CN209020561U - 悬浮多层物理选矿机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种悬浮多层物理选矿机，包括：机架、安装在机架上的多层悬浮式引力板、洗矿收矿动力装置、洗矿收矿运水系统，洗矿收矿运水系统在各层引力板上方设有冲水喷头，用以在洗矿阶段向多层悬浮式引力板提供横向移动水流冲洗矿浆，以及在收矿阶段冲洗引力板上分选出的微粒矿物质，以便回收至外部的收矿排废装置；洗矿收矿动力装置与洗矿收矿运水系统及引力板驱动连接，用以驱动引力板作纵向往复运动，以及控制洗矿收矿运水系统的冲洗水流横向移动。本实用新型解决了单层摇床床面占地面积大的问题，解决了传统摇床平衡调节难度及能耗高的缺陷，解决了传统选矿设备对选矿细度的局限性，提高了回收率，以及生产效率。

Description

悬浮多层物理选矿机

技术领域

本实用新型涉及选矿技术领域，尤其涉及一种悬浮多层物理选矿机，用于钨、锡、铌、钽、铜、钛等有色金属与黑色金属铬、铁、锰等细粒级-800目至+2500目(-15微米至+5微米)金属的纯物理选矿机械设备。

背景技术

摇床属于流膜选矿类设备，由平面溜槽发展而来，以其不对称往复运动为特征而自成体系。摇床是分选细粒矿石的常用设备。目前，选矿行业通常会选用技术成熟的单层平面摇床进行金属细粒矿石分选，单层平面摇床的突出优点是分选精确性较高，经一次选别可以得到高品位精矿或废弃尾矿，且可同时接出多个级别产品。平面摇床看管容易，调节方便。其主要缺点是设备占地面积大，单位厂房面积处理能力低，耗能高且矿石达到一定细度无法回收，如此造成回收率低下，经济效益不高。

为了解决摇床占地面积大的问题，床面向着多层化和离心化方向发展。传统的多层摇床因床面惯性力难以平衡而未获准推广。离心摇床是将床面做成弧形，多个床面围成一个圆筒，沿轴向开缝，在震动的同时又在回转中心借离心力强化选别过程，但因其结构复杂，成本高能耗大而未获推广。

实用新型内容

本实用新型提供一种悬浮多层物理选矿机，采用多层引力板(床面)层叠式结构，解决单层摇床床面占地面积大的问题，采用引力板悬浮式技术，从根本上解决了传统摇床平衡调节难度及能耗高的缺陷，且本实用新型此种矿物分选回收方式从根本上解决了传统选矿设备对选矿细度的局限性，提高了回收率，以及生产效率。

为实现上述目的，本实用新型提供一种悬浮多层物理选矿机，包括：机架、安装在所述机架上的多层悬浮式引力板、洗矿收矿动力装置、洗矿收矿运水系统，其中：

所述多层悬浮式引力板以层叠式悬浮挂接在所述机架上，用以从分配的待分选矿浆中分选出微粒矿物质；

所述洗矿收矿运水系统在各层引力板上方设有冲水喷头，用以在洗矿阶段向所述多层悬浮式引力板提供横向移动水流冲洗矿浆，以及在收矿阶段冲洗引力板上分选出的微粒矿物质，以便回收至外部的收矿排废装置；

所述洗矿收矿动力装置与所述洗矿收矿运水系统及引力板驱动连接，用以驱动所述引力板作纵向往复运动，以及控制所述洗矿收矿运水系统的冲洗水流横向移动。

其中，所述洗矿收矿动力装置包括：洗矿收矿传动装置、选矿剪切动力装置，其中：

所述洗矿收矿传动装置设置在所述机架上位于所述引力板纵向侧一端，与所述洗矿收矿运水系统驱动连接，控制所述洗矿收矿运水系统的冲洗水流横向移动；所述选矿剪切动力装置固定在所述机架上，并与所述引力板纵向侧一端驱动连接，用以驱动各层引力板作纵向往复运动，为各层引力板上的微粒矿物质形成相对剪切力提供动力。

其中，所述洗矿收矿传动装置包括：洗矿收矿电机、相互啮合传动的链轮与链条，所述洗矿收矿电机与所述链轮驱动连接；所述链条设置在机架的纵向两侧端；所述洗矿收矿电机与整机电控系统电性连接；

所述洗矿收矿运水系统包括：纵向排列在各层引力板上方的若干冲水喷头，所述冲水喷头固定在所述链条上，并与外部进入管路相连；各冲水喷头在洗矿收矿电机及链轮驱动下，在对应层的引力板上方随着链条横向往复运动。

其中，所述洗矿收矿运水系统还包括：纵向跨设在机架上的喷头固定支架，所述冲水喷头固定在喷头固定支架上，所述链条设有皮带扣，链条通过皮带扣与喷头固定支架连接，当所述洗矿收矿电机带动链轮旋转时，喷头固定支架跟随链条做直线运动。

