CN114985285A - 矿产分选机 - Google Patents

Abstract

针对矿产分选机的整体尺寸难以实现小型化，并且无法将矿产分选机做成模块化等易拆装的形式，导致矿产分选机占用空间较大、难以灵活布置等问题，本发明提供一种矿石分选机，用于将矿石分选为不同品质的矿石，其具备：给料机构，向所述矿石分选机供给矿石；传输机构，包含传输带，用于传输矿石；以及分选机构，检测矿石中的待提取元素的富集度，并针对每块矿石按照检测出的该矿石中的待提取元素的富集度进行分选，将矿石在所述矿石分选机的所述传输机构上的行进方向定义为所述矿石分选机的长度方向的情况下，所述传输机构与所述分选机构在所述长度方向上分体地构成，并且所述分选机构设置于所述传输机构的下游侧。

Description

矿产分选机

技术领域

本发明涉及矿产分选机，尤其涉及能够实现小型化、且高度方向和长度方向的自由度更高的矿产分选机。

背景技术

近年来，随着现代工业的高速发展，社会对于矿产资源的需求日益增加，大量矿产资源被开发利用。另一方面，原矿的开采品质对于后续的冶炼加工有较大影响，因此需要在开采阶段通过矿产分选机等选矿设备对开采的矿石进行筛选，剔除矸石、废矿等不符合要求的物料。

例如在专利文献1中公开了一种矿产分选机，通过检测机构进行检测之后，根据矿石的品质，进行不同模式的流体喷射，从而将矿石至少分离为三种。

但是，专利文献1和专利文献2中的矿产分选机包含给料机构、传输机构、检测机构和分选机构而构成。其中，作为检测机构的射线发射器和射线接收器分别设置在传输带的上下两侧，射线发射器和射线接收器所在的平面垂直于传输带。由此，在传输带上行进中的矿石经过射线发射器和射线接收器的识别区域时，能够检测矿石的品质。然而，专利文献1和专利文献2的矿产分选机需要在高度方向上满足传输带、射线发射器、射线接收器的垂直方向的排列空间，并且需要在长度方向(矿石的行进方向)上确保传输带的首末两端均处于射线发射器和射线接收器的识别区域之外，因此矿产分选机的整体尺寸难以实现小型化，并且无法将矿产分选机做成模块化等易拆装的形式，导致矿产分选机占用空间较大、难以灵活布置等。

参考文献

专利文献

专利文献1：中国实用新型CN214289467U

专利文献2：中国专利申请CN112676185A

发明内容

本发明的目的在于，提供一种能够实现小型化、且高度方向和长度方向的自由度更高的矿产分选机。

为了实现上述目的，本发明的矿石分选机，用于将矿石分选为不同品质的矿石，其具备：

给料机构，向所述矿石分选机供给矿石；

传输机构，包含传输带，用于传输矿石；以及

分选机构，检测矿石中的待提取元素的富集度，并针对每块矿石按照检测出的该矿石中的待提取元素的富集度进行分选，

所述矿石分选机的特征在于，

将矿石在所述矿石分选机的所述传输机构上的行进方向定义为所述矿石分选机的长度方向的情况下，所述传输机构与所述分选机构在所述长度方向上分体地构成，并且所述分选机构设置于所述传输机构的下游侧，

所述分选机构具备：

检测装置，通过光学手段，对于脱离所述传输机构后以抛物线飞行的每块矿石，检测矿石中的待提取元素的富集度；

筛分装置，包含至少一个筛分器，设置于所述检测装置的下游侧，所述筛分器具备能够喷射流体的喷嘴，对于每块矿石，通过从所述筛分装置喷射与该矿石中的待提取元素的富集度对应的筛分模式的流体，调整该矿石的飞行轨迹；

控制部，根据所述检测装置的检测结果计算矿石中的待提取元素的富集度，并且对所述筛分装置进行控制，以使所述筛分装置以与矿石中的待提取元素的富集度对应的筛分模式向矿石喷射流体；

框架，用于支撑所述检测装置和所述筛分装置；以及

多个分料溜槽，设置于所述框架的下部，用于收集落下的矿石。

根据上述的技术方案，能够提供一种能够实现小型化、且高度方向和长度方向的自由度更高的矿产分选机。

此外，在一个优选的方案中，所述光学手段为射线，

所述检测装置包含射线发射器和射线接收器，所述射线发射器和所述射线接收器配置为，所述射线发射器和所述射线接收器分别位于矿石的飞行轨迹的两侧，

设所述射线发射器和所述射线接收器的连接线为L的情况下，所述连接线L相对于铅垂方向倾斜，并且

设矿石脱离所述传输机构后未受到外力干扰的情况下的飞行轨迹为初始飞行轨迹、所述连接线L与矿石的初始飞行轨迹的交点为P的情况下，所述连接线L与矿石的飞行轨迹的在该P点处的切线方向大体垂直。

根据上述的技术方案，能够大大缩短检测装置的铅垂方向以及矿石分选机的长度方向上的配置尺寸，能够将矿石分选机更紧凑地构成。并且，根据上述的技术方案，能够更高精度地进行矿石的检测。

此外，在一个优选的方案中，所述检测装置中的所述射线发射器的至少一部分在所述矿石分选机的所述长度方向上与所述传输机构的所述传输带重叠。

根据上述的技术方案，能够充分利用传输机构的下方的空间，能够将矿石分选机更紧凑地构成。

此外，在一个优选的方案中，所述筛分装置的所述筛分模式，包含由所述至少一个筛分器中的每个筛分器所喷射的流体的喷射与否、和/或喷射方向、和/或喷射流量决定的多个筛分模式。

