CN104014418A - 微动力富集天然河砂中多种金属矿粉的成套设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种微动力富集天然河砂中多种金属矿粉的成套设备，具体是在固定架（7）上，相对于水平面斜向地安装具有无数个孔径在0.125mm—0.50mm之间，其中以0.25mm—0.40mm为最佳的细孔或细缝的漏矿床（3），漏矿床下设置有接矿槽（4），接矿槽（4）与位于漏矿床（3）下方的螺旋溜槽（5）连接或直接与设置在漏矿床下方的沉淀池连接。同时，漏矿床上安装有震动器具，在生产中有单片床或双片床作人字形结构。本发明以极小的能耗代价（约为1.5kw）实现了一次性完全富集强磁性、弱磁性和非磁性等多种金属矿粉的技术目的，显著提高了河沙开采企业的经济效益，挽回了国家矿产资源，具备巨大的市场前景和应用价值。

Description

微动力富集天然河砂中多种金属矿粉的成套设备

技术领域

本发明涉及的是河沙类矿产开采机械，尤其指的是微动力富集天然河砂中多种金属矿粉的成套设备。 

背景技术

   天然河沙中富含多种金属矿粉，包括强磁、弱磁和非磁性等多种贵重、稀有金属，这些金属矿粉约占河沙的0.5——1.5%，属于极低品位自然露天矿藏资源，开采困难；

我国河道纵横交错，在开采河沙作建筑材料的同时采集金属矿粉，是人们早已知晓和应用的。但现有的采矿机械、开采方法、开采技术效果都很不理想。申请人以安徽省六安市境内淠河河道、安徽淮河河道里的开采方法和开采设备为例，简述如下：

一、吸沙泵的出水口对准一块高高架起的表面铺满磁铁的吸铁床，将水沙混合物喷向床面，铁砂即被吸附在吸铁床上，而河沙则自由滚落、堆积、沥水后成为建筑材料；

二、还有一种比上述设备先进的设备，是在吸铁床前段设置有功率高达8kw——15kw的电磁磁选设备进行二次选矿，然而，上述设备只能选取铁矿粉，其它弱磁性、非磁性包括金、钛、锆等在内的多种贵重、稀有金属矿粉，都夹杂在河沙中沦为建筑材料；

三、近年来，广东省电白县水东三角圩茂水路边的“电白县金沙螺旋厂”生产了一种架设在船上的采用多台螺旋溜槽并联的重选设备，专用于开采金属矿粉。实践证明，由于天然河沙中所含的金属矿粉含量仅占到0.5%——1.5%，大量的河沙导致其工作效率及其低下，从而不得不设置足够数量的螺旋溜槽，以减轻单个螺旋溜槽的负担。例如：一台4吋的小吸沙泵就需要架设20个左右的螺旋溜槽，大约需要3个工人。如果用12吋泵，则需要架设大约120台螺旋溜槽，体积庞大、成本高、用工量大。即便如此，这种设备还有如下两点致命弊端：

一、由于颗粒较大的砂粒也相对较重，从而与金属矿粉分离不清，而有些颗粒很小的金属矿粉重量较轻，又会被水流冲走，流失量大，可谓顾此失彼，因此一个工作日仅产出3——5吨粗矿粉，产量低、成本高；

二、由于水、河沙和矿粉都是从螺旋溜槽底部排出，生产中大量河沙都只能堆积在船体周围，如不及时进行人工清除，就会迅速导致船舶搁浅而无法挪动，而要清除河沙并送向远离船体，就要另外架设吸沙泵将废河沙抽走，成本大增；

综上所述，如何从河沙中一次性提取出多种金属矿粉，研发和提供高效、节能、环保的重选设备作为粗选、富集设备，提高河沙开采企业以及矿业开采企业的经济效益，留住国家天然矿产资源，是多年来难以解决但又亟待解决的技术瓶颈。    

