CN102814277A - 从矿粉中分离金属的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种从矿粉中分离金属的设备，该设备该设备包括带有入料口和下料口的竖向中空件和与下料口相连通的一端设置有排料口的排料中空件，以及端部区域安装在排料中空件内或从排料中空件的侧壁插入其内的引料风管，且引料风管端口朝向排料口方向。该设备采用风力抽吸矿粉或尾矿粉，使其能在分散的状态下按照质量的大小产生不同的位移输出，进而可将金属颗粒和非金属颗粒分开。

Description

从矿粉中分离金属的设备

技术领域

本发明涉及一种从矿粉中分离金属的设备。

背景技术

金属矿包括铁、锰、铬、钒、钛等黑金属矿；铜、锡、镍、钴、钨、钼等有色金属矿；金、银、铂、铑等贵金属矿；锂、铍、稀土等稀土金属矿。在现有技术中，提取金属矿中的金属通常采用浮选或磁选这两种方式，即将金属矿石粉碎后经过浮选或磁选来提高其品位，其中，浮选主要用于提取非磁性金属，磁选用于提取磁性金属。在浮选的过程中，由于金属颗粒的质量大于非金属颗粒，致使金属颗粒下沉，非金属颗粒上浮，从而可将两者分离。然而，被粉碎的金属矿石颗粒很难达到相当均匀，如果金属颗粒较小，其质量也相对较轻，所以，较小的金属颗粒也会悬浮在非金属颗粒中，进而与非金属物料一起被排除，从而造成资源浪费。

在磁选技术领域中，如磁选铁矿石粉只有四氧化三铁的磁性物料才能被选出，由于磁性物料易与二氧化硅等非磁性物料形成磁团聚，而磁团聚的物料的质量一般要大于磁引力，所以，采用磁选的方式也会造成磁性物料损失。

另外，经上述浮选或磁选处理过的剩余物料通常被称之为尾矿粉。虽然尾矿粉中非金属颗粒如二氧化硅的含量较多，但因其含有少量的金属颗粒，所以，尾矿粉不适合于制作建筑材料的原料或各领域的产品原料，如果将尾矿粉内的金属分离出后，所剩余的非金属颗粒才能作为建筑材料。然而，要想从尾矿粉中分离出金属颗粒，在现有技术中，也同样采用水洗法和浮选法，以及磁选法来分离金属颗粒，且磁选法选矿包括湿式磁选和干式磁选两种方式。其中，利用水洗法和浮选法及湿式磁选法选矿时，需要大量的水对尾矿粉进行稀释以形成浆液，同样浪费大量的水资源，且还会造成环境污染，且因尾矿粉内含金属颗粒的含量较少，造成环境污染更严重，而提取金属量也较低;特别是采用湿式磁选法分离尾矿粉中的金属颗粒，首先通过水将尾矿粉稀释，然后再以松散状态进入槽体，在喷水管的水流作用下进入磁选机中进行磁选。由于在尾矿粉磁场的作用下，磁性矿粒因磁聚而形成磁团或磁链，而磁团或磁链的质量较大，需要较大的磁力才能将其吸附在磁选机的圆筒上，否则其会自然脱落，所以，采用湿式磁选尾矿粉除浪费水和环境污染外，铁粉的回收率也相对较低。

在现有技术中，利用干式磁选法分离磁性物料的磁选机，通常包括干燥机构和送料机构，以及用于接收送料机构所输送物料的磁选机构。其工作原理主要是先将矿粉干燥后通过送料机构输送到磁选机构进行分选,以将磁性的颗粒被强磁场吸附在磁选机构的滚筒上。虽然干式磁选法可以节约水，且对环境污染的程度较差，但由于磁性颗粒在磁力作用下易发生磁聚而形成磁团或磁链，且磁团或磁链的质量相对较大，该磁选机同样必须产生大的引力才能将其吸引在滚筒上，进而消耗大量的磁能；同时，由于物料难以粉碎均匀，磁引力也无法吸附更大颗粒物料，进而造成精矿产量低的缺陷；另外，该磁选机的滚筒是通过旋转来吸服金属物料的，而滚筒和磁引力的大小决定单位时间内分离数量，要想提高分选效率，只能增大滚筒的体积和磁引力，所以，该种磁选机的工作效率与耗能量成正比。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用风力将矿粉或尾矿粉分散后使其能按照质量的大小进行分离的方式解决环境污染和处理量小及成本高等问题的从矿粉中分离金属的设备。

