CN112024113A - 按矿物密度进行分选的分选装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种按矿物密度进行分选的分选装置，包括外壳，分选槽处于外壳的空腔内，旋转驱动装置与旋转盘连接以驱动旋转盘旋转，分选槽具有分选环槽，振动装置与分选槽连接以驱动分选槽产生振动，旋转盘置于分选槽内，旋转盘上构造有矿物布料槽，且矿物布料槽具有对应于分选环槽的矿物入料口，还包括清水输入管道，通过清水输入管道能够向分选环槽输入清水以调整分选环槽空间内固液两相体系的固液比。本发明实现对固液两相体系创建一个复合力场环境，在复合力的作用下能够将密度差异很小的难选矿物按密度差异进行分离、分选，最终实现对矿物的宽粒级大厚度按密度分离的目的。

Description

按矿物密度进行分选的分选装置

技术领域

本发明属于重力选矿技术领域，具体涉及一种按矿物密度进行分选的分选装置。

背景技术

重力选矿（重选）是指利用被分选矿物颗粒间密度的差异使之彼此分离的选矿方法。与其它选矿方法比较，重选具有处理能力大、选别粒度范围宽、设备结构较简单、不消耗贵重生产材料、生产成本低等优点，是选矿行业不可或缺的绿色分选技术，被广泛用于金属矿、非金属矿和煤炭的分选。在矿产资源日渐“贫细杂难”化的趋势下，重选朝着复合力场、分选指标高、粒级宽度大和厚层分选的方向发展，符合生产和社会需求。尤其是实现厚层分选是重选技术追求的重点。

由此可见，目前尚没有可实现宽粒级厚层矿物按密度分离的技术，只有各类窄粒级浅层（流膜）分选设备，实现深层分选一直是重选领域所期望的。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于提供一种按矿物密度进行分选的分选装置，实现对固液两相体系创建一个复合力场环境，在复合力的作用下能够将密度差异很小的难选矿物按密度差异进行分离、分选，最终实现对矿物的宽粒级大厚度按密度分离的目的。

为了解决上述问题，本发明提供一种按矿物密度进行分选的分选装置，包括外壳、分选槽、旋转盘、旋转驱动装置、振动装置，所述分选槽处于所述外壳的空腔内，所述旋转驱动装置与所述旋转盘连接以驱动所述旋转盘旋转，所述分选槽具有分选环槽，所述振动装置与所述分选槽连接以驱动所述分选槽产生振动，所述旋转盘置于所述分选槽内，所述旋转盘上构造有矿物布料槽，且所述矿物布料槽具有对应于所述分选环槽的矿物入料口，还包括清水输入管道，通过所述清水输入管道能够向所述分选环槽输入清水以调整分选环槽空间内固液两相体系的固液比。

可选的，所述振动装置产生的振动频率处于100次/分～2000次/分之间；和/或，所述振动装置产生的振动幅度处于0.5mm～50mm之间。

可选的，所述振动装置的振动方式为垂直振动和/或水平振动。

可选的，所述分选环槽的槽深为H，50mm≤H≤500mm；和/或，所述分选环槽的外缘直径为D，1m≤D≤8m。

可选的，所述旋转盘朝向所述分选槽的底面设有刮料结构，刮料结构与分选槽底面接触，在所述旋转盘旋转时，所述刮料结构能够将所述分选环槽中的矿物中的重产物沿所述分选槽的径向向内输送并经由处于所述分选槽的中心区域的重产物排料口排出。

可选的，所述分选环槽的外侧周壁处具有轻产物排料口，当所述分选环槽中的液位达到预设水位且所述旋转盘旋转时，所述矿物中的轻产物则沿所述分选槽的径向向外流动并经由处于所述轻产物排料口排出。

可选的，所述侧面与所述刮料结构之间还设有多个同心设置的环壁，所述环壁上设有多个贯穿其径向厚度的通流孔；和/或，所述刮料结构包括多个刮板，所述刮板由所述旋转盘的边缘向中心呈旋涡状引导延伸。