其中，所述喷头固定支架包括若干根纵向冲水喷头支撑横梁，每一层引力板上方设置一根所述冲水喷头支撑横梁，各层引力板穿插在各冲水喷头支撑横梁之间。

其中，所述机架纵向两端设有横向的、供冲水喷头固定支架滑动的喷头支架滑动轴，所述喷头固定支架的纵向两端设有直线轴承，通过所述直线轴承与所述喷头支架滑动轴滑动连接。

其中，所述洗矿收矿电机与所述链轮设置在所述机架的底部或者所述机架纵向一侧端底部；所述洗矿收矿电机采用三项异步电机，所述三项异步电机连接有加减速箱；所述洗矿收矿电机的出轴端设有联轴器，洗矿收矿电机通过联轴器带动链轮作旋转运动，链轮的旋转带动链条横向往复运动。

其中，所述洗矿收矿传动装置还包括：用于控制洗矿收矿电机做正反转运行的限位开关以及用于防止运水管路超行程撞机的极限开关；所述限位开关及极限开关均与所述洗矿收矿电机电性连接；所述限位开关及极限开关设置在机架上且位于冲水喷头固定支架的运动直线方向两端；在冲水喷头固定支架的运动直线方向上，于所述限位开关及极限开关之间设有磁性感应开关作为冲水喷头运行异常报警反馈信号的运行状态检测传感器，所述运行状态检测传感器与所述洗矿收矿电机或整机电控系统电性连接。

其中，所述选矿剪切动力装置包括：选矿电机和曲轴机构，所述选矿电机的出轴端连接有联轴器，所述曲轴机构包括：曲轴颈、连杆轴颈、连杆，所述曲轴颈与连杆轴颈偏心联接，所述连杆轴颈连接连杆，所述联轴器连接所述曲轴颈，所述连杆的联动轴末端与底层引力板侧边连接，所述选矿电机的出轴端通过联轴器带动曲轴机构旋转，曲轴机构拖动联动轴由旋转运动转化为线性运动，当选矿电机旋转一整圈，引力板即跟随联动轴做一个线性往复运动。

其中，所述曲轴机构的连杆联动轴末端还设有鱼眼轴承，以适应引力板不同斜度调整。

本实用新型的有益效果为：

本设备是源自流膜原理和拜格诺理论作指导设计而成，即通过动力电机拖动引力板往复运动，对置于引力板上的金属细粒形成剪切力，引力板上的金属细粒在受到剪切力的同时还受到与往复运动方向垂直的分散压力作用，从而让引力板上的金属细粒按不同比重进行了分层，此时，特别是-15微米至+5微米(-800目至+2500目)的细粒金属将被吸附于引力板的最底层面，当自动溢流停止后，用清水冲洗引力板板面，并进行收集，由此完成收矿。而普通摇床是通过动力装置拖动摇床床面往复运动，利用细粒金属自身产生的惯性让金属细粒运动到摇床的出矿端而完成收矿。由于-15微米至+5微米(-800目至+2500目)的细粒金属质量太轻，本身惯性无法满足自身到达出矿端即从摇床的泥沙以及废水溢流区流走了，所以普通摇床无法回收到这种细度的金属微粒物。以上是从选矿原理概述本设备较摇床比较选矿的优势。另本设备相较于普通摇床采用多层引力板以加宽进矿端横截面的方式从根本上成倍数的增加了分选时的处理量。本设备多层引力板采用悬吊方式，而摇床采用基座加弹簧支撑床面，本设备形成剪切力的动力电机所需功率仅为摇床的1/12，且床面调整与安装方便。此外，本设备床面采用铝合金加工业铝型材结构，普通摇床选矿设备均采用玻璃钢加钢材方通管做加强结构，本设备引力板重量轻，因此对本设备的多层以及节能提供了优秀条件。

相比现有技术，本实用新型采用多层引力板(床面)层叠式结构，解决单层摇床床面占地面积大的问题，采用引力板悬浮式技术，从根本上解决了传统摇床平衡调节难度及能耗高的缺陷，且本实用新型此种矿物分选回收方式从根本上解决了传统选矿设备对选矿细度的局限性，提高了回收率，以及生产效率。

附图说明

图1是本实用新型悬浮多层物理选矿机的立体结构示意图；

图2是本实用新型悬浮多层物理选矿机的立体结构示意图(未带整机电控系统)；

图3是本实用新型悬浮多层物理选矿机的主视图；

图4是本实用新型悬浮多层物理选矿机的俯视图；

图5是本实用新型机架示意图；

图6是本实用新型给矿源头均分器示意图；

图7是本实用新型矿浆均分器示意图；

图8是本实用新型多层引力板示意图；

图9是本实用新型给矿装置的立体结构示意图；

图10是本实用新型选矿剪切动力装置的俯视图；

图11是本实用新型选矿剪切动力装置的立体结构示意图；

图12是本实用新型收矿排废槽的立体结构示意图；

图13是本实用新型矿浆转换斗的立体结构示意图；

图14是本实用新型洗矿收矿运水系统的立体结构示意图；

图15是本实用新型选矿机的一种立体结构示意图(显示矿浆转换斗)；

图16是图15中A处放大示意图；

图17是本实用新型选矿机的一种立体结构示意图(显示选矿剪切动力装置)；

图18是图17中B处放大示意图。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型考虑到：目前选矿行业通常会选用技术成熟的单层平面摇床进行金属细粒矿石分选，单层平面摇床的突出优点是分选精确性较高，经一次选别可以得到高品位精矿或废弃尾矿，且可同时接出多个级别产品。平面摇床看管容易，调节方便。其缺点是设备占地面积大，单位厂房面积处理能力低，耗能高且矿石达到一定细度无法回收，如此造成回收率底下，经济效益不高。

