CN103301932A - 通过重力自动选矿的系统与方法 - Google Patents

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Abstract

一种无动力重力选矿的方法，选矿厂的尾矿经冲洗式水力旋流器进行分级后，溢流自流进入绒毯式溜槽，在每个溜槽的给矿端设有一个总给矿槽和给矿管、分矿槽和多个并排的分矿管；在溜槽的排矿端设有精矿排矿管、尾矿排矿管和排矿插管，精矿排矿管与精矿沟连通，尾矿排矿管与尾矿沟连通；溜槽从给矿端到排矿端依次包括第一倾斜段和与第一倾斜段衔接的第二倾斜段，第二倾斜段的宽度沿排矿方向缩小，第二倾斜段的斜度大于第一倾斜段的斜度;第一倾斜段和第二倾斜段的横向的两侧分别设有排矿护板；精矿排矿管和尾矿排矿管设有开通转换塞。本发明维护方便、方操作简单，可提高矿产资源综合利用率。

Description

通过重力自动选矿的系统与方法
技术领域
本发明涉及一种通过重力自动选矿的系统与方法，属于选矿技术领域。
背景技术
现在很多钨、锡等重金属矿山的主要选矿方法是重力选矿，主要采用的重力选矿设备是跳汰机、摇床、螺旋选矿机、离心选矿机等，根据矿石的性质不同，其选矿回收率大约在65-80%左右，这类矿山尾矿中的金属损失大部分集中在细粒级产物中。
根据资源综合利用和节能降耗的需要，希望将矿山尾矿中的损失金属回收再利用。
发明内容
本发明的目的是提供一种通过重力自动选矿的系统与方法，其维护方便、操作简单，可以提高矿产资源的综合利用。
为此，根据本发明的一个方面，提供了一种通过重力自动选矿的方法，其特征在于：选矿厂的尾矿送入冲洗式水力旋流器中分级，分级后的矿浆经过给矿槽送到至少一个溜槽中，矿浆在铺有绒毯的溜槽表面上形成溜膜，矿浆中的重矿物沉积在绒毯式表面的绒毛式缝隙中；第一预设时间到达时停止向给矿槽给矿，采用高压水将附着于绒毯式表面上的重矿物冲洗到绒毯精矿槽中，冲洗结束后又重新向给矿槽给矿；将绒毯精矿槽中的重矿物加水调合成二次矿浆，二次矿浆通过给矿管送到富集锥面上的分矿器，分矿器在二次矿浆的冲击下快速旋转，二次矿浆撒在富集锥面上，在富集锥面的斜坡面上形成水膜，重矿物附着于富集锥面的斜坡面上，第二预设时间到达时，停止向分矿器中中送二次矿浆；在每个溜槽的给矿端设有一个总给矿槽和给矿管、分矿槽和多个并排的分矿管;在溜槽的排矿端设有精矿排矿管、尾矿排矿管和排矿插管，精矿排矿管与精矿沟连通，尾矿排矿管与尾矿沟连通；溜槽从给矿端到排矿端依次包括第一倾斜段和与第一倾斜段衔接的第二倾斜段，第二倾斜段的宽度沿排矿方向缩小，第二倾斜段的斜度大于第一倾斜段的斜度;第一倾斜段和第二倾斜段的横向的两侧分别设有排矿护板；精矿排矿管和尾矿排矿管设有开通转换塞。
优选地，二次矿浆浓度为10-12%，和/或，所述高压水的压力为2-3kg/cm2。
优选地，所述第一预设时间和/或第二预设时间为30-40分钟。
优选地，所述开通转换塞是插管，该插管的外径小于或等于精矿排矿管和尾矿排矿管的内径，和/或，所述富集锥面为蒙古包式的圆锥面、多棱锥面、半球面、或螺旋形下降的凹槽。
优选地，所述冲洗式水力旋流器从上至下依次包括相互衔接的筛板式分级箱和水力旋流器，水力旋流器在其切线方向设有与水力旋流器内腔连通的给矿管，在该给矿管的上方设有矿浆溢流管，矿浆溢流管的开口朝上；筛板式分级箱呈倒锥形，在最下部设有筛板及其下方的冲洗室，该冲洗室的侧面设有高压进水管，下面设有排矿管。
