粉尘过滤装置，吸尘装置将作业范围内的扬尘吸入过滤腔室内部，喷水管和喷雾装置同时喷射水雾，弥散开来的水雾捕捉并且吸附粉尘颗粒，最终，吸附有粉尘的水份在地面汇集在一起，通过排水道和导水管引导至另外的滤渣装置中进行滤渣处理。

cn108771934a公开了一种矿石脱硫除尘工艺，其中冶炼废气先经过燃烧炉二次燃烧，降低为燃烧完全的含碳量，然后通过喷淋塔一、喷淋塔二依次喷淋沉淀，去除其中的粉尘和大颗粒杂物，随后进入脱硫机构，通过化学试剂进行脱硫处理，设置有个独立腔室，可根据需要填充相同或不同的试剂，并将废气通入其中一个腔室或依次连续通入多个腔室，连续处理，最后通过吸附材料进行吸附处理。

但上述工艺在矿石加工除尘方面均有不同程度的缺陷，部分工艺在除尘的过程中需要使用喷淋水或吸收液进行净化，虽然对除尘具有一定效果，但是处理过程中又产生了含有粉尘的污水或废液，污染了水源和环境。部分工艺设备复杂，占地面积大，无法实现针对矿石加工过程中各粉尘释放点的针对性的除尘且除尘效果也不理想。部分工艺在除尘过程中能耗较大，消耗了大量能源且分离的粉尘无法实现资源再利用。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供了一种矿石加工除尘工艺，该工艺利用改进的矿石加工除尘系统回收利用矿石加工过程中产生的粉尘，将回收的粉尘进一步加以利用，除尘率高且没有可造成环境污染的二次污染排放，实现了环境治理和资源有效利用。

采用本发明的除尘工艺，能提高矿石加工过程的除尘效率，减小粉尘对设备的磨损，高效除尘且无二次污染物排放，有效利用回收的粉尘且除尘系统便于移动，应用场合十分广泛，可针对矿石加工过程中各环节进行有效除尘。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种矿石加工除尘工艺，利用矿石加工除尘系统对矿石加工过程中产生的粉尘回收利用，将矿石加工除尘系统移动至粉尘排放源附近，将除尘系统的进气口18朝向粉尘排放源，开启第一风机9，含尘气体在第一风机9的作用下引入矿石加工除尘系统；含尘气体依次通过除尘均流杆机构、旋风除尘管机构、过滤网机构、吸附除尘机构后从出气口19排出；含尘气体首先冲击除尘均流杆机构，含尘气体冲击除尘均流杆机构时，气体中较大颗粒的粉尘与除尘均流杆2撞击，经过多次撞击后速度减慢而脱离气流落入下方的第一集尘斗28中；含尘气流随后进入旋风除尘管机构，所述旋风除尘管机构包括紧密排列于截面为圆形的壳体1内的多根旋风除尘管3，各旋风除尘管3之间的空隙在入口处由盖板43封闭，含尘气流经过旋风除尘管机构后形成了顺时针旋转的气流；旋风除尘管3内壁上设有若干一端翘起，一端固定的除尘片4；含尘气流离开旋风除尘管机构进入过滤网机构，过滤网机构包括三层依次布置的第一滤网7-1，第二滤网7-2，第三滤网7-3，滤网外周为环形磁铁6，各磁铁均为同性磁铁，环形磁铁6与滑轨44滑动配合，含尘气流进入过滤网机构后，过滤网截留的粉尘通过壳体1底部的第一通孔41落入第二集尘斗31内；经过滤网机构的净化气流在旋风叶片11的作用下继续旋转流动进入吸附除尘机构，吸附除尘机构包括围绕外壳1的旋流管12，旋流管12是截面为半圆形的螺旋管，内部充填有吸附剂，壳体1与螺旋管12接触的相应位置开设有若干第二通孔42供气流进入；净化气流离开吸附除尘机构后夹带着残余粉尘进入壳体出气口附近的集尘腔16，集尘腔靠近壳体1底部位置开设有第三通孔21，残余粉尘通过第三通孔21进入第三集尘斗22；第一集尘斗28，第二集尘斗31和第三集尘斗22内的粉尘进入总集尘斗35后进入压缩机，向压缩机的压缩腔36内注入粘结剂，粉尘和粘结剂经过压缩后得到粉尘块。

