CN105722597A - 用于分选机的薄片板 - Google Patents

Abstract

公开了用于分离机(诸如回流分选机或回流浮选槽)的薄片板，其中该薄片板可包括相对的上翻边缘和加强弯曲部。该加强弯曲部可平行于所述相对的上翻边缘。该相对的上翻边缘可包括与薄片板阵列中的另一薄片板相接触的部分。

Description

用于分选机的薄片板

技术领域

本公开内容大体涉及分选机。具体而言，尽管非排他性的，该公开内容涉及在采矿与矿物加工中用于回流分选机(refluxclassifier)以实现材料(诸如颗粒)分离的薄片板(lamellaplate)。

附图说明

参考附图，描述了本公开内容的非限定性及非穷举性实施方式，包括该公开内容的多种实施方式，其中

图1图示了根据一个实施方式的分选机的透视图。

图2A图示了根据一个实施方式的薄片板的透视图。

图2B图示了根据图2A中所图示的实施方式的薄片板的剖视图。

图2C图示了根据一个实施方式的薄片板的侧视图。

图2D图示了根据图2A和2B的实施方式的薄片板阵列的透视图。

图3A图示了根据一个实施方式的薄片板的透视图。

图3B图示了根据图3A中图示的实施方式的薄片板的剖视图。

图3C图示了根据图3A和3B的实施方式的薄片板阵列的透视图。

图4A图示了根据一个实施方式的薄片板的透视图。

图4B图示了根据图4A中图示的实施方式的薄片板的剖视图。

图5A图示了根据一个实施方式的薄片板的透视图。

图5B图示了根据图5A中图示的实施方式的薄片板的剖视图。

图5C图示了根据图5A和5B中图示的实施方式的薄片板阵列的透视图。

具体实施方式

本发明提供了可在采矿与矿物加工中用于分离诸如矿石颗粒的材料的分选机(classifier)。按照尺寸和/或密度进行的这种颗粒分选通常在矿物加工中用到。为了使这些颗粒分离，常见的是将颗粒置于溶液中形成浆料。然后使这种浆料经过多种设备，以使颗粒分离成不同的尺寸和/或密度。

这些类型的设备中的一种的分选机，其将颗粒按照它们的尺寸和/或密度分离。回流分选机通常具有被流化且经过多个平行板或薄片(lamellae)的浆料，所述多个平行板或薄片板利用重力使固体颗粒与液体分离。

薄片板之间的间距取决于工艺所要收集的颗粒尺寸范围。通常，这些颗粒分离器用于回收从约0.07英寸到小至微米的极细颗粒。薄片板应优选具有最小厚度，以便最大化可用空间(体积)的利用，从而实现分离过程。当薄片板之间的间距必须非常窄时(例如小于约0.24英寸)，对薄的板(thinplates)的要求变得尤为重要。这是因为板的体积占据了进行分离处理的可用体积。换言之，随着薄片板之间的间距变得更小，利用薄的(thin)薄片板变得越发重要。下表显示了取决于薄片板之间的相对间距及其厚度而被薄片板占据的空间的百分比(其中"Nr"是在任何宽度上每1米分离器长度上薄片板的数量；而"分数"表示被薄片板占据的可用体积的分数)。在1mm相对间距的情况中，2mm或1mm厚的板可导致占据用于进行分离处理的可用体积的67％或50％。如下文所述，利用辊轧成形工艺制备具有小截面积的薄片板导致经过系统的浆料处理量显著增加。例如，1mm相对间距可产生100％改进。

间距	厚度	Nr	分数	厚度	Nr	分数	厚度	Nr	分数
										8	2	100	20％	1	111	11％	0.5	118	6％
6	2	125	25％	1	143	14％	0.5	154	8％
										5	2	143	29％	1	167	17％	0.5	182	9％
4	2	167	33％	1	200	20％	0.5	222	11％
										3	2	200	40％	1	250	25％	0.5	286	14％
2	2	250	50％	1	333	33％	0.5	400	20％
										1	2	333	67％	1	500	50％	0.5	667	33％

回流分选机或回流浮选槽可需要很多薄片板，以便有效地实施预期的高处理量浆料分离。在一些情况中，分离器可包括多达约3300(rc3000采用3328个板)个薄片板甚至更多，这表示板长约2.5英里，宽约9.4英寸。因此，薄片板的制造成本降低可极大降低分离器的成本。

