CN211989139U - 一种圆环形盘式选矿机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种圆环形盘式选矿机，涉及选矿技术领域，包括：圆环形盘式选矿单元和圆环形盘式选矿单元外安装的立体支架单元；圆环形盘式选矿单元包括圆环形分选盘，带动圆环形分选盘转动的旋转装置以及设置在圆环形分选盘下方进行接料的矿料接盘；立体支架单元上安装有给矿管、给水管和精矿冲洗管，还安装有与旋转装置连接的减速电机。

Description

一种圆环形盘式选矿机

技术领域

本实用新型涉及选矿技术领域，尤其涉及一种圆环形盘式选矿机。

背景技术

现有的利用流膜分选微细粒级矿物的重力选矿设备主要为各种带式溜槽，溜槽选矿设备一般情况下结构较为简单，生产成本低，是重要的重选设备之一。目前的溜槽选矿机高差大，实际分选面利用率低，分选精确性低。而离心选矿机虽然处理量大，但富集比很低，耗水、耗电，控制系统复杂。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种圆环形盘式选矿机，结构简单，安装方便，富集比高，能够选别出高品位的精矿。

为解决上述问题，本实用新型的一个方面提供了一种圆环形盘式选矿机，包括：圆环形盘式选矿单元和立体支架单元；圆环形盘式选矿单元包括圆环形分选盘，带动圆环形分选盘转动的旋转装置以及设置在圆环形分选盘下方进行接料的矿料接盘；立体支架单元上安装有给矿管、给水管精矿冲洗管，还安装有与旋转装置连接的减速电机。在使用时，给水管将水滴至分选盘上，分选盘在旋转装置的作用下进行旋转并在给水管的作用下在其表面形成一层流膜，支架上的给矿管将浓度为30～50％的矿浆注入至旋转中的分选盘上，当矿浆进入到流膜中并随着分选盘进行转动。由拜格诺理论可知：当流体受到剪切力作用时，其中的固体颗粒除了受同方向的剪切力外还受到方向与剪切力垂直的分散压力作用，从而使物料分层或悬浮。矿物颗粒和脉石的密度不同，最终在离心力的作用下被分离开进入到矿料接盘中，其中矿料接盘可以划分不同区域分别承接精矿、中矿、尾矿，也可以以对分选后的矿物颗粒进行更多级的分类。其中旋转装置可以使用链轮和电机进行组合，优选的是能够对转速进行精确控制的转动方案。

更进一步的技术方案是，立体支架单元上下均设置有卡扣装置，能够3～5个立体支架单元进行叠放，给水管为设置有均匀分布的若干滴水孔的圆环形管道。若需要提高本实用新型中的圆环形盘式选矿机的处理能力就需要将分选盘制作的更大，这样占地面积就会较大，因此将圆环形盘式选矿机模块化制作，立体支架单元上下均设置有卡扣装置，在安装时使用吊车直接将圆环形盘式选矿单元以及立体支架单元叠层放置，在其中一个单元出现故障时可以将其拆下，这样维护更加方便。在安装后将给矿管的进口连接，给水管的进口连接，这样多个圆环形盘式选矿单元可以共用一套水处理系统，节约成本，其中每个圆环形盘式选矿单元的矿料接盘不同接料区间可以进行汇总。

更进一步的技术方案是，圆环形分选盘为直径2～6米中间开孔的内凹形锥面圆环，内凹形锥面圆环中间孔的直径为0.6～3米。其中圆环形分选盘为直径可以为2、3、4、5、6米，优选的为2～4米，包括但不限于上述举例。当圆环形分选盘的直径过小时矿浆无法充分分离，而圆环形分选盘直径过大时对制造工艺要求过大不经济。圆环形分选盘为中间开孔的内凹形锥面圆环，矿浆在落到分选盘上之后受到离心力和重力的影响能够在分选盘上进行更长时间的分选，最终落入到分选盘中间的开孔中，这时矿料接盘设置在开孔下方。而中间孔的直径可以为0.6～3米，具体取决于分选盘的直径大小，当中间孔直径过小时无法通过矿料接盘将分选后的矿浆分离，精矿和中矿、尾矿容易堆积在一起。

更进一步的技术方案是，分选盘的1/2锥面角度为172～179.9度；矿料接盘设置在分选盘中孔下方，矿料接盘中设置有若干隔板将矿料接盘分割为若干区域用来接分选盘分选后得到的精矿、尾矿以及中矿。分选盘的1/2锥面角度可以为172、173、174、175、176、177、178、 179.9度，包括但不限于上述举例，分选盘的锥面角度过大或过小都会对分选产生不良影响，当锥面角度过大时分选盘的分选面趋近于平面，选别性能急剧下降甚至会无法完成选别，而锥面角度过小时分选面的倾角过大，矿浆在分选盘上分选的时间不够充分。