根据上述的技术方案，能够灵活地设置多种筛分模式，从而应对不同类型的矿石、以及不同筛分需求的矿石。

此外，在一个优选的方案中，所述筛分装置包含上筛分器和下筛分器，所述上筛分器设置于矿石的所述初始飞行轨迹的上侧，所述下筛分器设置于矿石的所述初始飞行轨迹的下侧，

所述筛分装置的所述筛分模式是，所述上筛分器工作、所述下筛分器工作、所述上筛分器和所述下筛分器均不工作的3种模式中的某一个。

根据上述的技术方案，能够将矿石筛分为至少3种。

此外，在一个优选的方案中，所述上筛分器和所述下筛分器向矿石喷射流体的喷射点相同，

在所述矿石分选机的所述长度方向上，所述上筛分器和所述下筛分器向矿石喷射流体的喷射点，相对于所述连接线L与矿石的初始飞行轨迹的交点为P的距离为规定距离以上。

根据上述的技术方案，上筛分器和下筛分器向矿石喷射流体的喷射点相同，从而能够确保矿石被可靠地筛分为3种。此外，上筛分器和下筛分器向矿石喷射流体的喷射点，相对于连接线L与矿石的初始飞行轨迹的交点为P的距离为规定距离以上，从而能够确保识别装置进行了矿石的检测之后，未图示的控制部有足够的时间进行数据的处理。

此外，在一个优选的方案中，所述多个分料溜槽的数量与所述至少一个筛分装置的所述筛分模式的数量相同。

根据上述的技术方案，能够可靠地收集筛分后的矿石。

此外，在一个优选的方案中，所述射线发射器设置于射线发射器调节架，所述射线发射器调节架具备第一水平调节部和第一高度调节部，通过所述第一水平调节部和所述第一高度调节部调节所述射线发射器的水平位置和高度位置，

所述射线接收器设置于射线接收器调节架，所述射线接收器调节架具备第二水平调节部和第二高度调节部，通过所述第二水平调节部和所述第二高度调节部调节所述射线接收器的水平位置和高度位置。

根据上述的技术方案，能够调节射线发射器和射线接收器的水平位置及高度位置，以应对不同的矿石飞行轨迹。

此外，在一个优选的方案中，所述至少一个筛分器之中每一个具备位置调节部，通过该位置调节部调节所述筛分器的水平位置和/或旋转角度。

根据上述的技术方案，能够调节筛分器的水平位置和/或旋转角度，以应对不同的矿石飞行轨迹或不同的矿石重量等。

此外，本发明的另一方面是矿石分选机的矿石分选方法，所述矿石分选机用于将矿石分选为不同品质的矿石，其具备：

给料机构，向所述矿石分选机供给矿石；

传输机构，包含传输带，用于传输矿石；以及

分选机构，检测矿石中的待提取元素的富集度，并针对每块矿石按照检测出的该矿石中的待提取元素的富集度进行分选，

将矿石在所述矿石分选机的所述传输机构上的行进方向定义为所述矿石分选机的长度方向的情况下，所述传输机构与所述分选机构在所述长度方向上分体地构成，并且所述分选机构设置于所述传输机构的下游侧，

所述分选机构具备：

检测装置，通过光学手段，对于脱离所述传输机构后以抛物线飞行的每块矿石，检测矿石中的待提取元素的富集度；

筛分装置，包含至少一个筛分器，设置于所述检测装置的下游侧，所述筛分器具备能够喷射流体的喷嘴，对于每块矿石，通过从所述筛分装置喷射与该矿石中的待提取元素的富集度对应的筛分模式的流体，调整该矿石的飞行轨迹；

控制部，根据所述检测装置的检测结果计算矿石中的待提取元素的富集度，并且对所述筛分装置进行控制，以使所述筛分装置以与矿石中的待提取元素的富集度对应的筛分模式向矿石喷射流体；

框架，用于支撑所述检测装置和所述筛分装置；以及

多个分料溜槽，设置于所述框架的下部，用于收集落下的矿石，

矿石分选机的矿石分选方法包含如下的步骤：

S1：通过给料机构向所述传输机构供给矿石；

S2：通过所述传输机构传输矿石；

S3：通过所述分选机构的所述检测装置，对于脱离所述传输机构后以抛物线飞行的每块矿石，检测矿石中的待提取元素的富集度；

S4：通过所述筛分装置，对于每块矿石，通过从所述筛分装置喷射与所述检测装置检测到的该矿石中的待提取元素的富集度对应的筛分模式的流体，改变该矿石的飞行轨迹；

S5：通过多个分料溜槽，收集分选后的待提取元素的富集度不同的矿石。

根据上述的技术方案，能够提供一种能够实现小型化、且高度方向和长度方向的自由度更高的矿产分选方法。

附图说明

图1是本发明的矿石分选机的示意性的整体结构图。

图2是本发明的矿石分选机中的射线发射器和射线接收器的设置方法的示意图。

图3是用于设置射线发射器的射线发射器调节架的侧视图。

图4是用于设置射线发射器的射线发射器调节架的立体图。

图5是用于设置射线接收器的射线接收器调节架的立体图。

图6是用于说明本发明的矿石分选机中的筛分装置的示意图。

图7是用于说明筛分装置的位置调节部的侧视图。

图8是用于说明筛分装置的位置调节部的立体图。

图9是用于说明筛分装置的位置调节部的细部结构图。

图10是表示本发明的矿石分选方法的流程图。

附图标记：

1 矿石分选机

10 传输机构

20 分选机构

21 识别装置

211 射线发射器

212 射线接收器

213 射线发射器壳体

214 射线发射器调节架

2141 安装板

2142 承托板

2143 底板

2144 支撑杆

2145 水平调节螺栓

2146 高度调节螺栓

22 筛分装置

221 上筛分器

222 下筛分器

23 框架

24 分料溜槽

215 射线接收器调节架

2151 固定螺栓

2152 调节螺栓

2153 第一轨道

2154 第二轨道

221H 横移单元

222H 横移单元

2211 轴承座

2212 蜗轮

2213 蜗杆

2214 驱动电机

221R 旋转单元

222R 旋转单元

2215 第一旋转固定块

2216 第二旋转固定块

2217 第一旋转轨道

2218 第二旋转轨道

具体实施方式

以下参照附图详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另有说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值等应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

