專利名稱：一種重力選礦方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種重力選礦方法及裝置，尤其是依靠水力完成選礦過程的重力選礦方法及裝置。
背景技術：
用水力模擬淘金盆式的水力選礦方法是當今一種新的選礦方法(如中國專利名稱為“一種水力選礦方法、裝置及用途”，申請?zhí)枮?00510032342.2所介紹)，它具有其它選礦方法無法比擬的優(yōu)點。由于它是采用下收斂的曲面腔，曲面腔內盛裝有待選的礦漿，曲面腔為固定的裝置；在曲面腔內設有旋流水力發(fā)生裝置，曲面腔內的礦漿靠旋流水力發(fā)生裝置產生旋流；同時，在曲面腔內還設有使旋流礦漿產生類似手工淘金盆選礦晃蕩的晃蕩裝置，晃蕩裝置使旋流礦漿產生規(guī)律性晃蕩；此外，在曲面腔內又設有拋廢裝置，上層礦漿經拋廢裝置連續(xù)排出，底層礦漿中的重礦石含量不斷增大；在曲面腔的底部區(qū)域還設有用于排放精礦的排出裝置，當曲面腔內重礦石達到一定含量或厚度后，排出裝置開啟，精礦將由排出裝置排出，這種選礦方法可以將選礦的拋廢率和精選率大大提高，尤其是將手工淘金盆選礦方法變成了一種機械化作業(yè)的方法與設備，其效果和效率較手工和溜槽淘金選礦都有很大的提高。這種選礦方法的特點是快速連續(xù)拋廢，處理量大，結構簡單。但是現有技術所采用的選礦裝置是一種連續(xù)分選拋廢、間斷排出精礦的重力選礦方法的裝置，通過試驗發(fā)現，在間斷排出精礦的方式下，處理量受到一定限制當加大處理量時(比如由日處理量100噸礦石增加到日處理量500噸礦石)，選礦回收率明顯降低；當加大處理量且大幅縮短排出精礦的時間間隔時，間斷排精礦裝置開關頻率高，磨損快，檢修周期短，停機時間長，不利于連續(xù)生產。
此外，現有的水力選礦裝置是在環(huán)形布置水管提供的旋流水力推動下，礦漿在下收斂曲面腔內形成旋流。由于插入式圓形管的阻尼作用，使旋流礦漿產生規(guī)律性晃蕩。旋流與晃蕩的組合作用，強化了輕重礦石分層重礦石沉入礦漿底層，輕礦石進入礦漿上層。上層礦漿經插入式圓形管連續(xù)排出，底層礦漿中的重礦石含量不斷增大。當重礦石達到一定含量或厚度后，閥門開啟，連通式圓形管排出精礦。由此實現選礦過程。這種選礦過程是從曲面腔邊緣周向提供旋流水力、從曲面腔中心位置連續(xù)拋廢、從曲面腔中心底部間斷排出精礦的一種重力選礦裝置。這種類型的裝置，其對砂錫礦的選礦回收率最高僅達到72％。因此尚有進一步開發(fā)的空間。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于針對水力選礦裝置的不足，提供一種選礦效果更好，處理量更大，選礦回收率更高的重力選礦方法和裝置。
本發(fā)明所采取的技術方案是一種水力選礦裝置，其特征是所述的裝置是通過從下收斂曲面腔邊緣周向連續(xù)拋廢、從下收斂曲面腔中心底部連續(xù)排出精礦的重力選礦方法進行選礦的；在盛裝礦漿的下收斂曲面腔內中心位置設有旋流水力發(fā)生裝置，旋流水力發(fā)生裝置所產生的旋流水力是從下收斂曲面腔內中心向外噴射提供的，旋流水力可對礦漿提供多層旋流水力、背離重力方向的向上拋力和趨向下收斂曲面腔邊緣的徑向推力，使礦漿產生差速旋流、分層翻動、錯向或反向差速流動，使重礦石趨向下收斂曲面腔中心底部流動，使輕礦石趨向下收斂曲面腔邊緣流動，促進礦漿中的輕重礦石依密度差別產生高效分離；所述的礦漿是通過給礦裝置、拋廢裝置、排精礦裝置、旋流水力發(fā)生裝置與下收斂曲面腔的組合作用，使下收斂曲面腔形成粗選區(qū)、精選區(qū)和掃選區(qū)，實現組合分選過程進行分選的。
