CN111468283A - 一种异型斜面逆流分选装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种异型斜面逆流分选装置，包括分选室及安装在分选室内的搅拌叶轮和布水件，分选室的底部设置有进水口，该分选室的上部设置有进料口，进料口的上方设置有上浮颗粒出口，布水件的上端开口朝向搅拌叶轮，下端与分选室的底流口连通，布水件上设置有布水孔，上浮颗粒出口倾斜设置有异型斜面分选柱，异型斜面分选柱的输出口设置有溢流槽，异型斜面分选柱内设置有多层沿异型斜面分选柱的轴线倾斜设置的斜板，异型斜面分选柱的内径从上浮颗粒出口向溢流槽逐渐增大。本发明可改变不同高度处的流体流动速度，从而提高了分选精度和效率。

Description

一种异型斜面逆流分选装置

技术领域

本发明属于矿物分选技术领域，具体为一种异型斜面逆流分选装置。

背景技术

逆流分选柱是一种新型高处理能力的固液流化床分选设备，由澳大利亚Galvin教授于2002年发明并用于煤炭分选，具有无运动部件，结构简单，占地面积小，能耗低、无污染等优点。

与传统的流化床设备相比，逆流分选柱在床层上部增加了平行放置的斜板，逆流分选柱因此而获得更为出色的分选精度和远超传统流化床设备的处理能力，由此可见，该斜板层是逆流分选柱极为重要的部件。

但是，传统的逆流分选柱仅能依靠调整给矿浓度与流量、底流流量及上升水流量等操作参数而对分选床层及斜板层的分选情况进行调控，且斜板层的横截面积处处相同，无法在斜板层中使因高度不同而产生浓度、粒度、物象组成发生变化的物料进行针对性的复合物理场处理。

发明内容

本发明目的在于提供一种异型斜面逆流分选装置，从而解决上述问题。

为实现上述目的，本发明公开了一种异型斜面逆流分选装置，包括分选室及安装在分选室内的搅拌叶轮和布水件，所述分选室位于布水件的底部设置有进水口，该分选室的上部设置有进料口，所述进料口的上方设置有上浮颗粒出口，所述布水件的上端开口朝向所述搅拌叶轮，下端与分选室的底流口连通，所述布水件上设置有布水孔，所述上浮颗粒出口倾斜设置有异型斜面分选柱，所述异型斜面分选柱的输出口设置有溢流槽，所述异型斜面分选柱内设置有多层沿所述异型斜面分选柱的轴线倾斜设置的斜板，所述异型斜面分选柱的内径从所述上浮颗粒出口向所述溢流槽逐渐增大。

进一步的，所述异型斜面分选柱垂直轴线的截面为矩形结构，包括分选柱输入口和分选柱输出口，所述分选柱输出口与所述分选柱输入口的长度比值为0.5-5，所述分选柱输出口与所述分选柱输入口的宽度比值为0.5-2。

进一步的，所述异型斜面分选柱与所述分选室的高度比值为1-5。

进一步的，所述斜板为耐磨不锈钢金属薄板或者有机材料薄板，相邻所述斜板的间距为1-5mm，所述斜板的倾斜角度为50-70°。

进一步的，还包括可插入和抽出所述异型斜面分选柱的斜板间距控制件，所述斜板间距控制件上设置有间距控制插槽，所述异型斜面分选柱的底部设置有用于斜板间距控制件限位的限位台阶。

进一步的，所述斜板间距控制件包括上下齿连接肋板和设置于所述上下齿连接肋板两端的斜板固定上齿板和斜板固定下齿板，所述斜板固定上齿板和斜板固定下齿板上设置有所述间距控制插槽。