进一步的，第一滤网左侧固定设有第一挡圈5，防止第一滤网7-1向左侧移动，第三滤网7-3右侧固定设有第二挡圈8，防止第二挡圈8向右侧移动。

进一步的，第一通孔41为进口小出口大的轴向截面为梯形的孔结构。

进一步的，第二集尘斗31内部设有挡风板32，其一端固定在远离进气口18方向上的第二集尘斗31内壁上方，另一自由端较水平面向下倾斜15°。

进一步的，旋流管12的起始端121和结束端122呈渐缩式连接以便于气流的流入和流出。

进一步的，螺旋管12与壳体1外壁接触的部位设有隔网13，可防止吸附剂泄漏并允许气流进入。

进一步的，出气口19处在第二风机支撑架上安装有轴流风机15，将大部分旋流风变为轴流风离开除尘系统。

进一步的，除尘均流杆为直径1-2厘米的杆状结构，垂直间距为2-5厘米，水平间距为3-5厘米。

进一步的，旋风除尘管的入口和出口在横截面上的投影具有角度α的偏移，α可为15°-45°，每根旋风除尘管是同时顺时针或逆时针略微扭曲的。

进一步的，除尘片的形状可以是水滴形或扇形。

进一步的，滤网材质为不锈钢丝、合成纤维、无纺布。

进一步的，旋风除尘管的数量可以调节，可增加中心旋风除尘管的直径同时减小外围旋风除尘管的直径，增加外围旋风除尘管的数量，可以提高总的流动面积。

进一步的，进气口也可直接与矿石加工装置的粉尘排放口相连，例如同矿石破碎机或矿石输送机的粉尘排放口直接相连，此时可以降低第一风机的运行功率，节约能耗。

进一步的，壳体的材质可以是不锈钢或玻璃钢。

进一步的，第一风机支撑架的支撑杆的数量以及旋风叶片的数量为3-8片。

进一步的，所使用的粘结剂包括有机粘结剂和无机粘结剂，例如沥青、淀粉、草酸、硼酸、硅酸钙水泥、粘土、高岭土等。

进一步的，本发明的除尘工艺可通过改变风机的运转方向进而改变气流方向推动滤网运动，进而使得滤网震动抖落附着的粉尘实现再生。

本发明的矿石加工除尘工艺具有以下优势：

1、本发明的矿石加工除尘工艺除尘效率高，除尘过程中没有污染物产生，不会造成环境的二次污染。

2、本发明的矿石加工除尘工艺中，气流通过除尘均流杆机构后可有效分离大颗粒粉尘，减少对后续设备的冲击，获得平稳的气流。

3、本发明的矿石加工除尘工艺中，气流通过旋风除尘管机构后不但能获得旋转的气流还能进一步去除粉尘，旋转气流可有效的对下游的滤网进行再生。

4、滤网外周为环形磁铁，各磁铁均为同性，利用同性相斥原理，震动的滤网依靠惯性作用使得聚集在滤网上的粉尘被抖落，免去了常规的刮刀或脉冲气等再生装置。

5、设置吸附除尘机构，尤其是旋流管结构，极大的提高了气流和吸附剂的接触并降低了压降损失。

6、本发明的矿石加工除尘工艺进一步利用了收集的粉尘，将粉尘压制成粉尘块，方便后续的运输和加工，可用于建筑材料、矿石加工原料等，实现了废物利用，有效利用了矿石资源。