本发明所提出的从矿粉中分离金属的设备包括带有入料口和下料口的竖向中空件和与下料口相连通的一端设置有排料口的排料中空件，以及端部区域安装在排料中空件内或从排料中空件的侧壁插入其内的引料风管，且引料风管端口朝向排料口方向。当风机供应给引料风管气体时，引料风管输出的气体经端口输出，致使引料风管端部所在区域能形成相当大的负压，当矿粉或尾矿粉从入料口进入到排料中空件内后，在负压的作用下会顺着气体行走的方向随气体移动。同时，如果矿粉或尾矿粉水份含量较低，如其质量百分比在5－6%，当其受到气体抽吸时，会使其内的水份含量降低并处于松散状态，而松散状态中的矿粉颗粒在同一风力作用下，经排料中空件输出的矿粉颗粒质量较大的金属颗粒离其端口较近，质量较小的非金属颗粒离其端口较远，所以，该设备可通过风力将金属和非金属分离。

本发明所提出的从矿粉中分离金属的设备包括带有入料口和下料口的竖向中空件和与下料口相连通的一端设置有排料口的排料中空件，在下料口远离排料口的一侧设置有向排料中空件内倾斜延伸的遮挡风板，以及安装在排料中空件端部的风机。该种喷吹矿粉或尾矿粉的方式同样会使其内的水份含量降低并使其处于松散状态，且通过排料中空件将矿粉颗粒按照质量的大小分离出金属和非金属颗粒。

所述引料风管的端口延伸至下料口落料区的端部或前部。所述排料中空件上设置有开口式的分料口。当风机向引料风管内输送压力气体时，压力气体从排料中空件中输出，从而可减少引料风管所在部位的排料中空件的气体分子数量，该部位的气压小于大气压，致使物料在引料风管外端部区域会被喷出的气体引出，所以，引料风管在排料中空件内的长度最好是使落下的物料不超过引料风管端部区域。分料口的数量可以根据所需分离固体颗粒的粒径等级来确定，如铁矿粉或尾矿粉中，金属颗粒的质量相对于非金属颗粒的质量较大，所以，上述的分料口至少设置一个；要想对金属颗粒和非金属颗粒分离更细一些，上述的分料口可以设置多个。

所述竖向中空件入料口的下方安装有振动筛和/或齿形滚动轮。其中的振动筛可采用悬臂式振动筛或电动式振动筛，而采用筒式退磁机是用来分离磁团聚含量较多的矿粉或尾矿粉。对于磁团聚较多的矿粉或尾矿粉，可在竖向中空件内安装有筒式退磁机。

所述排料中空件的输出端安装有固相分离旋流器。所述固相分离旋流器包括圆柱形壳体和固定在圆柱形壳体下边沿的圆台形壳体，以及排料组件。所述固相分离旋流器中的排料组件包括上端部延伸至圆台形壳体内的引料管和安装在圆台形壳体下方的排料槽，以及安装在引料管另一端的引风机或倾斜地安装在引料管上的输气管。所述固相分离旋流器中的排料组件包括安装在固相分离旋流器中部的引料管，该引料管的上端延伸出圆柱形壳体，下端延伸至圆台形壳体的上边沿或其中部区域或下部区域。由于矿粉或尾矿粉颗粒的颗径大多在80目以下，如果矿粉或尾矿粉水份含量的质量百分比在6－8%之间，其粘度也相对较大，利用上述设备中的气体一次性地抽吸矿粉或尾矿粉很难使其内的水份含量降低到预定程度，所以，通过固相分离旋流器再一次用风干燥矿粉或尾矿粉，会使其处于松散状态，而松散状态中质量较小的颗粒可由引料管排出，较大质量的颗粒由排料槽排出。

所述排料中空件的输出端安装有1台或2台或3－6台相互串联的解凝旋流器和与解凝旋流器输出端相连接的固相分离旋流器。所述固相分离旋流器和解凝旋流器均包括圆柱形壳体和固定在圆柱形壳体下边沿的圆台形壳体，以及排料组件。所述解凝旋流器中的排料组件包括与圆台形壳体的下料口相连通的中空件和横向安装在中空件内或自外向内倾斜地安装在中空件上的输料管，该输料管的一端穿过中空件内并横跨引料区，另一端与风机的输出端相连接。如果矿粉或尾矿粉水份含量的质量百分比在8%以上，利用上述设备和固相分离旋流器干燥矿粉或尾矿粉很难使其内的水份含量降低到预定程度，所以，通过解凝旋流器和固相分离旋流器多次用风干燥矿粉或尾矿粉，也会使其处于松散状态。

