重力選礦機的製作方法

2023-06-16 23:26:16

專利名稱：重力選礦機的製作方法
技術領域：
本發明涉及到利用液體，尤其是利用水來分選固體物料的技術領域，更具體地說是涉及到重力選礦機。
本發明可用來在採礦工業、化學工業、石油工業中分選具有不同密度或粒度的顆粒，在這些行業中，需要把顆粒，特別是微細級別的顆粒分級。
遇到貧脊礦和衝積礦，就需要對大量的礦石進行加工處理，以便滿足人類對金屬，特別是重金屬例如黃金、鉑、鎢、鉛，錫等的需求。
對於生態環境日益增長的要求和保持電力價格的不上漲，顯然使得人們要對礦產原料的初選富集方法進行選擇，在這方面，重力富集法具有絕對的優勢。
在公知的重力富集設備中，常見的有篩選機、搖床和螺旋式溜槽。所有這些裝置的生產效率都不高，而且前面兩種設備需要大量的水和電能。
因此，現在需要製造一種在原理上是新的重力選礦機，它能保證在對礦石顆粒進行高精度分選的同時，水和電能的需要最少。
大多數生產設備的基本工作原理是在液體中，例如在水中具有不同質量的被加工物料的顆粒的運動速度不同。同時，使被加工的物料受到各種不同的擾動，例如在垂直平面上的脈動。
在被加工物料連續運動的過程中所引起的擾動只限於一段很短的區段上，而且能有效地用於分選重粒級中的大顆粒(大顆粒的金、鉑、鉍礦石、鎢、錫)。但是，重粒級部分中的5-500微米μm)範圍內的小顆粒，其中特別是微細的顆粒(5-40μm)卻不能被分選出來，而是和輕粒級部分一起從設備中排出。也就是說，在現有結構的選礦機中，一般還沒有解決微細顆粒的分選問題。
美國專利文獻US，A，4157951中的重力選礦機是公知的，它具有在空間垂直布置的中空機匣，在機匣的下端安裝有分選介質的輸入接管，在機匣的上端則安裝有分選介質和輕粒級部分的輸出接管，在機匣的下端還安裝有重粒級部分的輸出接管。
被加工的物料和分選介質一起裝入到重力選礦機。藉助於輸入的分選介質，在機匣內從分選介質的輸入接管到微粒級部分的輸出接管，產生了被加工物料的上升流動。輕粒級部分通過被加工物料的流動向上移動，經輕粒級部分的輸出接管排出，而比重較大的重粒級部分則聚集在機匣的下部，通過重粒級部分的輸出接管排出。
已知的重力選礦機適用於分選經過分類富集的物料。在這種重力選礦機的機匣內，只產生被加工物料的上升的層狀流動，這種流動不允許處在懸浮狀態的重粒級部分轉移。因此，不可能成為一種高質量的選礦機。在公知的重力選礦機中，沒有利用被加工物料的顆粒與機匣內表面的摩擦效果，以致重粒級的微細顆粒誏被加工物料的上升流動，從重力選礦機中排出去。
已知的重力選礦機沒有予先考慮給分選介質和被加工的物料產生在強制條件下的附加脈動，這樣就降低了富集物料的分選效率。
英國專利文獻GB，A，2003756中的重力選礦機也是公知的，它具有在空間傾斜布置的圓筒形中空的機匣，在機匣上安裝有分選隔板，它把機匣分隔成兩個通過管子相連通的腔室，管子設置在隔板上，並且其軸線與機匣的縱軸方向相同。在機匣的上端，安裝有被加工物料的輸入接管，其下端安裝有重粒級部分的輸出接管。
在上述重力選礦機中，全部被加工物料都以懸浮狀態處於穩定的渦流中，這樣就不能保證高質量地分選重粒級部分和輕粒級部分。
已知重力選礦機也沒有予先考慮對分選介質和被加工的物料，在強制條件下產生脈動，這樣就降低了富集物料的分選效率。
英國專利文獻GB，A，2164589中的重力選礦機也是公知的，它具有傾斜的長形的機匣，機匣內容納被加工的物料，機匣上安裝有被加工物料的輸入接管、分選介質的淙虢庸埽約氨患庸の鍃現械那崍＜恫糠值氖涑黿庸芎橢亓＜恫糠質涑黿庸堋 已知重力選礦機予先產生了一系列依次排列的渦流區，在這些渦流區中進行輕粒級部分和重粒級部分的分選。由於重粒級的微細顆粒始終處於穩定的渦流中，所以它來不及移動到重力選礦機的底部，而是與輕粒級部分一起被排出。這樣就不可能使被分選的富集物料的各種粒級的液體動力規範最佳，也就是說被加工的物料不可能產生一種在強制條件下帶有局部渦流的並且脈動的流動。
