CN102641773A - 选矿作业用分级泵及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分级泵以及利用该分级泵构成的选矿作业系统，所述分级泵包括上部轴承箱和下部泵壳，轴承箱中安装有一根立轴，该立轴上端伸出轴承箱后作为动力输入端，泵壳内下部带有底面为平面并大体呈圆锥形的内腔，立轴伸入圆锥形内腔中的下端安装有叶轮，该叶轮由叶轮轴及其上周向均布的若干个叶片构成，圆锥形内腔上方的泵壳侧壁上或轴承箱与泵壳内相通部分的侧壁上设置有矿浆输入口，圆锥形内腔的底壁中心部位设置有细颗粒排出口，底壁与侧壁相接处设置有粗颗粒排出口。本发明分级泵既实现了对矿浆的分级处理，又能够将需再磨的粗颗粒送回磨机，不仅使选矿作业系统的构成得到简化，更为重要的是，随着矿浆泵送量的减少、泵送高度的降低，为降低选矿作业系统的能耗创造了条件。

Description

选矿作业用分级泵及其应用

 

技术领域

    本发明涉及一种选矿作业用的分级泵，以及应用该分级泵的选矿作业系统。

 

背景技术

目前，国内外选矿厂矿浆分级多采用螺旋分级机和水力旋流器。

螺旋分级机的优点是构造简单、工作稳定可靠、操作方便，易与直径小于3m的磨机组成闭路作业系统，长期以来是我国选矿厂矿浆分级的主要设备；其缺点是笨重、占地面积大、分级率低，尤其是细粒分级时溢流浓度太低，不利于下段选别作业。由于它的这些缺点，在国外已被水力旋流器取代。

水力旋流器是一种比螺旋分级机先进的分级设备，主要用来与磨机组成磨矿——分级系统，它的优点是：①构造简单、轻便灵活，没有运动部件；②设备费用低，容易装拆，维修方便，占地面积小，基建费用少；③单位容积处理能力大；④分级粒度细，可达到10um左右；⑤分级效率高，有时可高达80%左右；⑥矿浆在旋流器里滞留的量少，时间短，停机时容易处理。水力旋流器的缺点是：①给矿用砂泵的动力消耗大且磨损快，单位电耗约为螺旋分级机的数倍；②机体磨损快，主要是给料口和沉砂口磨损快；③给矿浓度、粒度、黏度和压力的微小波动即对工作指标有很大影响，需要配置相应的自动控制装置。

 

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种集泵和分级功能与一身的选矿作业用分级泵，该分级泵不仅具有分选效率高、分选粒度细、操作控制简单等优点，而且利用该分级泵组成选矿作业系统，可大幅降低动力消耗，降低生产成本。

为实现上述目的，本发明选矿作业用分级泵包括通过法兰相互连接的上部轴承箱和下部泵壳；轴承箱中通过轴承安装有一根立轴，该立轴上端伸出轴承箱后作为与外部驱动装置相接的动力输入端，轴承箱内轴承所在部分与泵壳内腔相互密封隔离；泵壳内下部带有底面为平面并大体呈圆锥形的内腔，立轴伸入泵壳内圆锥形内腔中的下端安装有叶轮，该叶轮由叶轮轴及其上周向均布的若干个叶片构成，叶片为与圆锥形内腔相适配的平面三角形，圆锥形内腔上方的泵壳侧壁上或轴承箱与泵壳内相通部分的侧壁上设置有矿浆输入口，圆锥形内腔的底壁中心部位设置有细颗粒排出口，底壁与侧壁相接处设置有粗颗粒排出口，叶轮下端与底壁之间留有间隙。

进一步，所述圆锥形内腔的侧壁与其底壁圆弧过渡，相应地，所述叶片径向远端倒圆处理。

进一步，所述叶片为直角三角形，叶片通过其一直角边与所述叶轮轴相连，并且叶片位于叶轮轴轴线所在平面上。

进一步，所述叶轮轴上设置有四片所述叶片。

进一步，所述泵壳在所述圆锥形内腔侧壁的上方通过一段倒圆锥形侧壁过渡到所述轴承箱。

进一步，所述细颗粒排出口处还设置有管道接头，并且该管道接头上还设置有闸阀。

进一步，所述分级泵还包括机架，分级泵在保持其立轴垂直的状态下通过其泵壳上设置的连接座固定在机架上，机架上以输出轴直立形式还安装有电机，该电机输出轴通过皮带传动与分级泵的立轴动力相连。