此外，薄片板通常利用挤出和制造工艺从聚碳酸酯或聚氯乙烯(PVC)制备。为了改变通过此类工艺生产的薄片板的尺寸，可能需要对制造工艺进行重大重构，诸如设备更新。因此，可能需要根据能够易于改变成生产不同尺寸的薄片板的工艺来形成薄片板。此外，使用此类薄片板材料可能需要某些最小尺寸的板厚度，以便在应用中保持形状和强度(在应用可能处于高达约212F的温度的情况中)。更进一步的，可能需要在会对其造成腐蚀的工艺中应用薄片板。

说明书通篇中提到的“一个实施方式”或“实施方式”意指与该实施方式相关所述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施方式中。因此，在说明书通篇各个地方所出现的措辞“在一个实施方式中”或“在实施方式中”不必均指同样的实施方式。特别地，“实施方式”可以是系统、制品、方法或方法的产品。

短语“连接至”以及“与.....连通”是指两个或多个组件之间的任何形式的相互作用，包括机械、电、磁和电磁相互作用。两个组件可以彼此连接，即使它们并非直接接触彼此以及即使在该两个组件之间可能存在中间设备。

在一些情况中，熟知的特征、结构或操作没有显示或详细描述。此外，所述的特征、结构或操作可以以任何合适的方式组合在一个或多个实施方式中。如在本文附图中所大体描述和阐述的实施方式的组件可以很多种不同的构造来布置和设计。另外，所述方法的步骤不必需要以任何特定顺序或者顺序执行，所述步骤也不一定仅执行一次，除非另外规定。

通过参考附图可充分理解所述公开内容的实施方式，其中类似的部件通篇以类似附图标记表示。在下面的描述中，提供了很多细节，以便对各种实施方式提供详尽的理解；然而，本文公开的实施方式能够在无需一个或多个具体细节的情况下或者利用其他方法、组件、材料等来实践。在其他情况中，熟知的结构、材料或操作未显示或详细描述，以避免混淆本公开的各方面。

图1图示了根据一个实施方式的分离机100的透视图。具体而言，图1图示了根据一个实施方式的回流分选机100的透视图，其中其盖子已经被移走，以显示薄片板150。应注意在本文中尽管描述了在回流分选机中使用的若干实施方式，然而本文的薄片板可用于采用薄片板进行分离的任何设备中。此类设备可包括例如回流分选机、回流浮选槽、沉降槽、澄清池等。

回流分选机100可用于基于尺寸和特定密度来分离诸如煤颗粒的材料。回流分选机100具有薄片室110形式的分离室，该分离室位于混合室120的顶部，该混合室120位于流化室130之上。回流分选机100图示位于架子200上，该架子通常在安装之后被移走。

薄片室110具有入口111和出口112，并且与混合室120及流化室130流体连通。薄片室110可包括多个可分离的部件。在所示的回流分选机100实施方式中，薄片室110由两部分形成，即第一部件110A和第二部件110B，该第一部件110A具有罩(housing)的第一部分113A，而该第二部件110B具有罩的第二部分113B。该两个部分110A和110B一起形成完整的薄片室110。罩的第一部分和第二部分113A和113B分别具有支撑物114A和114B，该支撑物能用来将回流分选机100安装至外部结构(未示出)。

薄片室110的第一部件110A和第二部件110B各自具有形式为相应的法兰115(在附图中一起图示)的安装系统，以便如图所示将两个部分固定在一起。法兰115各自具有多个接收螺母和螺栓形式的紧固件的孔(未示出)。入口111和出口112均沿着薄片室110的第一部件110A和第二部件110B之间的接缝设置，并且可用来将薄片室110的第一部件110A和第二部件110B固定在一起用于使用。如果薄片室110的第一部件110A和第二部件110B在安装之后不再会被分开，则可采用更永久的固定方法代替具有螺母和螺栓的法兰150或与其一起使用。

薄片室110具有一系列形式为多个薄片板116的板阵列。该多个薄片板116在薄片室110的第一部件110A和第二部件110B之间被分开，形成在第一部件110A中的第一组平行板116A和在第二部件110B中的第二组平行板116B。平行板116相对于重力轴线是倾斜的，以便对经过板116的材料提供分选作用。

在薄片室110的第一部件110A和第二部件110B的每个中设置有多个槽洗机(launder)117，以便在浆料通过多个平行板116之后捕捉该浆料内的颗粒。各槽洗机117具有两个基本平行的侧壁和倾斜的基底。槽洗机17流体连接至收集器118，该收集器118居中地位于第一组平行板116A与第二组平行板116B之间。收集器118成大体“V”形，并且在诸如煤浆等的材料已经通过槽洗机17后接收此类材料。收集器118流体连接至出口112，其能够使经处理的材料从收集器118离开回流分选机100。