本公开中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其它要素的可能。

本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用词典中定义的术语应当被理解为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非本文有明确地这样定义。

对于本部分中未详细描述的部件、部件的具体型号等参数、部件之间的相互关系以及控制电路，可被认为是相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分

实施方式

以下参照附图具体说明本发明的实施方式。图1是表示本发明的矿产分选机1的示意图。如图1所示，矿产分选机1包括传输机构10和分选机构20。

此外，矿产分选机1还包括未图示的给料机构。给料机构用于供给矿石。给料机构供给的矿石可以是初级原料，也可以是经过预先处理的粗加工原料。具体的，给料机构可以设置限制槽、漏斗槽、振动筛、分级筛等机构获得符合预期的矿石原料。可以理解的是，给料机构的具体形态，显然不构成对本申请具体保护范围的限制，因此在图1中省略了给料机构的图示。

传输机构10设置于给料机构的下游侧，用于从给料机构装载矿石后，将矿石运输到卸料位置。可以理解的是，传输机构10具有装载矿石的位置、即给料位置。给料位置可以理解为矿石在传输机构10上的初始位置。给料位置的设定与传输机构10和给料机构的具体形态有关。在本申请提供的一种可实现的实施方式中，给料机构可以是漏斗槽，传输机构10可以是传输带，给料位置可以是漏斗槽下方正对传输带的位置。矿石在卸料位置的运动状态相对简单时，利于矿产分选机1对矿石进行判定。

可以理解的是，传输机构10通常可以包括主动运动的驱动辊和从动运动的被动辊，以及架设于驱动辊和被动辊之间的传输带。此外，传输机构10通常还包括设置于驱动辊和从动辊之间的支撑辊。作为一例，传输机构10的给料位置位于驱动辊和支撑辊之间。这样，支撑辊与驱动辊或被动辊以及传输带共同对矿石进行支撑。矿石落入传输带的冲击力被支撑辊、驱动辊和传输带形成的构造缓冲。由此，可以缓冲矿石在所述传输机构10上的跳动。

所述支撑辊设置于所述传输带迎向矿石的一侧的相对侧，所述支撑辊与所述传输机构10的给料位置之间在矿石传输方向上间距为矿石直径的1至5倍。

可以理解的是，关于支撑辊的设置位置与传输机构10的给料位置，两者距离越远，传输带变形程度越大，传输带与支撑辊之间因接触面积变大，摩擦生热现象变得明显，从而容易导致传输带寿命显著变短。支撑辊的设置位置与传输机构10的给料位置越近，传输带变形程度越小，缓冲作用不明显，支撑辊有可能会被矿石直接冲击到，影响支撑辊的寿命。经申请人的多次试验发现，支撑辊与传输机构10的给料位置在矿石传输方向上的间距为矿石直径的1至5倍为宜。

进一步的，在本申请提供的一种优选的实施方式中，所述传输机构10的传输带的基底为编织物，迎向矿石的一侧涂覆有耐磨橡胶。

传输机构10的传输带的基底为编织物，有利于热量从编织物的孔隙散发。传输机构10的传输带的迎向矿石的一侧涂覆有耐磨橡胶，可以缓解矿石对传输机构10的磨损。一方面可以防止热量集聚加剧加快传输机构10的磨损，另一方面使用耐磨材料缓解传输机构10的磨损，从两个方面共同解决传输机构10寿命较短的问题。

以下为了便于说明，将与矿产分选机1的传输机构10的传输带平行的方向定义为矿产分选机1的长度方向。

分选机构20用于对通过传输机构10传输来的矿石进行分选。具体地说，由于矿石的品质良莠不齐，富含待提取元素的矿石(富矿石)与贫乏待提取元素的矿石(贫矿石、矿渣)需要分离，并按照待提取元素的富集程度将矿石分类收集，以便于进行后续的冶炼处理。进一步地，在本发明中，使用光学手段对富矿石与贫矿石进行检测。光学检测手段可以使用X射线等，即包含射线发射器和射线接收器。射线接收器可以通过射线的透射、衍射以及光谱等光学现象确定待提取元素的富集程度，从而能够进行后续的矿石的分选。作为本发明的一个扩展的例子，光学检测手段也可以包含利用可见光的检测等。此外，使用X射线作为光学检测手段的情况下，通常将射线发射器设置于矿石的下方，将射线接收器设置于矿石的上方。这是因为，从下向上的照射能够避免天空中的光线的干扰，并且避免地面或其他物体的反射对检测造成的干扰。当然，也可以根据需求，将射线发射器设置于上方，将射线接收器设置于下方。

在传统的矿产分选机中，射线发射器和射线接收器需要隔着传输机构10的传输带而设置在其上下两侧，射线发射器和射线接收器的连接线垂直于传输带。由此，在传输带上行进中的矿石经过射线发射器和射线接收器的识别区域时，能够检测矿石的品质。然而，这样设置的矿产分选机需要在高度方向上满足传输带、射线发射器、射线接收器的垂直方向的排列空间，导致矿石分选机大型化。此外，由于射线需要穿透矿石和传输带双方，需要确保相当的射线强度以保证检测的可靠性，带来更多的辐射风险。并且，传输带对射线的透射、衍射、吸收等也可能对检测结果造成不良影响。

而且，为了确保检测的精度，基于射线的检测需要在矿石姿态稳定的情况下进行，因此在长度方向(矿石的行进方向)上必须避开传输带的首末两端、即给料位置和卸料位置。具体地说，在传输机构10上的给料位置，由于矿石刚刚被倾倒在传输带上，矿石存在一定的跳动。在传输机构10上的卸料位置，由于矿石逐渐脱离传输带，矿石会产生一定的翻滚。也就是说，必须确保传输带的首末两端均处于射线发射器和射线接收器的识别区域之外，因此矿产分选机的长度方向的尺寸变大而难以实现小型化。并且，由于包含射线发射器和射线接收器的识别机构无法独立于传输机构而存在，无法将矿产分选机做成模块化等易拆装的形式，导致矿产分选机在高度方向和长度方向上均占用空间较大，难以灵活布置等。

