钒钛磁铁矿高效深度碎磨的方法和装置

200 编辑：中冶有色技术网来源：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司, 攀钢集团矿业有限公司

2024-12-31 13:40:31

权利要求

1.一种钒钛磁铁矿高效深度碎磨的方法，其特征在于，包括：

利用微波加热装置对待磨钒钛磁铁矿进行加热处理;

获取温差和真空水淬装置的实际水温，根据所述温差和所述实际水温得到目标加热温度，判断所述待磨钒钛磁铁矿的温度是否达到所述目标加热温度;其中，所述温差为待磨钒钛磁铁矿温度与真空水淬装置中水温的差值，且所述温差能够使所述待磨钒钛磁铁矿产生裂隙;

若所述待磨钒钛磁铁矿的温度达到所述目标加热温度，利用真空水淬装置对加热处理后的待磨钒钛磁铁矿进行真空水淬降温;

待磨钒钛磁铁矿降温至常温后，利用负压循环液氮速冻装置对常温的待磨钒钛磁铁矿进行降温冷冻;

利用高压辊磨机对降温冷冻后的待磨钒钛磁铁矿进行超细碎。

2.根据权利要求1所述的钒钛磁铁矿高效深度碎磨的方法，其特征在于，所述利用高压辊磨机对降温冷冻后的待磨钒钛磁铁矿进行超细碎之后，还包括：

将超细碎后的待磨钒钛磁铁矿打散后采用高频振筛机进行筛分，得到颗粒粒度大于2mm的筛上物和颗粒粒度小于2mm的筛下物，将颗粒粒度大于2mm的筛上物返回高压辊磨机进行循环辊压破碎;

利用磨矿设备对颗粒粒度小于2mm的筛下物进行磨矿解离。

3.根据权利要求1所述的钒钛磁铁矿高效深度碎磨的方法，其特征在于，所述利用微波加热装置对待磨钒钛磁铁矿进行加热处理之前，还包括：

将钒钛磁铁矿原矿依次进行粗碎、中碎和细碎，得到颗粒粒度小于15mm的待磨钒钛磁铁矿。

4.根据权利要求3所述的钒钛磁铁矿高效深度碎磨的方法，其特征在于，所述将钒钛磁铁矿原矿依次进行粗碎、中碎和细碎，得到颗粒粒度小于15mm的待磨钒钛磁铁矿，包括：

利用颚式破碎机或旋回破碎机对钒钛磁铁矿原矿进行粗碎;

利用圆锥破碎机对粗碎后的钒钛磁铁矿原矿进行中碎;

将中碎后的钒钛磁铁矿原矿进行筛分，得到颗粒粒度小于15mm的筛下物和颗粒粒度大于15mm的筛上物;

利用细碎机对颗粒粒度大于15mm的筛上物进行细碎，对细碎后的钒钛磁铁矿原矿进行筛分，将颗粒粒度大于15mm的筛上物返回细碎机进行循环细碎，收集颗粒粒度小于15mm的筛下物作为所述待磨钒钛磁铁矿。

5.根据权利要求1所述的钒钛磁铁矿高效深度碎磨的方法，其特征在于，所述利用微波加热装置对待磨钒钛磁铁矿进行加热处理，包括：

调控所述微波加热装置的频率、功率和照射时间，将所述待磨钒钛磁铁矿加热至300-400℃。

6.根据权利要求1所述的钒钛磁铁矿高效深度碎磨的方法，其特征在于，还包括：

记录微波加热装置的加热时间和加热温度、真空水淬装置的真空水淬降温时间和负压循环液氮速冻装置的降温冷冻时间。

7.一种钒钛磁铁矿高效深度碎磨的装置，其特征在于，应用于权利要求1至6任一项所述的钒钛磁铁矿高效深度碎磨的方法，包括：

微波加热装置，用于对待磨钒钛磁铁矿进行加热处理;