本發明的任務就是製造這樣一種重力選礦機，該選礦機保證被加工物料在強制條件下產生脈動，從而保證提高重粒級部分和輕粒級部分的分選效率。
所提出的任務是這樣完成的，即重力選礦機具有傾斜的長形中空的機匣，它用來容納被加工物料，機匣上具有被加工物料的輸入接管和分選介質的輸入接管，還具有輕粒級部分的輸出接管和重粒級部分的輸出接管，根據本發明，在機匣中至少還具有一個能激起脈動的傳動裝置，在機匣上至少裝備有一塊與激起脈動的傳動裝置相連接的膜片。
最好，至少在機匣的下端裝備一塊膜片。
也可以在機匣的側表面上裝備至少一塊膜片。
完全有可能在重力選礦機的裝備有兩塊膜片的機匣中，包括有兩個激起脈動的傳動裝置，其中一塊膜片布置在機匣的下端，與在機匣中激起脈動的第一傳動裝置相連接;另一塊膜片布置在機匣的側面，與機匣中激起脈動的第二傳動裝置相連接。
本發明的新的特徵是，在機匣內部至少具有一個激起脈動的傳動裝置，而機匣上則至少裝備一塊膜片，該膜片與上述位於機匣內部的激起脈動的傳動裝置相連接。
本發明的重力選礦機是一種結構緊湊而且能互換的裝置，並且被加工物料的密度可在2-60的範圍內變化。一個重力選礦機中的礦粒濃濃度可達到60。這種重力選礦機在工作時不汙染周圍的環境。它只消耗很少量的水，而且水還能重複使用。這種重力選礦機不消耗電能，或者只消耗很少的電能。在向重力選礦機機匣輸送被加工物料所必需的壓力為1×104-3×104巴。
下面通過具體的實施例和附圖詳細說明本發明。


圖1是根據本發明設計的，在機匣下端具有膜片的重力選礦機總圖的縱剖面圖;
圖2是根據本發明設計的，在機匣側面具有膜片的重力選礦機總圖的縱剖面圖;
圖3是根據本發明設計的，在機匣下端和側面均具有膜片的重力選礦機總圖的縱剖面圖。
重力選礦機包括有具有縱軸2的長形的中空機匣1，機匣的縱軸線2在空間被布置成與水平面傾斜γ角。γ角值可在30°-60°範圍內選擇。機匣1上裝備有位於其下部的被加工物料的輸入接管3、分選介質的輸入接管4和重粒級部分的輸出接管5。
本發明的重力選礦機在靠近機匣1的上端，還裝備有輕粒級輸出接管6。
被加工物料7通過接管3沿著箭頭α的方向輸入。
在機匣1內的接管3與4之間，設置了帶有管子9的隔板8，管子9用來在機匣1內部輸送被加工物料7。在機匣1的內表面與管子9的外表面之間具有空隙10。
通過接管4沿著箭頭L方向，分選介質被輸送到空隙10內。重粒級部分11通過接管5沿著箭頭β方向排出。輕粒級部分12則通過接管6沿著箭頭θ的方向排出。
為了產生被加工物料的縱向脈動，在機匣1的下端裝備有膜片13，它藉助於拉杆15與傳動裝置14相連接。
為了產生被加工物料的橫向脈動，在機匣1的側壁上裝備了膜片16(圖2)，它藉助於拉杆18與傳動裝置17相連接。
當要同時產生被加工物料7的縱向和橫向脈動時，可在機匣1的下端裝備膜片13，而在機1的側壁上裝備膜片16(圖3)。
本發明的重力分選機的工作方式如下以礦石顆粒與液體的混合物形式的被加工物料7，通過被加工物料的輸入接管3和機匣1內的接管9輸入。分選介質例如水通過接管4進入到空隙10，然後與被加工物料7混合。這時，由於在與水混合時物料的不均勻性，被加工物料7在流動中產生了湍急的渦流。由於湍急渦流所獲得的混合物轉變成懸浮狀態，並同時產生了被加工物料7內部顆粒的分離。組成重粒級部分11的下沉的重顆粒，利用經過接管4進入到重力選礦機機匣1內的液體部分作為輸送流體，經過接管5排出。被加工物料的輕顆粒，即夾帶在被加工物料7中的輕粒級部分12，由於物料7在強制狀態下沿傾斜的機匣1向上運動，就被帶入到輕粒級部分12的輸出接管6中。在被加工物料7沿著傾斜的機匣1運動的過程中，在重力、摩擦力、擠壓力和在被加工物料中由被加工物料的粘度決定的礦石顆粒運動的阻力等力的作用下，進行對被加工物料7的分選。被加工物料7中最重的顆粒11，在重力的作用下落入到靠近壁的流層中，沿著與機匣1內的被加工物料7的流動相反的方向運動。靠近壁的流層的形成和被加工物料7的流動與機匣1的內表面之間存在摩擦有關。由機匣1的內表面及管子9外表面所引起的局部渦流，促進了在靠近壁的流層中運動的重顆粒11的清洗過程。當重顆粒11中進入到空隙10之後，便在該空隙中與分選介質混合，藉助於被加工物料在與水混合時所引起的不均勻性所造成的局部渦流，進一步對重顆粒11進行清洗。