本设备采用多层引力板(床面)层叠式结构，解决单层摇床床面占地面积大的问题。本设备采用的引力板悬浮式技术，从根本上解决传统摇床平衡调节难度及能耗高的缺陷。本设备是通过矿浆在一定斜度引力板上自动溢流与金属细粒本身的重力作用再加上动力电机的剪切力的联合作用下使有用的金属细粒与泥矿或其他杂质分离并且吸附在引力板上，再通过高压水流冲洗吸附在引力板上的已分离的金属细粒，以此完成矿物分选回收，本设备的此种矿物分选回收方式从根本上解决了传统选矿设备对选矿细度的局限性，提高了回收率，以及生产效率。

本实用新型是一种用于钨、锡、铌、钽、铜、钛等有色金属与黑色金属铬、铁、锰等细粒级-800目至+2500目(-15微米至+5微米)金属纯物理选矿机械设备，以下对本设备的所有数据说明介绍均以钨为分选对象，其它金属元素雷同。

如图1-图18所示，本实用新型实施例提出一种悬浮多层物理选矿机，主要应用于金属细粒悬浮多层物理选矿，该悬浮多层物理选矿机包括：机架1，安装在所述机架1上的多层悬浮式引力板3(分选工作面)、洗矿收矿动力装置、洗矿收矿运水系统6，多层悬浮式引力板3设有给矿端31和收矿端32，其中：

机架1是整台设备各零部件的重力支撑，整台设备各零部件必须基于机架1进行装配以及各功能动作协调，机架1是矿物分选平台(引力板3)悬浮承载的重要支持模块，机架1的承载能力以及加工的尺寸偏差是整台设备成功的重要因素。本实施例中，机架1为框架结构。

所述多层悬浮式引力板3以层叠式悬浮挂接在所述机架1上，引力板3(分选工作床面)是本选矿设备的主要组成部分，含金属微粒的矿浆的分选过程主要在引力板3上完成，用以从分配的待分选矿浆中分选出金属微粒矿物质，所述引力板3横向相对两端分别为给矿端31和收矿端32(即引力板3出矿口端部)；

所述洗矿收矿运水系统6安装在所述机架1上，并在各层引力板3上方设有喷水喷头，用以在洗矿阶段向所述多层悬浮式引力板3提供横向移动水流冲洗矿浆，以及在收矿阶段冲洗引力板3上分选出的微粒矿物质；

所述洗矿收矿动力装置固定在所述机架1上，与所述洗矿收矿运水系统6及引力板3驱动连接，用以驱动所述引力板3作纵向往复运动，以及控制所述洗矿收矿运水系统6的冲洗水流横向移动。

此外，还可以包括所述给矿装置2、收矿排废装置7以及整机电控系统8，所述给矿装置2固定在所述机架1上并位于所述引力板3的给矿端31，用以将待分选矿浆均分到各层引力板3；所述收矿排废装置7设置在所述引力板3的收矿端32，收矿排废装置7用于在整台设备中对矿物分选洗矿过程中所产生的废水废泥，以及被分选后的金属微粒矿物质进行收纳汇聚到出矿口流出；

所述洗矿收矿运水系统6在洗矿阶段向所述多层悬浮式引力板3提供横向移动水流冲洗矿浆，以及在收矿阶段冲洗引力板3上分选出的微粒矿物质，回收至收矿排废装置7；

所述整机电控系统8与所述洗矿收矿动力装置信号连接。

以下对本实施例选矿机的上述各个组成部件的结构及装配和功能原理进行详细阐述：

结合图1、图2、图3、图4及图5所示，在本实施例中，机架1为方形中空框架结构，设计时充分考虑各部分零件承载力，采用加厚方通管焊接加工。

机架1包括位于顶部的方形横梁，以及从方形横梁顶角垂直向下延伸到底的支撑柱，所述机架1沿着引力板3四角的垂直方向(即沿着支撑柱的方向)设有用于悬挂引力板3的悬挂绳索，多层引力板3悬挂在机架1的悬挂绳索(图中未示出)上。

其中，如图8所示，引力板3优选为4～12层，引力板3采用方形体，在最底层引力板3的四个角分别设置1个(在其他实施例中也可以为多个)可调整悬挂件，该悬挂件可以为可调整悬挂固定环或可调整悬挂钩12，用于多层引力板3悬挂于机架1的悬挂绳索上。

其中，作为一种实施方式，可调整悬挂件包括：带外螺纹的直升位和设置在直升位一端的悬挂钩12或固定环。

机架1通过悬挂绳索悬挂多层引力板3的悬浮挂接结构如下：

该悬浮挂接结构包括：多层引力板3、悬挂绳索、可调整悬挂件，该悬挂件可以为可调整悬挂钩12(也可以采用悬挂固定环，本实施例以可调整悬挂钩12举例)，其中：

各层引力板3之间固定连接，多层引力板3各层之间通过连接件固定连接形成层叠结构，该连接件包括对位销33和螺丝。

各层引力板3之间具体固定方式如下：各层引力板3之间采用堆叠式装配，每个单层引力板3四角的正面(上表面)设计有对位销孔，每个单层引力板3四角的背面(下表面)设计有对位销33，引力板3堆叠式装配时，上层引力板3的对位销33与下层引力板3的对位销孔配合，以此保证装配相对位置，引力板3堆叠后，引力板3四角用螺丝固定对位销33，保证对位销33与对位销孔紧密连接不脱落。