真空水淬装置，用于对加热处理后的待磨钒钛磁铁矿进行真空水淬降温;

负压循环液氮速冻装置，用于对常温的待磨钒钛磁铁矿进行降温冷冻;

高压辊磨机，用于对降温冷冻后的待磨钒钛磁铁矿进行超细碎。

8.根据权利要求7所述的钒钛磁铁矿高效深度碎磨的装置，其特征在于，所述微波加热装置包括微波发生器、微波腔和微波局部屏蔽件，所述微波发生器通过波导管与所述微波腔连接，所述微波局部屏蔽件设于所述微波腔内，所述微波局部屏蔽件用于控制微波的照射区域。

9.根据权利要求8所述的钒钛磁铁矿高效深度碎磨的装置，其特征在于，所述微波腔内设有测温装置和旋转搅拌器，所述微波腔的侧壁设有由金属蜂窝板构成的通风窗。

10.根据权利要求7所述的钒钛磁铁矿高效深度碎磨的装置，其特征在于，所述负压循环液氮速冻装置包括液氮供应装置、速冻箱、液氮蒸发器、低温风机和真空泵，所述液氮蒸发器设于所述速冻箱的底部，所述液氮供应装置与所述液氮蒸发器连接，所述低温风机设于所述速冻箱内且位于所述液氮蒸发器上方，所述低温风机用于循环所述速冻箱内的空气，所述真空泵与所述速冻箱连接。

说明书

技术领域

[0001]本申请涉及矿物加工技术领域，特别是涉及一种钒钛磁铁矿高效深度碎磨的方法和装置。

背景技术

[0002]攀西钒钛磁铁矿资源丰富，在选矿破碎过程中主要采用传统的“三段一闭路”破碎工艺将矿石破碎至15-20mm以下，在选矿作业中，磨矿能耗占了整个选矿工业的约80%，由于攀西钒钛磁铁矿中有用矿物与脉石矿物致密共生，在磨矿过程中解离难度大、能耗高。

[0003]因此，如何降低磨矿过程中各矿物的解离难度和磨矿能耗是本领域技术人员所需要解决的问题。

发明内容

[0004]本申请的目的是提供一种钒钛磁铁矿高效深度碎磨的方法和装置，用于解决磨矿过程中各矿物的解离难度大、能耗高的问题。

[0005]为解决上述技术问题，本申请提供一种钒钛磁铁矿高效深度碎磨的方法，包括：

[0006]利用微波加热装置对待磨钒钛磁铁矿进行加热处理;

[0007]获取温差和真空水淬装置的实际水温，根据所述温差和所述实际水温得到目标加热温度，判断所述待磨钒钛磁铁矿的温度是否达到所述目标加热温度;其中，所述温差为待磨钒钛磁铁矿温度与真空水淬装置中水温的差值，且所述温差能够使所述待磨钒钛磁铁矿产生裂隙;

[0008]若所述待磨钒钛磁铁矿的温度达到所述目标加热温度，利用真空水淬装置对加热处理后的待磨钒钛磁铁矿进行真空水淬降温;

[0009]待磨钒钛磁铁矿降温至常温后，利用负压循环液氮速冻装置对常温的待磨钒钛磁铁矿进行降温冷冻;

[0010]利用高压辊磨机对降温冷冻后的待磨钒钛磁铁矿进行超细碎。

[0011]在一种可行的实施例中，所述利用高压辊磨机对降温冷冻后的待磨钒钛磁铁矿进行超细碎之后，还包括：

[0012]将超细碎后的待磨钒钛磁铁矿打散后采用高频振筛机进行筛分，得到大于颗粒粒度2mm的筛上物和颗粒粒度小于2mm的筛下物，将颗粒粒度大于2mm的筛上物返回高压辊磨机进行循环辊压破碎;