由膜片13(圖1)或16(圖2)，或者膜片13和16(圖3)所產生的縱向或橫向脈動，或兩者的組合，促進了重顆粒11從被加工物料中分選出來，也促進了把粘附在重顆粒上面的輕顆粒12清洗掉。被加工物料7流動的局部渦流，使在被加工物料7中運動著的顆粒11、12改變運動方向，並且產生了促進顆粒11、12初步分選離的向心加速度。顆粒11、12的最後分選是根據其密度和尺寸大小在過渡區域中完成的，過渡區域可出現在處於層流、渦流和過渡流動狀態的運動著的被加工物料7的範圍內。
因此，本發明的重力選礦機藉助於在帶有局部渦流的被加工物料9的流動中產生脈動，而且這種局部渦流逐漸過渡到伴有附壁效應的層流，所以能為富集物料的粒級分選選擇最優化的液體動力規範。從而為有效地分選礦石中的輕、重顆粒創造了條件。
把膜片13(圖1)設置在機匣1的下端用來造成縱向脈動，該脈動方向與被加工物料7沿機匣1的軸線2運動的方向相重合。這使得在機匣1內部的被加工物料7和分選介質的全長範圍內，產生局部的渦流區。產生局部渦流區的條件是由於存在有慣性力，該力是由於縱向脈動使物料7的顆粒速度改變而產生的。具有較小慣性的輕粒級部分的顆粒12，相對分選介質流的位移要大得多，這樣就阻礙了這些顆粒轉移到靠近壁的流層中，有助於改善被加工物料7的分選過程。
在靠近壁流層中的具有較大慣性的重粒級部分的顆粒，在重力的作用下向接管5運動。縱向脈動有助於降低重顆粒的摩擦力，並有助於使這些顆粒毫無阻礙地經接管5排出。
把膜片16(圖2)設置在機匣1的側面，用來產生橫向脈動。此時輕粒級部分的顆粒12均處在懸浮狀態，不會轉移到靠近壁的流層中，並很容易與分選介質一起經接管6從機匣1中排出。
重粒級部分的顆粒11由於慣性，而沒有在橫向脈動的作用下離開靠近壁的流層區，所以就通過機匣1的接管5排出。
縱向脈動和橫向脈動的組合採用，就能更加增強把被加工物料7分選成輕顆粒部分12和重顆粒部分11的整體效果。
因此，本發明的重力選礦機，主要由於在機匣1內部的被加工物料7和分選介質的流動的全範圍內，產生了在強制條件下的脈動分選狀態，所以能提高較加工物料的效率。
權利要求
1.一種重力選礦機，它包括有用來容納被加工物料的，傾斜長形的中空機匣(1)，該機匣上具有被加工物料和分選介質的輸入接管(3、4)，輕粒級部分和重粒組部分的輸出接管(5、6)，其特徵在於，它還至少有一個位於機匣(1)中的激起脈動的傳動裝置(14)，在機匣(1)上則至少裝備一塊與激起脈動的傳動裝置(14)相連接的膜片(13)。
2.如權利要求1所述的重力選礦機，其特徵是，至少有一塊膜片(13)配置在機匣(1)的下端。
3.如權利要求1所述的重力選礦機，其特徵是，至少有一塊膜片(16)配置在機匣(1)的側面。
4.如權利要求1所述的重力選礦機，其特徵是，它具有在機匣(1)中激起脈動的傳動裝置(14、17)，機匣(1)上側配備有膜片(13)和膜片(16)，膜片(13)配置在機匣(1)的下端，並與在機匣(1)內激起脈動的傳動裝置(14)相連接，而膜片(16)配置在機匣(1)的側面，並與機匣(1)的激起脈動的傳動裝置(17)相連接。
全文摘要
一種重力選礦機，它包括有機匣(1)，機匣(1)上至少有一塊與在機匣內激起脈動的傳動裝置(14)相連接的膜片(13)，機匣(1)上還具有被加工物料(7)和分選介質的輸入接管(3、4)，被加工物料(7)中的重粒級部分和輕粒級部分的輸出接管(5、6)。
文檔編號E05B17/00GK1037858SQ8910211
公開日1989年12月13日 申請日期1989年2月16日 優先權日1988年2月16日
發明者伯裡斯·沃爾福維奇·彼拉特, 阿萊克桑德·伊瓦諾維奇·亞庫寧, 埃迪爾·凱麥利維奇·加利姆哈諾夫 申請人:「卡斯赫諾夫」全蘇有色金屬礦選礦科研規劃院