另一方面，由于传统的矿产分选机的检测和分选是由不同的机构在不同的位置进行的，因此难以将检测工作和分选工作合并，必须考虑检测到分选之间的时间差等因素，因此难以实现高精度的检测和分选。

在本发明中，分选机构20位于传输机构10的下游侧，包含识别装置21、筛分装置22、框架23、分料溜槽24等而构成。即，在本发明中，取代了传统的检测和分选由不同的机构在不同的位置进行的方式，将识别装置21和筛分装置22统合在独立于传输机构10的分选机构20中。

其中，识别装置21相当于检测装置，通过X射线等光学检测手段进行矿石中的待提取元素的检测。识别装置21包括射线发射器211和射线接收器212，射线发射器211和射线接收器212分别设置在矿石的初始飞行轨迹的两侧。关于识别装置21的详细情况留待后述。

筛分装置22至少包含一个筛分器。这里所称的筛分器是能够喷射流体以改变矿石的飞行轨迹的喷射器。筛分器典型地具备能够喷射气体或液体等流体的喷嘴。筛分器的数量不做限制，可以根据矿石的分类数量来适当设定。在本实施方式中，作为一例，设置2个筛分器、即上筛分器221和下筛分器222，从而能够将矿石筛分为3个种类。具体地说，通过将上筛分器221和下筛分器222分别设置在矿石的初始飞行轨迹的两侧，能够设置出上筛分器221工作、下筛分器222工作、以及上筛分器221和下筛分器222均不工作的3种筛分模式。

矿石在传输机构10的传输带上行进到卸料位置后，在保持初速度(传输带的行进速度)的同时，脱离传输带而沿着抛物线飞行。在不被筛分器(上筛分器221和下筛分器222)干涉的情况下，矿石的飞行轨迹由水平方向上的初速度唯一地决定，因此每块矿石都以同样的飞行轨迹落下并落到相同的落地位置。以下为了便于说明，将矿石不被筛分器干涉的情况下的飞行轨迹称为初始飞行轨迹，将矿石沿着初始飞行轨迹落下的落地位置称为初始落地位置。

但是，为了进行矿石的分选，需要根据识别装置21的识别结果，由筛分器(上筛分器221和下筛分器222)朝向矿石喷射流体以改变矿石的飞行轨迹。具体地说，在上筛分器221工作的情况下，矿石被上筛分器221喷出的流体吹向比初始落地位置更近的落地位置。另一方面，在下筛分器222工作的情况下，矿石被下筛分器222喷出的流体吹向比初始落地位置更远的落地位置。由此，上筛分器221工作、下筛分器222工作、以及上筛分器221和下筛分器222均不工作的3种筛分模式，能够将矿石的落地位置控制(筛分)为由近及远的3个落地位置。需要说明的是，上筛分器221和下筛分器222只是一例，筛分器的数量没有限制。通过设置筛分器的数量和/或流量模式，能够将矿石筛分为更多的落地位置。

例如，也可以仅设置下筛分器222，通过对下筛分器222设置第一流量模式和流量大于第一流量模式的第二流量模式，从而将矿石分选为初始落地位置、与第一流量模式对应的较远的落地位置、以及与第二流量模式对应的更远的落地位置的3个落地位置。

此外，本发明的矿石分选机还具备未图示的控制部，根据识别装置21的检测结果计算矿石中的待提取元素的富集度，并且对筛分装置22进行控制，以使筛分装置22以与矿石中的待提取元素的富集度对应的筛分模式向矿石喷射流体。

框架23用于设置并支撑识别装置21、筛分装置22，为金属或木制框架。

分料溜槽24设置于框架23的下部，用于接收并收集落下的矿石。在本发明中，作为一例说明了上筛分器221和下筛分器222的两个筛分器，因此矿石能够被筛分为由近及远的3个落地位置，与3个落地位置对应地设置有3个分料溜槽24。可以理解的是，在设置更多筛分器而将矿石筛分为更多种类的情况下，当然相应地设置更多的分料溜槽24。

接下来参照图2详细说明识别装置21。在本发明中，识别装置21通过光学检测手段对矿石进行识别(检测)，光学检测手段可以使用X射线，即包含射线发射器211和射线接收器212。识别装置21整体位于传输机构10的下游侧。在此，识别装置21整体位于传输机构10的下游侧指的是，识别装置21对矿石的检测位置(检测点)处于传输机构10的下游侧，即识别装置21在矿石从传输机构10飞离后对其进行检测，而不是在矿石在传输机构10上载置并行进的状态下进行检测。

即，本发明的识别装置21在矿石从传输机构10的传输带脱离(抛离)后，在矿石的飞行过程中对矿石进行检测。更具体地说，与现有的矿产分选机相比，取代对在传输机构的传输带上行进中的矿石进行检测，而是对从传输机构10的传输带脱离(抛离)后的矿石进行检测。因此，识别装置21不必经由(隔着)传输机构10的传输带，而是能够直接进行矿石的检测，因此能够极大地缩小射线发射器211和射线接收器212的间距，能够极大地缩小矿产分选机整体的垂直方向的尺寸。此外，通过对从传输机构10的传输带脱离(抛离)后的矿石进行检测，与现有的矿产分选机相比，能够直接对矿石进行检测，从而消除了传输机构10的传输带对检测精度、射线穿透深度等的影响，能够进一步提高检测效率和检测精度。并且，由于不必穿透传输带而直接对矿石进行检测，与现有的矿产分选机相比，能够减小射线发射器211和射线接收器212的射线强度，能够节约能源且减少对作业人员的辐射伤害。