悬挂绳索沿着引力板3四角的垂直方向设置；

可调整悬挂钩12为四个，可调整悬挂钩12用于设备机架1对于多层引力板3(分选工做床面)的悬挂与平面度及坡度自由调整。

具体地，可调整悬挂钩12为J状结构，可调整悬挂钩12包括：带外螺纹的直升位和设置在直升位一端的悬挂钩12位，直升位装配有调节用的与直升位外螺纹配套的调整螺母，其悬挂钩12位连接悬挂绳索。

引力板3悬挂固定时，只通过最底层引力板3与悬挂钩12以及悬挂绳索连接，其他多层引力板3与最底层引力板3通过上述对位销33和对位销孔的配合固定连接，悬挂钩12呈“J”型，其直升位设有外螺纹，引力板3四角的型材上加工有通孔，悬挂钩12直升位穿过该引力板3四角的型材通孔后上下用调整螺母锁紧固定，调整螺母与引力板3型材之间设有垫片和弹垫，可调整悬挂钩12的直升位通过调整螺母锁紧固定在最底层引力板3上，且可调整悬挂钩12的挂钩至于最底层引力板3的正面(可以通过引力板3四角外延的连接耳连接可调整悬挂钩12)，最底层引力板3四角各设置一个可调整悬挂钩12，然后，可调整悬挂钩12的挂钩连接在机架1的悬挂绳索上，完成多层引力板3的悬吊，通过悬挂钩12直升位的外螺纹(相当于丝杆)与螺母配合即可自由调整多层引力板3的悬挂高度与引力板3的坡度。

本实施例中，引力板3以4层为基数，在不改变动力功率的条件下可增加至12层，本实施例对引力板3的层数不做具体限定，可以根据动力功率进行选择。

引力板3采用快捷式对位销33固定安装设计，可更方便快速的增减引力板3层数以及互换板面。引力板3材质可以选择用7075航空铝材，为提高板面对金属细粒的迟滞作用以及提高引力板3的使用寿命，可以对引力板3的板面进行喷沙后氧化处理。为保证引力板3板面的平整度，以及为了控制引力板3的整体重量，在最底层引力板3或者在各引力板3的底层设有支撑骨架，其采用国标铝型材组装而成。

结合图1、图2、图3、图6、图7、图9所示，所述给矿装置2包括：多层均分器，多层所述均分器对应设置在多层引力板3的给矿端31，并固定在机架1上，所述均分器为金字塔式三角形槽状结构，包括三角状溢流槽面和设置在所述溢流槽面上的阶梯状多排分流块24，三角形状的顶角作为待分选矿浆的总矿源入口，分流块24每排之间呈递增状排列，第二排分流块24的中心线对准第一排分流块24的两边，以此排布满所述均分器的溢流槽面，当矿浆从三角状溢流槽面的顶角向底边自动溢流时，各分流块24不断的对从均分器前段溢流的矿浆进行1/2分割，直到矿浆均匀布满给均分器的底边。

本实施例中，所述多层均分器包括：位于顶层的给矿源头均分器21、位于顶层之下的若干层矿浆均分器22，以及连接在所述给矿源头均分器21和矿浆均分器22之间用于传输矿浆的若干给矿运水管路23，每一层的若干矿浆均分器22对应连接在各层引力板3的给矿端31。

其中，给矿运水管路23采用层叠式设计，选用PVC加钢丝环式透明耐高压水管，有效解决给矿时运矿管打皱，管壁磨损破裂等造成矿浆给矿异常的一系列问题。

给矿运水管路23在整台设备中承担从给矿源头均分器21到各层矿浆均分器22之间的矿浆管道流动运输作用。

给矿源头均分器21保证待分选矿浆可以满足各子均分器(矿浆均分器22)的给矿流量以及进浆浓度的一致性。

矿浆均分器22在设备系统中起均分源矿浆作用，整台设备必须以此装置保证待分选矿浆均匀分布于引力板3(分选工作床面)平面，且保证矿浆浓度一致性。

以下对给矿源头均分器21、矿浆均分器22分别进行阐述：

如图6所示，给矿源头均分器21：设计成金子塔状式的三角形槽状结构，其三角形状的顶角作为总矿源入口，其中三角平面上阶梯状设计多排分流块24，分流块24每排之间呈递增状排列，第二排分流块24的中心线对第一排分流块24的两边，以此排布满均分器溢流槽面。当均分器呈倾斜放置时，矿浆从三角形顶角向底边自动溢流。当矿浆从三角状均分器顶角向底边自动溢流时，分流块24不断的对从均分器前段溢流的矿浆进行1/2分割，直到矿浆均匀布满均分器的底边(出矿端)。给矿源头均分器21的分流块24的三角状底边设有分隔式储矿槽25，每个分隔式储矿槽25底部设有管状出矿口。

如图7所示，矿浆均分器22：矿浆均分器22设计原理与以上给矿源头均分器21类似，但尺寸规格以及能承受的给矿量仅为源头均分器的1/5，当矿浆从给矿源头均分器21出矿口通过矿浆运输管道到达矿浆均分器22进矿口后，立即从三角状均分器顶角向底边自动溢流，分流块24不断的对均分出矿端自动溢流的矿浆进行1/2分割，直到矿浆均匀布满均分器的底边(出矿端)，进而平稳均匀的进入到引力板3(矿浆分选工作床面)平面。矿浆均分器22的分流块24的三角状底边未设置分隔式储矿槽。