7、本发明的矿石加工除尘工艺应用范围广，适应性强，可通过移动矿石加工除尘系统而对矿石加工各环节产生的粉尘进行有效的回收。

附图说明

图1本发明矿石加工除尘工艺所采用的除尘系统结构示意图

图2图1中a处侧视图

图3图1中b处侧视图

图4图1中c处侧视图

图5图1中d处侧视图

图6图1中e处侧视图

图7图1中总集尘斗另一实施方式示意图

图8图1中旋风除尘管机构另一实施方式示意图

主要附图标记说明：

图中，壳体1，除尘均流杆2，旋风除尘管3，旋风除尘管入口3-1，旋风除尘管出口3-2，除尘片4，第一挡圈5，磁铁6，第一滤网7-1，第二滤网7-2，第三滤网7-3，第二挡圈8，第一风机9，第一风机支撑架10，旋风叶片11，旋流管12，起始端121，结束端122，隔网13，吸附剂14，轴流风机15，集尘腔16，弯折部17，进气口18，出气口19，第二风机支撑架20，第三通孔21，第三集尘斗22，第三卸灰阀23，第三输送管24，垂直支架25，水平支架26，滚轮27，第一集尘斗28，第一卸灰阀29，第一输送管30，第二集尘斗31，挡风板32，第二卸灰阀33，第二输送管34，总集尘斗35，压缩腔36，压缩块37，液压杆38，总集尘斗支撑杆39，压缩机支撑杆40，第一通孔41，第二通孔42，盖板43，滑轨44，折页45，出料挡板46，挡板开关47，粘结剂进口48，第一电机49，转轴50，螺旋搅拌机构51，下料口52，下料管53，第一环形槽54，第二环形槽55，轴承56，旋转密封圈57，从动齿轮58，主动齿轮59，第二电机60，旋风除尘管机构外壳61。

具体实施方式

下面结合附图对发明的实施例进一步详述。但实施例不构成对本发明的限制。

实施例1

一种矿石加工除尘工艺，利用矿石加工除尘系统对矿石加工过程中产生的粉尘回收利用，将如图1所示的矿石加工除尘系统移动至粉尘排放源附近，将进气口18朝向粉尘排放源，开启第一风机9，含尘气体在第一风机9的作用下引入矿石加工除尘系统。含尘气体首先冲击除尘均流杆机构，除尘均流杆机构由图1中所示的均匀排列的三层除尘均流杆2组成，各除尘均流杆2为直径1厘米的杆状结构，垂直间距为2厘米，水平间距为3厘米。含尘气体冲击除尘均流杆机构时，气体中较大颗粒的粉尘与除尘均流杆2撞击，经过多次撞击后速度减慢而脱离气流落入下方的第一集尘斗28中。除尘均流杆机构不但首先分离了较大粒径的矿石粉尘，避免了其对后续部件的冲击，而且除尘均流杆机构具有均布气流的作用，可使紊乱的气流变为平缓的气流进入后续的除尘工序。

含尘气流经过除尘均流杆机构后进入旋风除尘管机构，如图3所示，旋风除尘管机构包括紧密排列于截面为直径1米的圆形的壳体1内的7根旋风除尘管3，各旋风除尘管3之间的空隙在入口处由盖板43封闭，因此气流只能从旋风除尘管内部通过。每根旋风除尘管3具有旋风除尘管入口3-1和旋风除尘管出口3-2，如图3所示，包围中心旋风除尘管3的外围的每根旋风除尘管3的入口和出口在横截面b上的投影具有角度α的偏移，α为15°，即外围每根旋风除尘管3是同时顺时针或逆时针略微扭曲的。这样，含尘气流经过旋风除尘管机构后便形成了顺时针旋转的气流。旋风除尘管3内壁上设有一端翘起，一端固定的除尘片4，除尘片4数量为两圈，每圈按圆周均布10个。气流中的粉尘撞击除尘片4后被截留或减速。除尘片4的形状是扇形，其弧形边同旋风除尘管3内壁固定连接。由于气流经过除尘均流杆机构后变为较平缓均匀的状态，因此通过每根旋风除尘管3的气流流速基本一致，进而形成了稳定的旋转气流。

