CN1037668A - 重力选矿机 - Google Patents

Abstract

一种重力选矿机，它包括有机匣(1)，机匣(1)上 至少有一块与在机匣内激起脉动的传动装置(14)相 连接的膜片(13)，机匣(1)上还具有被加工物料(7)和 分选介质的输入接管(3、4)，被加工物料(7)中的重粒 级部分和轻粒级部分的输出接管(5、6)。

Description

本发明涉及到利用液体，尤其是利用水来分选固体物料的技术领域，更具体地说是涉及到重力选矿机。

本发明可用来在采矿工业、化学工业、石油工业中分选具有不同密度或粒度的颗粒，在这些行业中，需要把颗粒，特别是微细级别的颗粒分级。

遇到贫脊矿和冲积矿，就需要对大量的矿石进行加工处理，以便满足人类对金属，特别是重金属例如黄金、铂、钨、铅，锡等的需求。

对于生态环境日益增长的要求和保持电力价格的不上涨，显然使得人们要对矿产原料的初选富集方法进行选择，在这方面，重力富集法具有绝对的优势。

在公知的重力富集设备中，常见的有筛选机、摇床和螺旋式溜槽。所有这些装置的生产效率都不高，而且前面两种设备需要大量的水和电能。

因此，现在需要制造一种在原理上是新的重力选矿机，它能保证在对矿石颗粒进行高精度分选的同时，水和电能的需要最少。

大多数生产设备的基本工作原理是：在液体中，例如在水中具有不同质量的被加工物料的颗粒的运动速度不同。同时，使被加工的物料受到各种不同的扰动，例如在垂直平面上的脉动。

在被加工物料连续运动的过程中所引起的扰动只限于一段很短的区段上，而且能有效地用于分选重粒级中的大颗粒（大颗粒的金、铂、铋矿石、钨、锡）。但是，重粒级部分中的5-500微米μm）范围内的小颗粒，其中特别是微细的颗粒（5-40μm）却不能被分选出来，而是和轻粒级部分一起从设备中排出。也就是说，在现有结构的选矿机中，一般还没有解决微细颗粒的分选问题。

美国专利文献US，A，4157951中的重力选矿机是公知的，它具有在空间垂直布置的中空机匣，在机匣的下端安装有分选介质的输入接管，在机匣的上端则安装有分选介质和轻粒级部分的输出接管，在机匣的下端还安装有重粒级部分的输出接管。

被加工的物料和分选介质一起装入到重力选矿机。借助于输入的分选介质，在机匣内从分选介质的输入接管到微粒级部分的输出接管，产生了被加工物料的上升流动。轻粒级部分通过被加工物料的流动向上移动，经轻粒级部分的输出接管排出，而比重较大的重粒级部分则聚集在机匣的下部，通过重粒级部分的输出接管排出。

已知的重力选矿机适用于分选经过分类富集的物料。在这种重力选矿机的机匣内，只产生被加工物料的上升的层状流动，这种流动不允许处在悬浮状态的重粒级部分转移。因此，不可能成为一种高质量的选矿机。在公知的重力选矿机中，没有利用被加工物料的颗粒与机匣内表面的摩擦效果，以致重粒级的微细颗粒誏被加工物料的上升流动，从重力选矿机中排出去。

已知的重力选矿机没有予先考虑给分选介质和被加工的物料产生在强制条件下的附加脉动，这样就降低了富集物料的分选效率。

英国专利文献GB，A，2003756中的重力选矿机也是公知的，它具有在空间倾斜布置的圆筒形中空的机匣，在机匣上安装有分选隔板，它把机匣分隔成两个通过管子相连通的腔室，管子设置在隔板上，并且其轴线与机匣的纵轴方向相同。在机匣的上端，安装有被加工物料的输入接管，其下端安装有重粒级部分的输出接管。

在上述重力选矿机中，全部被加工物料都以悬浮状态处于稳定的涡流中，这样就不能保证高质量地分选重粒级部分和轻粒级部分。

已知重力选矿机也没有予先考虑对分选介质和被加工的物料，在强制条件下产生脉动，这样就降低了富集物料的分选效率。

英国专利文献GB，A，2164589中的重力选矿机也是公知的，它具有倾斜的长形的机匣，机匣内容纳被加工的物料，机匣上安装有被加工物料的输入接管、分选介质的淙虢庸埽约氨患庸の锪现械那崃＜恫糠值氖涑鼋庸芎椭亓＜恫糠质涑鼋庸堋?