所述矿浆均分器22的尺寸规格及能承受的给矿量为所述给矿源头均分器21的1/5；所述给矿运水管路23连接在所述给矿源头均分器21的出矿口与对应的矿浆均分器22的进矿口之间。

进一步地，作为一种实施方式，为了更好更均匀的实现矿浆分配，可以设置均分器自三角状溢流槽面的顶角开始的第一排分流块24为可调节矿浆初始分流量的活动块；所述活动块的底部设有磁铁，通过磁铁固定在所述溢流槽面上；所述分流块24为V型或三角形状的矿浆分割器。

所述洗矿收矿动力装置包括：洗矿收矿传动装置4、选矿剪切动力装置5，其中：

所述洗矿收矿传动装置4设置在所述机架1上位于所述引力板3纵向侧一端，与所述洗矿收矿运水系统6驱动连接，控制所述洗矿收矿运水系统6的冲洗水流横向移动；所述选矿剪切动力装置5固定在所述机架1上，并与所述引力板3纵向侧一端驱动连接，用以驱动各层引力板3作纵向往复运动，为各层引力板3上的微粒矿物质形成相对剪切力提供动力。

结合图1、图2、图3、图14所示，所述洗矿收矿传动装置4包括：洗矿收矿电机41、相互啮合传动的链轮(图中未标出)与链条42，所述洗矿收矿电机41与所述链轮驱动连接；所述链条42设置在机架1的纵向至少一侧端(本实施例中，以链条42设置在机架1的纵向两侧端进行举例，洗矿收矿电机41通过传动轴43连接另一侧的链轮和链条42)；所述洗矿收矿电机41与所述整机电控系统8电性连接；

所述洗矿收矿运水系统6包括：纵向排列在各层引力板3上方的若干冲水喷头(图中未标出)，所述冲水喷头固定在所述链条42上，并与外部进入管路相连；各冲水喷头在洗矿收矿电机41及链轮驱动下，在对应层的引力板3上方随着链条42横向往复运动。

作为一种实施方式，所述冲水喷头通过相应的运水管路固定在所述链条42上；该运水管路设有进水口和若干出水口，所述出水口设置冲水喷头，所述进水口与外部进入管路相连。

作为一种实施方式，所述洗矿收矿运水系统6还包括纵向跨设在机架1上的喷头固定支架62，所述冲水喷头固定在喷头固定支架62上，所述链条42设有皮带扣，链条42通过皮带扣与喷头固定支架62连接，当洗矿收矿电机41带动链轮旋转时，喷头固定支架62跟随链条42做直线运动。

所述喷头固定支架62包括若干根纵向冲水喷头支撑横梁63，每一层引力板3上方设置一根所述冲水喷头支撑横梁63，各层引力板3穿插在各冲水喷头支撑横梁63之间，冲水喷头支撑横梁63固定在链条42的皮带扣上，洗矿收矿电机41带动链轮旋转运行，链轮传动链条42对固定在链条42皮带扣上的喷头支撑横梁63做往复运动，进而由喷头支撑横梁63带动冲水喷头做往复运动。

此外，为了便于喷头固定支架62跟随链条42更好的往复运动，本实施例在机架1纵向两端设有横向的、供冲水喷头固定支架62滑动的喷头支架滑动轴64，所述喷头固定支架62的纵向两端设有直线轴承，通过所述直线轴承与所述喷头支架滑动轴64滑动连接。

作为一种实施方式，所述洗矿收矿电机41设置在所述机架1的底部或者所述机架1纵向一侧端底部。

所述洗矿收矿电机41采用三项异步电机，所述三项异步电机连接有加减速箱；所述洗矿收矿电机41的出轴端设有联轴器，洗矿收矿电机41通过联轴器带动链轮作旋转运动，链轮的旋转带动链条42横向往复运动；

作为一种实施方式，所述链轮为双层齿；所述链条42分布在机架1的纵向两侧端，每一侧端的链条42为上下左右封闭互联结构，当洗矿收矿电机41拖动其中一个链轮旋转时，其相关联的其他链轮也同步旋转运行。

所述外部进入管路设有洗矿水管拖链68。

所述洗矿收矿传动装置4还包括：用于控制洗矿收矿电机41做正反转运行的限位开关66(可调行程开关)以及用于防止运水管路超行程撞机的极限开关65(超行程限位开关)，以保护设备的安全；所述限位开关66及极限开关65均与所述洗矿收矿电机41电性连接；所述限位开关66及极限开关65设置在机架1上且位于冲水喷头固定支架62的运动直线方向两端。

冲水喷头固定支架62的运动直线方向上，于所述限位开关66及极限开关65之间设有磁性感应开关作为冲水喷头运行异常报警反馈信号的运行状态检测传感器67，所述运行状态检测传感器67与所述洗矿收矿电机41或整机电控系统8电性连接。