进一步地，射线发射器211和射线接收器212倾斜地设置。更具体地说，将射线发射器211和射线接收器212的连接线设为连接线L的情况下，该连接线L相对于铅垂方向倾斜。更具体地说，该连接线L与作为抛物线的矿石的飞行轨迹垂直。这里所称的垂直指的是，该连接线L与矿石的飞行轨迹的、在连接线L与矿石的飞行轨迹的交点处的切线垂直。这是因为，矿石带有初速度地从传输机构10的传输带脱离(抛离)后，将沿着抛物线落下。这种情况下，射线发射器211和射线接收器212的连接线L与作为抛物线的矿石的飞行轨迹垂直的情况下，能够确保射线发射器211发出的射线以正对着矿石的方式对矿石进行照射及穿透。

更详细地说，矿石在脱离传输机构10的传输带后，会产生一定程度的翻滚动作。这是因为，由于矿石是具有一定体积的块状物体，在其脱离传输带的过程中，先行脱离的部分会由于重力产生一定程度的下垂，从而在脱离传输带之后的飞行过程中产生一定程度的翻滚动作。经过本发明的发明人的多次试验得知，在通常的传输带的行进速度下，矿石在空中的翻滚程度、即矿石的头部的下垂程度与矿石的飞行轨迹基本吻合。也就是说，在矿石的飞行过程中，矿石一边沿着抛物线飞行，矿石的头部一边进行与抛物线的下垂程度大体吻合的下垂动作。

因此，通过将射线发射器211和射线接收器212的连接线L设置为与作为抛物线的矿石的飞行轨迹垂直，能够使识别装置21的射线始终正对矿石，避免射线在矿石中的穿透路径变长而导致图像粘连等情况，能够确保检测精度。

可以理解的是，本发明中所称的射线发射器211和射线接收器212的连接线L设置为与作为抛物线的矿石的飞行轨迹垂直，既包含射线发射器211和射线接收器212的连接线L与矿石的飞行轨迹的、在连接线L与矿石的飞行轨迹的交点处的切线完全垂直的情况，也包含射线发射器211和射线接收器212的连接线L与矿石的飞行轨迹的、在连接线L与矿石的飞行轨迹的交点处的切线接近垂直的情况。通过本发明的发明人的多次试验得知，射线发射器211和射线接收器212的连接线L与矿石的飞行轨迹的、在连接线L与矿石的飞行轨迹的交点处的切线所成的角度优选为75°～105°。

此外，由于射线发射器211和射线接收器212倾斜地设置，与以往的射线发射器和射线接收器设置于传输带的上下两侧、且射线发射器和射线接收器的连接线垂直于传输带(即矿石的行进方向)的情况相比，能够进一步缩小射线发射器211和射线接收器212的铅垂方向的距离，能够使矿石分选机1的整体尺寸更加紧凑。

同时，可以理解的是，识别装置21整体位于传输机构10的下游侧，既包含识别装置21所具备的射线发射器211和射线接收器212均位于传输机构10的下游侧的情况，也包含识别装置21所具备的射线发射器211和射线接收器212之中的射线发射器211与传输机构10部分地重合的情况。这是因为，由于仅需要保证射线发射器211和射线接收器212的连接线L与矿石的飞行轨迹的交点位于传输机构10的传输带的下游侧，即可实现对矿石的识别(检测)，因此可以充分利用传输机构10的传输带的下方的空间，以射线发射器211与传输机构10部分地重合、或者射线发射器211完全位于传输机构10的下方的方式设置射线发射器211。由此，能够更加紧凑地配置识别装置21(分选机构20)，进一步缩短矿产分选机1的水平方向的尺寸而实现矿产分选机1的小型化。这种情况下，框架23的用于容纳射线发射器211的部分还能够作为支撑传输机构10的一部分的支撑框架发挥功能。

接下来参照图2～图5，详细说明射线发射器211和射线接收器212的设置方式。

如图2所示，如前述那样，射线发射器211和射线接收器212倾斜地设置，并且射线发射器211和射线接收器212的连接线L与作为抛物线的矿石的飞行轨迹大体垂直。此外，如前述那样，在水平方向上(矿石在传输机构10上的行进方向)上，射线发射器211至少部分地与传输机构10的传输带重叠。在本实施方式中，从更紧凑地设置矿石分选机1的观点出发，在图2中作为一例示出了射线发射器211完全位于传输机构10的传输带的下方。

射线发射器211倾斜地设置，以使得从射线发射器211射出的射线与作为抛物线的矿石的飞行轨迹垂直。以下参照图3和图4详细射线发射器211的倾斜的设置方式。图3是用于设置射线发射器211的射线发射器调节架214的侧视图，图4是用于设置射线发射器211的射线发射器调节架214的立体图。

如图3所示，射线发射器211容纳于射线发射器壳体213。该射线发射器壳体213可以由金属或树脂等公知的材料构成，并且具有大致平坦的底面和侧面。射线发射器壳体213由射线发射器调节架214承托。该射线发射器调节架214由安装板2141、承托板2142、底板2143、支撑杆2144、水平调节螺栓2145、高度调节螺栓2146构成。其中，安装板2141、承托板2142、底板2143、支撑杆2144均为大致平板状，在从矿产分选机1的侧面观察时构成为衍架结构。

具体地说，底板2143水平地设置，在从矿产分选机1的侧面观察时，在底板2143的靠近传输机构的给料位置的端部附近，可平移地竖立设置有支撑杆2144。并且，在底板2143的靠近矿石的抛出方向的端部倾斜地设置有承托板2142。从支撑杆2144的上端以向下倾斜的方式设置有安装板2141，该安装板2141的一个端部(上端)与支撑杆2144的上端固接，另一个端部(下端)可滑动地搭接于底板2143。更具体地说，安装板2141的另一个端部(下端)可滑动地设置于底板2143上的省略图示的轨道中。即，由安装板2141、底板2143、支撑杆2144构成为大致三角形的衍架结构。此外，倾斜设置的安装板2141和倾斜设置的承托板2142大体垂直。