已知重力选矿机予先产生了一系列依次排列的涡流区，在这些涡流区中进行轻粒级部分和重粒级部分的分选。由于重粒级的微细颗粒始终处于稳定的涡流中，所以它来不及移动到重力选矿机的底部，而是与轻粒级部分一起被排出。这样就不可能使被分选的富集物料的各种粒级的液体动力规范最佳，也就是说被加工的物料不可能产生一种在强制条件下带有局部涡流的并且脉动的流动。

本发明的任务就是制造这样一种重力选矿机，该选矿机保证被加工物料在强制条件下产生脉动，从而保证提高重粒级部分和轻粒级部分的分选效率。

所提出的任务是这样完成的，即重力选矿机具有倾斜的长形中空的机匣，它用来容纳被加工物料，机匣上具有被加工物料的输入接管和分选介质的输入接管，还具有轻粒级部分的输出接管和重粒级部分的输出接管，根据本发明，在机匣中至少还具有一个能激起脉动的传动装置，在机匣上至少装备有一块与激起脉动的传动装置相连接的膜片。

最好，至少在机匣的下端装备一块膜片。

也可以在机匣的侧表面上装备至少一块膜片。

完全有可能在重力选矿机的装备有两块膜片的机匣中，包括有两个激起脉动的传动装置，其中一块膜片布置在机匣的下端，与在机匣中激起脉动的第一传动装置相连接;另一块膜片布置在机匣的侧面，与机匣中激起脉动的第二传动装置相连接。

本发明的新的特征是，在机匣内部至少具有一个激起脉动的传动装置，而机匣上则至少装备一块膜片，该膜片与上述位于机匣内部的激起脉动的传动装置相连接。

本发明的重力选矿机是一种结构紧凑而且能互换的装置，并且被加工物料的密度可在2-60的范围内变化。一个重力选矿机中的矿粒浓浓度可达到60。这种重力选矿机在工作时不污染周围的环境。它只消耗很少量的水，而且水还能重复使用。这种重力选矿机不消耗电能，或者只消耗很少的电能。在向重力选矿机机匣输送被加工物料所必需的压力为1×10⁴-3×10⁴巴。

下面通过具体的实施例和附图详细说明本发明。

图1是根据本发明设计的，在机匣下端具有膜片的重力选矿机总图的纵剖面图;

图2是根据本发明设计的，在机匣侧面具有膜片的重力选矿机总图的纵剖面图;

图3是根据本发明设计的，在机匣下端和侧面均具有膜片的重力选矿机总图的纵剖面图。

重力选矿机包括有具有纵轴2的长形的中空机匣1，机匣的纵轴线2在空间被布置成与水平面倾斜γ角。γ角值可在30°-60°范围内选择。机匣1上装备有位于其下部的被加工物料的输入接管3、分选介质的输入接管4和重粒级部分的输出接管5。