此外，所述洗矿收矿电机41还配置有旋转式编码器作为此动力系统设计为闭环控制的必要传感器。

结合图10、图11、图17、图18所示，所述选矿剪切动力装置5包括：选矿电机51和曲轴机构52，所述选矿电机51的出轴端连接有联轴器511，所述曲轴机构52包括：曲轴颈55、连杆轴颈54、连杆53，所述曲轴颈55与连杆轴颈54偏心联接，所述连杆轴颈54连接连杆53，所述联轴器511连接所述曲轴颈55，所述连杆53的联动轴末端与其中一层引力板3侧边连接(优选为与底层引力板3侧边连接)，所述选矿电机51的出轴端通过联轴器511带动曲轴机构52旋转，曲轴机构52拖动联动轴由旋转运动转化为线性运动，当选矿电机51旋转一整圈，引力板3即跟随联动轴做一个线性往复运动。

进一步地，所述曲轴机构52的连杆53联动轴末端还设有鱼眼轴承，以适应引力板3不同斜度调整。

其中，选矿剪切动力装置5中，选矿电机51带动引力板3的原理如下：

选矿剪切动力装置5是拖动基数为4层及以上的多层引力板3进行一定频率往复运动的动力设备，其原理是：选矿电机51的出轴端通过联轴器与曲轴颈55连接，曲轴颈55与连杆轴颈54设为15MM(可以设置，不限于此尺寸)偏心距离，当选矿电机51带动曲轴颈55做旋转运动时，曲轴颈55同时带动连杆轴颈54做圆周运动(其运动幅度为两个偏心距离即为30MM)，由此连杆轴颈54带动连杆53做直线(距离为30MM)的往复运动。由于连杆53末端与多层引力板3的底层连接，而且多层引力板3整体固定在为一体，由此，多层引力板3整体跟随连杆53往复运动也做往复运动。

由此，通过选矿电机51驱动曲轴机构52，拖动连杆53由旋转运动转化为线性运动，由于连杆53末端连接引力板3侧边，因此每当选矿电机51旋转一整圈，引力板3即跟随连杆53做一个线性往复运动，由此对床面的矿浆细粒金属颗粒形成剪切力。

结合图1、2、图3、图12、图13、图15、图16所示，所述收矿排废装置7包括：收矿排废槽71、连接在所述收矿排废槽71一端的汇流管道，以及收纳汇聚所述汇流管道排出的对矿物分选洗矿过程中所产生的废水废泥或被分选后的微粒矿物质的收矿排废池或收矿排废口，或者收矿排废管路，其中，收矿和排废可以分为两路，通过矿浆转换斗72切换回收口；所述收矿排废槽71设置在所述引力板3的收矿端32。

如图12所示，所述收矿排废槽71为条状，沿着引力板3纵向设置；所述收矿排废槽71设有相对于引力板3的斜坡角度，以便于从引力板3溢流出的矿浆、泥浆被收矿排废槽71承接后自由汇流至收矿排废槽71斜坡底部的一端的汇流管道。

其中，所述斜坡角度为5～10度；优选为7度。

所述收矿排废槽71为堆叠结构，所述收矿排废槽71的层数随引力板3层数自由增减；所述收矿排废槽71的槽体设有加强筋，以保证槽体结构的整体强度。

所述收矿排废槽71横截面设为梯形结构，收矿排废槽71的槽面呈倾斜坡状结构，收矿排废槽71斜坡低端连接方形汇流管道，用于汇聚由收矿排废槽71槽面自由溢流的已分选过的矿物或者已分选过泥浆。

相互堆叠的各收矿排废槽71之间通过耳环结构固定连接；收矿排废槽71底部两边设有螺纹杆高度调整结构。

所述汇流管道为嵌套结构，便于收矿排废槽71层叠增减时，汇流管道也同步层叠增减长度；所述汇流管道横截面设为方形；汇流管道上端设有层叠时嵌套用喇叭口状包边；收矿排废槽71底部两边设有螺纹杆高度调整结构。

结合图3、图15、图16所示，所述收矿排废装置7还包括：矿浆转换斗72，用于对矿物分选洗矿过程中所产生的废水废泥以及被分选后的微粒矿物质收纳口的转换，实现排除废水、废泥，回收分选好的矿物的工作目的，所述矿浆转换斗72设于所述收矿排废槽71的汇流管道口的正下方，用于对已分选完成后的矿浆以及废水泥浆的分流。

所述矿浆转换斗72设有用于矿浆转换斗72转换时提供动力的气动缸；所述气动缸由电磁阀通过PLC控制系统协调控制；所述PLC控制系统与所述整机电控系统8电性连接；

所述矿浆转换斗72为长方体槽状结构，设有顶面切口和侧面切口，其长方体顶面切口用于承接矿物入口使用，其长方体侧面切口用于矿物流出到外部矿沙排放沟出口使用，底部四角设有用于往复运动的滚轮。

所述矿浆转换斗72的滚轮的下方设有供滚轮往复运动的U形轨道，用于矿浆转换斗72往复运动时运动路径的一致性。

所述气动缸与轨道平行设置；气动缸的出轴端与收矿槽连接处设有浮动接头，收矿排废槽71与气缸出轴端连接处设有防水盖结构。收矿排废槽71动力连接机构设计为对称式结构，方便矿槽互换方向后仍然可以装配连接。