含尘气流离开旋风除尘管机构进入过滤网机构，过滤网机构包括三层依次布置的第一滤网7-1，第二滤网7-2，第三滤网7-3。第一滤网7-1设计截留小于250目粉尘，第二滤网7-2设计截留250-900目粉尘，第三滤网7-3设计截留大于900目粉尘。具体滤网材质为本领域的已有技术，可根据需要进行选择，本实施例为合成纤维。第一滤网左侧固定设有第一挡圈5，防止第一滤网7-1向左侧移动，第三滤网7-3右侧固定设有第二挡圈8，防止第二挡圈8向右侧移动。滤网外周为环形磁铁6，各磁铁均为同性磁铁。如图4所示，第一挡圈5和第二挡圈8之间的壳体1的内壁上固定有三根滑轨44，环形磁铁6与滑轨44滑动配合，第一滤网7-1，第二滤网7-2和第三滤网7-3可自由延滑轨44移动。含尘气流进入过滤网机构后，粉尘被滤网截留后落入下方第二集尘斗31内。在风力作用下推动滤网向右侧运动，但由于同性磁铁6的作用，各滤网相斥，因此不能紧密贴合而保持一定间距。当进风量或大或小产生波动时，滤网在风力和磁力作用下向右或向左移动，由于移动的惯性作用，聚集在滤网上的粉尘可被抖落，抖落后通过壳体1底部的第一通孔41落入第二集尘斗31内。利用该过滤除尘方法，有效的实现了滤网的再生以及粉尘的收集，免去了常规的刮刀或脉冲气等再生装置。而且由于来自旋风除尘管机构的气流是螺旋气流，螺旋气流对滤网的切向冲击也能进一步的使滤网上聚集的粉尘得以脱离。第一通孔41为若干个进口小出口大的轴向截面为梯形的孔结构，此形状的孔结构能够避免粉尘堵塞。第一通孔41主要作用是使得抖落的粉尘通过，也能避免第二集尘斗31内的粉尘从集尘斗内逃逸。第二集尘斗31内部进一步设有挡风板32，其一端固定在远离进气口18方向上的第二集尘斗31内壁上方，另一自由端较水平面向下倾斜15°，该挡风板32能够进一步防止第二集尘斗31内部气流扰动使得粉尘从集尘斗内逃逸。经过上述除尘机构的除尘，含尘气流中的粉尘已被去除大约95％左右。

经过滤网机构的净化气流在第一风机9的带动下通过第一风机支撑架10，如图5所示，第一风机支撑架10为均匀排列的三根支撑杆，每根支撑杆背离进气口18的方向上设有一片旋风叶片11，旋风叶片11的旋转方向同旋风除尘管3的旋转方向相同，使得气流继续沿同一方向旋转。

旋转的净化气流进入吸附除尘机构。如图1所示，吸附除尘机构包括围绕外壳1三周的旋流管12，旋流管12是截面为半圆形的螺旋管，螺旋管的螺旋方向与气流的旋转方向一致。如图6所示，旋流管12的起始端121和结束端122呈渐缩式连接以便于气流的流入和流出。旋流管12套设安装在壳体1外部，旋流管与壳体的密封可采用密封胶等常规密封手段。螺旋管12内部充填有吸附剂，吸附剂是活性炭。螺旋管12与壳体1外壁接触的部位设有隔网13，可防止吸附剂泄漏并允许气流进入。壳体1与螺旋管12接触的相应位置开设有若干第二通孔42供气流进入。通过螺旋管12的气流中含有的微量粉尘被吸附剂吸附，矿石加工过程中可能产生的重金属粉尘也被吸附剂吸附去除。通过旋流管结构，极大的提高了气流和吸附剂的接触并降低了压降损失。

净化气流离开吸附除尘机构后继续向出气口19运动，出气口19处在第二风机支撑架上安装有轴流风机15，将大部分旋流风变为轴流风离开除尘系统。少部分旋流风夹带着残余粉尘进入壳体出气口附近的集尘腔16，集尘腔16是由向内弯折的弯折部17形成的环形集尘腔，集尘腔靠近壳体1底部位置开设有第三通孔21，残余粉尘通过第三通孔21进入第三集尘斗22，壳体1通过多个垂直支架25架设在水平支架26上。

