專利名稱：同時(shí)利用重力、離心力和振動(dòng)力的選礦設(shè)備和選礦方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工業(yè)礦物選別技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種選礦設(shè)備和選礦方法。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及富礦資源的減少，滿足不了日益增長(zhǎng)的工業(yè) 需求，于是迫使開采選別儲(chǔ)量大的難選的貧礦資源(如鐵、金等礦物)。這就要求提供高效率 的選礦設(shè)備，以便從低含量的礦產(chǎn)資源中獲得優(yōu)質(zhì)的礦物資源。根據(jù)有用礦物與脈石礦物 比重的差別進(jìn)行選礦，稱作重選法。由于這種方法在擴(kuò)大礦產(chǎn)資源和綜合利用方面，具有十 分重要的作用；尤其是操作方便和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用低，以及耗能低，與浮力選礦相比大大減少 污染，已得到社會(huì)的高度重視。目前，我國(guó)主要采用的重力選礦機(jī)械有跳汰機(jī)、溜槽、搖床和螺旋選礦機(jī)。除跳汰 機(jī)外，這些選礦機(jī)都是在斜面中進(jìn)行選別物料，即工作一定時(shí)間后必須停止給礦，以回收停 留在槽面上的重物礦。為了克服這一弱點(diǎn)，先后研制了一系列由槽底連續(xù)接取重物的溜槽 選礦設(shè)備。如螺旋選礦機(jī)、尖端溜槽和圓錐選礦機(jī)等。但是無(wú)論如何改進(jìn)，利用斜面流進(jìn) 行選別的傳統(tǒng)式重力選礦機(jī)，仍存在很多弱點(diǎn)。單一的振動(dòng)選礦機(jī)、離心力選礦機(jī)，選別效 率比較低。申請(qǐng)?zhí)枮?8209020. 8的中國(guó)專利《立式離心選礦機(jī)》，盡管利用了重力和離心力 的組合，能連續(xù)作業(yè)，部分解決了上述問(wèn)題，但是也沒(méi)有跟振動(dòng)力結(jié)合起來(lái)，選礦效果尚需 提高，且結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。利用重力、離心力和振動(dòng)力組合在一起進(jìn)行選礦，還沒(méi)有進(jìn)行直接 嘗試或出現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提供一種同時(shí)利用重力、離心力和振 動(dòng)力的選礦設(shè)備和選礦方法，將重力、離心力和振動(dòng)力等自然運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行了組合運(yùn)用，實(shí) 現(xiàn)對(duì)礦物的連續(xù)分選。本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種同時(shí)利用重力、離心力和振動(dòng)力的選礦 設(shè)備，包括垂直設(shè)置的上錐筒和下錐筒，所述的上錐筒下方開口、上小下大，所述的下錐筒 上方開口 ；所述的上錐筒的上端中部有礦漿入口，上錐筒內(nèi)沿上錐筒的中軸線設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng) 軸，轉(zhuǎn)動(dòng)軸穿過(guò)礦漿入口與外部動(dòng)力裝置連接；上錐筒的上部設(shè)置有上尾礦管，其特征在 于所述的上錐筒固定在支架上，所述的下錐筒活動(dòng)連接在支架上，上錐筒的下部套裝在下 錐筒的上部?jī)?nèi)，上錐筒的外壁與下錐筒的內(nèi)壁之間留有間隙，下錐筒的上部分與上錐筒的 外形相適配，下錐筒的下部分為上大下小的斗形體；所述的轉(zhuǎn)動(dòng)軸的上端可轉(zhuǎn)動(dòng)的固定在 支架上，轉(zhuǎn)動(dòng)軸中部低于礦漿入口且高于上尾礦管入口的位置上固定有導(dǎo)流盤，轉(zhuǎn)動(dòng)軸的 下端固定有圓錐轉(zhuǎn)盤，圓錐轉(zhuǎn)盤邊緣與上錐筒內(nèi)壁之間留有間隙形成環(huán)形縫，所述的上錐 筒的上部設(shè)置有吸氣管，吸氣管位于上尾礦管的上部；所述的上尾礦管入口處的下端裝有 測(cè)漿傳感器；所述的下錐筒的內(nèi)部固定有振動(dòng)臺(tái)，振動(dòng)臺(tái)為下大上小的凸臺(tái)，振動(dòng)臺(tái)的中部 接有下尾礦管，振動(dòng)臺(tái)的外壁上設(shè)置有測(cè)料傳感器，振動(dòng)臺(tái)的外壁與下錐筒的內(nèi)壁之間形成“V”形環(huán)槽，環(huán)槽底部的下錐筒壁上接有精礦管，精礦管上有調(diào)節(jié)閥；所述的下錐筒的下 端固定有振動(dòng)接頭，振動(dòng)接頭與振動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。