本發(fā)明方法的一個具體結構是采用下收斂的曲面腔，下收斂曲面腔內盛裝有待選的礦漿，下收斂曲面腔為多段不同斜度的圓錐體的固定的裝置，下部坡度較大、上部坡度較小；在下收斂曲面腔內中心位置設有旋流水力發(fā)生裝置，旋流水力發(fā)生裝置可以是環(huán)繞下收斂曲面腔垂直軸布置的多層水管組成，多層水管可以是由兩種以上不同出水半徑、兩種以上不同出水口徑、兩種以上不同出水噴射角及兩種以上水管層高度的水管群組成，用以提供多層旋流水力、背離重力方向的向上拋力和趨向下收斂曲面腔邊緣的徑向推力，使礦漿產生差速旋流、分層翻動、錯向或反向差速流動，使重礦石趨向下收斂曲面腔中心底部移動，使輕礦石趨向下收斂曲面腔邊緣移動，促進礦漿中的輕重礦石依密度差別產生高效分離；在下收斂曲面腔邊緣周向設有連續(xù)拋廢裝置，拋廢裝置可以是一種環(huán)形溝槽，用于集中尾礦排放；在下收斂曲面腔中心底部設有排精礦裝置，排精礦裝置可以是一個與曲面腔具有同一垂直軸的圓孔；在下收斂曲面腔上部還設有與下收斂曲面腔具有同一垂直軸的上收斂圓錐給礦裝置，圓錐給礦裝置可以是一種從圓周切線方向向下收斂曲面腔給礦的裝置，用以均勻分布礦漿，強化旋流水力。
本發(fā)明的工作原理是在設置于下收斂曲面腔內中心位置的旋流水力發(fā)生裝置提供的多層、多向旋流水力推動下，礦漿在下收斂曲面腔內形成旋流。受重力作用，礦漿趨向下收斂曲面腔中心底部流動；受多層、多向旋流水力作用，礦漿產生差速旋流、分層翻動、錯向或反向差速流動，強化輕重礦石分層重礦石克服旋流水力推力、向上拋力和下收斂曲面腔底面摩擦力等阻力，趨向下收斂曲面腔中心底部流動，沉入礦漿底層；輕礦石受旋流水力推力和向上拋力作用，趨向曲面腔邊緣流動，進入礦漿上層。集合給礦裝置、拋廢裝置、排精礦裝置、旋流水力發(fā)生裝置與下收斂曲面腔的組合作用，使下收斂曲面腔形成粗選區(qū)、精選區(qū)和掃選區(qū)。其中，粗選區(qū)位于下收斂曲面腔中部區(qū)域，精選區(qū)位于下收斂曲面腔底部區(qū)域，掃選區(qū)位于下收斂曲面腔上部區(qū)域。給礦裝置從下收斂曲面腔中部區(qū)域給入礦漿，旋流水力對礦漿進行粗選；完成粗選后的尾礦受旋流水力推力和向上拋力作用，流向掃選區(qū)；完成掃選后的尾礦經拋廢裝置排出，重礦石返回粗選區(qū)。同時，經粗選后產出的精礦，受重力作用流向精選區(qū)。在精選過程中，輕礦石受旋流水力推力和向上拋力作用，返回粗選區(qū)；重礦石受重力和排精礦裝置的引流作用，從排精礦裝置連續(xù)排出。于是，礦漿在下收斂曲面腔內同步形成三種分選過程第一種分選過程是粗選——掃選——拋廢；第二種分選過程是粗選——精選——排精礦；第三種分選過程是粗選——精選——粗選——掃選——拋廢。上述三種分選過程，依據礦漿中輕重礦石的密度差異，由多層、多向旋流水力在下收斂曲面腔內實施選別，形成組合分選過程。該組合分選過程的特點是，重礦石借助重力向下收斂曲面腔中心底部的排精礦裝置流動，輕礦石借助水力向下收斂曲面腔邊緣的拋廢裝置流動。由此實現輕重礦石高效分離。