在使用状态下，射线发射器壳体213的底面载置于射线发射器调节架214的安装板2141上，并且射线发射器壳体213的一个侧面由承托板2142承托。由此，射线发射器211及射线发射器壳体213的重力由安装板2141和承托板2142共同承担，能够稳固地承托射线发射器211及射线发射器壳体213。

在支撑杆2144的与底板2143连接的部位设置有水平调节螺栓2145。具体地说，通过水平调节螺栓2145，能够调节支撑杆2144的水平位置，进而，经由与支撑杆2144相连动的安装板2141，调节载置于安装板2141上的射线发射器壳体213及射线发射器211的水平位置。

此外，在承托板2142上设置有高度调节螺栓2146，通过该高度调节螺栓2146，能够调节载置于安装板2141上的射线发射器壳体213及射线发射器211的高度位置。即，需要将射线发射器壳体213及射线发射器211调节为更高的位置的情况下，通过高度调节螺栓2146将射线发射器壳体213顶起，使其在安装板2141上滑动到更高的位置。需要将射线发射器壳体213及射线发射器211调节为更低的位置的情况也同样。

在本发明中，水平调节螺栓2145和高度调节螺栓2146相当于射线发射器211的水平调节部和高度调节部。

此外，也可以是，实际上射线发射器调节架214作为整体的焊接件，水平调节螺栓2145旁边的支撑杆2144与框架23固定连接，通过旋转水平调节螺栓2145使整个射线发射器调节架214左右移动，进而使射线发射器左右移动。

图4是表示射线发射器调节架214的立体图。如图4所示，安装板2141、底板2143、承托板2142等可以设置为平板状，但是从节约成本且易于制作的角度出发，也可以如图3所示由若干细长的板拼接而成。即，只要能够实现承托射线发射器壳体213的作用即可，安装板2141、底板2143、承托板2142等也可以不设置成完全的平板装。

由此，射线发射器壳体213及射线发射器211被稳固地载置于射线发射器调节架214上，并且能够调节射线发射器壳体213及射线发射器211的水平及高度位置，从而能够应对不同类型的矿石及不同类型的矿石的飞行轨迹。

接下来参照图5说明射线接收器212的设置方式。射线接收器212载置于射线接收器调节架215。并且，该射线接收器调节架215包含固定螺栓2151、调节螺栓2152而构成。射线接收器调节架215还具备多组第一轨道2153和位于多组第一轨道2153的上方的多组第二轨道2154。由此，在调节螺栓2152的作用下，射线接收器212沿第二轨道2154相对于射线接收器调节架215倾斜地平移，在固定螺栓2151的作用下，射线接收器212沿第一轨道2153相对射线接收器调节架215上下倾斜地移动。

由此，射线接收器212被稳固地载置于射线接收器调节架215上，并且能够调节射线接收器212的水平及高度位置，从而能够应对不同类型的矿石及不同类型的矿石的飞行轨迹。

接下来，参照图6～图9说明本发明的分选机构20中的筛分装置22的详细结构。图6是从侧面观察筛分装置22时的示意图。

如图6所示，在本实施方式中，筛分装置22具备多个筛分器、即上筛分器221和下筛分器222。上筛分器221和下筛分器222典型地构成为具备能够喷射流体的喷嘴的喷射器。通过对矿石进行流体的喷射、更具体地说对矿石的质心进行流体的喷射，能够调节矿石的飞行轨迹。即，在没有外力干扰的情况下，矿石将沿着抛物线落下，其抛落的轨迹即抛物线轨迹由矿石离开传输机构10的传输带时的初速度、即传输带的行进速度唯一地决定。如前述那样，将矿石不被上筛分器221或下筛分器222干涉的情况下的飞行轨迹称为初始飞行轨迹，将矿石沿着初始飞行轨迹落下的落地位置称为初始落地位置。可以理解的是，通过在初始飞行轨迹的斜上方配置上筛分器221而从斜上方朝向斜下方对矿石喷射流体，能够使得矿石的落地位置比初始落地位置更近。同样地，通过在初始飞行轨迹的斜下方配置下筛分器222而从斜下方朝向斜上方对矿石喷射流体，能够使得矿石的落地位置比初始落地位置更远。

关于上筛分器221和下筛分器222的配置数量及配置位置没有特别限定。为了便于说明，在图6中图示了在矿石的初始飞行轨迹的斜上方和斜下方分别配置上筛分器221和下筛分器222、共计配置2个筛分器的情况。由此，能够将矿石筛分为初始落地位置、比初始落地位置更近的位置、比初始落地位置更远的位置这3个位置，从而实现了3个矿石种类的筛分(分选)。可以理解的是，通过配置更多数量的筛分器，能够实现更多模式的矿石筛分(分选)。此外，也可以通过改变筛分器的喷射流体的模式、例如流体的喷射流量等，实现更多模式的矿石筛分(分选)。

上筛分器221和下筛分器222所喷射的流体没有特别限定，例如可以在矿石从传输机构10脱离后通过喷气装置，改变矿石从传输机构10脱离时的飞行轨迹，进而改变矿石的落地位置。喷气式的上筛分器221和下筛分器222仅需要配置压缩气体即可实现满足条件的矿石的分离，实现成本较低。

另一方面，可以在矿石从传输机构10脱离后通过喷液式的上筛分器221和下筛分器222，改变矿石从传输机构10脱离时的飞行轨迹，进而改变矿石的落地位置。喷液式的上筛分器221和下筛分器222需要配置压力液体，实现成本较高，但是能够在改变矿石的飞行轨迹的同时实现对矿石的清洗，为矿石的后续处理带来便利。

识别出的富含待提取元素的矿产、贫乏待提取元素的矿渣和少量含待提取元素的一般矿产经识别装置21检测后被抛出，在没有外力的作用下将沿着初始飞行轨迹落到初始落地位置。通过对富含待提取元素的矿产、贫乏待提取元素的矿渣、少量含待提取元素的一般矿产中的某一种被上筛分器221和下筛分器222中的至少1个喷射流体后改变飞行轨迹，从而实现将待分选的矿石分为富含待提取元素的矿产、贫乏待提取元素的矿渣、少量含待提取元素的一般矿产三类。