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种微动力富集天然河砂中多种金属矿粉的成套设备，设备可用极小的动力实现一次性富集河沙中强磁、弱磁和非磁性等多种金属矿粉；

为解决上述技术问题，本发明包括吸沙泵，具体是在固定架上相对于水平面斜向地安装具有无数个小孔或细缝的漏矿床，漏矿床下设置有接矿槽，接矿槽与位于漏矿床下方的螺旋溜槽连接或直接与设置在漏矿床下方的沉淀池连接；

所述小孔或细缝的孔径小于河沙、大于金属矿粉颗粒。更具体地说，在0.125mm——0.50mm之间，其中以0.25mm——0.4mm为最佳；

漏矿床与固定架的连接由弹性装置连接，连接方式为吊挂或托举，同时，漏矿床上安装有可令床体产生上下抖动或小幅度跳动的震动器具；

所述弹性装置指的是连接处为橡皮垫或弹簧之类的弹性物质，方便抖动；

所述震动器具包括震动电机、冲击电镐或冲击气镐之类类似功能的器具；

所述震动器具安装在漏矿床的床面上或床面下，则床体为上下震动。也可安装于床体两边，则床体产生小幅度来回摆动；

所述漏矿床的入水口处还设置有除杂装置；

所述漏矿床上还设置有冲水装置；

为了让整个床面均能得到水沙混合物，除杂装置的下方还设置有分流槽，分流槽的长度与床体宽度相等；

所述设备可以架设在河道岸边或直接架设在船舶上使用；

所述漏矿床为单片床架设作业或双片床作人字形架设作业。 

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步说明；

图1是一种船载单片漏矿床整体设备结构图

图2是另外一种船载单片漏矿床整体设备结构图

图3是双片漏矿床床体作人字形架设结构图

图4是另外一种双片漏矿床床体作人字形架设结构图

图5是人字形双片漏矿床的床上废河砂出砂结构图

图中：1吸砂泵，2除杂装置（包括锥形栅栏式除杂装置和格栅式简易除杂装置），3漏矿床，3-A人字形漏矿床一，3-B人字形漏矿床二，4接矿漏斗，5螺旋溜槽，6排杂槽，7固定架，8固定横梁，9橡皮垫或弹簧，10挂钩，11震动器具，13排沙槽，15船舶，16固定排沙槽的架子，20操作回廊，21冲水装置，23引流管，24分流槽，30废沙漏斗。 

具体实施方式

图1所示的是本发明的基础实施例之一：在船舶15上，设置一个坚实的固定架7，固定架的顶部安装有漏矿床3，所述漏矿床3的床面布满了无数个小孔或细缝，小孔的孔径或细缝的缝隙在0.125mm——0.50mm之间。经检验，金属矿粉的颗粒直径大部分在0.07——0.1左右，而太密的小孔又不利于漏矿，因此，小孔或细缝的直径以0.20mm——0.40mm为最佳。漏矿床3的床面相对于水平面具有一定的夹角，形成进水端高、出水端低的结构，漏矿床的低端还安装有排沙槽13，为了牢固，排沙槽也有一固定排沙槽的架子16固定。漏矿床与固定架的连接方式为弹性连接；

如图：在固定横梁8上，固定有一个橡皮垫或弹簧9，在橡皮垫或弹簧9上固定底部的挂钩10钩住漏矿床3，在漏矿床床体上安装有震动电机11。位于漏矿床下方的是接矿漏斗4，接矿漏斗4下方是螺旋溜槽5；

本发明所述设备的工作原理是：吸沙泵1将从河道吸取上来的水砂混合物水柱（简称：水柱）送进一种除杂装置2内【注：见同日申请的“一种河沙采矿设备上的简易除杂装置”】，石子等较大颗粒的杂物被除杂装置拦截后下落，并从除杂装置的排杂槽6排出，水流经除杂装置处理后流向漏矿床3的床面，床面上布满了无数个孔径0.125mm——0.50mm之间其中以0.20mm——0.40mm为最佳的小孔或细缝，水夹杂着颗粒小于所述孔径的细砂和金属矿粉从小孔或细缝滴落，而大于所述孔径的河沙则在震动电机的震动下从床面顺势下移，从排沙槽13排走，在漏矿床的的下方设置有接矿漏斗4将滴落物引入下方的螺旋溜槽内将水、沙、矿进一步分离；