混合室120具有舱口(hatch)121，该舱口允许进入其中以进行清洗和维护等。流化室130容纳流体状态的浆料，具有底流阀。底流阀131位于流化室130底部附近，用以去除较重颗粒和固体。

薄片室110通过带有螺母和螺栓的法兰安装至混合室120。这允许薄片室110从混合室120分开。这同样适用混合室120与流化室130之间，这允许回流分选机100分解成小件用于进行输送等。

图2A-2C图示了根据本公开一个实施方式可被用在诸如图1的分选机的分离机中的薄片板视图。具体而言，图2A图示了薄片板200的透视图，图2B图示了该薄片板的剖视图，而图2C图示了该薄片板的侧视图。首先参考图2A-2C，其中图示了用于诸如回流分选机或回流浮选槽的分离机中的薄片板200。该薄片板包括用于接触浆料的接触表面202。在操作时，较大颗粒、较高密度颗粒或固体颗粒(取决于应用)沉降到薄片板的接触表面202并且在基本向下的方向上流动，而较小颗粒、较低密度颗粒或液体(取决于应用)沉降较慢，并且可根本不沉降到该接触表面上，而是却在基本向上的方向上被带走，从而促进了分离。较小或较低密度颗粒或液体在其行进中可接触相邻薄片板的流表面204，该进行的方向与较大颗粒、较高密度颗粒或固体颗粒的方向基本相反。因此，各薄片板可包括用于接触浆料的浆料接触表面202和与浆料接触表面相反的流表面204，该流表面204在使用时可接触已分离的流动。

薄片板200可包括一对相对的上翻边缘220和230，所述边缘在接触表面202的方向上翻。如在图2D中进一步图示的，该一对相对的上翻边缘可用于将薄片板从相邻薄片板分离，从而产生由该薄片板的接触表面202、该一对相对的上翻边缘220、230以及相邻薄片板的流表面(下表面)界定的分离空间252。

该一对相对的上翻边缘220、230可包括在接触表面202的方向上(朝向相邻薄片板)延伸的第一部分206、207。在一个实施方式中，该第一部分206、207可基本垂直于浆料接触表面202。该一对相对的上翻边缘220、230可包括在基本平行于浆料接触表面202的方向上延伸的板接触表面208、209。当薄片板200是薄片板250阵列的一部分时，板接触表面208、209可接触相邻板200的流表面204。因此，在形成薄片板阵列250时分离框架或分离导向装置不是必需的。

薄片板200可包括流速增加边缘246，其配置为随着流体流向薄片板200的端部244而增加该流体流动的流速。在操作中，流体可从薄片板的边缘242向边缘244流动，同时固体可向浆料接触表面202沉降并流向薄片板200的端部242。可能期望加速在出口处流体流动的流速，以确保不发生到目前为止已分离的颗粒的再循环。因此，薄片板200可包括边缘246，以允许借助一降低开口的流动横截面积的表面覆盖薄片板的该部分侧面，并因此增加薄片板202端部244处的流体流速。一块聚氨酯可用来密封该板的该侧面，这种聚氨酯块通常被称为清扫件(crawder)。

图2C从图2A的线2C的角度图示了图2A和2B的薄片板的侧视图。如图示的，第三部分207包括第一侧面213和第二侧面215，其以角度212与浆料接触表面成一角度。角度212可以是直角。角度212可与浆料接触表面202在薄片板的顶端成锐角，以及可与浆料接触表面202在薄片板的底端成钝角。当安装在分离机中时，薄片板阵列250可构造为使得浆料接触表面202不是处于竖直构造，而是浆料接触表面202可与水平面成钝角(其流表面204与水平面成锐角)，使得竖直落下的颗粒与接触表面202接触并沿着该表面向下流向薄片板202的底部。因此，流表面与水平面之间的角度可以是锐角。这样的角212可允许薄片板阵列250的顶部和底部成平面构造。

图2D图示了薄片板(诸如图2A-2C中图示的薄片板200)的阵列250。如上面简单描述的，在相邻薄片板200之间形成了分离空间，诸如分离空间252。这样的分离空间252由相对的上翻边缘220、230、流表面204和浆料接触表面202界定。分离空间252可以在两个相对侧面上是开放的，以允许流动进入和离开薄片板的阵列250。