可选的，所述外壳内还连接有支撑安装壳体，所述支撑安装壳体罩设于所述旋转盘的上部，所述支撑安装壳体与所述分选槽的圆周边缘之间形成所述轻产物排料口。

可选的，所述矿物布料槽为环状结构，所述环状结构围绕所述旋转盘的旋转轴设置，且所述矿物入料口具有多个，多个所述矿物入料口间隔均匀地围绕所述旋转盘的旋转轴设置；和/或，所述旋转盘上还构造有清水环槽。

可选的，所述支撑安装壳体上固定连接有矿物投料管道以及所述清水输入管道，所述矿物布料槽处于所述矿物投料管道的出料路径上，所述清水环槽处于所述清水输入管道的出水路径上。

本发明提供的一种按矿物密度进行分选的分选装置，通过所述振动装置对所述分选槽上的分选环槽进行击振实现其振动，同时复合所述旋转驱动装置的旋转运动，最终实现对固液两相体系创建一个复合力场环境，这个复合力场包括重力、浮力、压力梯度力、速度梯度力、Saffman力、Basset力、拜格诺（Bagnold）剪切力等多种作用力，在这一复合力的作用下本发明的按矿物密度进行分选的分选装置能够将密度差异很小的难选矿物按密度差异进行分离、分选，最终实现对矿物的宽粒级大厚度按密度分离的目的。

附图说明

图1为本发明实施例的按矿物密度进行分选的分选装置的内部结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大示意图；

图3为图1的正视图；

图4为图1的立体结构示意图；

图5为图1中的旋转盘的仰视图，图中示出了一种刮板的设置型式；

图6为图1中的旋转盘的另一实施例的立体结构示意图，其上仅构造了矿物补料槽，而清水环槽则由其他的未示出型式替代；

图7为图6的内部结构示意图。

附图标记表示为：

1、外壳；11、矿物投料管道；12、清水输入管道；13、上筒体；14、下筒体；141、重产物排出通道；142、轻产物排出通道；143、检修挡板；15、盖板；16、矿物入料箱；2、分选槽；21、分选环槽；23、重产物排料口；24、轻产物排料口；25、传动轴；26、环壁；261、通流孔；3、旋转驱动装置；31、电机支架；32、联轴器；4、振动装置；5、支撑安装壳体；51、减震弹簧；6、旋转盘；61、矿物布料槽；611、矿物入料口；62、清水环槽；621、清水入口；63、刮料结构。

具体实施方式

结合参见图1至图7所示，根据本发明的实施例，提供一种按矿物密度进行分选的分选装置，包括外壳1、分选槽2、旋转盘6、旋转驱动装置3、振动装置4，所述分选槽2处于所述外壳1的空腔内，所述旋转驱动装置3与所述旋转盘6连接以驱动所述旋转盘6旋转，所述分选槽2具有分选环槽21，所述振动装置4与所述分选槽2连接以驱动所述分选槽2产生振动，所述旋转盘6置于所述分选槽2内，所述旋转盘6上构造有矿物布料槽61，且所述矿物布料槽61具有对应于所述分选环槽21的矿物入料口611（需要指出的是，所述矿物入料口611输入的矿物为固液两相体系），还包括清水输入管道12，通过所述清水输入管道12能够向所述分选环槽21输入清水以调整分选环槽21空间内固液两相体系的固液比。该技术方案中，通过所述振动装置4对所述分选槽2上的分选环槽21进行击振实现其振动，同时复合所述旋转驱动装置3的旋转运动，最终实现对固液两相体系创建一个复合力场环境，这个复合力场包括重力、浮力、压力梯度力、速度梯度力、Saffman力、Basset力、拜格诺（Bagnold）剪切力等多种作用力，在这一复合力的作用下本发明的按矿物密度进行分选的分选装置能够将密度差异很小的难选矿物按密度差异进行分离、分选，最终实现对矿物的宽粒级大厚度按密度分离的目的，试验证明，采用本发明的按矿物密度进行分选的分选装置分选矿物的粒度范围为13 mm～0.045mm、厚度范围为50 mm～500mm。需要特别说明的是，该技术方案中，所述旋转盘6一方面通过其具有的矿物布料槽61实现旋转过程中向所述分选环槽21的均匀投料，另一方面则可以利用其旋转对所述固液两相体系形成高效搅动，提升固液两相体系的流态化程度，这与所述复合力场相互促进，有效提升所述按矿物密度进行分选的分选装置的分选效率及分选效果。