由于排沙槽13衔接在高高的漏矿床上，其高度为其能够伸向远处创造了条件，废沙远离船舶15，保障了船舶的长时间作业，规避了传统仅用螺旋溜槽开采中废沙需要专门派人、派设备清除的弊端，减少了工序和开支，增加了经济效益。此外，如要在开采金属矿粉的同时开采河沙，只需在排沙槽端口设置船舶接住河沙便可，更加实现了一次动力两种收获的技术效果，而这些都是传统仅用螺旋溜槽采矿无法实现的（下同）；

在所述结构中，震动器具不是必须部件，但为了更好地震落细河沙和粉末状金属矿，安装了震动器具例如震动电机11后，可显著提高漏矿床的工作效率。如不用震动器具，则漏矿床与固定架的连接就不用弹性连接了。本实施例是吊挂式安装方式；

图2所示的是漏矿床的基础实施例之二——托举式安装方式。如图：漏矿床3安装在固定架7的上方，漏矿床与固定架之间由弹性装置例如弹簧或橡皮垫9连接。这种连接方式震动电机除了安装于床上外，还可以安装在床下，则震动器具还可以是冲击电镐或冲击气镐之类功能的器具，工作原理是：震动器具的做功部件从漏矿床的床下向上顶住床体，也可产生很好的震动效果，提高漏矿床的工作效率（图中略）；

至此，我们知道了所述的微动力指的就是震动电机、冲击电镐或冲击气镐之类功能的器具，最大功率也不会超过2kw，由于它带动了漏矿床床体的抖动，让小于河沙颗粒的小颗粒金属矿粉与小颗粒河沙一道随水滴落，落入到沉淀池（图中略）或螺旋溜槽内精选，其功率远远低于传统8kw——15kw的电磁磁选设备，并且所富集的矿粉中，富含了弱磁性、非磁性包括金、钛、锆等在内的多种贵重、稀有金属矿粉，这是传统磁选机所无法实现的；

上述两种实施方式分别记载了单片漏矿床的两种结构和安装方式，是技术方案具体实施例中列举的基础结构，为了有效利用船舶，上述两种实施例的基础上，还可呈人字形架设两片漏矿床，为此，申请人“六安金龙矿山机械科技有限公司”与“安徽金川尾矿综合利用科技有限公司”的科研人员经过反复实验，成功制造了所述成套设备。设备安装了一台12吋吸沙泵，配备13台螺旋溜槽初选、13台螺旋溜槽复选，共26台，3个工人一个工作日产出矿粉达25吨左右。而“电白县金沙螺旋厂”生产的传统设备若要使用12吋吸沙泵，则需配备120台左右螺旋溜槽进行初选、120台左右复选，总数量达到240台左右，须工人至少10人。并且衔接在高高的漏矿床上的排沙槽13，解决了废沙迅速导致船舶无法挪动的弊端，又节省了工序、人工和设备，由此可见，本发明相对于现有技术产生了显著的技术效果和巨大的经济效益；