可能期望增加阵列250中的薄片板200的数量。分离率是薄片板横截面积的函数。对于给定的空间，薄片板横截面的降低将使得布置更多板成为可能，这导致更高的分离率。此外，各薄片板厚度的减小将使得在相同空间中布置更多板成为可能，这也导致更高的分离率。根据本文的若干实施方式，板之间的空间通过控制相对的上翻边缘220、230的高度来控制。即，通过控制相对的上翻边缘220、230的深度206、207，可控制板之间的间隔。因此，可控制板之间的空间253。由于该相对的上翻边缘220、230，无需额外的框架或结构来适当地隔开所述板。在本文的一个实施方式中，板之间的间隔253可小于约0.1英寸。在一个具体实施方式中，板之间的间隔253可以是约0.08英寸。应理解，板之间的最小间隔可与板自身的厚度一样小，因为相对的上翻边缘可简单相回折叠到板上。因此，对于约0.019英寸厚的板而言，板之间的空间可低至0.019英寸。

图3A-3C图示了根据本公开内容另一实施方式的薄片板阵列350和薄片板300。如同根据图2A-2C图示的薄片板，薄片板300包括浆料接触表面302和流表面304，以及两个相对的上翻边缘220,230。薄片板300还包括加强弯曲部360。加强弯曲部360可与相对的上翻边缘220,230基本平行。薄片板300可包括超过一个加强弯曲部，尽管仅示出了单个加强弯曲部。

图3B图示了图3A中的薄片板300的剖视图。加强弯曲部360延伸进入分离空间352之间大约一半。即，加强弯曲部360的高度可以是该对相对的上翻边缘220,230的高度的一半，或者是分离空间353的一半(如图3C所示)。在另一实施方式中，加强弯曲部360的高度可以大于或小于相对的上翻边缘220,230高度的一半。在又一实施方式中，加强弯曲部可以向下而不是向上延伸到分离空间352中。

图3C图示了薄片板(诸如图3A和3B中图示的薄片板300)的阵列350的透视图。如上所述，在相邻薄片板300之间形成了分离空间，诸如分离空间352。这样的分离空间352由相对的上翻边缘220、230、流表面304和浆料接触表面302界定。分离空间352可以在两个相对侧面上是开放的，以允许流进入和离开薄片板的阵列350。

加强弯曲部360可以增加薄片板300的强度。如上所提讨论的，薄片板可以由需要预定量的厚度的材料形成以便在使用时保持形状。实际上，由聚碳酸酯或PVC形成的薄片板可需要大于约0.04英寸至约0.06英寸的厚度，以便耐受使用时典型施加的力。然而，带有加强弯曲部360的薄片板300即使在厚度小于约0.01英寸至约0.03英寸的情况下也能够耐受同样的力。在一个实施方式中，带有加强弯曲部360的薄片板300可具有约0.02英寸的厚度。

图4A和4B图示了根据本公开内容的另一实施方式的薄片板400。图4A图示了包括浆料接触表面402和加强弯曲部460的薄片板400的透视图。图4B图示了包括浆料接触表面402、流表面404和加强弯曲部460的薄片板400的剖视图。根据该图示实施方式，加强弯曲部包括“M”形横截面，而根据3A-3C中图示的实施方式的加强弯曲部包括“V”形横截面。应理解，该加强弯曲部可以是很多可能的横截面形状中的一种。根据若干实施方式，加强弯曲部可包括一个或多个基本平行于相对的上翻边缘的弯曲部。

图5A-5C图示了根据本文描述的又一实施方式的薄片板500。图5A图示了包括浆料接触表面502和加强弯曲部560的薄片板500的透视图。图5B图示了图5A中图示的薄片板500的剖视图。薄片板500包括浆料接触表面502、流表面504、相对的上翻边缘220,230以及加强弯曲部560。根据图5A-5C图示的实施方式的加强弯曲部560包括“L”形横截面，导致两个不同高度水平的接触表面。

图5C图示了薄片板(诸如图5A和5B中图示的薄片板300)的阵列550的透视图。如上简单所述，在相邻薄片板500之间形成了分离空间，诸如分离空间552。这样的分离空间552由相对的上翻边缘220、230、流表面504和浆料接触表面502界定。分离空间552可以在两个相对侧面上是开放的，以允许流动进入和离开薄片板的阵列250。薄片板500可通过分离空间553分开。