按照上述方法制作的重力選礦裝置，可用于密度差別較小的礦石選礦，充分擴展了重力選礦的范圍。
本發(fā)明采取固定曲面腔，靠多層、多向旋流水力對礦漿進行組合分選來實現從下收斂曲面腔邊緣周向連續(xù)拋廢、從下收斂曲面腔中心底部連續(xù)排出精礦的重力選礦方法，完全形成了類似手工淘金盆選礦的效果。其選別效果和效率都有很大的提高。


圖1為本發(fā)明結構示意圖。
圖中1、尾礦；2、精礦；3、環(huán)形溝槽；4、拋廢裝置；5、排精礦裝置；6、圓孔；7、下收斂曲面腔；8、旋流水力發(fā)生裝置；9、圓錐給礦裝置；10、礦斗；11、待選礦石；12、水體；13、礦漿；14、礦斗配水裝置；15、精選區(qū)；16、粗選區(qū)；17、掃選區(qū)。
具體實施例方式
下面將結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的描述，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于實施例所描述的范圍。
從附圖可以看出，本發(fā)明是一種重力選礦裝置，采用淘金盆式的水力選礦方法，其特點在于所述的重力選礦裝置是通過從下收斂曲面腔邊緣周向連續(xù)拋廢、從下收斂曲面腔中心底部連續(xù)排出精礦的重力選礦方法進行選礦的；在盛裝礦漿的下收斂曲面腔內中心位置設有旋流水力發(fā)生裝置，旋流水力發(fā)生裝置所產生的旋流水力是從下收斂曲面腔內中心向外噴射提供的，旋流水力可對礦漿提供多層旋流水力、背離重力方向的向上拋力和趨向下收斂曲面腔邊緣的徑向推力，使礦漿產生差速旋流、分層翻動、錯向或反向差速流動，使重礦石趨向下收斂曲面腔中心底部流動，使輕礦石趨向下收斂曲面腔邊緣流動，促進礦漿中的輕重礦石依密度差別產生高效分離；所述的礦漿是通過給礦裝置、拋廢裝置、排精礦裝置、旋流水力發(fā)生裝置與下收斂曲面腔的組合作用，使下收斂曲面腔形成粗選區(qū)、精選區(qū)和掃選區(qū)，實現組合分選過程進行分選的。
具體結構是設置一用于盛裝礦漿的下收斂曲面腔，下收斂曲面腔為多段不同斜度的圓錐體的固定的裝置，下部坡度較大、上部坡度較小，在下收斂曲面腔內的中間位置設有旋流水力發(fā)生裝置，旋流水力發(fā)生裝置可以是環(huán)繞下收斂曲面腔垂直軸布置的多層水管組成，多層水管可以是由兩種以上不同出水半徑、兩種以上不同出水口徑、兩種以上不同出水噴射角及兩種以上水管層高度的水管群組成，用以提供多層旋流水力、背離重力方向的向上拋力和趨向下收斂曲面腔邊緣的徑向推力，使礦漿產生差速旋流、分層翻動、錯向或反向差速流動，使重礦石趨向下收斂曲面腔中心底部移動，使輕礦石趨向下收斂曲面腔邊緣移動，促進礦漿中的輕重礦石依密度差別產生高效分離；在曲面腔邊緣周向設有連續(xù)拋廢裝置，拋廢裝置可以是一種環(huán)形溝槽，用于集中尾礦排放；在曲面腔中心底部設有排精礦裝置，排精礦裝置可以是一個與下收斂曲面腔具有同一垂直軸的圓孔；在下收斂曲面腔上部還設有與下收斂曲面腔具有同一垂直軸的上收斂圓錐給礦裝置，圓錐給礦裝置可以是一種從圓周切線方向向下收斂曲面腔給礦的裝置，用以均勻分布礦漿，強化旋流水力。