可选的，所述振动装置4产生的振动频率处于100次/分～2000次/分之间；和/或，所述振动装置4产生的振动幅度处于0.5mm～50mm之间，所述振动装置4例如可以采用激振器、振动电机、往复机构、液压机构、气动机构中的至少一种。

所述振动装置4的振动方式可以是多样的，例如包括但不限于垂直直线振动、垂直圆振动、倾斜直线振动、倾斜圆振动、水平直线振动、水平圆摆动、水平圆振动中的一种，而优选地，所述振动装置4的振动方式为垂直振动和/或水平振动。

可选的，所述分选环槽21的槽深为H，50mm≤H≤500mm，使所述按矿物密度进行分选的分选装置的物料厚度范围为50mm～500mm，满足厚层矿物的分选需求，在一个具体实施例中，H=280mm；和/或，和/或，所述分选环槽21的外缘直径为D，1m≤D≤8m，在一个具体实施例中，D=2m。所述分选环槽21的槽底形状可以为平底、锥底、平锥结合底中的一种，本发明不做特别限定。在一些实施例中，所述旋转盘6朝向所述分选槽2的底面（也即为分选槽2的底壁的上侧面）设有刮料结构63，刮料结构63与分选槽2底面接触，在所述旋转盘6旋转时，所述刮料结构63能够将所述分选环槽21中的矿物中的重产物沿所述分选槽2的径向向内输送并经由处于所述分选槽2的中心区域的重产物排料口23排出。而可以理解的是，所述分选环槽21的外侧周壁处具有轻产物排料口24，当所述分选环槽21中的液位达到预设水位且所述旋转盘6旋转时，所述矿物中的轻产物则沿所述分选槽2的径向向外流动并经由处于所述轻产物排料口24排出。如此，在所述旋转盘6旋转时，分选环槽21中的水形成径向水平流以及周向旋转流，从而使处于分选环槽21上层的轻产物向分选槽2的周向（沿径向向外）运动并经由轻产物排料口24排出，处于分选环槽21下层的重产物则在刮料结构63的作用下朝向处于分选槽中心区域的重产物排料口23运动并排出，通过轻产物与重产物的逆向输送/流动排出防止现有技术中同向输送所带来的轻产物与重产物之间的污染现象发生。

在一些实施例中，所述侧面与所述刮料结构63之间还设有多个同心设置的环壁26，所述环壁26上设有多个贯穿其径向厚度的通流孔261，多个同心设置的环壁26能够形成对所述刮料结构63的可靠支撑连接，进而保证所述刮料结构63具备足够的结构强度，能够更加高效地实现所述重产物与轻产物的逆向输送排出，所述通流孔261的设置则允许径向中心区域的轻产物能够朝向径向外侧溢流并经由所述轻产物排料口24排出所述分选环槽21，实现矿物分选，同时可以理解的是，所述刮料结构63以及所述环壁26的设置在旋转盘6旋转时同样能够丰富前述复合力场，进而提升分选效率；在另一些实施例中，所述通流孔261的孔口上还设有凸缘（图中未示出），进而使所述旋转盘6的下侧环壁26在客观上形成多个同心的风轮结构，以在所述旋转盘6旋转时提升对固液两相体系的扰动，这能够进一步提升矿物的分选效率。