本文所述的薄片板可由能够容易成形为本文公开的薄片板的材料形成。此外，本文所述的薄片板可由适于在高达约212F的温度中使用的材料形成。在一个具体实施方式中，本文所述的薄片板可由诸如304不锈钢的钢形成。本文所述的薄片板可由下述形成：钢、不锈钢、铁、铜、铝、钛、黄铜、青铜、锌等，包括其合金。

在若干实施方式中，本文所述的薄片板可由允许批量制备此类薄片板的材料形成。本文所述的薄片板可通过连续弯曲由材料片形成。这样的连续弯曲可经过辊轧成形。

通过连续弯曲形成的薄片板可允许较低成本制造薄片板。此外，这样的连续形成允许利用比聚碳酸酯或PVC强度大然而比聚碳酸酯或PVC保持较小厚度的材料制备薄片板。因此，根据一个实施方式，薄片板由允许连续弯曲的材料形成，诸如钢、不锈钢、铁、铜、铝、钛、黄铜、青铜、锌等，包括其合金。

连续弯曲还可用于制备加强弯曲部，诸如本文所述的那些。因此，根据一个实施方式，公开了通过连续弯曲形成且包括加强弯曲部的薄片板。连续弯曲可具有维持厚度比无加强弯曲的板小的薄片板的强度的额外优势。

Claims (22)

1.一种分离机，包括

分离室；

所述分离室的多个倾斜平行板，其中所述多个倾斜平行板的各板包括：

用于接触浆料的接触表面；

与所述接触表面相反的下表面；和

一对相对的上翻边缘，其在所述接触表面的方向上上翻，该一对相对的上翻边缘形成沉降空间，且与所述多个倾斜平行板中的另一板的下表面相接触，形成由所述接触表面、该一对相对的上翻边缘和所述另一板的下表面界定的分离空间。

2.如权利要求1所述的分离机，其中所述多个倾斜平行板的各板包括在浆料的流动方向上的加强弯曲部。

3.如权利要求2所述的分离机，其中所述加强弯曲部与该一对相对的上翻边缘平行。

4.如权利要求2所述的分离机，其中所述加强弯曲部位于所述接触表面中。

5.如权利要求2所述的分离机，其中所述加强弯曲部包括V形。

6.如权利要求2所述的分离机，其中所述加强弯曲部包括L形。

7.如权利要求2所述的分离机，其中所述加强弯曲部包括M形。

8.如权利要求1所述的分离机，其中一个倾斜平行板的接触表面与另一倾斜板的下表面之间的间隔小于0.08英寸。

9.如权利要求1所述的分离机，其中所述多个倾斜的平行板的各板由钢形成。

10.如权利要求1所述的分离机，其中所述多个倾斜的板的各板包括小于0.02英寸的厚度。

11.如权利要求1所述的分离机，其中各上翻边缘包括朝向所述另一板延伸的第一部分和与所述另一板相接触的第二部分。

12.如权利要求13所述的分离机，其中各上翻边缘包括朝向所述板向回延伸的第三部分。

13.如权利要求1所述的分离机，其中所述分离机包括回流分选机。

14.如权利要求1所述的分离机，其中所述分离机包括回流浮选槽。

15.如权利要求1所述的分离机，其中所述多个倾斜板的倾斜平行板包括由辊轧成形形成。

16.如权利要求1所述的分离机，其中所述多个倾斜板的倾斜平行板包括不锈钢。

17.一种在分离机的分离室中使用的倾斜平行板的阵列，包括：

第一板，其包括用于接触浆料的接触表面和与所述接触表面相反的下表面；

第二板，其包括：

用于接触所述浆料的接触表面；

与所述接触表面相反的下表面；

一对相对的上翻边缘，其在所述第一板的下表面方向上上翻，该上翻边缘与所述第一板的下表面相接触；

分离空间，其由所述第二板的接触表面、所述第一板的下表面和所述第二板的该一对上翻边缘界定。

18.如权利要求17所述的阵列，其中所述第二板还包括在所述浆料的流动方向上的加强弯曲部。

19.如权利要求18所述的阵列，其中所述加强弯曲部包括与所述一对相对的上翻边缘平行。

20.如权利要求17所述的阵列，其中在所述第二板的接触表面与所述第一板的下表面之间的间隔大于0.019英寸。

21.如权利要求17所述的阵列，其中所述第一板和第二板包括小于0.02英寸的厚度。

22.如权利要求17所述的阵列，其中各上翻边缘包括朝向所述第一板延伸的第一部分和与所述第一板相接触的第二部分。