下面附图说明：

如图3、图5所示，两根角钢构成的空心固定横梁8上，连接分流槽24（具体见箭头放大示意结构图，其中阴影部分为横梁）分流槽24与上方的除杂装置2贯通，吸沙泵1与除杂装置2【注：见同日申请的“专用于河沙采矿设备上的无动力自动除杂装置”】的底部连接，将吸自河床的水沙混合物给入到除杂装置内，经除杂装置除杂后的水沙混合物经由分流槽24均匀地分布到呈人字形分布的漏矿床一3-A和漏矿床二3-B上。床体四周环绕有操作回廊20。在漏矿床上还设置有另外制备的水泵形成的冲水装置21，用于补水以及冲刷和清洁床面。其它见图5：与接矿槽4连接的引流管23将从漏矿床上随水滴落的细河砂与金属矿粉的混合物引入到分流箱22内并分流到多台螺旋溜槽5内精选，得到富集量较高的多种金属矿粉。在人字形两边共有四片漏矿床，从床面落下的废河沙都经由废沙管道或废砂槽汇集在一个废沙漏斗30内，经由衔接在漏矿床上的高高的排沙槽13排向远处；

在图4中，震动电机11安装在漏矿床上，为了很好地震动，每张床上均单独安装一台。所述震动器具与冲水装置可以一起设置在漏矿床上，也可单独设置；

与现有技术相比，本发明基于金属矿粉颗粒远小于河沙的自然特征，当沙、矿、水的混合物置于带有小孔的漏矿床上时，必然会随着水的滴落带走粉末状金属矿粉的自然现象，以极小的能耗代价【约为1.5kw】实现了一次性完全富集强磁性、弱磁性和非磁性等多种金属矿粉的技术目的，显著提高了现有技术的单个机械效能。并且设备结构简单、造价低廉、易操作、占地面积小，便于移动生产和船只作业，显著提高了河沙开采企业的经济效益，挽回了国家矿产资源，具备巨大的市场前景和应用价值；

应当理解，上述结合附图所做的举例说明仅用于说明本发明，而非意欲限制本发明的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本发明的技术内容之后，本领域技术人员可以对本发明作多种等效的改动、修改和/或变型，所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。 

Claims (10)

1.一种微动力富集天然河砂中多种金属矿粉的成套设备，其特征在于：在固定架（7）上，相对于水平面斜向地安装具有无数个小孔或细缝的漏矿床（3），漏矿床下设置有接矿槽（4），接矿槽（4）与位于漏矿床（3）下方的螺旋溜槽（5）连接或直接与设置在漏矿床下方的沉淀池连接。

2.如权利要求1所述的微动力富集天然河砂中多种金属矿粉的成套设备，其特征在于：所述小孔或细缝的孔径小于河沙、大于金属矿粉颗粒。

3.如权利要求2所述的微动力富集天然河砂中多种金属矿粉的成套设备，其特征在于：所述孔径在0.125mm——0.50mm之间，其中以0.25mm——0.40mm为最佳。

4.如权利要求1所述的微动力富集天然河砂中多种金属矿粉的成套设备，其特征在于：漏矿床与固定架的连接由弹性装置连接，连接方式为吊挂或托举，同时，漏矿床上安装有震动器具。

5.如权利要求4所述的微动力富集天然河砂中多种金属矿粉的成套设备，其特征在于：所述弹性装置为橡皮垫或弹簧（9）。

6.如权利要求1所述的微动力富集天然河砂中多种金属矿粉的成套设备，其特征在于：所述震动器具包括震动电机、冲击电镐或冲击气镐，安装在漏矿床的床面上或床面下或床体两边。

7.如权利要求1所述的微动力富集天然河砂中多种金属矿粉的成套设备，其特征在于：漏矿床（3）上还设置有冲水装置（21）与除杂装置（2）。

8.如权利要求1所述的微动力富集天然河砂中多种金属矿粉的成套设备，其特征在于：所述漏矿床为单片床架设作业或双片床作人字形架设作业。

9.如权利要求1或9任一项所述的微动力富集天然河砂中多种金属矿粉的成套设备，其特征在于：除杂装置（2）的下方还设置有分流槽（24），分流槽的长度与床体宽度相等。

10.如权利要求1所述的微动力富集天然河砂中多种金属矿粉的成套设备，其特征在于：所述设备可以架设在河道岸边或直接架设在船舶（5）上使用。