CN112058477A - 一种悬振锥面选矿设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种悬振锥面选矿设备，包括带有振动机构和旋转驱动装置的分选盘，安装在分选盘下方的分选槽，安装在分选盘上方的渐开线洗涤水管，所述分选盘包括内圈锥面和外圈锥面，所述内圈锥面坡度大于所述外圈锥面坡度，所述分选盘由内圈锥面和外圈锥面平缓连接而成。有益效果：分选盘采用两高低不同坡度的锥面连接设计而成，相较于分选盘总体都为一个坡度的设计，本发明能够使矿浆中的轻矿物更快地进入尾矿，并提高了矿浆总体的流速，进而提高了分选的速度和效率以及分选精度。

Description

一种悬振锥面选矿设备

技术领域

本发明属于不同比重矿物重选设备技术领域，涉及一种适宜分选粒度为100微米～5微米的矿泥的选矿设备，尤其涉及一种悬振锥面选矿设备。

背景技术

目前分选不同比重的矿泥，主要采用皮带溜槽，摇床，匀槽等，它们存在处理能力小，分选速度慢，占地面积大，耗水量大，处理矿物粒度大，维护繁琐，基建投资和生产费用高等问题。如采用摇床进行分选已多年，人们尽管对设备做过许多改进，但仍然在沿用过去的结构原理，因此在减少耗能和占地面积，扩大处理能力，增快处理速度等方面成效还不够理想。

为了解决上述存在的问题，中国发明专利—悬振锥面选矿机(申请号：200820228923.2)，该技术方案整体结构图见图1。方案采用选矿机的床身上带有振动和旋转机构，下层支架的带电机滚轮装在圆环形轨道上，下层支架固定有悬挂立柱，用悬挂钩和挂绳悬挂上层支架，上层支架上又装有与电机连接的偏心摆轮机构，床身的锥面坡度为3°～10°。可分选粒度为100微米～10微米的矿泥，且耗水量少，占地面积小，设备使用寿命长。该发明在理在实际的应用中确实比传统的上述选矿设备耗水量少，占地面积小，使用寿命长，可处理的矿物粒度小、富集比高，但存在部分微细粒重矿物被洗涤水冲洗流失、使矿物的回收率和富集比存在部分降低等问题，因此在结构的进一步合理、回收率和富集是进一步需要解决的问题。

中国发明专利在此基础上提出了—改进的悬振锥面选矿机(申请号：CN201110267598.7)，该技术方案整体结构图见图2。采用分选盘的锥面坡度为3°～15°，分选粒度为100微米～5微米的矿泥。但在实际应用中还是发现分选的速度、效率不够高。为了提高生产效率，还需要进一步提高分选的速度、效率。而且基于该方案的设备的生产制造及使用，考虑到易拆卸和组装以及搬运的便捷性等因素，在其结构上扔需要进行进一步地改进和优化。

发明内容

本发明的目的旨在克服现有技术存在的不足，提供了一种相较于现有的悬振锥面选矿机，其分选速度快、处理效率更高，且耗水量少，能耗小，占地面积小，运动机构设计更简单合理，更易于拆卸、组装、搬运的选矿设备。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案来实现：

一种悬振锥面选矿设备，包括带有振动机构和旋转驱动装置的分选盘，安装在分选盘下方的分选槽，安装在分选盘上方的渐开线洗涤水管，所述分选盘包括内圈锥面和外圈锥面，所述内圈锥面坡度大于所述外圈锥面坡度，所述分选盘由内圈锥面和外圈锥面平缓连接而成。

进一步地，所述内圈锥面坡度为4°～10°，所述外圈锥面坡度为0°～3°。

进一步地，所述内圈锥面中央设置有一个半球盖，所述半球盖边沿与内圈锥面平缓连接；进料装置设置在半球盖上方，进料装置将矿浆输送至半球盖侧面上。

进一步地，设置在所述分选盘上方的渐开线洗涤水管，其进水段呈L型，从分选槽侧边延伸到分选盘面上，当进水段延伸至盘面中央半球盖侧面时，余下的冲洗管段呈渐开线式，向分选盘边沿延伸，在冲洗管段上均匀分布了滴水孔。