所述的導(dǎo)流盤的厚度由中心向四周逐漸變薄。所述的上尾礦管、吸氣管和下尾礦管上安裝有調(diào)節(jié)閥。所述的上尾礦管在上錐筒內(nèi)部的入口開口朝上。所述的吸氣管的出口與所述的上尾礦管相連通。所述的轉(zhuǎn)動(dòng)軸通過(guò)軸承座安裝在支架上。所述的下錐筒的上部外壁上固定有掛鉤，所述的支架上有橫梁，橫梁上有彈性吊 裝部件，所述的掛鉤與彈性吊裝部件連接，使下錐筒柔性連接在支架上。所述的振動(dòng)機(jī)構(gòu)包括凸輪，凸輪裝在凸輪軸上，凸輪軸連接電機(jī)，所述的振動(dòng)接頭 下端裝有滾子，滾子與所述的凸輪相接觸。所述的凸輪軸上設(shè)置有多個(gè)偏心距不等的凸輪。一種利用上述選礦設(shè)備的選礦方法
首先關(guān)閉所述的精礦管上的調(diào)節(jié)閥，然后在所述的下錐筒內(nèi)放入一定量的礦物或固體 物料在精礦管的入口處形成一定高度的礦床，并通過(guò)測(cè)料傳感器的監(jiān)測(cè)使礦床的高度不超 過(guò)測(cè)料傳感器，從而得到一個(gè)振動(dòng)基準(zhǔn)面；然后啟動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，將礦漿由沙泵壓入礦漿入 口，利用導(dǎo)流盤和轉(zhuǎn)動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)，將礦漿拋向?qū)Я鞅P的周邊；利用轉(zhuǎn)動(dòng)軸與圓錐轉(zhuǎn)盤的旋 轉(zhuǎn)，礦漿在選分區(qū)I形成螺旋形的回旋運(yùn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)動(dòng)軸附近形成低壓區(qū)，大部分流體和部分 較輕的尚未沉降的小顆粒級(jí)物料形成上升螺旋流進(jìn)入上尾礦管排出，礦漿中帶進(jìn)的空氣被 吸氣管抽出；礦漿在重力和離心力的雙重作用下，大顆粒和比重大的顆粒被拋向周邊并向 下沉降，并急速向環(huán)形縫集中，繼續(xù)沉降到由下錐筒的斗形體和振動(dòng)臺(tái)構(gòu)成的選分區(qū)II ；轉(zhuǎn) 動(dòng)軸開動(dòng)一段時(shí)間后，打開精礦管上的調(diào)節(jié)閥，并啟動(dòng)振動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)下錐筒不斷振動(dòng)，原先 放入的礦物或固體物料逐漸從精礦管內(nèi)排出，而新進(jìn)入的礦物在重力和振動(dòng)力的雙重作用 下，按其自身的比重排隊(duì)分層，比重大的礦物擠向振動(dòng)臺(tái)底層；比重小的礦物擠向振動(dòng)臺(tái)的 中間凸臺(tái)；由環(huán)形縫處流下來(lái)的礦漿也由振動(dòng)和圓錐轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)作用而向中心移動(dòng)，比重 小的物料和液流在振動(dòng)臺(tái)的中心區(qū)重新匯合，經(jīng)下尾礦管排出，而比重大的物料則沿著振 動(dòng)所形成的路線向振動(dòng)臺(tái)的底部移動(dòng)，最后通過(guò)精礦管排出。本發(fā)明的原理是
一、對(duì)引入離心力選別的分析
重力選礦的實(shí)踐證明，不同比重與粒度的顆粒，在重力場(chǎng)中的分選效果是不同的，礦物 粒度越小，選別效果就越低。為了解決這一矛盾，本設(shè)備采用了離心力，利用離心加速度代 替重力加速度，欲想達(dá)到分選的效果。由流體力學(xué)而知，一固體顆粒在離心力場(chǎng)的流體中運(yùn)行，所受離心力為
權(quán)利要求