经过上述除尘工艺后，粉尘浓度由系统入口处的约450mg/m³降低到系统出口处的0.3mg/m³，气体中99.8％以上的粉尘得以去除，不同粒径的粉尘收集在第一集尘斗28，第二集尘斗31和第三集尘斗22中。除尘完毕后，打开第一卸灰阀29，第二卸灰阀33和第三卸灰阀23，各集尘斗中的粉尘经过第一输送管30，第二输送管34和第三输送管24进入总集尘斗35内。总集尘斗35依靠总集尘斗支撑杆39固定在水平支架26上。水平支架26下方通过压缩机支撑杆连接压缩机。压缩机包括压缩腔36，压缩腔36内部设有压缩块37，压缩块37在液压杆38作用下向左侧压缩运动，压缩腔36左侧设有依靠折页45开合的出料挡板46。总集尘斗35的下料口52打开后，总集尘斗35内的粉尘经下料管53进入压缩腔36，此时从粘结剂入口48注入粘结剂，含有粘结剂的粉尘在压缩块37的压缩下压缩成粉尘块。在压缩作业进行时，挡板开关47锁紧出料挡板46，压缩作业结束后，挡板开关47打开，出料挡板46开启，取出压缩的粉尘块。粉尘块可以作为建筑材料或矿石加工原料再次利用。

实施例2

与实施例1的除尘工艺基本一致，所不同的是，如图7所示，总集尘斗35内部设有弹性的螺旋搅拌机构51，由于总集尘斗35内的粉尘来自于三个不同的集尘斗，三个集尘斗内的粉尘粒径依次减小，进入总集尘斗内的粉尘粒径不均匀，压缩后得到的粉尘块规格不统一，因此在总集尘斗35内增设螺旋搅拌机构51能有效提高混合程度。具体为在总集尘斗35侧壁安装有第一电机49，第一电机49带动转轴50进行正反转转动，转轴50另一端连接有弹性的螺旋搅拌机构51，螺旋搅拌机构51可是一段弹簧钢螺旋盘绕的弹性体，螺旋搅拌机构51的另一端与下料口出口连接，转轴50带动螺旋搅拌机构51正反转转动，螺旋搅拌机构本身具备弹性，转动过程中发生弹性形变，对斗内的粉尘进行剪切搅拌混合。较传统的桨叶式搅拌器接触面积更大，搅拌效率更高。

实施例3

与实施例1的除尘工艺基本一致，所不同的是，如图8所示，旋风除尘管机构相对于壳体1是可以转动的。在除尘工艺进行时，可以间歇的启动第二电机60带动旋风除尘管机构转动。除尘系统的具体结构为：除尘均流杆机构对应的壳体远离进气口18的一侧为第一环形槽54。旋风除尘管机构外壳61的一侧为环形板，另一侧为第二环形槽55。旋风除尘管机构外壳61的环形板插入第一环形槽54内，旋风除尘管机构右侧的过滤网机构对应的壳体的环形板插入第二环形槽55内。环形槽内均设有轴承56和旋转密封圈57以保证旋风除尘管机构的转动和密封。旋风除尘管机构外壳61的外周设有从动齿轮58，第二电机60通过转动轴连接主动齿轮59，主动齿轮59带动从动齿轮58转动进而带动旋风除尘管机构转动。本发明的除尘工艺进行时，由于旋风除尘管是扭曲的，其内部扭曲处可能会积累粉尘，此时可转动旋风除尘管机构，使扭曲处转动到顶部，使得积累的粉尘自然下落脱离扭曲处并在气流的带动下从旋风除尘管的出口排出。此外，当旋流风力不足时，可启动第二电机60带动旋风除尘管机构转动以提高气流的旋转程度。

实施例4

与实施例1的除尘工艺基本一致，所不同的是吸附除尘机构不是设置在壳体外部的螺旋管，而采用设置在壳体内部的形式。具体为在壳体内部设置吸附剂填料层，填料层两侧采用隔网固定，隔网内部充填吸附剂，吸附剂为活性炭颗粒。

实施例5

与实施例1的除尘工艺基本一致，所不同的是滤网机构为普通的依次排列的初效、中效、高效三层过滤网结构，滤网固定设置在壳体1内，不配置环形磁铁，利用风机反转产生的气流进行反吹式再生。

显然，上述实施方式仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对本发明的限制。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，例如可将各实施例的方案结合在一起。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。