[0013]利用磨矿设备对颗粒粒度小于2mm的筛下物进行磨矿解离。

[0014]在一种可行的实施例中，所述利用微波加热装置对待磨钒钛磁铁矿进行加热处理之前，还包括：

[0015]将钒钛磁铁矿原矿依次进行粗碎、中碎和细碎，得到颗粒粒度小于15mm的待磨钒钛磁铁矿。

[0016]在一种可行的实施例中，所述将钒钛磁铁矿原矿依次进行粗碎、中碎和细碎，得到颗粒粒度小于15mm的待磨钒钛磁铁矿，包括：

[0017]利用颚式破碎机或旋回破碎机对钒钛磁铁矿原矿进行粗碎;

[0018]利用圆锥破碎机对粗碎后的钒钛磁铁矿原矿进行中碎;

[0019]将中碎后的钒钛磁铁矿原矿进行筛分，得到颗粒粒度小于15mm的筛下物和颗粒粒度大于15mm的筛上物;

[0020]利用细碎机对颗粒粒度大于15mm的筛上物进行细碎，对细碎后的钒钛磁铁矿原矿进行筛分，将颗粒粒度大于15mm的筛上物返回细碎机进行循环细碎，收集颗粒粒度小于15mm的筛下物作为所述待磨钒钛磁铁矿。

[0021]在一种可行的实施例中，所述利用微波加热装置对待磨钒钛磁铁矿进行加热处理，包括：

[0022]调控所述微波加热装置的频率、功率和照射时间，将所述待磨钒钛磁铁矿加热至300-400℃。

[0023]在一种可行的实施例中，还包括：

[0024]记录微波加热装置的加热时间和加热温度、真空水淬装置的真空水淬降温时间和负压循环液氮速冻装置的降温冷冻时间。

[0025]本申请还提供一种钒钛磁铁矿高效深度碎磨的装置，应用于所述的钒钛磁铁矿高效深度碎磨的方法，包括

[0026]微波加热装置，用于对待磨钒钛磁铁矿进行加热处理;

[0027]真空水淬装置，用于对加热处理后的待磨钒钛磁铁矿进行真空水淬降温;

[0028]负压循环液氮速冻装置，用于对常温的待磨钒钛磁铁矿进行降温冷冻;

[0029]高压辊磨机，用于对降温冷冻后的待磨钒钛磁铁矿进行超细碎。

[0030]在一种可行的实施例中，所述微波加热装置包括微波发生器、微波腔和微波局部屏蔽件，所述微波发生器通过波导管与所述微波腔连接，所述微波局部屏蔽件设于所述微波腔内，所述微波局部屏蔽件用于控制微波的照射区域。

[0031]在一种可行的实施例中，所述微波腔内设有测温装置和旋转搅拌器，所述微波腔的侧壁设有由金属蜂窝板构成的通风窗。

[0032]在一种可行的实施例中，所述负压循环液氮速冻装置包括液氮供应装置、速冻箱、液氮蒸发器、低温风机和真空泵，所述液氮蒸发器设于所述速冻箱的底部，所述液氮供应装置与所述液氮蒸发器连接，所述低温风机设于所述速冻箱内且位于所述液氮蒸发器上方，所述低温风机用于循环所述速冻箱内的空气，所述真空泵与所述速冻箱连接。