1.一種同時(shí)利用重力、離心力和振動(dòng)力的選礦設(shè)備，包括垂直設(shè)置的上錐筒(4)和下 錐筒(10)，所述的上錐筒(4)下方開口、上小下大，所述的下錐筒(10)上方開口 ；所述的上 錐筒(4)的上端中部有礦漿入口(2)，上錐筒(4)內(nèi)沿上錐筒的中軸線設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)軸(1)，轉(zhuǎn) 動(dòng)軸(1)穿過(guò)礦漿入口(2)與外部動(dòng)力裝置連接；上錐筒(4)的上部設(shè)置有上尾礦管(6)，其 特征在于所述的上錐筒(4)固定在支架(17)上，所述的下錐筒(10)活動(dòng)連接在支架(17) 上，上錐筒(4)的下部套裝在下錐筒(10)的上部?jī)?nèi)，上錐筒(4)的外壁與下錐筒(10)的內(nèi) 壁之間留有間隙，下錐筒(10)的上部分與上錐筒(4)的外形相適配，下錐筒的下部分為上 大下小的斗形體；所述的轉(zhuǎn)動(dòng)軸(1)的上端可轉(zhuǎn)動(dòng)的固定在支架(17)上，轉(zhuǎn)動(dòng)軸(1)中部 低于礦漿入口( 2 )且高于上尾礦管(6 )入口的位置上固定有導(dǎo)流盤(3 )，轉(zhuǎn)動(dòng)軸(1)的下端 固定有圓錐轉(zhuǎn)盤(8)，圓錐轉(zhuǎn)盤(8)邊緣與上錐筒(4)內(nèi)壁之間留有間隙形成環(huán)形縫(15)， 所述的上錐筒(4)的上部設(shè)置有吸氣管(7)，吸氣管(7)位于上尾礦管(6)的上部；所述的 上尾礦管(6)入口處的下端裝有測(cè)漿傳感器(5);所述的下錐筒(10)的內(nèi)部固定有振動(dòng)臺(tái) (11)，振動(dòng)臺(tái)(11)為下大上小的凸臺(tái)，振動(dòng)臺(tái)(11)的中部接有下尾礦管(12)，振動(dòng)臺(tái)(11) 的外壁上設(shè)置有測(cè)料傳感器(11-1)，振動(dòng)臺(tái)(11)的外壁與下錐筒(10)的內(nèi)壁之間形成“V” 形環(huán)槽，環(huán)槽底部的下錐筒壁上接有精礦管(13)，精礦管(13)上有調(diào)節(jié)閥(19)；所述的下 錐筒(10)的下端固定有振動(dòng)接頭(14)，振動(dòng)接頭(14)與振動(dòng)機(jī)構(gòu)(16)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同時(shí)利用重力、離心力和振動(dòng)力的選礦設(shè)備，其特征在于所 述的導(dǎo)流盤(3)的厚度由中心向四周逐漸變薄。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同時(shí)利用重力、離心力和振動(dòng)力的選礦設(shè)備，其特征在于所 述的上尾礦管(6)、吸氣管(7)和下尾礦管(12)上安裝有調(diào)節(jié)閥(19)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同時(shí)利用重力、離心力和振動(dòng)力的選礦設(shè)備，其特征在于所 述的上尾礦管(6)在上錐筒(4)內(nèi)部的入口開口朝上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同時(shí)利用重力、離心力和振動(dòng)力的選礦設(shè)備，其特征在于所 述的吸氣管(7)的出口與所述的上尾礦管(6)相連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同時(shí)利用重力、離心力和振動(dòng)力的選礦設(shè)備，其特征在于所 述的轉(zhuǎn)動(dòng)軸(1)通過(guò)軸承座(18)安裝在支架(17)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同時(shí)利用重力、離心力和振動(dòng)力的選礦設(shè)備，其特征在于 所述的下錐筒(10)的上部外壁上固定有掛鉤(9)，所述的支架(17)上有橫梁(17-1),橫梁 (17-1)上有彈性吊裝部件(17-2)，所述的掛鉤(9)與彈性吊裝部件(17-2)連接，使下錐筒 (10)柔性連接在支架(17)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同時(shí)利用重力、離心力和振動(dòng)力的選礦設(shè)備，其特征在于所 述的振動(dòng)機(jī)構(gòu)(16)包括凸輪(16-1 )，凸輪裝在凸輪軸(16-2)上，凸輪軸連接電機(jī)(16-3)， 所述的振動(dòng)接頭(14)下端裝有滾子(14-1 )，滾子與所述的凸輪(16-1)相接觸。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的同時(shí)利用重力、離心力和振動(dòng)力的選礦設(shè)備，其特征在于所 述的凸輪軸(16-2)上設(shè)置有多個(gè)偏心距不等的凸輪(16-1)。