进一步的，所述异型斜面分选柱为一体式成形的塑料结构，该异型斜面分选柱的下端一体式成形有用于与所述分选室上分选室上法兰连接的分选柱连接法兰。

进一步的，所述分选室下端设置有分选室下法兰，所述分选室下法兰与布水室上法兰形成一用于布水件纵向和横向限位的台阶，所述布水件的上端卡接在所述台阶上，下端卡接在所述底流口上。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本使用新型有效的将传统逆流分选柱进行改造，将原斜面分选区改造为类似溜槽分选机的异型斜面。通过增大异型斜面区的尖缩比，可增大斜面分选区的沉降面积，使更多的颗粒沉降到斜板上，从而返回分选区，从而提高回收率与分选效率。由现有实验可知，在斜面区的不同高度处的颗粒粒度、浓度、精矿颗粒含量各不相同但有变化趋势，通过对异型斜面尖缩比的改变，可改变不同高度处的流体流动速度，从而为高浓度，高品位，大粒度的上浮沉降粒群提供更高的流体速度，从而产生更大层间斥力，促使颗粒按密度分层，并以较快的流体速度产生较大的曳力带动上层低密度颗粒上浮；为较低浓度，低品位的颗粒群提供较小的流体速度，使之延斜面继续上浮，减小因流体速度的过大而产生的对已分层颗粒群的扰动，从而使尾矿从溢流口排出。

综上所述，此发明装置结合多种选矿方法，分选精度高、分选效率高的设备。其具有能耗较低，运动部件简单的优点，适合于粗颗粒的反选，以及密度差异较小的细颗分离分级、脱泥、预选等工业领域。

下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明实施例公开的异型斜面逆流分选装置的主视示意图；

图2是本发明实施例公开的异型斜面逆流分选装置的左视示意图；

图3是图2的A-A剖视示意图；

图4是本发明实施例公开的异型斜面逆流分选装置的异型斜面分选柱的轴测示意图；

图5是本发明实施例公开的异型斜面逆流分选装置的上下齿连接肋板、斜板固定上齿板和斜板固定下齿板的装配示意图；

图6是本发明实施例公开的异型斜面逆流分选装置的斜板固定下齿板的轴测示意图。

图例说明：

1、分选室；2、搅拌叶轮；3、布水件；4、进水口；5、进料口；6、上浮颗粒出口；7、底流口；8、布水室；9、分选室下法兰；10、布水室上法兰；11、台阶；12、上下齿连接肋板；13、搅拌轴；14、电机；15、异型斜面分选柱；16、溢流槽；17、分选室上法兰；18、斜板；19、斜板间距控制件；20、间距控制插槽；21、斜板固定上齿板；22、斜板固定下齿板；23、分选柱输入口；24、分选柱输出口；25、分选柱连接法兰；26、限位台阶。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1-6所示，本发明公开了一种异型斜面逆流分选装置，包括内设空腔的分选室1和安装在分选室1内的搅拌叶轮2和布水件3，分选室1位于布水件3的底部设置有进水口4，进水口4与外部的水泵相连，该分选室1的上部设置有进料口5，进料口5的上方设置有上浮颗粒出口6，布水件3为倒锥形结构，该布水件3的上端朝向搅拌叶轮2，下端与分选室1的底流口7连通，布水件3上设置有布水孔。其中，上浮颗粒出口6倾斜设置有异型斜面分选柱15，异型斜面分选柱15的输出口设置有溢流槽16，异型斜面分选柱15内设置有多层斜板18，斜板18沿着异型斜面分选柱15的轴线倾斜设置。异型斜面分选柱15的内径从所述上浮颗粒出口6向溢流槽16逐渐增大，从而可改变不同高度处的流体流动速度，从而为高浓度、高品位、大粒度的上浮沉降粒群提供更高的流体速度，从而产生更大层间斥力，促使颗粒按密度分层，并以较快的流体速度产生较大的曳力带动上层低密度颗粒上浮；为较低浓度，低品位的颗粒群提供较小的流体速度，使之延斜面继续上浮，减小因流体速度的过大而产生的对已分层颗粒群的扰动，从而使尾矿从溢流口排出。