[0033]本申请所提供的一种钒钛磁铁矿高效深度碎磨的方法，包括：利用微波加热装置对待磨钒钛磁铁矿进行加热处理;获取温差和真空水淬装置的实际水温，根据温差和实际水温得到目标加热温度，判断待磨钒钛磁铁矿的温度是否达到目标加热温度;其中，温差为待磨钒钛磁铁矿温度与真空水淬装置中水温的差值，且温差能够使待磨钒钛磁铁矿产生裂隙;若待磨钒钛磁铁矿的温度达到目标加热温度，利用真空水淬装置对加热处理后的待磨钒钛磁铁矿进行真空水淬降温;待磨钒钛磁铁矿降温至常温后，利用负压循环液氮速冻装置对常温的待磨钒钛磁铁矿进行降温冷冻;利用高压辊磨机对降温冷冻后的待磨钒钛磁铁矿进行超细碎。对待磨钒钛磁铁矿依次进行“微波加热+真空水淬+液氮浸泡速冻+高压辊磨超细碎”处理，微波加热后使矿石内部金属矿物快速吸热，增大金属矿物与非金属矿物之间的热应力差，能有效降低矿石的磨矿难度;然后经真空水淬降温在矿石内部形成裂隙，并使水分子在负压作用下进入矿石内部裂隙中，再通过液氮浸泡使矿石快速降温冷冻，矿石内部裂隙中的水变成冰后体积膨胀形成内部膨胀压力使内部裂隙进一步发育，再通过高压辊磨的方式使矿石颗粒内部裂隙再进一步发育，降低矿石邦德功指数，同时也进一步减小矿石颗粒粒度，从而降低磨矿过程中各矿物的解离难度和磨矿能耗，提高碎磨效率。

[0034]本申请所提供一种钒钛磁铁矿高效深度碎磨的装置的有益效果与方法对应，效果如上。

附图说明

[0035]为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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。

[0036]图1为本申请实施例提供的一种钒钛磁铁矿高效深度碎磨的方法的流程图;

[0037]图2为本申请实施例提供的另一种钒钛磁铁矿高效深度碎磨的方法的流程图;

[0038]图3为本申请实施例提供的一种钒钛磁铁矿高效深度碎磨的装置的结构图。

具体实施方式

[0039]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护范围。

[0040]本申请的核心是提供一种钒钛磁铁矿高效深度碎磨的方法和装置，用于从前端降低入磨产品粒度，同时用辅助措施降低金属矿物和非金属矿物的界面相互作用力，降低矿石的邦德功指数，降低磨矿过程中各矿物的解离难度和磨矿能耗。

[0041]为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。

[0042]图1为本申请实施例提供的一种钒钛磁铁矿高效深度碎磨的方法的流程图，如图1所示，钒钛磁铁矿高效深度碎磨的方法包括：

[0043]S10：利用微波加热装置对待磨钒钛磁铁矿进行加热处理。

[0044]S11：获取温差和真空水淬装置的实际水温，根据温差和实际水温得到目标加热温度，判断待磨钒钛磁铁矿的温度是否达到目标加热温度;其中，温差为待磨钒钛磁铁矿温度与真空水淬装置中水温的差值，且温差能够使待磨钒钛磁铁矿产生裂隙。

[0045]S12：若待磨钒钛磁铁矿的温度达到目标加热温度，利用真空水淬装置对加热处理后的待磨钒钛磁铁矿进行真空水淬降温。

[0046]S13：待磨钒钛磁铁矿降温至常温后，利用负压循环液氮速冻装置对常温的待磨钒钛磁铁矿进行降温冷冻。

[0047]S14：利用高压辊磨机对降温冷冻后的待磨钒钛磁铁矿进行超细碎。

[0048]在步骤S10之前还包括：将钒钛磁铁矿原矿依次进行粗碎、中碎和细碎，得到颗粒粒度小于15mm的待磨钒钛磁铁矿，具体的，利用颚式破碎机或旋回破碎机对钒钛磁铁矿原矿进行粗碎;利用圆锥破碎机对粗碎后的钒钛磁铁矿原矿进行中碎;将中碎后的钒钛磁铁矿原矿进行筛分，得到颗粒粒度小于15mm的筛下物和颗粒粒度大于15mm的筛上物;利用细碎机对颗粒粒度大于15mm的筛上物进行细碎，对细碎后的钒钛磁铁矿原矿进行筛分，将颗粒粒度大于15mm的筛上物返回细碎机进行循环细碎，收集颗粒粒度小于15mm的筛下物作为所述待磨钒钛磁铁矿。其中，细碎机可以采用短头型圆锥破碎机。粗碎是粉碎过程中的一个阶段，它指的是将大块物料通过机械力作用破碎成较小块的过程;中碎是粉碎过程中的一个阶段，它指的是将物料经过第一阶段破碎后，进行的第二阶段破碎;细碎是指将物料破碎到更细小粒度的过程，细碎机是一种专门用于细碎作业的设备，它能够将物料破碎到较小的粒度，以满足后续工艺的要求。