10.一種利用權(quán)利要求1所述的選礦設(shè)備的選礦方法，其特征在于首先關(guān)閉所述的精礦管(13)上的調(diào)節(jié)閥(19)，然后在所述的下錐筒(10)內(nèi)放入一 定量的礦物或固體物料在精礦管(13)的入口處形成一定高度的礦床，并通過(guò)測(cè)料傳感器 (11-1)的監(jiān)測(cè)使礦床的高度不超過(guò)測(cè)料傳感器(11-1)，從而得到一個(gè)振動(dòng)基準(zhǔn)面；然后啟動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸(1)旋轉(zhuǎn)，將礦漿由沙泵壓入礦漿入口(2)，利用導(dǎo)流盤(3)和轉(zhuǎn)動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)，將礦 漿拋向?qū)Я鞅P(3)的周邊；利用轉(zhuǎn)動(dòng)軸(1)與圓錐轉(zhuǎn)盤8的旋轉(zhuǎn)，礦漿在選分區(qū)I形成螺旋 形的回旋運(yùn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)動(dòng)軸(1)附近形成低壓區(qū)，大部分流體和部分較輕的尚未沉降的小顆粒 級(jí)物料形成上升螺旋流進(jìn)入上尾礦管(6)排出，礦漿中帶進(jìn)的空氣被吸氣管(7)抽出；礦漿 在重力和離心力的雙重作用下，大顆粒和比重大的顆粒被拋向周邊并向下沉降，并急速向 環(huán)形縫(15)集中，繼續(xù)沉降到由下錐筒(10)的斗形體和振動(dòng)臺(tái)(11)構(gòu)成的選分區(qū)II ；轉(zhuǎn)動(dòng) 軸(1)開動(dòng)一段時(shí)間后，打開精礦管(13)上的調(diào)節(jié)閥(19)，并啟動(dòng)振動(dòng)機(jī)構(gòu)(16)帶動(dòng)下錐 筒(10)不斷振動(dòng)，原先放入的礦物或固體物料逐漸從精礦管(13)內(nèi)排出，而新進(jìn)入的礦物 在重力和振動(dòng)力的雙重作用下，按其自身的比重排隊(duì)分層，比重大的礦物擠向振動(dòng)臺(tái)(11) 底層；比重小的礦物擠向振動(dòng)臺(tái)(11)的中間凸臺(tái)；由環(huán)形縫(15)處流下來(lái)的礦漿也由振動(dòng) 和圓錐轉(zhuǎn)盤(8)的旋轉(zhuǎn)作用而向中心移動(dòng)，比重小的物料和液流在振動(dòng)臺(tái)(11)的中心區(qū)重 新匯合，經(jīng)下尾礦管(12)排出，而比重大的物料則沿著振動(dòng)所形成的路線向振動(dòng)臺(tái)(11)的 底部移動(dòng)，最后通過(guò)精礦管(13)排出。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種同時(shí)利用重力、離心力和振動(dòng)力選礦設(shè)備和選礦方法，屬于工業(yè)礦物選別技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括垂直設(shè)置的上錐筒和下錐筒，上錐筒內(nèi)沿上錐筒的中軸線設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)軸，上錐筒固定在支架上，下錐筒活動(dòng)連接在支架上，上錐筒的下部套裝在下錐筒的上部?jī)?nèi)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸的上端可轉(zhuǎn)動(dòng)的固定在支架上，轉(zhuǎn)動(dòng)軸中部固定有導(dǎo)流盤，轉(zhuǎn)動(dòng)軸的下端固定有圓錐轉(zhuǎn)盤，圓錐轉(zhuǎn)盤邊緣與上錐筒內(nèi)壁之間留有間隙形成環(huán)形縫，所述的上錐筒的上部設(shè)置有吸氣管，上尾礦管入口處裝有測(cè)漿傳感器；下錐筒的內(nèi)部固定有振動(dòng)臺(tái)，振動(dòng)臺(tái)上設(shè)置有測(cè)料傳感器，下錐筒壁上接有精礦管；下錐筒的下端固定有振動(dòng)接頭，振動(dòng)接頭與振動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。
文檔編號(hào)B03B7/00GK102091669SQ20101059262
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月17日
發(fā)明者于殿寶 申請(qǐng)人:徐州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院