具体的，为了加工制造以及各个层流的稳定设置，异型斜面分选柱15垂直轴线的截面为矩形结构，包括分选柱输入口23和分选柱输出口24，分选柱输出口24与分选柱输入口23的长度比值为0.5-5，分选柱输出口24与分选柱输入口23的宽度比值为0.5-2，异型斜面分选柱15与分选室1的高度比值为1-5。

同时，在本实施例中，斜板18为耐磨不锈钢金属薄板或者有机材料薄板，相邻斜板18的间距为0.5-5mm，斜板18的倾斜角度为50-70°。同时，为了实现斜板18的快速安装，并保证相邻斜板18之间恒定的距离，异型斜面分选柱15的侧壁上设置有间距控制插槽20，间距控制插槽20沿着异型斜面分选柱15的轴向延伸，斜板18的两侧插接在间距控制插槽20内。为了确保间距控制插槽20在工艺过程中的可实现，确保各个层流的稳定均衡，设置还包括可插入和抽出上浮颗粒出口6的斜板间距控制件19，斜板间距控制件19上设置有间距控制插槽20，异型斜面分选柱15的底部设置有用于斜板间距控制件19限位的限位台阶26。进一步，斜板间距控制件19包括上下齿连接肋板12和设置于上下齿连接肋板12两端的斜板固定上齿板21和斜板固定下齿板22，斜板固定上齿板21和斜板固定下齿板22上设置有所述间距控制插槽20，其中用于间距精确控制的斜板固定上齿板21和斜板固定下齿板22均为金属结构，可以实现精度控制在0.1mm内。

在本实施例中，由于布水件3在使用一段时间后，为了能够及时更换布水件3，分选室1的下侧可拆式连接有布水室8，布水件3可拆式设置在布水室8内。具体的，分选室1的下端设置有分选室下法兰9(上端设置有用于与分选柱连接法兰25连接的分选室上法兰17)，布水室8的上端设置有与分选室下法兰9螺栓连接的布水室上法兰10，分选室下法兰9与布水室上法兰10形成一台阶11，布水件3的上端卡设在台阶11处，下端压紧在底流口7处，装配时，将布水件3套接在布水室8内，然后扣压在分选室下法兰9上，用螺栓密封连接，即可实现布水件3的纵向和横向定位，同时，也便于布水件3的取出清洗作业。同时，为了分选室1、布水室8和布水件3的制作，分选室1和布水室8均为柱体结构。

本发明的工作过程如下：

启动电机14，电机14驱动插入分选室1的搅拌轴13，使搅拌叶轮2获得一定的转速，并启动外接水泵，使上升水透过布水件3为分选床层持续提供稳定均匀的上升水。矿浆沿进料口5进入分选室1，在上升水流与搅拌装置的作用下，分选床层保持一定的松散程度，密度较大的颗粒由于所受重力大于其所受自身浮力与水曳力矢量和而持续下降，最终下降至沉降区，由底流口7排出；密度较小的颗粒由于所受重力小于其所受自身浮力与流体曳力矢量和而持续上升。上浮的物料进入异型斜面分选柱15中进行沉降与分选，密度较大的颗粒沉降到斜板上的颗粒返回分选室1，密度较小的颗流体曳力作用进入溢流槽16，并由溢流槽16的溢流口排出。