在本实施方式中，控制部(未图示)根据识别装置21的检测结果，计算矿石中的待提取元素的富集度，并且对筛分装置22进行控制，以使筛分装置22以与矿石中的待提取元素的富集度对应的筛分模式喷射流体。在本实施方式中，作为一例，筛分模式包含上筛分器221工作的第一模式、下筛分器222工作的第二模式、上筛分器221和下筛分器222均不工作的第三模式。并且，上筛分器221和下筛分器222向矿石喷射流体时的喷射点相同。换句话说，上筛分器221和下筛分器222的喷嘴均指向作为抛物线的、矿石的初始飞行轨迹的相同位置。由此，能够确保每块矿石在由识别装置21检测后被上筛分器221或下筛分器222喷射流体时的定时相同。

此外，在矿石分选机1的长度方向上，上筛分器221和下筛分器222向矿石喷射流体时的喷射点，相对于射线发射器211和射线接收器212的连接线L与矿石的初始飞行轨迹的交点为P的距离为规定距离以上。这是因为，由于识别装置21是利用射线对矿石进行检测的装置，其检测到的图像数据被输入至未图示的控制部，并由控制部进行图像处理。该图像处理所需的时间为Δt、而矿石的水平方向的飞行速度(即矿石飞行的初速度，相当于矿石在传输机构10的传输带上的行进速度)为v的情况下，上筛分器221和下筛分器222向矿石喷射流体时的喷射点，相对于射线发射器211和射线接收器212的连接线L与矿石的初始飞行轨迹的交点为P的距离D应当为D≥vΔt，以确保矿石在被筛分装置22喷射流体之前，未图示的控制部已完成矿石的检测并向筛分装置22输出指令。也就是说，筛分装置22进行的喷射流体的动作，是针对时间t＝D/v之前进行了检测、更准确地说是t＝D/v之前进行了光学信息采集的矿石的。

由此，在由识别装置21进行了矿石的光学信息采集之后，矿石继续飞行一段时间，由筛分装置22进行矿石的分选。如前述那样，从识别装置进行矿石的光学信息采集、到筛分装置22进行矿石的分选，矿石的飞行时间为t＝D/v。在以往的矿石分选机中，从检测装置对在传输机构的传输带上行进中的矿石进行光学信息采集、到筛分装置进行矿石的分选的间距较长，间隔时间较大。由于检测装置和筛分装置需要带有时间差地工作，在间隔时间较大的情况下，检测装置和筛分装置可能会出现配合上的偏差。与此相对，在本发明中，由于包含识别装置21的分选机构20位于传输机构10的下游侧，与以往的对在传输机构的传输带上行进中的矿石进行检测的情况相比，能够在识别装置进行矿石的光学信息采集之后更快地对矿石进行分选，能够大大提高筛分装置22的筛分精度。

接下来参照图7～图9说明筛分装置22的筛分器(上筛分器221和下筛分器222)的设置及调节的详细情况。图7是用于说明筛分装置的位置调节部的侧视图，以上筛分器221为例进行说明。图8是用于说明筛分装置的位置调节部的立体图。图9是用于说明筛分装置的位置调节部的细部结构图。

如图7所示，上筛分器221包含由轴承座2211、蜗轮2212、蜗杆2213、驱动电机2214等构成的横移单元221H，当识别装置21对矿石进行识别并确定其大小形状后，未图示的控制部将向上筛分器221的横移单元221H发出指令，在驱动电机2214的驱动下，蜗杆2213带动蜗轮2212旋转，从而使轴承座2211相对于用来设置上筛分器221的框架横移，从而保证了喷吹气嘴与矿石之间的距离。

如图8、图9所示，上筛分器221还设置有由第一旋转固定块2215、第一旋转轨道2217构成的旋转单元221R，下筛分器222还设置有由第二旋转固定块2216、第二旋转轨道2218构成的旋转单元222R(图9中仅示出了上筛分器221的旋转单元221R)。该旋转单元221R的第一旋转固定块2215和第二旋转固定块2216以轴承座2211的中心为中心，分别能够沿着第一旋转轨道2217和第二旋转轨道2218旋转。当识别装置21对矿石进行识别并确定其大小形状后，未图示的控制部将向上筛分器221的旋转单元221R发出指令，使上筛分器221的喷嘴与抛飞的矿石处于垂直状态，更好的保证高压气体对矿石的冲击，达到良好的喷吹效果。

同样地，下筛分器222也具备横移单元222H和旋转单元222R，在此省略重复的说明。

接下来，参照图10的流程图说明本发明的矿石分选方法。

首先，在步骤S1中，通过未图示的给料机构向传输机构10的传输带的给料位置供给矿石。

接着，在步骤S2中，通过传输机构10将矿石传输至卸料位置。

接着，在步骤S3中，通过分选机构20的识别装置21，对于脱离传输机构10后以抛物线飞行的每块矿石，检测矿石中的待提取元素的富集度。

接着，在步骤S4中，通过筛分装置22，对于每块矿石，通过从筛分装置22喷射与识别装置21检测到的该矿石中的待提取元素的富集度对应的筛分模式的流体，改变该矿石的飞行轨迹；

接着，在步骤S5中，将由筛分装置22筛分(分选后)的矿石收集到对应的分料溜槽24中。

以上基于具体实施方式说明了本发明，应当理解，以上所述的具体实施例仅用于解释本发明，本发明的保护范围并不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明/实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种矿石分选机，用于将矿石分选为不同品质的矿石，其具备：

给料机构，向所述矿石分选机供给矿石；

传输机构，包含传输带，用于传输矿石；以及

分选机构，检测矿石中的待提取元素的富集度，并针对每块矿石按照检测出的该矿石中的待提取元素的富集度进行分选，

所述矿石分选机的特征在于，

将矿石在所述矿石分选机的所述传输机构上的行进方向定义为所述矿石分选机的长度方向的情况下，所述传输机构与所述分选机构在所述长度方向上分体地构成，并且所述分选机构设置于所述传输机构的下游侧，