本发明所提出的从矿粉中分离金属的设备采用风力抽吸矿粉或尾矿粉，由于风所产生的引力在吸服矿粉或尾矿粉时，使矿粉或尾矿粉能够在分散的状态下输出，而矿粉和尾矿粉的粘结性能较差，当其在分散状态下，且受到同一引力的作用，会使其按照质量的大小产生不同的位移，即质量相对较大的其位移距该设备较近，质量相对较小的其位移距该设备较远，进而可将金属颗粒和非金属颗粒分开；另外，该种分离金属和非金属的设备可节省水和电，其分离成本非常低。

附图说明

附图1是本发明所提出的从矿粉中分离金属的设备一个实施例的外观部分剖面结构示意图；

附图2是图1中齿形滚动轮部位一个实施例外观结构示意图；

附图3是图1中振动筛一个实施例的外观结构示意图；

附图4是图1中退磁机一个实施例的外观结构示意图；

附图5是本发明所提出的从矿粉中分离金属的设备第二个实施例外观部分剖面结构示意图；

附图6是本发明所提出的从矿粉中分离金属的设备第三个实施例外观部分剖面结构示意图；

附图7是图6中负压输料组件展开的外观结构示意图。

具体实施方式

实施例1

参见图1至图4，这四个附图给出本发明所提出的从矿粉中分离金属的设备第一个实施例外观结构示意图。该设备由排料中空件1和引料风管2，以及竖向中空件3构成。其中的排料中空件1包括一个与竖向中空件3的下料口32相连通的弯曲部13，以及横向中空件12，在弯曲部13的侧壁上设置有用于引料风管2插入的通孔11，横向中空件12上设置有分料口14，其端部是细颗粒的排料口15。引料风管2可以由横断面为圆形管件或矩形管件或其它几何形状的管件构成，本实施例中仅给出横断面为圆形管件这一种结构。引料风管2的一端从弯曲部13的通孔11穿入其内，且使引料风管2的端口21伸入到横向中空件12的端部16或端口21伸入到弯曲部13的前端部16（横向中空件12的端部16与伸入到弯曲部13的前端部16两者是连接部）。由于引料风管2是用于将进入弯曲部13的物料引出，而不是采用风力顶推出物料，所以，引料风管2的端口21延伸出弯曲部13的前端部16也能起到抽吸物料的作用，也应该在本专利的保护范围之内。引料风管2的另一端与风机（图中没有给出）相连接，且使排料中空件1的内径大于引料风管2的外径，特别是横向中空件12的内径要大于引料风管2的外径。引料风管2还可从弯曲部13的外壁16上倾斜地穿入其内，且使其端口朝向排料口方向（图中没有给出），采用该种结构的引料风管2在风力的作用下，同样可以使弯曲部13形成负压，实现引料的作用，该种安装引料风管2的方式可以采用多个引料风管2，例如，在弯曲部13的周边径向间隔等距离地安装2－8根引料风管2，且每一根引料风管2的另一端与风机相连接。排料中空件1的横向中空件12的朝向排料口方向的管壁上设置有开口式的分料口14。分料口14的数量可以设置多个，可以根据所需分离固体颗粒的粒径等级来确定，如铁矿粉或尾矿粉中，由于金属颗粒的质量相对于非金属颗粒的质量较大，在其受到相一风力的作用下，质量相对较大的颗粒被风引出位置距离引料风管2较近，而质量相对较小的颗粒距离引料风管2的位置较远，根据理论计算或实际操作，可以得出金属颗粒被风引出的位置，在该位置的横向中空件12设置有开口，该开口即为分料口14，根据该原理，如所需分离物料的颗粒粒径有多种，分料口14可以设置1-6个。

　　利用该设备从矿粉中分离金属和非金属颗粒时，首先将矿粉或尾矿粉从竖向中空件3的入料口31输入到其内，矿粉或尾矿粉从下料口32进入排料中空件1内后堆集在弯曲部13的部位，同时利用风机向引料风管2输入压力气体，压力气体从引料风管2输出时，可使弯曲部13的周边部位产生负压，在负压的作用下，弯曲部13内的矿粉或尾矿粉可被抽吸到横向中空件12内并经分料口14及其端部的排料口15输出，进而可根据的颗粒的粒径和质量的大小进行分离。