从而可知，上浮的物料进入异型斜面分选柱15后，因斜面的boycott及finger效应而实现颗粒的快速沉降，颗粒群受上升水流的作用，每相邻两金属斜板18间形成一斜面流场，靠近金属斜板18的深层颗粒群与表层颗粒群所受到水流的剪切力不同而产生层间斥力，促使质量较大的颗粒更贴近金属斜板18从而受重力作用返回分选室1内，质量较小的颗粒更易被延斜面的上升水流带入到溢流中。对斜板区进行异型优化，促进形成梯度的上升水流，强化流膜选矿效应，实现轻重颗粒的再一次有效分离。并且在斜面区的不同高度处的颗粒粒度、浓度、精矿颗粒含量各不相同，并且流体流动速度也不相同，从而在高浓度，高品位，大粒度的上浮沉降粒群沉降处产生更高的流体速度，从而产生更大层间斥力，促使颗粒按密度分层，并以较快的流体速度产生较大的曳力带动上层低密度颗粒上浮；在较低浓度，低品位的颗粒群沉降处提供较小的流体速度，使之沿斜面继续上浮，减小因流体速度的过大而产生的对已分层颗粒群的扰动，从而使尾矿从溢流口排出。进一步的，由于分选柱输出口24与分选柱输入口23的长度比值增大，可增大沉降面积，使更多的颗粒沉降到斜板上，从而可提高处理量，减小尾矿品味，提高回收率与分选效率，可广泛用于粗粒、细粒矿物的脱泥、分级、预先抛尾和提纯作业。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种异型斜面逆流分选装置，包括分选室(1)及安装在分选室(1)内的搅拌叶轮(2)和布水件(3)，所述分选室(1)位于布水件(3)的底部设置有进水口(4)，该分选室(1)的上部设置有进料口(5)，所述进料口(5)的上方设置有上浮颗粒出口(6)，所述布水件(3)的上端开口朝向所述搅拌叶轮(2)，下端与分选室(1)的底流口(7)连通，所述布水件(3)上设置有布水孔，其特征在于，所述上浮颗粒出口(6)倾斜设置有异型斜面分选柱(15)，所述异型斜面分选柱(15)的输出口设置有溢流槽(16)，所述异型斜面分选柱(15)内设置有多层沿所述异型斜面分选柱(15)的轴线倾斜设置的斜板(18)，所述异型斜面分选柱(15)的内径从所述上浮颗粒出口(6)向所述溢流槽(16)逐渐增大。

2.根据权利要求1所述的异型斜面逆流分选装置，其特征在于，所述异型斜面分选柱(15)垂直轴线的截面为矩形结构，包括分选柱输入口(23)和分选柱输出口(24)，所述分选柱输出口(24)与所述分选柱输入口(23)的长度比值为0.5-5，所述分选柱输出口(24)与所述分选柱输入口(23)的宽度比值为0.5-2。

3.根据权利要求1所述的异型斜面逆流分选装置，其特征在于，所述异型斜面分选柱(15)与所述分选室(1)的高度比值为1-5。

4.根据权利要求1所述的异型斜面逆流分选装置，其特征在于，所述斜板(18)为耐磨不锈钢金属薄板或者有机材料薄板，相邻所述斜板(18)的间距为1-5mm，所述斜板(18)的倾斜角度为50-70°。

5.根据权利要求2-4任一所述的异型斜面逆流分选装置，其特征在于，还包括可插入和抽出所述异型斜面分选柱(15)的斜板间距控制件(19)，所述斜板间距控制件(19)上设置有间距控制插槽(20)，所述异型斜面分选柱(15)的底部设置有用于斜板间距控制件(19)限位的限位台阶(26)。

6.根据权利要求5所述的异型斜面逆流分选装置，其特征在于，所述斜板间距控制件(19)包括上下齿连接肋板(12)和设置于所述上下齿连接肋板(12)两端的斜板固定上齿板(21)和斜板固定下齿板(22)，所述斜板固定上齿板(21)和斜板固定下齿板(22)上设置有所述间距控制插槽(20)。

7.根据权利要求2-4任一所述的异型斜面逆流分选装置，其特征在于，所述异型斜面分选柱(15)为一体式成形的塑料结构，该异型斜面分选柱(15)的下端一体式成形有用于与所述分选室(1)上端的分选室上法兰(17)连接的分选柱连接法兰(25)。

8.根据权利要求7所述的异型斜面逆流分选装置，其特征在于，所述分选室(1)下端设置有分选室下法兰(9)，所述分选室下法兰(9)与布水室上法兰(10)形成一用于布水件(3)纵向和横向限位的台阶(11)，所述布水件(3)的上端卡接在所述台阶(11)上，下端卡接在所述底流口(7)上。

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