一种采用上述选矿作业用分级泵的选矿作业系统，包括磨机、第一泵池、分级泵、第二泵池，位于高位的磨机将处理后的矿浆输送给第一泵池，第一泵池通过其底部的输出口将矿浆输送给分级泵，矿浆经分级泵分级处理后，其中的细颗粒从分级泵的细颗粒排出口排入位于低位的第二泵池，粗颗粒则从分级泵的粗颗粒排出口输出并在分级泵产生的离心力作用下被经管道推送到磨机的进料口，并再次由磨机进行磨细处理。

进一步，所述第二泵池直接经管道将其中的矿浆输送给下一段选别作业设备，或者，通过砂泵和管道将其中的矿浆输送给下一段选别作业设备。

本发明选矿作业用分级泵工作时，输入的矿浆在分级泵旋转叶片的带动下，飞快地绕轴线高速旋转，产生很大的离心力，矿浆中粒度和密度不同的颗粒，由于受到的离心力不同，所以在分级泵中的运动速度，加速度及方向也不相同，粗而重的颗粒受的离心力大而被抛向筒壁，然后顺着筒壁下旋到底部被甩出，并被推送到磨机给料口再磨，细而轻的颗粒受到的离心力小，聚集在中心区域，沿着底部中心的排出口排出。由此可见，本发明分级泵既实现了对矿浆的分级处理，又能够将需再磨的粗颗粒送回磨机，使得选矿作业系统无需再象以往那样专门设置砂泵将矿浆输送到处于高位的分级设备，因此，不仅使选矿作业系统的构成得到简化，更为重要的是，随着矿浆泵送量的减少、泵送高度的降低，为降低选矿作业系统的能耗创造了条件。

以图1中所示利用水力旋流器构成的现有选矿作业系统为例，磨机a处理后的矿浆需从泵池b经砂泵c输送到高于磨机的水力旋流器d，水力旋流器d分选出的细颗粒经其溢流管溢流排出，粗颗粒从其沉砂口经管道送回磨机a再磨，此时，砂泵作功：W=GH，其中，G为矿浆质量，H为从泵池到水流旋流器的高度。

利用本发明分级泵构成图5中所示的选矿作业系统时，假设矿浆中的粗细颗粒各占50%，磨机a距分级泵e的高度与现有系统磨机a距泵池b的高度相同，并且分选出的细颗粒矿浆从第二泵池f直接经管道输送到下一段选别作业设备，则分级泵e的做功为：W=GH*1/2；即便第二泵池6中的矿浆需经砂泵c输送到与现有系统相同的高度，分级泵e和砂泵c的做功：W=GH*3/4，也仅为现有系统的3/4。

因此，与现有系统相比，利用本发明分级泵构成的选别作业系统的能耗得到大幅度降低，并且，随着砂泵输送量的减少，以及其中粗颗粒的去除，也使砂泵的工况得到大大改善。

 

附图说明

图1为现有选别作业系统构成示意图；

图2为本发明选矿作业用分级泵结构示意图；

图3a为叶轮主视图；

图3b为叶轮俯视图；

图4为分级泵工作机组结构示意图；

图5为利用分级泵构成的选别作业系统示意图。

 

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明。

如图2、图3a、图3b所示，本发明选矿作业用分级泵包括通过法兰相互连接的上部轴承箱3和下部泵壳5，轴承箱3中通过上压盖2、密封圈10、圆螺母11、轴承12、下压盖4、密封圈13安装有一根立轴1，立轴1上端伸出轴承箱3后作为与外部驱动装置相接的动力输入端；泵壳5内下部带有底面为平面并大体呈圆锥形的内腔，立轴1伸入泵壳5内圆锥形内腔中的下端安装有叶轮6，叶轮6由套筒状叶轮轴61及其上周向均布的四个叶片62构成，叶片62为与圆锥形内腔相适配的平面直角三角形，并且位于叶轮轴61轴线所在平面上，圆锥形内腔的底壁中心部位设置有细颗粒排出口，底壁与侧壁相接处设置有粗颗粒排出口，叶轮6下端与底壁之间留有间隙，轴承箱3与泵壳5内相通部分的侧壁上设置有矿浆输入口，泵壳底壁上的细颗粒排出口处设置有管道接头7，并且该管道接头上设置有闸阀8，闸阀8输出端与管道9相接。