根据本发明的另外一个方面，提供了一种通过重力自动选矿的装置，该装置依次包括冲洗式水力旋流器、给矿槽、至少一个倾斜的溜槽、绒毯精矿槽、倾斜的给矿管、分矿器、和分矿器下方的富集锥面，其特征在于：在每个溜槽的给矿端设有一个总给矿槽和给矿管、分矿槽和多个并排的分矿管;在溜槽的排矿端设有精矿排矿管、尾矿排矿管和排矿插管，精矿排矿管与精矿沟连通，尾矿排矿管与尾矿沟连通；溜槽从给矿端到排矿端依次包括第一倾斜段和与第一倾斜段衔接的第二倾斜段，第二倾斜段的宽度沿排矿方向缩小，第二倾斜段的斜度大于第一倾斜段的斜度;第一倾斜段和第二倾斜段的横向的两侧分别设有排矿护板；精矿排矿管和尾矿排矿管设有开通转换塞，所述冲洗式水力旋流器从上至下依次包括相互衔接的筛板式分级箱和水力旋流器，水力旋流器在其切线方向设有与水力旋流器内腔连通的给矿管，在该给矿管的上方设有矿浆溢流管，矿浆溢流管的开口朝上；筛板式分级箱呈倒锥形，在最下部设有筛板及其下方的冲洗室，该冲洗室的侧面设有高压进水管，下面设有排矿管。
优选地，溜槽的数量为2-8个，溜槽的第一倾斜段的坡度为9-11%，宽度为0.8米，长度为10米，第二倾斜段(36)的坡度为20-30%。
优选地，富集锥面的坡度为24-27度之间；和/或，所述开通转换塞是插管，该插管的外径小于或等于精矿排矿管和尾矿排矿管的内径。
优选地，分矿器是厚度0.5mm的圆锥形白铁皮，分矿器底部圆周的直径为0.52-0.55米，锥角控制在34-37度，上面均布有10-20条渐开线槽。
优选地，所述富集锥面为蒙古包式的圆锥面、多棱锥面、半球面、或螺旋形下降的凹槽，由水泥构成；呈蒙古包状的情况下底部圆周直径控制在2.8-3.1米。
本发明的有益效果是：无动力提高矿产资源的综合利用，实践证明，综合回收率可提高5-8%。
附图说明
图1为根据本发明的无动力重力选矿方法的示意图；
图2为根据本发明的无动力重力选矿的装置平面示意图；
图3为根据本发明的无动力重力选矿的装置中的富集锥面示意图；
图4为根据本发明的绒毯式溜槽及其两端的结构俯视示意图；
图5为根据本发明的绒毯式溜槽及其两端的结构侧视示意图；
图6为根据本发明的冲洗式水力旋流器的侧视结构示意图；和
图7为根据本发明的冲洗式水力旋流器的俯视结构示意图。
具体实施例
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明的技术方案。
在附图1-4中，附图标记1表示冲洗式水力旋流器、附图标记2表示给矿槽、附图标记3表示绒毯式溜槽、附图标记4表示绒毯精矿槽、附图标记5表示给矿管、附图标记6表示分矿器、附图标记7表示富集锥面(俗称蒙古包)。
如图1所示，根据本发明的无动力重力选矿的方法包括如下步骤：选矿厂的尾矿经过简易冲洗式水力旋流器1分级，分级后的溢流经给矿槽2分别将矿浆给到有一定坡度和宽度的溜槽3中，溜槽3的表面铺有一层绒毯，矿浆在绒毯的表面上形成均匀平稳的溜膜，根据不同矿物的密度差异造成的沉降速度差，重矿物优先沉积于绒毯的绒毛式缝隙中，脉石矿物则随着矿浆流带入尾矿中，这样经过一段时间的富集后，停止给矿，采用高压水将附着于绒毯上的重矿物冲洗到绒毯精矿槽4中，冲洗结束后又重新给矿，如此周而复始。
绒毯产出的重矿物粗精矿加水调至一定的矿浆浓度，经给矿管5均匀给到富集锥面7(蒙古包)上的分矿器中6中，分矿器在矿浆流的冲击下快速旋转，同时将矿浆均匀撒在水泥的蒙古包7上，在蒙古包7的斜坡面上形成水膜，重矿物附着于蒙古包7的斜坡面(光滑的锥形水泥面)，而脉石则远离蒙古包7的斜坡面坡面。经过一段时间的富集之后，停止给矿，在一个实施例中，富集的时间一般在30-40分钟，蒙古包7的斜坡面上富集着高品位的重矿物精矿产品。
在一个实施例中，将绒毯精矿槽4中的重矿物加水调合成的二次矿浆的浓度为10-12%；高压冲洗水的压力2-3kg/cm2，溜槽的数量要根据处理能力而定，一般一槽长10米，宽0.8米，坡度9-11%的溜槽每小时的处理能力约为每小时1-1.5吨(干矿量)，需要处理的矿量确定以后，溜槽的数量也就算出来了。“蒙古包”的坡度控制在24到27度之间，蒙古包底部圆周直径控制在3米左右，分矿器底圆直径控制在0.54米左右，锥角控制在35度左右。
如图2-3所示，本发明无动力重力选矿的装置中，“蒙古包”的参数如下：d1=130mm、H=891mm、h1=100mm、h2=400mm、h3=267mm、D1=3000mm、D2=4500mm、D3=4800mm、D4=5200mm、D5=5500mm。