更进一步的技术方案是，给水管沿分选盘的圆周布置，通过滴水孔将水滴到分选盘上。其中给水管上的滴水孔之间的距离小于等于 1.5cm，可以根据实际情况进行调整，需要使滴水孔将水滴到分选盘上形成的流膜覆盖整个分选盘的使用部分，是对矿浆进行分选的基础。

更进一步的技术方案是，分选盘下方可拆卸的安装有弧形磁场。在对强磁矿物进行分选时使用磁场能够提高分选效率，使用可拆卸弧形磁场安装在分选盘下方，可以使用同一设备选别不同种类的矿物，节约成本。其中环形磁场可以使由若干块方形磁铁块组成，可以采用与分选盘边缘同弧度的布置，也可以采用比分选盘边缘弧度更小一些的弧度进行布置，并且弧形磁场的圆形与分选盘的圆形进行偏移。弧形磁场可以安装在立体支架单元上，在对无磁或弱磁矿料进行分选时可以不使用弧形磁场，这时可以将其拆卸后进行保存。在安装弧形磁场后需要将给水管对分选盘的给水增大，防止因磁场原因导致矿物颗粒在分选盘上堆积。

更进一步的技术方案是，给矿管的下料口设置在分选盘上方的P 点，P点设置在靠近分选盘边缘位置，精矿冲洗管设置在P点沿分选盘旋转方向的后方，靠近中孔位置，方向朝分选盘圆心。给矿管的下料口位置可以设置在分选盘上方任意一点，优选的设置在靠近分选盘边缘位置的P点，在这个位置时矿浆中颗粒物在最终落入分选盘中间开孔之前有更长的时间进行分层。精矿冲洗管的位置是当矿浆完成分选精矿在分选盘上的角位移最大，在这个地方设置精矿冲洗管能够将精矿冲至矿料接盘上。

更进一步的技术方案是，弧形磁场包括强磁段和弱磁段，强磁段设置在P点下方，弱磁段设置在强磁段沿分选盘旋转方向的下方。对同时含有强磁性矿物和弱磁性矿物进行选别，磁场适合布置弱磁磁场，磁场采用N、S、N、S……交替排列，交替磁极变化能够让强磁性矿物颗粒产生磁系翻滚，有利于脱出夹杂于强磁性矿物颗粒群中的脉石颗粒和细泥被分离出来，磁场长度适宜布置分选盘环状选别区全过程的一半长度。与普通磁选机的4～5个磁极头相比较，弧状磁场的环形选别面可以拥有多达30多个磁极头之多，矿浆在经过弧状磁场会经过数十次磁系翻滚作业，这样有利于选别出优质精矿。这种弱磁场的大小只以能够让强磁性矿物颗粒群产生磁性感应，并被磁场吸引而大大减缓运动速度，只有磁场消失殆尽才会被水流带走。这种弱磁场的强度不足以影响弱磁矿物颗粒群，弱磁性矿物颗粒运动速度不会受到影响。因此弱磁性矿物先被进行重力选别，弱磁场让强磁性矿物和弱磁性矿物实现有效分离。若是不考虑同时回收强磁和弱磁性矿物，则可采用布置一段弧线较短的弱磁磁场，磁场范围稍大于给矿管下料口宽度即可以，目的是让强磁性矿物被磁场感应形成磁链、磁束，离开磁场后的磁链和磁束因为体积增大而密度变小后，能够被水流快速带走。分选盘的选别面上只留下弱磁性矿物进行重力选别过程，因而能够得到更好弱磁精矿。如果需要选别矿物中同时含有非磁性的重矿物、强磁性和弱磁性矿物，则可布置从强磁场过度到弱磁场的变化磁场，从给矿管的入料口下方布置强磁场，磁场强度可以达到12000高斯以上，强磁场区域内可以让磁性矿物都能被滞留在选别环边缘，只随选环运动，让非磁性矿物与磁性矿物实现分离，非磁性矿物因为密度差异被重力选别完成分离。磁性矿物随着分选盘的转动离开强磁场范围后进入弱磁场布置区域，在弱磁场中运动时弱磁性矿物被分离，最终弱磁性矿物在重力作用下实现有效分离，离开弱磁场方位后强磁性矿物也可以被快速水流带走。

更进一步的技术方案是，还包括喷雾装置，喷雾装置设置在分选盘上方，朝分选盘表面喷洒水雾。喷雾装置对分选面喷洒喷雾化水滴，雾化水滴轻柔的落在分选盘的流膜上，对流膜起到了一定的搅动作用，能够在不破坏流膜正常运动的情况下加快流膜中矿物颗粒的分离。