在通过矿浆转换斗72对矿物分选洗矿过程中所产生的废水废泥以及被分选后的微粒矿物质收纳口的转换时，具体可以采用如下方案：

首先，将待分选的源矿浆引入给矿源头均分器21，通过给矿源头均分器21将源矿浆分配至各层矿浆均分器22，满足各子均分器(矿浆均分器22)的给矿流量以及进浆浓度的一致性。矿浆均分器22在设备系统中起均分源矿浆作用，保证待分选矿浆均匀分布于引力板3(分选工作床面)平面，且保证矿浆浓度一致性。

然后，通过洗矿收矿动力装置驱动引力板3作纵向往复运动，以及控制所述洗矿收矿运水系统6的冲洗水流横向移动，此时矿物分选洗矿过程中所产生的废水废泥，通过收矿排废装置7收纳汇聚到出矿口流出至废水回收管路或废水回收池。

在预设分选时间到达后，开始回收引力板3上的金属微粒矿物质，通过矿浆转换斗72对矿物分选洗矿过程中所产生的废水废泥以及被分选后的微粒矿物质收纳口进行转换，即停止引入源矿浆至给矿源头均分器21，洗矿收矿运水系统6的冲洗水流冲洗收引力板3上的金属微粒矿物质，被分选后的微粒矿物质通过收矿排废装置7收纳汇聚到出矿口流出至矿物回收管路或矿物回收池。

本实施例中，整机电控系统8与各电机信号连接，本设备电控系统采用可编程控制器(PLC)为中央控制器件，采用可编程人机界面(触摸屏)作为整机信息显示以及数据输入单元，基于可编程控制器通过变频器对提供引力板3剪切力的动力电机(选矿电机51)，以及提供冲矿往复运动的动力电机(洗矿收矿电机41)进行智能化控制，通过可编程控制器对整机的正常运行工作时序协调控制，通过人机界面，设备操作人员可根据不同工况进行不同的参数设置，以达到合理的分选效果。

相比现有技术，传统摇床的主要缺点是金属矿石细度达到400目(37微米)以上后无法回收，且仅能回收得到的200目到400目(74微米～37微米)金属矿石的回收率只有20％～50％。此外，对于-800目到+2500目(-15微米至+5微米)细粒级金属分选，目前选矿行业内均以药剂浮选或化学选冶炼方式进行分选。但是以上方式的弊端是药剂成本重，环境污染大，原矿必须高品位(含量高)才有经济价值。

传统摇床动力采用的是床面端部连接偏心轮电机旋转拖动摇床以此达到对床面金属微粒的剪切力以满足金属微粒通过自身的惯性向前运动到达精矿端达到回收目的，但当金属微粒的细度达到-400目(37微米)时，由于金属颗粒质量太轻其本身的惯性无法支持颗粒运动到精矿端即被横向溢流的洗涤水冲走到废矿区流失，这也是传统摇床对于金属微粒分选的致命缺陷。

本设备对金属微粒分选时，无需金属微粒自身质量而产生惯性来完成金属微粒分选过程中自身的线性运动，本设备分选时通过金属矿浆自动溢流过程中，通过金属微粒的重力特性，金属微粒会自动吸附于引力板3(矿物质收纳板)，然后通过冲矿喷头喷射高压水流对吸附在引力板3上的细微矿物颗粒进行冲洗回收。传统摇床对于每单位面积分选量固定来说，极其耗能切回收效率有限，厂房的单位面积处理能力相当有限，占地面积太大，其每一个床面加一动力的设计极其耗能,传统摇床均为单层，床面加动力箱占地面积20平米左右，本设备为多层结构设计，以基数4层/台(最高可达12层/台，动力不变)为单位计算，本设备相当于12台传统摇床的处理量。

以下特别对本设备处理量与回收细度进行数据说明：

一台选矿设备的处理量与设备给矿端31的进矿宽度成正比，传统摇床进矿端宽度为固定2米/台，本设备进矿端为3米/层，以每台4层为基数计算，本设备一台的进矿端宽度为12米(摇床6倍)，另由于本设备采用引力板3吸附被动收矿技术，无需运动收矿，同等进矿宽度其处理量为运动式收矿的2倍，由此得出，以一个基数4层/台本选矿设备，相当于12台普通摇床的处理量。

本设备是源自流膜原理和拜格诺理论作指导设计而成，即通过动力电机拖动引力板3往复运动对置于引力板3上金属细粒形成剪切力，引力板3上的金属细粒在受到剪切力的同时还受到与往复运动方向垂直的分散压力作用，从而让引力板3上的金属细粒按不同比重进行了分层，此时，特别是-15微米至+5微米(-800目至+2500目)的细粒金属将被吸附于引力板3的最底层面，当自动溢流停止后，用清水冲洗引力板3板面，并进行收集，由此完成收矿。而普通摇床是通过动力装置拖动摇床床面往复运动利用细粒金属自身产生的惯性让金属细粒运动到摇床的出矿端而完成受矿。由于-15微米至+5微米(-800目至+2500目)的细粒金属质量太轻，本身惯性无法满足自身到达出矿端端即从摇床的泥沙以及废水溢流区流走了，所以普通摇床无法回收到这种细度的物。以上是从选矿原理概述本设备较摇床比较选矿的优势。另本设备相较于普通摇床采用多层引力板3以加宽进矿端横截面的方式从根本上成倍数的增加了分选时的处理量。本设备多层引力板3采用悬吊方式，而摇床采用基座加弹簧支撑床面，本设备形成剪切力的动力电机所需功率仅为摇床的1/12，且床面调整与安装方便。本设备床面采用铝合金加工业铝型材结构，普通摇床选矿设备均采用玻璃钢加钢材方通管做加强结构，本设备引力板3重量轻，因此对本设备的多层以及节能提供了优秀条件。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种悬浮多层物理选矿机，其特征在于，包括：机架、安装在所述机架上的多层悬浮式引力板、洗矿收矿动力装置、洗矿收矿运水系统，其中：