本发明的重力选矿机在靠近机匣1的上端，还装备有轻粒级输出接管6。

被加工物料7通过接管3沿着箭头α的方向输入。

在机匣1内的接管3与4之间，设置了带有管子9的隔板8，管子9用来在机匣1内部输送被加工物料7。在机匣1的内表面与管子9的外表面之间具有空隙10。

通过接管4沿着箭头L方向，分选介质被输送到空隙10内。重粒级部分11通过接管5沿着箭头β方向排出。轻粒级部分12则通过接管6沿着箭头θ的方向排出。

为了产生被加工物料的纵向脉动，在机匣1的下端装备有膜片13，它借助于拉杆15与传动装置14相连接。

为了产生被加工物料的横向脉动，在机匣1的侧壁上装备了膜片16（图2），它借助于拉杆18与传动装置17相连接。

当要同时产生被加工物料7的纵向和横向脉动时，可在机匣1的下端装备膜片13，而在机1的侧壁上装备膜片16（图3）。

本发明的重力分选机的工作方式如下：

以矿石颗粒与液体的混合物形式的被加工物料7，通过被加工物料的输入接管3和机匣1内的接管9输入。分选介质例如水通过接管4进入到空隙10，然后与被加工物料7混合。这时，由于在与水混合时物料的不均匀性，被加工物料7在流动中产生了湍急的涡流。由于湍急涡流所获得的混合物转变成悬浮状态，并同时产生了被加工物料7内部颗粒的分离。组成重粒级部分11的下沉的重颗粒，利用经过接管4进入到重力选矿机机匣1内的液体部分作为输送流体，经过接管5排出。被加工物料的轻颗粒，即夹带在被加工物料7中的轻粒级部分12，由于物料7在强制状态下沿倾斜的机匣1向上运动，就被带入到轻粒级部分12的输出接管6中。在被加工物料7沿着倾斜的机匣1运动的过程中，在重力、摩擦力、挤压力和在被加工物料中由被加工物料的粘度决定的矿石颗粒运动的阻力等力的作用下，进行对被加工物料7的分选。被加工物料7中最重的颗粒11，在重力的作用下落入到靠近壁的流层中，沿着与机匣1内的被加工物料7的流动相反的方向运动。靠近壁的流层的形成和被加工物料7的流动与机匣1的内表面之间存在摩擦有关。由机匣1的内表面及管子9外表面所引起的局部涡流，促进了在靠近壁的流层中运动的重颗粒11的清洗过程。当重颗粒11中进入到空隙10之后，便在该空隙中与分选介质混合，借助于被加工物料在与水混合时所引起的不均匀性所造成的局部涡流，进一步对重颗粒11进行清洗。

由膜片13（图1）或16（图2），或者膜片13和16（图3）所产生的纵向或横向脉动，或两者的组合，促进了重颗粒11从被加工物料中分选出来，也促进了把粘附在重颗粒上面的轻颗粒12清洗掉。被加工物料7流动的局部涡流，使在被加工物料7中运动着的颗粒11、12改变运动方向，并且产生了促进颗粒11、12初步分选离的向心加速度。颗粒11、12的最后分选是根据其密度和尺寸大小在过渡区域中完成的，过渡区域可出现在处于层流、涡流和过渡流动状态的运动着的被加工物料7的范围内。

因此，本发明的重力选矿机借助于在带有局部涡流的被加工物料9的流动中产生脉动，而且这种局部涡流逐渐过渡到伴有附壁效应的层流，所以能为富集物料的粒级分选选择最优化的液体动力规范。从而为有效地分选矿石中的轻、重颗粒创造了条件。

把膜片13（图1）设置在机匣1的下端用来造成纵向脉动，该脉动方向与被加工物料7沿机匣1的轴线2运动的方向相重合。这使得在机匣1内部的被加工物料7和分选介质的全长范围内，产生局部的涡流区。产生局部涡流区的条件是由于存在有惯性力，该力是由于纵向脉动使物料7的颗粒速度改变而产生的。具有较小惯性的轻粒级部分的颗粒12，相对分选介质流的位移要大得多，这样就阻碍了这些颗粒转移到靠近壁的流层中，有助于改善被加工物料7的分选过程。

在靠近壁流层中的具有较大惯性的重粒级部分的颗粒，在重力的作用下向接管5运动。纵向脉动有助于降低重颗粒的摩擦力，并有助于使这些颗粒毫无阻碍地经接管5排出。

把膜片16（图2）设置在机匣1的侧面，用来产生横向脉动。此时轻粒级部分的颗粒12均处在悬浮状态，不会转移到靠近壁的流层中，并很容易与分选介质一起经接管6从机匣1中排出。

重粒级部分的颗粒11由于惯性，而没有在横向脉动的作用下离开靠近壁的流层区，所以就通过机匣1的接管5排出。

纵向脉动和横向脉动的组合采用，就能更加增强把被加工物料7分选成轻颗粒部分12和重颗粒部分11的整体效果。

因此，本发明的重力选矿机，主要由于在机匣1内部的被加工物料7和分选介质的流动的全范围内，产生了在强制条件下的脉动分选状态，所以能提高较加工物料的效率。

Claims (4)

1、一种重力选矿机，它包括有用来容纳被加工物料的，倾斜长形的中空机匣(1)，该机匣上具有被加工物料和分选介质的输入接管(3、4)，轻粒级部分和重粒组部分的输出接管(5、6)，其特征在于，它还至少有一个位于机匣(1)中的激起脉动的传动装置(14)，在机匣(1)上则至少装备一块与激起脉动的传动装置(14)相连接的膜片(13)。

2、如权利要求1所述的重力选矿机，其特征是，至少有一块膜片（13）配置在机匣（1）的下端。

3、如权利要求1所述的重力选矿机，其特征是，至少有一块膜片（16）配置在机匣（1）的侧面。

4、如权利要求1所述的重力选矿机，其特征是，它具有在机匣（1）中激起脉动的传动装置（14、17），机匣（1）上侧配备有膜片（13）和膜片（16），膜片（13）配置在机匣（1）的下端，并与在机匣（1）内激起脉动的传动装置（14）相连接，而膜片（16）配置在机匣（1）的侧面，并与机匣（1）的激起脉动的传动装置（17）相连接。

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