本实用新型的原理阐述：首先通过给水管上的滴水孔将水滴至分选盘的表面，形成一层流膜，当矿浆通过给矿管的下料口流入到分选盘后，在重力的作用下矿物颗粒产生了由分选盘边缘向中心运动的趋势，又由于分选盘是转动的，流膜收到剪切力的作用，在流膜中的矿浆颗粒产生分层的现象，密度较大的矿物颗粒处于下层，密度小的处于上层。处于下层的颗粒与分选盘具有一定的摩擦力，处于上层的小密度矿物由于水力的悬浮作用，摩擦力远小于处于下层大密度矿物，因此与分选盘的相对位移较上层颗粒更小，最终不同矿物颗粒之间形成了分离，当矿物颗粒运动至分选盘中心的圆孔时会从圆孔不同的弧段落入到矿料接盘中，最后通过矿料接盘中的隔板实现分离。

本实用新型的上述技术方案具有如下有益的技术效果：本实用新型提供的圆环形盘式选矿可以对具有明显密度差异的多种矿物进行有效选别，也可以对拥有磁性大小不同的矿物进行有效选别。适应对细粒、微细粒级矿物进行高效选别，单个圆环形盘式选矿单元的干矿处理量可以达到400～600KG/每小时，新水消耗低至0.05吨/每吨原矿。一次性作业回收率大于等于80％，一次性作业可以获得最终精矿，五个圆环形盘式选矿单元组合可实现40～60吨/日的处理量。能够选别出高品质的精矿，能够节省制造成本；运动部件少，节约电能，持续运行可靠性高，便于维护。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例1的选矿机结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例1的俯视图；

图3是根据本实用新型实施例1的圆环形盘式选矿单元截面图；

图4是根据本实用新型实施例1的选矿机截面图；

图5是根据本实用新型实施例1的选矿单元组合示意图；

图6是根据本实用新型实施例1的选矿机工作示意图。

附图标记：1：圆环形盘式选矿单元；2：立体支架单元；3：旋转装置；4：矿料接盘；5：给矿管；6：给水管；7：精矿冲洗管；8：弧形磁场；11：圆环形分选盘；21：卡扣装置；31：减速电机；41：隔板；42：精矿区；43：尾矿区；44：中矿区。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

实施例1

如图1至图4所示，一种圆环形盘式选矿机，包括：圆环形盘式选矿单元1和立体支架单元2；圆环形盘式选矿单元1包括直径为3 米中间开孔的具有内凹形锥面的圆盘分选盘，其中中间开孔的直径为 0.8米，分选盘的1/2锥面角度为173度。分选盘下方安装有筒状支撑件，筒状支撑件上设置有齿轮，通过链条与减速器还有电机连接，形成带动分选盘转动的旋转装置3。分选盘中间开孔下方设置有进行接料的矿料接盘4，矿料接盘4中设置有三块隔板41将矿料接盘4 分割为三个区域，分别为精矿区42、尾矿区43、中矿区44，用来接分选盘分选后得到的精矿、尾矿以及中矿。

立体支架单元2上安装有给矿管5、给水管6、精矿冲洗管7以及喷雾装置，还安装有与旋转装置3连接的减速电机31。如图5所示，三个立体支架单元2通过卡扣结构连接成如图所示的立体结构；每层立体支架单元2上的给矿管5、给水管6通过分头接口进行统一给矿和统一给水，给矿管5的下料口设置在分选盘上方的P点，P点设置在靠近分选盘边缘位置。每层给水管6沿分选盘的圆周布置，通过滴水孔将水滴到分选盘上。立体支架单元2上安装有减速电机31，减速电机31通过减速器和链条与分选盘下方安装的筒状支撑件连接。精矿冲洗管7设置在P点沿分选盘旋转方向的后方，靠近中间孔的位置，方向朝分选盘圆心，当矿浆完成分选精矿在分选盘上的角位移最大，在这个地方设置精矿冲洗管7能够将精矿冲至矿料接盘4上。矿料接盘4的每个分区竖直对应，经过分选后的精矿能够落入到最下方一层的圆环形盘式选矿单元1矿料接盘4的精矿区42，然后进行收集，而尾矿以及中矿也以同样的方法进行收集处理。

每层放置仓的支架上还安装有喷雾装置设置在分选盘上方，朝分选盘表面喷洒水雾。每层放置仓的支架上在分选盘下方的位置可拆卸的安装有弧形磁场8，弧形磁场8由若干块磁铁组成，包括强磁段和弱磁段，强磁段设置在P点下方，弱磁段设置在强磁段沿分选盘旋转方向的下方。