圆锥形内腔的侧壁与其底壁圆弧过渡，相应地，叶片6径向远端倒圆处理。

泵壳5在圆锥形内腔侧壁的上方通过一段倒圆锥形侧壁过渡到轴承箱3。

如图4所示，包括上述选矿作业用分级泵的分级泵机组包括机架14，分级泵e在保持其立轴1垂直的状态下通过其泵壳5上设置的连接座固定在机架14上，机架14上通过支座18安装有电机19，电机19的输出轴直立设置，电机19输出轴通过由皮带轮15、三角带16构成的传动系与分级泵e的立轴1动力相连，皮带传动系上设置有外罩17。

如图5所示为一种采用上述分级泵构成的选矿作业系统，该系统包括磨机a、第一泵池b、分级泵e、第二泵池f和砂泵c，位于高位的磨机a将处理后的矿浆输送给第一泵池b，第一泵池b通过其底部的输出口将矿浆输送给分级泵e，矿浆经分级泵e分级处理后，其中的细颗粒从分级泵e的细颗粒排出口排入位于低位的第二泵池f，粗颗粒则从分级泵e的粗颗粒排出口输出并在分级泵产生的离心力作用下被经管道推送到磨机a的进料口，并再次由磨机a进行磨细处理。

 

上述示例只是用于说明本发明，本领域技术人员在领悟本发明思想的基础上，还可以做出各种不同的实施方式，但这些实施方式均应在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种选矿作业用分级泵，其特征在于，包括通过法兰相互连接的上部轴承箱和下部泵壳；轴承箱中通过轴承安装有一根立轴，该立轴上端伸出轴承箱后作为与外部驱动装置相接的动力输入端，轴承箱内轴承所在部分与泵壳内腔相互密封隔离；泵壳内下部带有底面为平面并大体呈圆锥形的内腔，立轴伸入泵壳内圆锥形内腔中的下端安装有叶轮，该叶轮由叶轮轴及其上周向均布的若干个叶片构成，叶片为与圆锥形内腔相适配的平面三角形，圆锥形内腔上方的泵壳侧壁上或轴承箱与泵壳内相通部分的侧壁上设置有矿浆输入口，圆锥形内腔的底壁中心部位设置有细颗粒排出口，底壁与侧壁相接处设置有粗颗粒排出口，叶轮下端与底壁之间留有间隙。

2.如权利要求1所述的分级泵，其特征在于，所述圆锥形内腔的侧壁与其底壁圆弧过渡，相应地，所述叶片径向远端倒圆处理。

3.如权利要求2所述的分级泵，其特征在于，所述叶片为直角三角形，叶片通过其一直角边与所述叶轮轴相连，并且叶片位于叶轮轴轴线所在平面上。

4.如权利要求3所述的分级泵，其特征在于，所述叶轮轴上设置有四片所述叶片。

5.如权利要求1所述的分级泵，其特征在于，所述泵壳在所述圆锥形内腔侧壁的上方通过一段倒圆锥形侧壁过渡到所述轴承箱。

6.如权利要求1所述的分级泵，其特征在于，所述细颗粒排出口处还设置有管道接头，并且该管道接头上还设置有闸阀。

7.如权利要求1所述的分级泵，其特征在于，所述分级泵还包括机架，分级泵在保持其立轴垂直的状态下通过其泵壳上设置的连接座固定在机架上，机架上以输出轴直立形式还安装有电机，该电机输出轴通过皮带传动与分级泵的立轴动力相连。

8.一种采用上述选矿作业用分级泵的选矿作业系统，其特征在于，包括磨机、第一泵池、分级泵、第二泵池，位于高位的磨机将处理后的矿浆输送给第一泵池，第一泵池通过其底部的输出口将矿浆输送给分级泵，矿浆经分级泵分级处理后，其中的细颗粒从分级泵的细颗粒排出口排入位于低位的第二泵池，粗颗粒则从分级泵的粗颗粒排出口输出并在分级泵产生的离心力作用下被经管道推送到磨机的进料口，并再次由磨机进行磨细处理。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述第二泵池直接经管道将其中的矿浆输送给下一段选别作业设备，或者，通过砂泵和管道将其中的矿浆输送给下一段选别作业设备。

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