进一步地，在渐开线洗涤水管的末端后方设置有精矿冲洗水管，所述精矿冲洗水管为L型；所述精矿冲洗水管的入水口段指向分选盘中央，位于精矿冲洗水管的后半段的冲洗管段与所处分选盘位置的弧度一致，且冲洗管段上均布喷孔。

进一步地，所述分选盘内圈锥面中央设置有一检查孔，半球盖安装在检查孔上方，检查孔下方固定安装有一法兰盘，振动电机与法兰盘连接，安装在法兰盘下方。

进一步地，所述旋转驱动装置包括通过悬挂单元与分选盘连接的伞状旋转支撑架，与伞状旋转支撑架中央连接的旋转主轴，通过皮带与旋转主轴连接的旋转驱动电机；所述旋转驱动电机通过皮带带动旋转主轴转动，进而带动伞状旋转支架旋转，从而带动分选盘旋转。

进一步地，所述悬挂单元包括由铁环连接的上悬挂架，下悬挂架；上悬挂架与分选盘固定连接，下悬挂架与伞状旋转支撑架固定连接。

进一步地，还包括焊接安装在分选槽底面中央侧壁相对的位置，两条相互平行的工字钢；所述旋转驱动装置安装在工字钢上。

进一步地，所述分选槽分为三个隔矿槽，对应接收尾矿、中矿、精矿；每个隔矿槽外侧对应安装有连通的尾矿排矿管、中矿排矿管，精矿排矿管。

工作原理：

本发明是在拜格诺理论和流膜选矿原理的基础上设计而成的，其原理是在复合力场中通过矿物粒的密度和粒度的不同实现分选。矿浆从给矿装置中淌至半球盖的侧面均匀摊开后进入锥面的分选区时，矿浆的流态为明显的紊流状态，在流动过程中矿浆流膜由厚逐渐变薄，流速也慢慢降低，矿物粒在自身重力和盘面的旋转以及水平振动产生的剪切斥力作用下在盘面上适度的松散、分层。此后分选锥面的低速转动将矿物带进渐开线洗涤水管下方所对应的有低速水流区域的精选区，并将不同密度和粒度的矿物带进接矿槽中相对应的隔槽中，由相对应的尾矿排矿管，中矿排矿管，精矿排矿管排出。在分层上，分选锥面最上层的表流层为密度和粒度小的轻矿物，该层的大部分悬浮矿粒在矿浆输送至半球盖上后直接排入尾矿槽；矿浆中间的流变层由粒度小但密度大的重矿物和粒度大但密度小的轻矿物组成，此层的矿浆厚度是最大的，拜格诺力也是最强的。在此层中矿物粒群较为集中，没有较大的垂直介质流速影响，分层可以看成是近似按静态条件进行的，所以该层是按密度分层的较为有效层，之后随着设备缓慢的转动，部分矿物在精选区洗涤水的作用下被分选出来流到流到中矿槽中。与分选锥面直接接触的沉积层中为密度大的重矿物，接近给矿器这端的为细粒重矿物会粘结在床面上不易被带有，所以在精矿槽末端布置了水力较大的精矿冲洗水管将粘结在床面的细粒重矿物冲洗进精矿槽。

有益效果：

1.本发明采用了新的结构，减少了制造成本，便于安装。设备运行稳定性得到了提高，双锥度分选盘面的设计，有利于提高分选效率，降低用水量。

2.分选盘中部粘接了一个法兰盘，震动电机安装于法兰盘上，该设计使得震动电机的拆卸安装和调节十分便捷，并且可以根据需求调节振动电机的偏心块来获得所需激振力。

3.分选盘中部安装一个半球盖，矿浆从进料装置中流淌至半球盖侧面上后，会均匀的摊开后流淌到分选盘上，使矿浆在分选盘上的分布的均匀性提高，从而提高了分选效率和分选精度。

4.分选盘采用两高低不同坡度的锥面连接设计而成，矿浆先从半球盖上均匀摊开后以从高到低坡度的顺序流过分选盘，当在高坡度的锥面上时，矿浆获得相对较快的流速，轻矿物流速较快的进入低坡度锥面的分选区，重矿物在高坡度的锥面上得到初步的富集。随后矿浆再进入低坡度的分选锥面上进行进一步的分选。相较于分选盘总体都为一个坡度的设计，本设计能够使矿浆中的轻矿物更快的进入尾矿，并提高了矿浆总体的流速，进而提高了分选的速度和效率以及分选精度。