所述多层悬浮式引力板以层叠式悬浮挂接在所述机架上，用以从分配的待分选矿浆中分选出微粒矿物质；

所述洗矿收矿运水系统在各层引力板上方设有冲水喷头，用以在洗矿阶段向所述多层悬浮式引力板提供横向移动水流冲洗矿浆，以及在收矿阶段冲洗引力板上分选出的微粒矿物质，以便回收至外部的收矿排废装置；

所述洗矿收矿动力装置与所述洗矿收矿运水系统及引力板驱动连接，用以驱动所述引力板作纵向往复运动，以及控制所述洗矿收矿运水系统的冲洗水流横向移动。

2.根据权利要求1所述的悬浮多层物理选矿机，其特征在于，所述洗矿收矿动力装置包括：洗矿收矿传动装置、选矿剪切动力装置，其中：

所述洗矿收矿传动装置设置在所述机架上位于所述引力板纵向侧一端，与所述洗矿收矿运水系统驱动连接，控制所述洗矿收矿运水系统的冲洗水流横向移动；所述选矿剪切动力装置固定在所述机架上，并与所述引力板纵向侧一端驱动连接，用以驱动各层引力板作纵向往复运动，为各层引力板上的微粒矿物质形成相对剪切力提供动力。

3.根据权利要求2所述的悬浮多层物理选矿机，其特征在于，

所述洗矿收矿传动装置包括：洗矿收矿电机、相互啮合传动的链轮与链条，所述洗矿收矿电机与所述链轮驱动连接；所述链条设置在机架的纵向两侧端；所述洗矿收矿电机与整机电控系统电性连接；

所述洗矿收矿运水系统包括：纵向排列在各层引力板上方的若干冲水喷头，所述冲水喷头固定在所述链条上，并与外部进入管路相连；各冲水喷头在洗矿收矿电机及链轮驱动下，在对应层的引力板上方随着链条横向往复运动。

4.根据权利要求3所述的悬浮多层物理选矿机，其特征在于，所述洗矿收矿运水系统还包括：纵向跨设在机架上的喷头固定支架，所述冲水喷头固定在喷头固定支架上，所述链条设有皮带扣，链条通过皮带扣与喷头固定支架连接，当所述洗矿收矿电机带动链轮旋转时，喷头固定支架跟随链条做直线运动。

5.根据权利要求4所述的悬浮多层物理选矿机，其特征在于，所述喷头固定支架包括若干根纵向冲水喷头支撑横梁，每一层引力板上方设置一根所述冲水喷头支撑横梁，各层引力板穿插在各冲水喷头支撑横梁之间。

6.根据权利要求5所述的悬浮多层物理选矿机，其特征在于，所述机架纵向两端设有横向的、供冲水喷头固定支架滑动的喷头支架滑动轴，所述喷头固定支架的纵向两端设有直线轴承，通过所述直线轴承与所述喷头支架滑动轴滑动连接。

7.根据权利要求6所述的悬浮多层物理选矿机，其特征在于，所述洗矿收矿电机与所述链轮设置在所述机架的底部或者所述机架纵向一侧端底部；所述洗矿收矿电机采用三项异步电机，所述三项异步电机连接有加减速箱；所述洗矿收矿电机的出轴端设有联轴器，洗矿收矿电机通过联轴器带动链轮作旋转运动，链轮的旋转带动链条横向往复运动。

8.根据权利要求7所述的悬浮多层物理选矿机，其特征在于，所述洗矿收矿传动装置还包括：用于控制洗矿收矿电机做正反转运行的限位开关以及用于防止运水管路超行程撞机的极限开关；所述限位开关及极限开关均与所述洗矿收矿电机电性连接；所述限位开关及极限开关设置在机架上且位于冲水喷头固定支架的运动直线方向两端；在冲水喷头固定支架的运动直线方向上，于所述限位开关及极限开关之间设有磁性感应开关作为冲水喷头运行异常报警反馈信号的运行状态检测传感器，所述运行状态检测传感器与所述洗矿收矿电机或整机电控系统电性连接。

9.根据权利要求2-8中任一项所述的悬浮多层物理选矿机，其特征在于，所述选矿剪切动力装置包括：选矿电机和曲轴机构，所述选矿电机的出轴端连接有联轴器，所述曲轴机构包括：曲轴颈、连杆轴颈、连杆，所述曲轴颈与连杆轴颈偏心联接，所述连杆轴颈连接连杆，所述联轴器连接所述曲轴颈，所述连杆的联动轴末端与底层引力板侧边连接，所述选矿电机的出轴端通过联轴器带动曲轴机构旋转，曲轴机构拖动联动轴由旋转运动转化为线性运动，当选矿电机旋转一整圈，引力板即跟随联动轴做一个线性往复运动。

10.根据权利要求9所述的悬浮多层物理选矿机，其特征在于，所述曲轴机构的连杆联动轴末端还设有鱼眼轴承，以适应引力板不同斜度调整。