设备实现模块化生产与模块化组合，并已经实现单组配置水处理系统，全流程实现稳定生产，全流程无药剂添加，清洁无污染。并且改善了工人职业环境。

使用实施例1中提供的圆环形盘式选矿机对西南某钒钛磁铁矿进行分选，步骤如下：

步骤1：启动减速电机31使分选盘以1r/min的速度转动。

步骤2：启动给水管6将喷洗水滴洒至分选盘表面，水流量:18～30升/每分钟。

步骤3：将矿料配置成入选粒度:60～0目，给矿浓度：40％的矿浆，再将矿浆通过给矿管5以400～600KG/每小时的流速注入在分选盘上的P点。

步骤4：在减速电机31启动后，向分选盘圆环状盘型分选面上喷洒水雾。

步骤5：通过矿料接盘4将经过分选的矿料收集起来。

如图6所示为实施例1提供的圆环形盘式选矿机再进行矿物分选时，分选盘上矿物颗粒分布图，如图所示，矿浆在P点处落到分选盘表面，经过分选盘对矿浆的分选，矿物颗粒形成如图所示的旋涡状分布。矿浆中较重的精矿与分选圆盘之间的摩擦力以及与下方磁场的作用力会使所述精矿落入到矿料接盘4的时间更久，而尾矿较轻能够很快的在给水管6滴洒的喷洗水的作用下落入到矿料接盘4中，而中矿落入到矿料接盘4的时间位于精矿和尾矿之间，因此精矿、中矿、尾矿在落入到矿料接盘4时的位置也不同，通过设置在矿料接盘4中的隔板41能够将矿料接盘4分为精矿区42、尾矿区43和中矿区44，再将不同区域的矿料分别引入到不同的管道中进行收集。

通过浮选工艺对西南某钒钛磁铁矿进行多次浮选，选别得到的二氧化钛实际选矿回收率小于57％，精矿品位约47％。通过浮选工艺进行选矿会造成环境污染的同时也带来了高成本。

而采用本实用新型提供的圆环形盘式选矿机以及选矿方法对钛铁矿进行的实际选别结果为：精矿品位大于47％，一次性作业的二氧化钛实际选矿回收率达到80％。选别作业不会对环境造成污染，选矿成本大幅度下降。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (9)

1.一种圆环形盘式选矿机，其特征在于，包括：圆环形盘式选矿单元(1)和所述圆环形盘式选矿单元(1)外安装的立体支架单元(2)；

所述圆环形盘式选矿单元(1)包括圆环形分选盘(11)，带动所述圆环形分选盘(11)转动的旋转装置(3)以及设置在所述圆环形分选盘(11)下方进行接料的矿料接盘(4)；

所述立体支架单元(2)上安装有给矿管(5)、给水管(6)和精矿冲洗管(7)，还安装有与所述旋转装置(3)连接的减速电机(31)。

2.根据权利要求1所述的圆环形盘式选矿机，其特征在于，所述立体支架单元(2)上下均设置有卡扣装置(21)，能够3～5个所述立体支架单元(2)进行叠放，所述给水管(6)为设置有均匀分布的若干滴水孔的圆环形管道。

3.根据权利要求1所述的圆环形盘式选矿机，其特征在于，所述圆环形分选盘(11)为直径2～6米中间开孔的内凹形锥面圆环，所述内凹形锥面圆环中间孔的直径为0.6～3米。

4.根据权利要求3所述的圆环形盘式选矿机，其特征在于，所述分选盘的1/2锥面角度为172～179.9度；所述矿料接盘(4)设置在所述分选盘中孔下方，所述矿料接盘(4)中设置有若干隔板(41)将所述矿料接盘(4)分割为若干区域用来接所述分选盘分选后得到的精矿、尾矿以及中矿。

5.根据权利要求2所述的圆环形盘式选矿机，其特征在于，所述给水管(6)沿所述分选盘的圆周布置，通过所述滴水孔将水滴到所述分选盘的圆环形分选面上。

6.根据权利要求4所述的圆环形盘式选矿机，其特征在于，所述分选盘下方可拆卸的安装有弧形磁场(8)。

7.根据权利要求6所述的圆环形盘式选矿机，其特征在于，所述给矿管(5)的下料口设置在所述分选盘上方的P点，所述P点设置在靠近所述分选盘边缘位置；所述精矿冲洗管(7)设置在所述P点沿所述分选盘旋转方向的后方，靠近所述中孔位置，方向朝分选盘圆心。

8.根据权利要求7所述的圆环形盘式选矿机，其特征在于，所述弧形磁场(8)包括强磁段和弱磁段，所述强磁段设置在所述P点下方，所述弱磁段设置在所述强磁段沿所述分选盘旋转方向的下方。

9.根据权利要求1所述的圆环形盘式选矿机，其特征在于，还包括喷雾装置，所述喷雾装置设置在所述分选盘上方，朝所述分选盘表面喷洒水雾。

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