選礦過程是通過設置于下收斂曲面腔內中心位置的旋流水力發(fā)生裝置提供的多層、多向旋流水力，模擬手工淘金盆選礦方法完成的。礦石或礦漿進入下收斂曲面腔后，經過粗選、精選、掃選等組合分選過程，精礦或重礦石從設置于下收斂曲面腔中心底部的排精礦裝置排出，尾礦或輕礦石從設置于曲面腔邊緣周向的拋廢裝置排出。在下收斂曲面腔上部還設有與下收斂曲面腔具有同一垂直軸的上收斂圓錐給礦裝置，圓錐給礦裝置可以是一種在底部圓周上等分設置兩塊以上切向擋板的結構，用以使礦漿從圓周切線方向向下收斂曲面腔均勻給礦，并強化旋流水力。待選礦石可以是干礦石或礦漿。旋流水力載體可以是水體或礦漿。設置于下收斂曲面腔中心底部的排精礦裝置，給精礦提供連續(xù)排出通道。
實施例一如附圖所示的重力選礦裝置，采用固定的、下收斂曲面腔7，下收斂曲面腔7用于盛裝待選礦的礦漿13。水體12泵入旋流水力發(fā)生裝置8后，產生多層、多向旋流水力。待選礦石11進入礦斗10后，經礦斗配水裝置14配水，形成礦漿13，再經圓錐給礦裝置9切向均勻給礦，進入曲面腔內粗選區(qū)16。經粗選后，輕礦石進入掃選區(qū)17，形成尾礦1，經拋廢裝置4連續(xù)拋出，精礦或重礦石則進入精選區(qū)15。經過精選，精礦2從排精礦裝置5排出，排精礦裝置5可以是一塊具有中心圓孔6的圓環(huán)形平板，調整圓孔6的大小即可獲得需要的精礦產率，進而獲得最佳的拋廢率或回收率。
工作原理如下在設置于下收斂曲面腔7內中心位置的旋流水力發(fā)生裝置8提供的多層、多向旋流水力推動下，礦漿13在下收斂曲面腔7內形成旋流。受重力作用，礦漿趨向下收斂曲面腔7中心底部流動；受多層、多向旋流水力作用，礦漿產生差速旋流、分層翻動、錯向或反向差速流動，強化輕重礦石分層重礦石克服旋流水力推力、向上拋力和曲面腔7底面摩擦力等阻力，趨向下收斂曲面腔7中心底部流動，沉入礦漿底層；輕礦石受旋流水力推力和向上拋力作用，趨向下收斂曲面腔7邊緣流動，進入礦漿上層。集合給礦裝置9、拋廢裝置4、排精礦裝置5、旋流水力發(fā)生裝置8與下收斂曲面腔7的組合作用，使下收斂曲面腔7形成粗選區(qū)16、精選區(qū)15和掃選區(qū)17。其中，粗選區(qū)16位于下收斂曲面腔7中部區(qū)域，精選區(qū)15位于曲面腔7底部區(qū)域，掃選區(qū)17位于下收斂曲面腔7上部區(qū)域。給礦裝置9從下收斂曲面腔7中部區(qū)域給入礦漿，旋流水力對礦漿進行粗選；完成粗選后的尾礦1受旋流水力推力和向上拋力作用，流向掃選區(qū)17；尾礦1完成掃選后經拋廢裝置4連續(xù)排出，重礦石返回粗選區(qū)16。經粗選后產出的精礦2受重力作用，流向精選區(qū)15。在精選過程中，輕礦石受旋流水力推力和向上拋力作用，返回粗選區(qū)16；重礦石受重力和排精礦裝置5的引流作用，從排精礦裝置5連續(xù)排出。于是，礦漿在下收斂曲面腔7內同步形成三種分選過程第一種分選過程是粗選——掃選——拋廢；第二種分選過程是粗選——精選——排精礦；第三種分選過程是粗選——精選——粗選——掃選——拋廢。上述三種分選過程，依據礦漿中輕重礦石的密度差異，由多層、多向旋流水力在下收斂曲面腔7內實施選別，形成組合分選過程。該組合分選過程的特點是，重礦石借助重力向下收斂曲面腔7中心底部的排精礦裝置5流動，輕礦石借助水力向下收斂曲面腔7邊緣的拋廢裝置4流動。由此實現輕重礦石高效分離。