为了使物料处于松散状态进入排料中空件1内，竖向中空件3入料口31的下方安装有振动筛5或同向旋转的齿形滚动轮4，对于粘稠度较大的物料，可采用上部安装齿形滚动轮4，在的下方安装振动筛5，而对于磁团聚较多的矿粉或尾矿粉，在竖向中空件3内还安装有筒式退磁机6。

附图2给出齿形滚动轮4一个实施例的外观结构示意图。该齿形滚动轮4包括安装在入料口31下方的滚轴41和径向安装在滚轴41上的凸齿42，以及安装在滚轴41上端部的齿轮43，其中齿轮43相互啮合，其中一个滚轴41转动，可带动另一滚轴41转动。对于粘稠度相对较大的物料，上述的滚轴41可以同向转动，也可以按相反的方向转动，以使大颗粒物料从排放口44中排出（参见图1）。

附图3给出振动筛5一个实施例的外观结构示意图。该振动筛5包括筛板51和弹性件52支撑的振动框53，以及安装在振动框53上中部的振动电机54，其中，筛板51倾斜地安装在振动框53内，其上设置有一排排筛孔55。振动框53的上中部安装有条形板件56和设置在条形板件56上的振动电机54，振动电机54的输出轴上安装有偏心轮（图中没有给出）。当振动电机54转动时，可带动偏心轮转动，从而可使振动框53产生振动，以筛分落入筛板51上的物料，且使筛上物料从排放口57排出，筛下物料进入竖向中空件3的下部。振动筛5还可以采用条形筛和/或梳齿形筛，其中的梳齿形筛与水平方向倾斜，且使相邻两层梳齿形筛上的齿沿着竖向交错式排列。

附图4给出安装在竖向中空件3内的筒式退磁机6一个实施例的外观结构示意图。该退磁机6包括中空退磁组件61，该中空退磁组件61由线圈和与该线圈电连接的电容组件，因中空退磁组件61属于现有技术，故图中没有给出线圈和电容组件的具体结构。中空退磁组件61所产生的电磁波的震荡频率为300-700赫兹或360-650赫兹。

由于本发明所提出的分离矿粉或尾矿粉设备主要是利用风将矿粉或尾矿粉分散后根据质量的不同来分离金属和非金属颗粒，所以，利用风分散矿粉或尾矿粉还可以采用顶推物料的方式，即在竖向中空件3的下料口32远离排料中空件1排料口15的一侧设置有向排料中空件内倾斜延伸的遮挡风板（图中没有给出），且在排料中空件1弯曲部13端部安装有风机（图中没有给出）。其中的遮挡风板一方面可以使物料流入到弯曲部13的前端，另一方面可以防止风机所输入的风流向竖向中空件1内，即当风机所输入的风可以使物料从排料中空件1输出，同样可以使矿粉或尾矿粉中的金属和非金属进行分离。

实施例2

参见图5，该图给出给出本发明所提出的从矿粉中分离金属的设备第二个实施例外观结构示意图。该设备包括排料中空件1输出端相连接的固相分离旋流器7，其中的排料中空件1的结构和功能与实施例1基本相同，所不同的是，横向中空件12上没有设置分料口14。固相分离旋流器7具有一个圆柱形壳体71和固定在圆柱形壳体71下边沿的圆台形壳体72，以及排料组件。圆柱形壳体71的上端部的侧壁上设置有弧形通槽73和输料件74，以及用于安装在圆柱形壳体71顶面上的圆环形盖75和轴向安装在圆环形盖75中部的管件76。所述输料件74的前部复盖在弧形通槽73部位，输料件74前部的内表面为曲线形，该曲线形可采用摆线形或渐开线形或阿基米德线形，输料件74后部的横断面采用中空的矩形。输料件74采用曲线形可降低入料压力和避免入料口部位产生涡流，且能减轻旋流器的磨损程度，可延长其使用寿命。

固相分离旋流器7中的排料组件包括引料管77和排料槽78，其中的引料管77是用于排出质量和粒径相对较小的物料，而排料槽78是用于排出质量和粒径相对较大的物料，为此，引料管77可以采用多种结构。对于分离颗粒相对较粗的矿粉或尾矿粉而言，其在固相分离旋流器7中旋转过程中，颗粒质量较大的金属颗粒所受到的离心力较大，会沿着圆台形壳体72的内壁下落，经排料槽78排出，而颗粒质量较小的非金属颗粒所受到的离心力较小，通常会集中在沿着圆台形壳体72下端部的中部，所以，引料管77安装在圆台形壳体72下端部的中部，会使非金属颗粒从引料管77中排出，为了使非金属颗粒排出得更顺利，在引料管77的外底端安装引风机或倾斜地安装在引料管上的输气管（图中没有给出）。