[0049]在步骤S10中，将经过粗碎、中碎和细碎生产出的颗粒粒度小于15mm的待磨钒钛磁铁矿给入大功率的微波加热装置进行快速加热处理，具体的，可调控微波加热装置的频率、功率和照射时间，将待磨钒钛磁铁矿加热至目标加热温度300-400℃。已有研究表明钒钛磁铁矿中的金属矿物的吸波能力明显高于非金属矿物，因此，通过增大金属矿物与非金属矿物之间的热应力差，能有效降低矿石的磨矿难度。

[0050]在步骤S11中，温差可以是根据多次试验确定的能够使加热后的钒钛磁铁矿在经过快速降温后发生裂隙的待磨钒钛磁铁矿温度与真空水淬装置中水温的差值;根据温差和真空水淬装置的实际水温便可确定待磨钒钛磁铁矿的目标加热温度，从而可控制微波加热装置将待磨钒钛磁铁矿加热至目标加热温度，以尽可能保证真空水淬装置对加热处理后的待磨钒钛磁铁矿进行真空水淬降温后矿石内部能够形成裂隙。

[0051]在步骤S13中，将经真空水淬降温至常温的待磨钒钛磁铁矿给入负压循环液氮速冻装置中，使矿石浸泡在液氮中快速降温冷冻5-15min。

[0052]在步骤S14中，超细碎是一种让材料达到更细小粒度的加工技术。

[0053]进一步的，还包括：记录微波加热装置的加热时间和加热温度、真空水淬装置的真空水淬降温时间和负压循环液氮速冻装置的降温冷冻时间，以便于后续分析和质量控制。

[0054]本申请实施例所提供的一种钒钛磁铁矿高效深度碎磨的方法，包括：利用微波加热装置对待磨钒钛磁铁矿进行加热处理;获取温差和真空水淬装置的实际水温，根据温差和实际水温得到目标加热温度，判断待磨钒钛磁铁矿的温度是否达到目标加热温度;其中，温差为待磨钒钛磁铁矿温度与真空水淬装置中水温的差值，且温差能够使待磨钒钛磁铁矿产生裂隙;若待磨钒钛磁铁矿的温度达到目标加热温度，利用真空水淬装置对加热处理后的待磨钒钛磁铁矿进行真空水淬降温;待磨钒钛磁铁矿降温至常温后，利用负压循环液氮速冻装置对常温的待磨钒钛磁铁矿进行降温冷冻;利用高压辊磨机对降温冷冻后的待磨钒钛磁铁矿进行超细碎。对待磨钒钛磁铁矿依次进行“微波加热+真空水淬+液氮浸泡速冻+高压辊磨超细碎”处理，微波加热后使矿石内部金属矿快速吸热，增大金属矿物与非金属矿物之间的热应力差，能有效降低矿石的磨矿难度;然后经真空水淬降温在矿石内部形成裂隙，并使水分子在负压作用下进入矿石内部裂隙中，再通过液氮浸泡使矿石快速降温冷冻，矿石内部裂隙中的水变成冰后体积膨胀形成内部膨胀压力使内部裂隙进一步发育，再通过高压辊磨的方式使矿石颗粒内部裂隙再进一步发育，降低矿石邦德功指数，同时也进一步减小矿石颗粒粒度，从而降低磨矿过程中各矿物解离难度和磨矿能耗，提高碎磨效率。