按照上述方法制作的重力選礦裝置，可以用于密度差別較小的礦石選礦，主要應用于低品位砂錫礦、砂金礦、砂鎢礦選礦及多金屬選礦。應用舉例1、用于低品位砂錫礦、砂金礦、砂鎢礦選礦一種重力選礦裝置整機包含兩個曲面腔。安裝于上部的曲面腔采用連續(xù)拋廢、連續(xù)排精礦裝置，構成粗選段；安裝于下部的曲面腔采用連續(xù)拋廢、間斷排精礦裝置，構成精選段。該重力選礦裝置除應用本發(fā)明結構外，還應用了《一種水力選礦方法、裝置及用途》所述的水力選礦方法。
假定砂礦的目標礦石品位為0.5％Me?？刹捎昧锊?、皮帶、挖機、砂泵等輸送方式進礦。在砂泵進礦條件下，礦漿泵入有隔粗篩網的礦斗。隔粗后的礦漿經圓錐給礦裝置進入粗選段曲面腔。在泵入清水產生的多層、多向旋流水力的推動下，待選礦石中90％的廢砂被一次性拋廢，其余10％的礦石包含目標金屬總量約75％的目標礦石進入精選段曲面腔精選。通過調整排精礦裝置圓孔的孔徑和間斷排精礦周期，可獲得最佳的精礦品位或精礦產率。
2、用作粗選設備本發(fā)明的主要貢獻是低成本快速大量拋廢。因此，在必要的情況下，可對本發(fā)明結構進行N級簡單組合，用以加大處理量或提高回收率。待選礦石經N級粗選段連續(xù)分選后，最終尾礦品位將達到最低限度，最終精礦品位則達到最高限度。這種N級粗選+N級精選的重力選礦工藝流程，可將處理量經濟性擴大到日處理10000噸以上。
本發(fā)明重力選礦裝置的顯著特點是1、拋廢路徑短，拋廢率高；2、處理量大，選礦過程穩(wěn)定；3、制造成本低，運行費用低；4、選礦自動化，操作簡單；5、結構簡單，維修簡便；6、總機重量輕，拆裝方便，便利移動作業(yè)。
權利要求
1.一種重力選礦方法，采用淘金盆式的水力選礦方法，其特征在于所述的重力選礦裝置是通過從下收斂曲面腔邊緣周向連續(xù)拋廢、從下收斂曲面腔中心底部連續(xù)排出精礦的重力選礦方法進行選礦的。
2.如權利要求1所述的重力選礦方法，其特征在于在下收斂曲面腔內中心位置設有旋流水力發(fā)生裝置，旋流水力發(fā)生裝置所產生的旋流水力是從下收斂曲面腔內中心向外噴射提供的，旋流水力對礦漿提供多層旋流水力、背離重力方向的向上拋力和趨向曲面腔邊緣的徑向推力，使礦漿產生差速旋流、分層翻動、錯向或反向差速流動，使重礦石趨向曲面腔中心底部流動，使輕礦石趨向曲面腔邊緣流動，促進礦漿中的輕重礦石依密度差別產生高效分離。
3.如權利要求1所述的重力選礦方法，其特征在于所述的礦漿是通過給礦裝置、拋廢裝置、排精礦裝置、旋流水力發(fā)生裝置與曲面腔的組合作用，使曲面腔形成粗選區(qū)、精選區(qū)和掃選區(qū)，實現組合分選過程進行分選的。
4.如權利要求1所述的重力選礦方法，其特征在于所述的旋流水力發(fā)生裝置是環(huán)繞曲面腔垂直軸布置的多層水管組成，多層水管由兩種以上不同出水半徑、兩種以上不同出水口徑、兩種以上不同出水噴射角及兩種以上水管層高度的水管群組成，用以提供多層旋流水力、背離重力方向的向上拋力和趨向曲面腔邊緣的徑向推力，使礦漿產生差速旋流、分層翻動、錯向或反向差速流動，使重礦石趨向曲面腔中心底部流動，使輕礦石趨向曲面腔邊緣流動，促進礦漿中的輕重礦石依密度差別產生高效分離。