5.渐开线洗涤水管采用的是两段有不同基圆半径的渐开线水管连接设计，契合了分选盘的两高低不同坡度的锥面的设计，两段有不同基圆半径的渐开线洗涤水管对应着洗涤水管下方的两高低不同坡度的分选盘。由于内外圈两种锥度的分选盘上矿浆的流速不同，所以内圈高坡度的分选锥面对应的渐开线洗涤水管有较小的基圆半径，外圈低坡度的分选锥面对应的洗涤水管有更大的基圆半径及渐开线更加平缓。

6.低速自转，高频振动两大运动系统相互独立而又相互联系的有机结合在一起，不但使两者的转速可分开调节，而且可以使两者的速度比处于最佳水平，保证了流膜的最佳松散-分层状态，使分选指标得以提高。

7.本发明的直径与弧面流膜分选机的直径相同，因此在后续的制造中可与弧面铺展流膜分选机模块化的有机结合起来使用，产生新的工艺流程。相比悬振锥面选矿机本发明小型化且结构简单化，便于运输及安装。

8.分选盘盘面整体采用玻璃钢加工制造，寿命长，质量轻，平整度高。

9.分选盘通过悬挂单元与转动装置相连接，设备总高度缩减为悬振锥面选矿机高度的一半，空间使用率更高，结构更加紧凑合理。

10.分选槽底面焊接有两条平行的工字钢，旋转装置和电机安装于工字钢上，此设计使得整个设备浑然一体，运输、搬运和安装十分便捷。

11.因矿浆本身在分选盘的震动以及回转力的复合力场下会有一个加速流动的效果，若内圈锥面坡度过大的话，矿浆会过快的淌过低坡度的分选区，导致矿浆分选不充分，降低精矿品位。若内外圈锥面的坡度都过于平缓，那就无法达到提高矿浆总体流速的效果，从而无法提高分选效率。采用述内圈锥面坡度为4°～10°，所述外圈锥面坡度为0°～3°的范围，可以有效保证发明的效果，在提高矿浆总体流速效果的同时，还能保证矿浆分选充分。

附图说明

图1为本发明的外观结构示意图。

图2为本发明的俯视结构示意图。

图3为分选盘装配后的底部视图。

图4为分选盘装配体的爆炸视图。

图5为分选盘、渐开线洗涤水管和精矿冲洗水管转动方向及工作示意。

图6为分选盘横截面示意简图。

图7为本发明的内部结构示意图。

图8为悬挂单元放大示意图。

附图标记：

分选盘1、内圈锥面11、检查孔111、外圈锥面12、半球盖13、旋转驱动装置2、悬挂单元21、铁环211、上悬挂架212、下悬挂架213、伞状旋转支撑架22、旋转主轴23、皮带24、旋转驱动电机25、振动电机3、法兰盘31、分选槽4、工字钢41、尾矿排矿管42、中矿排矿管43、精矿排矿管44、渐开线洗涤水管5、精矿冲洗水管51、进料装置6、内圈锥面的角度B、外圈锥面的角度A。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明的技术方案做进一步详细说明，但本发明并不局限于以下技术方案。

实施例1

如图1-8所示，一种悬振锥面选矿机，主要包括了分选盘1，设置在分选盘1上方设置有进料装置6、渐开线洗涤水管5、精矿冲洗水管51，分选盘1下方设置有环形的分选槽4，分选槽4和分选盘1共同形成一个不封闭的腔体，选矿机内部安装主要安装了振动机构、旋转驱动装置2等部件。

所述分选盘1包括内圈锥面11和外圈锥面12和半球盖13，所述内圈锥面11坡度6°，所述外圈锥面12坡度3°，内圈锥面11和外圈锥面12平缓连接；所述半球盖13背面设置有卡扣，半球盖13通过卡扣在内圈锥面11中央的检查孔111上。所述分选盘1采用玻璃钢制作，分选盘1背面采用填料填平，使分选盘1背面成为平面，以便于安装其他部件，留出检查孔111的周围及周围的位置用以安装法兰盘31和振动电机3。填料可采用原子灰等填充物质，填料可增强采用玻璃钢制作的分选盘的强度。