[0055]基于上述实施例，图2为本申请实施例提供的另一种钒钛磁铁矿高效深度碎磨的方法的流程图，如图2所示，钒钛磁铁矿高效深度碎磨的方法包括：

[0056]S20:利用微波加热装置对待磨钒钛磁铁矿进行加热处理。

[0057]S21:获取温差和真空水淬装置的实际水温，根据温差和实际水温得到目标加热温度，判断待磨钒钛磁铁矿的温度是否达到目标加热温度;其中，温差为待磨钒钛磁铁矿温度与真空水淬装置中水温的差值，且温差能够使待磨钒钛磁铁矿产生裂隙。

[0058]S22: 若待磨钒钛磁铁矿的温度达到目标加热温度，利用真空水淬装置对加热处理后的待磨钒钛磁铁矿进行真空水淬降温。

[0059]S23:待磨钒钛磁铁矿降温至常温后，利用负压循环液氮速冻装置对常温的待磨钒钛磁铁矿进行降温冷冻。

[0060]S24:利用高压辊磨机对降温冷冻后的待磨钒钛磁铁矿进行超细碎。

[0061]S25:将超细碎后的待磨钒钛磁铁矿打散后采用高频振筛机进行筛分，得到颗粒粒度大于2mm的筛上物和颗粒粒度小于2mm的筛下物，将颗粒粒度大于2mm的筛上物返回高压辊磨机进行循环辊压破碎。

[0062]S26:利用磨矿设备对颗粒粒度小于2mm的筛下物进行磨矿解离。

[0063]由于步骤S20至S24在上一实施例中已作介绍，再此不在赘述。

[0064]在步骤S25中，将钒钛磁铁矿进行超细碎，以达到更小的粒度，为后续的筛分和磨矿做准备，由于超细碎后的矿石可能形成团块或聚集体，需要打散以便于筛分。利用高压辊磨机通过高压对矿石进行碾压，使其破碎，可以提高破碎效率，减少能耗。在步骤S26中，磨矿设备包括球磨机、棒磨机、自磨机和半自磨机等，其中，球磨机内的钢球或陶瓷球随磨机转动，对矿石进行冲击和研磨，实现矿石的进一步解离。

[0065]为更加直观的了解待磨钒钛磁铁矿进行“微波加热+真空水淬+液氮浸泡速冻+高压辊磨超细碎”处理后的效果，下面介绍几组对照试验。

[0066]试验使用的钒钛铁精矿样品其化学成分见下表1。

[0067]表1 钒钛磁铁矿原矿样品化学成分分析结果/%

[0068]

[0069]试验1

[0070](1)将颗粒粒度小于15mm的待磨钒钛磁铁矿采用四分法平均分为等重的两份。

[0071](2)将其中一份颗粒粒度小于15mm的待磨钒钛磁铁矿给入大功率脉冲的微波加热装置进行快速加热处理使矿石温度升至300-320℃;其次将经脉冲微波加热后的矿石快速给入真空水淬装置中进行真空水淬降温至常温20-25℃;随后，将经真空水淬降温至常温的矿石给入负压循环液氮速冻装置中，使矿石浸泡在液氮中快速降温冷冻5-7min;随后，将经液氮浸泡速冻后的矿石给入高压辊磨机中进行超细碎，将超细碎后的矿石打散后采用高频振筛机进行筛分，得到颗粒粒度大于2mm的筛上物和颗粒粒度小于2mm的筛下物，将筛上物返回高压辊磨机中进行循环辊压破碎;最后，将经破碎后的矿石(筛下物)给入球磨机中在磨矿浓度为67%的条件下进行磨矿解离3min，得到磨矿产品A。

[0072](3)将另一份颗粒粒度小于15mm的待磨原矿采用破碎机破碎至2mm以下，再给入球磨机中在磨矿浓度为67%的条件下进行磨矿解离3min，得到磨矿产品B。