在根据本发明的无动力重力选矿的系统中，设计了一种绒毯式溜槽、蒙古包和蒙古包上的分矿器。将选矿厂的尾矿进行分级后，溢流自动流入绒毯式溜槽，经绒毯式溜槽粗选富集，以提高产品的品位，绒毯式溜槽的粗精矿给入蒙古包(富集锥面)上的分矿器，分矿器上的20条渐开槽在水流(即矿浆流)的动力作用下快速旋转，将矿浆均匀撒到蒙古包的斜坡面上，重矿物在斜坡面上再次富集，产品的品位得到进一步的提高。
根据本发明，如果需要，可以进一步的蒙古包，这样，经过两到三次的富集，就可得到最终销售的产品要求。
如图4-5所示，在本发明的一个实施例中，在毛毯溜槽3的给矿端12设置有给矿槽23和DN80塑料给矿管11、分矿槽24和DN20塑料分矿管10，可以使给矿量均匀布满整个槽3表面，有利于轻重矿物的分选。
另外一方面，本发明在毛毯溜槽3的排矿端34设置有DN80塑料精矿排矿管31、DN80塑料尾矿排矿管32和DN65塑料排矿插管33，操作人员能很方便的通过调整插管33的位置轻松的排出精矿至精矿沟41，排出尾矿至尾矿沟42。
溜槽3沿从给矿端12到排矿端34的排矿方向依次包括呈矩形的第一倾斜段35和与第一倾斜段35衔接的第二倾斜段36，第二倾斜段36的宽度沿排矿方向缩小，第二倾斜段36的斜度大于第一倾斜段35的斜度。第一倾斜段35和第二倾斜段36的横向的两侧分别设有排矿护板35′和36′。
本发明采用高压水冲洗绒毯，省去了现有技术中的“提绒毯、洗绒毯和铺绒毯”的工序，大大降低了员工的劳动强度。
本发明设置了“冲洗式水力旋溜器分级”，可提高绒毯的回收效果。
“冲洗式水力旋流器”也称“冲洗式水力旋溜器”，包括筛板式分级箱100和水力旋流器101，可以用铁板焊制也可以用红砖砌成。
选矿厂的尾矿由砂泵扬送到设置在水力旋流器101的切线方向的给矿管102(例如选用DN200)，从而给入水力旋流器101中。由于矿浆具有一定的压力和流速，尾矿中粗粒级尾砂则在离心力和重力作用下沿旋流器101的器壁103螺旋向下运动，在接近锥底的冲洗室104上部的筛板105时，又在高压进水管106中的高压水的冲洗作用下，只有粗颗粒尾砂才能克服上升水流的作用而进入排矿管107排出。其余的细颗粒尾砂则在上升水流的作用下，向上运动，从矿浆溢流管108(例如选用DN150)中排出，而进入绒毯溜槽3进行选矿作业，从而完成了分级过程。

Claims (10)

1.一种通过重力自动选矿的方法，设有多个并列的溜槽(3)，其特征在于：在每个溜槽(3)的给矿端(12)设有一个总给矿槽(23)和给矿管(11)、分矿槽(24)和多个并排的分矿管(10);在溜槽(3)的排矿端(34)设有精矿排矿管(31)、尾矿排矿管(32)和排矿插管(33)，精矿排矿管(31)与精矿沟(41)连通，尾矿排矿管(32)与尾矿沟(42)连通；溜槽(3)从给矿端(12)到排矿端(34)依次包括第一倾斜段(35)和与第一倾斜段(35)衔接的第二倾斜段(36)，第二倾斜段(36)的宽度沿排矿方向缩小，第二倾斜段(36)的斜度大于第一倾斜段(35)的斜度;第一倾斜段(35)和第二倾斜段(36)的横向的两侧分别设有排矿护板(35′,36′)；精矿排矿管(31)和尾矿排矿管(32)设有开通转换塞。 
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：选矿厂的尾矿送入冲洗式水力旋流器(1)中分级，分级后的溢流矿浆经过给矿槽(2)送到至少一个溜槽(3)中，矿浆在铺有绒毯的溜槽表面上形成溜膜，矿浆中的重矿物沉积在绒毯式表面的绒毛式缝隙中；第一预设时间到达时停止向给矿槽(2)给矿，采用高压水将附着于绒毯式表面上的重矿物冲洗到绒毯精矿槽(4)中，冲洗结束后又重新向给矿槽(2)给矿；将绒毯精矿槽(4)中的重矿物加水调合成二次矿浆，二次矿浆通过给矿管(5)送到富集锥面(7)上的分矿器(6)，分矿器(6)在二次矿浆的冲击下快速旋转，二次矿浆撒在富集锥面(7)上，在富集锥面(7)的斜坡面上形成水膜，重矿物附着于富集锥面(7)的斜坡面上，第二预设时间到达时，停止向分矿器中(6)中送二次矿浆。 