所述分选盘1上方设置的渐开线洗涤水管5，进水段呈L型，从分选槽4侧边延伸到分选盘1面上，当进水段延伸至盘面中央半球盖13侧面时，余下的冲洗管段呈渐开线式，向分选盘1边沿延伸，在冲洗管段上均匀分布了滴水孔。优选地，滴水孔距为4mm～15mm，孔径为0.3mm～1mm。

在所述渐开线洗涤水管5的末端后方设置有精矿冲洗水管51，所述精矿冲洗水管51为L型，进水段与渐开线洗涤水管5的进水段平行设置，冲洗管段设置在进水段末端的一侧，与外圈锥面12平行，冲洗管段的末端位于渐开线洗涤水管5的末端后方，冲洗管段呈与所处分选盘1位置的弧度一致的弧形，冲洗管段上均布喷孔。优选地，孔距为4mm～10mm，孔径为0.3mm～1mm，所述精矿冲洗水管51冲洗管段与分选盘1外沿的距离为40mm～100mm。

所述分选槽4分为三个隔矿槽，对应接收尾矿、中矿、精矿；每个隔矿槽外侧对应安装有连通的尾矿排矿管42、中矿排矿管43、精矿排矿管44。

矿浆从进料装置6流出到半球盖13一侧，再从半球盖13流到内圈锥面11，再流到外圈锥面12，再流到分选槽4中，最后通过尾矿排矿管42、中矿排矿管43、精矿排矿管44排出。

在选矿设备内部，分选盘1背面设置有振动机构，所述振动机构，主要包括振动电机3和使振动电机3安装在分选盘1上的法兰盘31。所述法兰盘31可通过螺栓、卡扣或粘结等方式安装在分选盘1中央的检查孔111的下方。

在选矿设备内部还设置了旋转驱动装置2，所述旋转驱动装置2安装在在焊接在分选槽4底面中央的两根平行的工字钢41上，并且与分选盘1底面连接，安装在填料上。

所述旋转驱动装置2，包括安装在分选盘1底面的悬挂单元21，通过悬挂单元21与分选盘1连接的伞状旋转支撑架22，与伞状旋转支撑架22中央连接的旋转主轴23，通过皮带24与旋转主轴23连接的旋转驱动电机25，旋转驱动电机25安装在分选槽4底面的工字钢41上，所述旋转主轴23通过轴承座安装在分选槽4底面的工字钢41上。

所述悬挂单元21包括由铁环211连接的上悬挂架212，下悬挂架213；上悬挂架212与分选盘1固定连接，下悬挂架213与伞狀旋转支撑架固定连接，上悬挂架212和下悬挂架213设置有挂钩，挂钩之间通过铁环211连接。

所述旋转驱动电机25通过皮带24带动旋转主轴23转动，进而带动伞状旋转支架旋转，从而带动分选盘1旋转。

本实施例中内圈锥面11和外圈锥面12的坡度为优选组合，在内圈锥面11上时，矿浆获得相对较快的流速，轻矿物流速较快的进入低坡度外圈锥面11的分选区，取得了良好的分选效果。

实施例2

在实施例1的基础上，对所述内圈锥面11坡度和所述外圈锥面12坡度进行调整，设置内圈锥面11坡度为4°，外圈锥面12坡度为3°，内圈锥面11和外圈锥面12呈较小坡度连接。矿浆在内圈锥面11上流速比外圈锥面12有所加快，优于采用同一坡度分选盘1取得的效果。

实施例3

在实施例1的基础上，对内圈锥面11坡度和所述外圈锥面12坡度进行调整，设置内圈锥面11坡度为10°，外圈锥面12坡度为0°，内圈锥面11和外圈锥面12坡度呈较大坡度连接。内圈锥面11上时，矿浆获得相对较快的流速，外圈锥面12处于平面状态，优于采用同一坡度分选盘1取得的效果。