[0073](4)分别使用筛孔尺寸为0.074mm的筛网对产品A和产品B进行筛分，统计筛上大于0.074mm颗粒和筛下小于0.074mm颗粒的重量占比。

[0074]结果表明，产品A中小于0.074mm颗粒占比较产品B中提升了4.78个百分点。

[0075]试验2

[0076](1)将颗粒粒度小于15mm的待磨钒钛磁铁矿采用四分法平均分为等重的两份。

[0077](2)将其中一份颗粒粒度小于15mm的待磨钒钛磁铁矿给入大功率脉冲的微波加热装置进行快速加热处理使矿石温度升至340-360℃;其次将经脉冲微波加热后的矿石快速给入真空水淬装置中进行真空水淬降温至常温20-25℃;随后，将经真空水淬降温至常温的矿石给入负压循环液氮速冻装置中，使矿石浸泡在液氮中快速降温冷冻9-11min;随后，将经液氮浸泡速冻后的矿石给入高压辊磨机中进行超细碎，将超细碎后的矿石打散后采用高频振筛机进行筛分，得到颗粒粒度大于2mm的筛上物和小于2mm的筛下物，将筛上物返回高压辊磨机中进行循环辊压破碎;最后，将经破碎后的矿石(筛下物)给入球磨机中在磨矿浓度为67%的条件下进行磨矿解离5min，得到磨矿产品A。

[0078](3)将另一份颗粒粒度小于15mm的待磨钒钛磁铁矿采用破碎机破碎至2mm以下，再给入球磨机中在磨矿浓度为67%的条件下进行磨矿解离5min，得到磨矿产品B。

[0079](4)分别使用筛孔尺寸为0.074mm的筛网对产品A和产品B进行筛分，统计筛上大于0.074mm颗粒和筛下小于0.074mm颗粒的重量占比。

[0080]结果表明，产品A中小于0.074mm颗粒占比较产品B中提升了6.35个百分点。

[0081]试验3

[0082](1)将颗粒粒度小于15mm的待磨钒钛磁铁矿采用四分法平均分为等重的两份。

[0083](2)将其中一份颗粒粒度小于15mm的待磨钒钛磁铁矿给入大功率脉冲的微波加热装置进行快速加热处理使矿石温度升至380-400℃;其次将经脉冲微波加热后的矿石快速给入真空水淬装置中进行真空水淬降温至常温20-25℃;随后，将经真空水淬降温至常温的矿石给入负压循环液氮速冻装置中，使矿石浸泡在液氮中快速降温冷冻14-15min;随后，将经液氮浸泡速冻后的矿石给入高压辊磨机中进行超细碎，将超细碎后的矿石打散后采用高频振筛机进行筛分，得到颗粒粒度大于2mm的筛上物和颗粒粒度小于2mm的筛下物，将筛上物返回高压辊磨机中进行循环辊压破碎;最后，将经破碎后的矿石(筛下物)给入球磨机中在磨矿浓度为67%的条件下进行磨矿解离7min，得到磨矿产品A。

[0084](3)将另一份颗粒粒度小于15mm的待磨原矿采用破碎机破碎至2mm以下，再给入球磨机中在磨矿浓度为67%的条件下进行磨矿解离7min，得到磨矿产品B。

[0085](4)分别使用筛孔尺寸为0.074mm的筛网对产品A和产品B进行筛分，统计筛上大于0.074mm颗粒和筛下小于0.074mm颗粒的重量占比。

[0086]结果表明，产品A中小于0.074mm颗粒占比较产品B中提升了7.72个百分点。

[0087]基于上述实施例，图3为本申请实施例提供的一种钒钛磁铁矿高效深度碎磨的装置的结构图，如图3所示，钒钛磁铁矿高效深度碎磨的装置包括：

[0088]微波加热装置10，用于对待磨钒钛磁铁矿进行加热处理。

[0089]真空水淬装置11，用于对加热处理后的待磨钒钛磁铁矿进行真空水淬降温。

[0090]负压循环液氮速冻装置12，用于对常温的待磨钒钛磁铁矿进行降温冷冻。

[0091]高压辊磨机13，用于对降温冷冻后的待磨钒钛磁铁矿进行超细碎。

[0092]当然，还可以包括分别与微波加热装置10、真空水淬装置11、负压循环液氮速冻装置12和高压辊磨机13连接的控制装置，控制装置用于执行钒钛磁铁矿高效深度碎磨的方法中步骤。