所述分选机构具备：

检测装置，通过光学手段，对于脱离所述传输机构后以抛物线飞行的每块矿石，检测矿石中的待提取元素的富集度；

筛分装置，包含至少一个筛分器，设置于所述检测装置的下游侧，所述筛分器具备能够喷射流体的喷嘴，对于每块矿石，通过从所述筛分装置喷射与该矿石中的待提取元素的富集度对应的筛分模式的流体，调整该矿石的飞行轨迹；

控制部，根据所述检测装置的检测结果计算矿石中的待提取元素的富集度，并且对所述筛分装置进行控制，以使所述筛分装置以与矿石中的待提取元素的富集度对应的筛分模式向矿石喷射流体；

框架，用于支撑所述检测装置和所述筛分装置；以及

多个分料溜槽，设置于所述框架的下部，用于收集落下的矿石。

2.根据权利要求1所述的矿石分选机，其特征在于，

所述光学手段为射线，

所述检测装置包含射线发射器和射线接收器，所述射线发射器和所述射线接收器配置为，所述射线发射器和所述射线接收器分别位于矿石的飞行轨迹的两侧，

设所述射线发射器和所述射线接收器的连接线为L的情况下，所述连接线L相对于铅垂方向倾斜，并且

设矿石脱离所述传输机构后未受到外力干扰的情况下的飞行轨迹为初始飞行轨迹、所述连接线L与矿石的初始飞行轨迹的交点为P的情况下，所述连接线L与矿石的飞行轨迹的在该P点处的切线方向大体垂直。

3.根据权利要求1所述的矿石分选机，其特征在于，

所述检测装置中的所述射线发射器的至少一部分在所述矿石分选机的所述长度方向上与所述传输机构的所述传输带重叠。

4.根据权利要求2或3所述的矿石分选机，其特征在于，

所述筛分装置的所述筛分模式，包含由所述至少一个筛分器中的每个筛分器所喷射的流体的喷射与否、和/或喷射方向、和/或喷射流量决定的多个筛分模式。

5.根据权利要求4所述的矿石分选机，其特征在于，

所述筛分装置包含上筛分器和下筛分器，所述上筛分器设置于矿石的所述初始飞行轨迹的上侧，所述下筛分器设置于矿石的所述初始飞行轨迹的下侧，

所述筛分装置的所述筛分模式是，所述上筛分器工作、所述下筛分器工作、所述上筛分器和所述下筛分器均不工作的3种模式中的某一个。

6.根据权利要求5所述的矿石分选机，其特征在于，

所述上筛分器和所述下筛分器向矿石喷射流体的喷射点相同，

在所述矿石分选机的所述长度方向上，所述上筛分器和所述下筛分器向矿石喷射流体的喷射点，相对于所述连接线L与矿石的初始飞行轨迹的交点为P的距离为规定距离以上。

7.根据权利要求1～3中任一项所述的矿石分选机，其特征在于，

所述多个分料溜槽的数量与所述至少一个筛分装置的所述筛分模式的数量相同。

8.根据权利要求1～3中任一项所述的矿石分选机，其特征在于，

所述射线发射器设置于射线发射器调节架，所述射线发射器调节架具备第一水平调节部和第一高度调节部，通过所述第一水平调节部和所述第一高度调节部调节所述射线发射器的水平位置和高度位置，

所述射线接收器设置于射线接收器调节架，所述射线接收器调节架具备第二水平调节部和第二高度调节部，通过所述第二水平调节部和所述第二高度调节部调节所述射线接收器的水平位置和高度位置。

9.根据权利要求1～3中任一项所述的矿石分选机，其特征在于，

所述至少一个筛分器之中每一个具备位置调节部，通过该位置调节部调节所述筛分器的水平位置和/或旋转角度。

10.一种矿石分选机的矿石分选方法，所述矿石分选机用于将矿石分选为不同品质的矿石，其具备：

给料机构，向所述矿石分选机供给矿石；

传输机构，包含传输带，用于传输矿石；以及

分选机构，检测矿石中的待提取元素的富集度，并针对每块矿石按照检测出的该矿石中的待提取元素的富集度进行分选，

将矿石在所述矿石分选机的所述传输机构上的行进方向定义为所述矿石分选机的长度方向的情况下，所述传输机构与所述分选机构在所述长度方向上分体地构成，并且所述分选机构设置于所述传输机构的下游侧，

所述分选机构具备：

检测装置，通过光学手段，对于脱离所述传输机构后以抛物线飞行的每块矿石，检测矿石中的待提取元素的富集度；

筛分装置，包含至少一个筛分器，设置于所述检测装置的下游侧，所述筛分器具备能够喷射流体的喷嘴，对于每块矿石，通过从所述筛分装置喷射与该矿石中的待提取元素的富集度对应的筛分模式的流体，调整该矿石的飞行轨迹；

控制部，根据所述检测装置的检测结果计算矿石中的待提取元素的富集度，并且对所述筛分装置进行控制，以使所述筛分装置以与矿石中的待提取元素的富集度对应的筛分模式向矿石喷射流体；

框架，用于支撑所述检测装置和所述筛分装置；以及

多个分料溜槽，设置于所述框架的下部，用于收集落下的矿石，

矿石分选机的矿石分选方法包含如下的步骤：

S1：通过给料机构向所述传输机构供给矿石；

S2：通过所述传输机构传输矿石；

S3：通过所述分选机构的所述检测装置，对于脱离所述传输机构后以抛物线飞行的每块矿石，检测矿石中的待提取元素的富集度；

S4：通过所述筛分装置，对于每块矿石，通过从所述筛分装置喷射与所述检测装置检测到的该矿石中的待提取元素的富集度对应的筛分模式的流体，改变该矿石的飞行轨迹；

S5：通过多个分料溜槽，收集分选后的待提取元素的富集度不同的矿石。

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