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述冲洗式水力旋流器从上至下依次包括相互衔接的筛板式分级箱和水力旋流器，水力旋流器在其切线方向设有与水力旋流器内腔连通的给矿管，在该给矿管的上方设有矿浆溢流管，矿浆溢流管的开口朝上；筛板式分级箱呈倒锥形，在最下部设有筛板及其下方的冲洗室，该冲洗室的侧面设有高压进水管，下面设有排矿管。 
4.根据权利要求1、2、或3所述的方法，其特征在于：优选地，所述第一预设时间和/或第二预设时间可以为30-40分钟；优选地，二次矿浆浓度可以为10-12%，和/或，所述高压水的压力可以为2-3kg/cm2。 
5.根据权利要求1-4其中之一所述的方法，其特征在于：所述开通转换塞是插管(33)，该插管(33)的外径小于或等于精矿排矿管(31)和尾矿排矿管(32)的内径，和/或，所述富集锥面为蒙古包式的圆锥面、多棱锥面、半球面、或螺旋形下降的凹槽。 
6.一种通过重力自动选矿的装置，设有多个并列的溜槽(3)，其特征在 于：在每个溜槽(3)的给矿端(12)设有一个总给矿槽(23)和给矿管(11)、分矿槽(24)和多个并排的分矿管(10)；在溜槽(3)的排矿端(34)设有精矿排矿管(31)、尾矿排矿管(32)和排矿插管(33)，精矿排矿管(31)与精矿沟(41)连通，尾矿排矿管(32)与尾矿沟(42)连通；溜槽(3)从给矿端(12)到排矿端(34)依次包括第一倾斜段(35)和与第一倾斜段(35)衔接的第二倾斜段(36)，第二倾斜段(36)的宽度沿排矿方向缩小，第二倾斜段(36)的斜度大于第一倾斜段(35)的斜度;第一倾斜段(35)和第二倾斜段(36)的横向的两侧分别设有排矿护板(35′,36′)；精矿排矿管(31)和尾矿排矿管(32)设有开通转换塞。 
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：该装置依次包括冲洗式水力旋流器(1)、给矿槽(2)、至少一个倾斜的溜槽(3)、绒毯精矿槽(4)、倾斜的给矿管(5)、分矿器(6)、和分矿器(6)下方的富集锥面(7)。 
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：所述冲洗式水力旋流器从上至下依次包括相互衔接的筛板式分级箱和水力旋流器，水力旋流器在其切线方向设有与水力旋流器内腔连通的给矿管，在该给矿管的上方设有矿浆溢流管，矿浆溢流管的开口朝上；筛板式分级箱呈倒锥形，在最下部设有筛板及其下方的冲洗室，该冲洗室的侧面设有高压进水管，下面设有排矿管。 
9.根据权利要求6至8任一项所述的装置，其特征在于： 
溜槽(3)的数量为2-8个，溜槽(3)的第一倾斜段(35)的坡度为9-11%，宽度为0.8米，长度为10米； 
第二倾斜段(36)的坡度为20-30%。 
富集锥面的坡度为24-27度之间； 
所述开通转换塞是插管(33)，该插管(33)的外径小于或等于精矿排矿管(31)和尾矿排矿管(32)的内径；和/或， 
分矿器(6)是厚度0.5mm的圆锥形白铁皮，分矿器(6)底部圆周的直径为0.52-0.55米，锥角控制在34-37度，上面均布有10-20条渐开线槽。 
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：所述富集锥面为蒙古包式的圆锥面、多棱锥面、半球面、或螺旋形下降的凹槽，由水泥构成；和/或，呈蒙古包状的情况下底部圆周直径控制在2.8-3.1米。 
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