[0093]微波加热装置包括微波发生器、微波腔和微波局部屏蔽件，微波发生器通过波导管与微波腔连接，微波局部屏蔽件设于微波腔内，微波局部屏蔽件用于控制微波的照射区域。在实际应用中，微波发生器产生的微波经过波导管进入微波腔，然后在微波腔内均匀分布，通过微波局部屏蔽件的控制，微波能量被精确地传递到需要加热的矿石上，这种设计允许对矿石进行定点或定向加热，同时确保加热过程的均匀性和可控性。进一步的，微波腔内设有测温装置和旋转搅拌器，微波腔的侧壁设有由金属蜂窝板构成的通风窗。使用测温装置来监测微波腔内的温度，确保加热过程的可控性;使用旋转搅拌器以确保微波能量在矿石中的均匀分布;使用金属蜂窝板构成的通风窗或通风墙，以确保在屏蔽微波的同时可使得微波腔内外侧气流畅通。

[0094]负压循环液氮速冻装置包括液氮供应装置、速冻箱、液氮蒸发器、低温风机和真空泵，液氮蒸发器设于速冻箱的底部，液氮供应装置与液氮蒸发器连接，低温风机设于速冻箱内且位于液氮蒸发器上方，低温风机用于循环速冻箱内的空气，真空泵与速冻箱连接。液氮供应装置包括液氮罐和输送泵，输送泵分别连接液氮罐和液氮蒸发器，液氮罐外置于速冻箱，用于储存液态氮。速冻箱是装置的核心部分，通常采用隔热和保温材料，内部设有物料托架，物料放置在托架上进行速冻。液氮蒸发器位于速冻箱的底部，用于气化液氮，通过吸收周围的热量来实现冷冻效果。低温风机位于液氮蒸发器上方，用于循环速冻箱内的空气，提高热交换效率。真空泵用于维持速冻箱内的负压环境，提高冷冻效率。

[0095]本申请实施例所提供的一种钒钛磁铁矿高效深度碎磨的装置，包括：微波加热装置，用于对待磨钒钛磁铁矿进行加热处理;真空水淬装置，用于对加热处理后的待磨钒钛磁铁矿进行真空水淬降温;负压循环液氮速冻装置，用于对常温的待磨钒钛磁铁矿进行降温冷冻;高压辊磨机，用于对降温冷冻后的待磨钒钛磁铁矿进行超细碎。对待磨钒钛磁铁矿依次进行“微波加热+真空水淬+液氮浸泡速冻+高压辊磨超细碎”处理，微波加热后使矿石内部金属矿快速吸热，增大金属矿物与非金属矿物之间的热应力差，能有效降低矿石的磨矿难度;然后经真空水淬降温在矿石内部形成裂隙，并使水分子在负压作用下进入矿石内部裂隙中，再通过液氮浸泡使矿石快速降温冷冻，矿石内部裂隙中的水变成冰后体积膨胀形成内部膨胀压力使内部裂隙进一步发育，再通过高压辊磨的方式使矿石颗粒内部裂隙再进一步发育，降低矿石邦德功指数，同时也进一步减小矿石颗粒粒度，从而降低磨矿过程中各矿物解离难度和磨矿能耗，提高碎磨效率。

[0096]以上对本申请所提供的一种钒钛磁铁矿高效深度碎磨的方法和装置进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

[0097]还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

说明书附图(3)