5.如權利要求1所述的重力選礦方法，其特征在于在下收斂曲面腔邊緣周向設有連續(xù)拋廢裝置，拋廢裝置可以是一種環(huán)形溝槽，用于集中尾礦排放；在曲面腔中心底部設有排精礦裝置，排精礦裝置可以是一個與曲面腔具有同一垂直軸的圓孔；在曲面腔上部還設有與曲面腔具有同一垂直軸的上收斂圓錐給礦裝置，圓錐給礦裝置可以是一種從圓周切線方向向曲面腔給礦的裝置，用以均勻分布礦漿，強化旋流水力。
6.一種實現權利要求1所述重力選礦方法的重力選礦裝置，其特征在于采用固定的、下收斂曲面腔(7)，曲面腔(7)用于盛裝待選礦的礦漿(13)；水體(12)泵入旋流水力發(fā)生裝置(8)后，產生多層、多向旋流水力；待選礦石(11)進入礦斗(10)后，經礦斗配水裝置(14)配水，形成礦漿(13)，再經圓錐給礦裝置(9)切向均勻給礦，進入曲面腔內粗選區(qū)(16)；經粗選后，輕礦石進入掃選區(qū)(17)，形成尾礦(1)，經拋廢裝置(4)連續(xù)拋出，精礦或重礦石則進入精選區(qū)(15)；經過精選，精礦(2)從排精礦裝置(5)排出，排精礦裝置(5)可以是一塊具有中心圓孔(6)的圓環(huán)形平板，調整圓孔(6)的大小即可獲得需要的精礦產率，進而獲得最佳的拋廢率或回收率。
7.如權利要求6所述的一種重力選礦裝置，其特征在于所述的旋流水力發(fā)生裝置(8)可以是環(huán)繞曲面腔(7)垂直軸布置的多層水管組成，多層水管可以是由兩種以上不同出水半徑、兩種以上不同出水口徑、兩種以上不同出水噴射角及兩種以上水管層高度的水管群組成，用以提供多層旋流水力、背離重力方向的向上拋力和趨向曲面腔(7)邊緣的徑向推力。
8.如權利要求6或7所述的一種重力選礦裝置，其特征在于所述的旋流水力發(fā)生裝置(8)可以是從曲面腔(7)上部泵入水體(12)或礦漿(13)的結構。
9.如權利要求6或7所述的一種重力選礦裝置，其特征在于所述的旋流水力發(fā)生裝置(8)在環(huán)繞曲面腔(7)垂直軸切向泵入礦漿(13)的情況下，可以是一種下端出口為開口的圓筒體結構。
10.如權利要求6或7所述的一種重力選礦裝置，其特征在于所述的上收斂圓錐給礦裝置(9)可以是一種在底部圓周上等分設置兩塊以上切向擋板的結構，用以使礦漿從圓周切線方向向曲面腔(7)均勻給礦，并強化旋流水力。
全文摘要
一種重力選礦方法及裝置，采用從曲面腔邊緣周向連續(xù)拋廢、從曲面腔中心底部連續(xù)排出精礦的重力選礦方法，其特征在于在盛裝礦漿的下收斂曲面腔內中心位置設有旋流水力發(fā)生裝置，對礦漿提供多層旋流水力、背離重力方向的向上拋力和趨向曲面腔邊緣的徑向推力，使礦漿產生差速旋流、分層翻動、錯向或反向差速流動，使重礦石趨向曲面腔中心底部流動，使輕礦石趨向曲面腔邊緣流動，促進礦漿中的輕重礦石依密度差別產生高效分離；同時，集合給礦裝置、拋廢裝置、排精礦裝置、旋流水力發(fā)生裝置與曲面腔的組合作用，使曲面腔形成粗選區(qū)、精選區(qū)及掃選區(qū)，實現組合分選過程。
文檔編號B03B11/00GK1943867SQ200610032509
公開日2007年4月11日 申請日期2006年11月2日 優(yōu)先權日2006年11月2日
發(fā)明者曾興民 申請人:曾興民