如图5所示出，作为所述刮料结构63的一种具体实施方式，所述刮料结构63包括多个刮板，所述刮板由所述旋转盘6的边缘向中心呈旋涡状引导延伸，这种结构的刮料结构63能够利用所述旋转盘6的旋转动力实现将处于所述分选环槽21下层的重产物运输到处于分选槽中心区域的重产物排料口23处并排出的目的，无需单独配置相应的排料结构，简化了所述按矿物密度进行分选的分选装置的结构设计。

旋转驱动装置3可以采用能够提供周向回转动力的液压泵、气泵等，优选地，所述旋转驱动装置3优选为变频电机，也即其具有变频器以能够根据实际分选需求对所述旋转驱动装置3的旋转速度（也即频率）实现调整，以适应不同的矿物种类、粒度等具体参数。

可选的，所述外壳1内还连接有支撑安装壳体5，所述支撑安装壳体5罩设于所述旋转盘6的上部，所述支撑安装壳体5与所述分选槽2的圆周边缘之间形成所述轻产物排料口24。可以理解的，所述分选槽2的顶部唇口与所述支撑安装壳体5的下缘周壁之间夹设成为所述轻产物排料口24的同时，还能够将所述支撑安装壳体5与能够旋转的所述分选槽2分离设置，防止其对所述分选槽2的旋转造成不利干涉。

可选的，所述矿物布料槽61为环状结构，所述环状结构围绕所述旋转盘6的旋转轴设置，且所述矿物入料口611具有多个，多个所述矿物入料口611间隔均匀地围绕所述旋转盘6的旋转轴设置；和/或，所述旋转盘6上还构造有清水环槽62，所述清水环槽62具有对应于所述分选环槽21的清水入口621。所述支撑安装壳体5上固定连接有矿物投料管道11以及所述清水输入管道12，所述矿物布料槽61处于所述矿物投料管道11的出料路径上，所述清水环槽62处于所述清水输入管道12的出水路径上。该技术方案中通过所述矿物布料槽61以及清水环槽62的设置，能够使处于固定位置的所述矿物投料管道11、清水输入管道12实现全周方向上的入料与入水，使进入到所述分选环槽21中的矿物分布的更加均匀。

进一步的，所述支撑安装壳体5通过减震弹簧51与所述外壳1连接，所述减震弹簧51能够有效阻断分选装置在运转时产生的振动向所述外壳1的传递。

此时，所述支撑安装壳体5上固定连接有所述矿物投料管道11以及清水输入管道12。所述外壳1包括上筒体13、下筒体14以及可拆卸地覆盖连接于所述上筒体13的顶部开口的盖板15，这种可拆卸式的结构，能够便于所述按矿物密度进行分选的分选装置的组装与检修过程，所述盖板15上设置有矿物入料箱16，所述矿物入料箱16通过所述矿物投料管道11与所述分选环槽21连通；和/或，所述清水输入管道12贯穿连接于所述盖板15上；和/或，所述旋转驱动装置3通过电机支架31固定连接于所述盖板15上。

可选的，所述旋转驱动装置3的输出轴通过联轴器32与所述分选槽2具有的传动轴25连接，所述联轴器32优选为一种弹性联轴器，能够降低所述旋转驱动装置3与所述传动轴25的同轴度组装要求，实现形位误差的补偿。

如图1所示出，所述下筒体14上构造有重产物排出通道141，所述重产物排出通道141与所述重产物排料口23连通；所述下筒体14上构造有轻产物排出通道142，所述轻产物排出通道142与所述轻产物排料口24连通，可以理解的，所述重产物排出通道141以及所述轻产物排出通道142在具体结构设计上可以是多样的，其设计以便于收集分选出的矿物为基本前提。