对于分离颗粒相对较细的矿粉或尾矿粉而言，其在固相分离旋流器7中旋转过程中，颗粒质量较大的金属颗粒所受到的离心力也较大，会沿着圆台形壳体72的内壁下落，经排料槽78排出，而颗粒质量较小的非金属颗粒会漂浮在形成涡流的气体中，而形成涡流的气体会向上移动，所以，引料管（图中没有给出）可自上而下地安装在固相分离旋流器7的中部，且使该引料管的上端延伸出管件76，下端延伸至圆台形壳体72产生涡流的部位，该部位一般在圆台形壳体72的上边沿或其中部区域或下部区域，细小的非金属颗粒也会从引料管中排出，为了使非金属颗粒排出得更顺利，在引料管延伸出管件76端部安装引风机或倾斜地安装在引料管上的输气管。

实施例3   

参见图6和图7，这二个附图给出本发明所提出的从矿粉中分离金属的设备第三个实施例外观结构示意图。该设备包括排料中空件1、安装在该排料中空件1上部的壳体3、解凝旋流器8和固相分离旋流器7。其中的排料中空件1和竖向中空件，以及固相分离旋流器73的结构和性能与实施例2基本相同。

排料中空件1的输出端安装有解凝旋流器8和与解凝旋流器相连接的固相分离旋流器7。解凝旋流器8包括圆柱形壳体81和固定在圆柱形壳体下边沿的圆台形壳体82，以及排料组件。排料组件包括与圆台形壳体82的下料口83相连通的中空件84和横向安装在中空件84内的输料管85，输料管85的一端即排风端86穿过中空件84内并横跨引料区，另一端与风机（图中没有给出）的输出端相连接。所述的横跨引料区是指在没有引风时，从下料口83落入中空件84内的物料会堆集在下底部87，中空件84下底部87堆集物料的面积即为引料区。输料管85还可从中空件84的外壁上倾斜地穿入其内，输料管85可以从中空件84外壁的弯曲前端88插入，且使其端口朝向排料口方向（图中没有给出）。采用该种结构的输料管85在风力的作用下，同样可以使中空件84内形成负压，实现引料的作用。该种安装输料管85的方式可以采用多个输料管85，例如，在中空件84的周边径向间隔等距离地安装2－8根引料管2，且每一根输料管2的另一端与风机相连接。

Claims (11)

1.从矿粉中分离金属的设备，其特征在于：该设备包括带有入料口和下料口的竖向中空件和与下料口相连通的一端设置有排料口的排料中空件，以及端部区域安装在排料中空件内或从排料中空件的侧壁插入其内的引料风管，且引料风管端口朝向排料口方向。

2.从矿粉中分离金属的设备，其特征在于：该设备包括带有入料口和下料口的竖向中空件和与下料口相连通的一端设置有排料口的排料中空件，在下料口远离排料口的一侧设置有向排料中空件内倾斜延伸的遮挡风板，以及安装在排料中空件端部的风机。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述引料风管的端口延伸至下料口落料区的端部或前部。

4.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于：所述排料中空件上设置有开口式的分料口。

5.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于：所述竖向中空件入料口的下方安装有振动筛和/或齿形滚动轮。

6. 根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于：所述排料中空件的输出端安装有固相分离旋流器。

7.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于：所述排料中空件的输出端安装有1台或2台或3－6台相互串联的解凝旋流器和与解凝旋流器输出端相连接的固相分离旋流器。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于：所述固相分离旋流器和解凝旋流器均包括圆柱形壳体和固定在圆柱形壳体下边沿的圆台形壳体，以及排料组件。

9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于：所述解凝旋流器中的排料组件包括与圆台形壳体的下料口相连通的中空件和横向安装在中空件内或自外向内倾斜地安装在中空件上的输料管，该输料管的一端穿过中空件内并横跨引料区，另一端与风机的输出端相连接。

10.根据权利要求8所述的设备，其特征在于：所述固相分离旋流器中的排料组件包括上端部延伸至圆台形壳体内的引料管和安装在圆台形壳体下方的排料槽，以及安装在引料管另一端的引风机或倾斜地安装在引料管上的输气管。

11.根据权利要求8所述的设备，其特征在于：所述固相分离旋流器中的排料组件包括安装在固相分离旋流器中部的引料管，该引料管的上端延伸出圆柱形壳体，下端延伸至圆台形壳体的上边沿或其中部区域或下部区域。

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