工作方式：

本发明的主要选别工作部件是由悬挂单元21与旋转装置相连接的分选盘1，辅助部件是渐开线洗涤水管5和精矿冲洗水管51。分选时，电机带动旋转装置的旋转主轴23转动，振动电机3带动分选盘1振动，通过悬挂单元21的连接，分选盘1一边振动一边绕旋转主轴23为轴心(即分选盘1的圆心)旋转。将一定浓度的物料通过进料装置6以适度的强度输送至分选盘1中心的半球盖13上，同时将洗涤水以适度的强度通过渐开线洗涤水管5和精矿冲洗水管51输送至盘面上。矿浆从给矿装置中淌至半球盖13的侧面均匀摊开后进入锥面的分选区，并从内圈高坡度锥面流向外圈低坡度的锥面，矿浆在渐开线形的洗涤水的冲赶、分选盘1的旋转和振动所形成的复合力场中，矿物颗粒受自身重力、分选盘1回旋力、洗涤水冲刷力，以及水膜因盘面振动而产生的鱼鳞波的剪切力等力的联合作用下在盘面上适度的松散、分层。此后分选锥面的低速转动将矿物带进渐开线洗涤水管5下方所对应的有低速水流区域的精选区，并将不同密度和粒度的矿物带进接矿槽中相对应的隔槽中，由相对应的尾矿排矿管42，中矿排矿管43，精矿排矿管44排出。

Claims (10)

1.一种悬振锥面选矿设备，包括带有振动电机(3)和旋转驱动装置(2)的分选盘(1)，安装在分选盘(1)下方的分选槽(4)，安装在分选盘上方的渐开线洗涤水管(5)，

其特征在于，所述分选盘(1)包括内圈锥面(11)和外圈锥面(12)，所述内圈锥面(11)的坡度大于所述外圈锥面(12)的坡度，所述分选盘(1)由内圈锥面(11)和外圈锥面(12)平缓连接而成。

2.根据权利要求1所述的选矿设备，其特征在于，所述内圈锥面(11)中央设置有一个半球盖(13)，所述半球盖(13)边沿与内圈锥面(11)平缓连接；

在所述半球盖(13)的上方设置有进料装置(6)，进料装置(6)将矿浆输送至半球盖(13)侧面上。

3.根据权利要求2所述的选矿设备，其特征在于，设置在所述分选盘(1)上方的渐开线洗涤水管(5)，其进水段呈L型，从分选槽(4)侧边延伸到分选盘(1)面上，当进水段延伸至盘面中央半球盖(13)侧面时，余下的冲洗管段呈渐开线式，向分选盘(1)边沿延伸，在冲洗管段上均匀分布了滴水孔。

4.根据权利要求3所述的选矿设备，其特征在于，在渐开线洗涤水管(5)的末端后方设置有精矿冲洗水管(51)，所述精矿冲洗水管(51)为L型；

位于所述精矿冲洗水管(51)的后半段的冲洗管段与所处分选盘(1)位置的弧度一致，且该冲洗管段上均布喷孔。

5.根据权利要求4所述的选矿设备，其特征在于，所述分选盘(1) 内圈锥面(11)中央设置有一检查孔(111)，半球盖(13)安装在检查孔(111)上方，检查孔(111)下方固定安装有一法兰盘(31)，振动电机(3)与法兰盘(31)连接并安装在法兰盘(31)下方。

6.根据权利要求1所述的选矿设备，其特征在于，所述旋转驱动装置(2)包括通过悬挂单元(21)与分选盘(1)连接的伞状旋转支撑架(22)，与伞状旋转支撑架(22)中央连接的旋转主轴(23)，通过皮带(24)与旋转主轴(23)连接的旋转驱动电机(25)；

所述旋转驱动电机(25)通过皮带(24)带动旋转主轴(23)转动，进而带动伞状旋转支架旋转(22)，从而带动分选盘(1)旋转。

7.根据权利要求6所述的选矿设备，其特征在于，所述悬挂单元(21)包括由铁环(211)连接的上悬挂架(212)和下悬挂架(213)；所述上悬挂架(212)与分选盘(1)固定连接，所述下悬挂架(213)与伞状旋转支撑架(22)固定连接。

8.根据权利要求6所述的选矿设备，其特征在于，还包括焊接安装在分选槽(4)底面中央侧壁相对的位置的两条相互平行的工字钢(41)；所述旋转驱动装置(2)安装在工字钢(41)上。

9.根据权利要求1-8任一项所述的选矿设备，其特征在于，所述内圈锥面(11)坡度为4°～10°，所述外圈锥面(12)坡度为0°～3°。

10.根据权利要求1-8任一项所述的选矿设备，其特征在于，所述分选槽分(4)为三个隔矿槽，对应接收尾矿、中矿、精矿；每个隔矿槽外侧对应安装有连通的尾矿排矿管(42)、中矿排矿管(43)，精矿排矿管(44)。

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