在一些实施例中，所述下筒体14上还构造有检修口，所述检修口上可拆卸地连接有检修挡板143，当所述振动装置4发生故障需要检修时，维修人员可以打开所述检修挡板143进入所述下筒体14的内部进行检修作业。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种按矿物密度进行分选的分选装置，其特征在于，包括外壳（1）、分选槽（2）、旋转盘（6）、旋转驱动装置（3）、振动装置（4），所述分选槽（2）处于所述外壳（1）的空腔内，所述旋转驱动装置（3）与所述旋转盘（6）连接以驱动所述旋转盘（6）旋转，所述分选槽（2）具有分选环槽（21），所述振动装置（4）与所述分选槽（2）连接以驱动所述分选槽（2）产生振动，所述旋转盘（6）置于所述分选槽（2）内，所述旋转盘（6）上构造有矿物布料槽（61），且所述矿物布料槽（61）具有对应于所述分选环槽（21）的矿物入料口（611），还包括清水输入管道（12），通过所述清水输入管道（12）能够向所述分选环槽（21）输入清水以调整分选环槽（21）空间内固液两相体系的固液比。

2.根据权利要求1所述的按矿物密度进行分选的分选装置，其特征在于，所述振动装置（4）产生的振动频率处于100次/分～2000次/分之间；和/或，所述振动装置（4）产生的振动幅度处于0.5mm～50mm之间。

3.根据权利要求2所述的按矿物密度进行分选的分选装置，其特征在于，所述振动装置（4）的振动方式为垂直振动和/或水平振动。

4.根据权利要求1所述的按矿物密度进行分选的分选装置，其特征在于，所述分选环槽（21）的槽深为H，50mm≤H≤500mm；和/或，所述分选环槽（21）的外缘直径为D，1m≤D≤8m。

5.根据权利要求1所述的按矿物密度进行分选的分选装置，其特征在于，所述旋转盘（6）朝向所述分选槽（2）的底面设有刮料结构（63），刮料结构（63）与分选槽（2）底面接触，在所述旋转盘（6）旋转时，所述刮料结构（63）能够将所述分选环槽（21）中的矿物中的重产物沿所述分选槽（2）的径向向内输送并经由处于所述分选槽（2）的中心区域的重产物排料口（23）排出。

6.根据权利要求5所述的按矿物密度进行分选的分选装置，其特征在于，所述分选环槽（21）的外侧周壁处具有轻产物排料口（24），当所述分选环槽（21）中的液位达到预设水位且所述旋转盘（6）旋转时，所述矿物中的轻产物则沿所述分选槽（2）的径向向外流动并经由处于所述轻产物排料口（24）排出。

7.根据权利要求5所述的按矿物密度进行分选的分选装置，其特征在于，所述侧面与所述刮料结构（63）之间还设有多个同心设置的环壁（26），所述环壁（26）上设有多个贯穿其径向厚度的通流孔（261）；和/或，所述刮料结构（63）包括多个刮板，所述刮板由所述旋转盘（6）的边缘向中心引导延伸呈螺线形状。

8.根据权利要求6所述的按矿物密度进行分选的分选装置，其特征在于，所述外壳（1）内还连接有支撑安装壳体（5），所述支撑安装壳体（5）罩设于所述旋转盘（6）的上部，所述支撑安装壳体（5）与所述分选槽（2）的圆周边缘之间形成所述轻产物排料口（24）。

9.根据权利要求8所述的按矿物密度进行分选的分选装置，其特征在于，所述矿物布料槽（61）为环状结构，所述环状结构围绕所述旋转盘（6）的旋转轴设置，且所述矿物入料口（611）具有多个，多个所述矿物入料口（611）间隔均匀地围绕所述旋转盘（6）的旋转轴设置；和/或，所述旋转盘（6）上还构造有清水环槽（62）。

10.根据权利要求9所述的按矿物密度进行分选的分选装置，其特征在于，所述支撑安装壳体（5）上固定连接有矿物投料管道（11）以及所述清水输入管道（12），所述矿物布料槽（61）处于所述矿物投料管道（11）的出料路径上，所述清水环槽（62）处于所述清水输入管道（12）的出水路径上。

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