专利名称：一种水力选矿方法、装置及用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种重力选矿方法和装置，尤其是依靠水力完成选矿过程的水力选矿方法和装置。本发明还涉及一种水力选矿方法和装置的用途。
背景技术：
重力选矿的基本方法是，利用矿石密度差来选别轻矿石与重矿石。它包括富集和分离两个基本过程。
依靠水力完成重力选矿过程的装置或方法，属于重力选矿技术中的常用装置或方法。
目前，公知的水力选矿装置或方法有淘金盆、螺旋溜槽、圆锥选矿机等。
上述水力选矿装置的共性特征是具有一个起分选作用的曲面(包括球面、抛物面、圆锥面)，依靠水力完成富集与分离过程。
上述水力选矿装置的个性特征是分离轻重矿石的方法不同。
淘金盆有一个球缺形或抛物面形曲面。通过晃动盆体，使轻重矿石形成上轻下重分层。实现轻重矿石分离的方法是轻矿石从盆体周边间断抛出盆外，重矿石留在盆腔中。分离为间断抛废(抛轻矿石)、间断排出精矿过程。
螺旋溜槽有一个立体抛物面曲面。矿浆流过该曲面后，重矿石趋向垂直轴富集，轻矿石背向垂直轴富集，在同一个出矿口形成一条由里到外、由重到轻的矿带。实现轻重矿石分离的方法是在出矿口矿带适当位置按垂直方向截矿分流，以分别获得精矿与尾矿。分离为连续抛废、连续排出精矿过程。
圆锥选矿机有一个下收敛圆锥面曲面。矿浆流过该曲面后，轻重矿石形成上轻下重分层。实现轻重矿石分离的方法是在该曲面底部设置具有同一垂直轴的一个中心管出矿口和一个环形切口出矿口，矿浆底层的重矿石经环形切口流出，矿浆上层的轻矿石跃过环形切口经中心管流出。分离为连续抛废、连续排出精矿过程。
由于采取的分离方法不同，在抛废率与处理量上差别较大。淘金盆抛废率高，处理量小。螺旋溜槽与圆锥选矿机处理量大，抛废率低。因此，很有必要对现有的水力选矿装置或方法加以改进。
发明内容
本发明的目的在于针对现有水力选矿装置或方法的不足，提供一种抛废率高、处理量大的水力选矿方法。
本发明的另一目的在于提供一种上述方法的实施装置。
本发明的另一目的在于提供上述方法和装置的用途。
本发明所采取的技术方案是采用淘金盆式的水力选矿方法，其特点在于用于盛装矿浆的下收敛曲面腔为固定装置，选矿是通过旋流水力模拟手工淘金盆选矿方法完成的。在下收敛曲面腔内设有旋流水力发生装置，曲面腔内的矿浆靠旋流水力发生装置形成旋流；同时，在曲面腔内还设有使旋流矿浆产生类似手工淘金盆选矿晃荡的晃荡装置，晃荡装置使旋流矿浆产生规律性晃荡。矿浆经旋流与晃荡的组合作用，强化了轻重矿石分层重矿石沉入矿浆底层，轻矿石进入矿浆上层。此外，在曲面腔内又设有抛废装置，上层矿浆经抛废装置连续排出，底层矿浆中的重矿石含量不断增大。在曲面腔的底部区域还设有用于排放精矿的排出装置，当曲面腔内重矿石达到一定含量或厚度后，排出装置开启，精矿将由排出装置排出。
本发明方法的一个具体结构是采用下收敛的曲面腔，曲面腔内盛装有待选的矿浆，曲面腔为固定的装置；在曲面腔上设有旋流水力发生装置，旋流水力发生装置可以是沿曲面腔环形布置水管构成，旋流水力载体可以是矿浆或水体，旋流水力载体是沿曲面腔切线进入，用于连续提供旋流水力，使矿浆产生旋流；在曲面腔内还设有用于使旋流矿浆产生规律性晃荡的晃荡装置，晃荡装置可以是由在曲面腔内设置的阻尼装置构成，阻尼装置可以是曲面腔内插入式圆形管；旋流矿浆在晃荡装置的作用下，将在曲面腔内产生规律性晃荡，使轻重矿石分层重矿石沉入矿浆底层，轻矿石进入矿浆上层；在曲面腔内又设有抛废装置，抛废装置可以是在下收敛曲面腔正底部区域设置一个具有一定高度的插入式圆形管，插入式圆形管的上端口位于曲面腔内上层轻矿石矿浆层，上层轻矿石矿浆经插入式圆形管抛废装置连续排出；在曲面腔正底部区域中心位置设置有精矿排出装置，排出装置可以是在曲面腔正底部区域中心位置设置一个具有同一垂直轴的由阀门控制的连通式圆形管，用于间断排出精矿。在曲面腔上部还可以设置一个具有同一垂直轴的上收敛圆锥体，用于连续给入矿浆。
本发明的工作原理是在环形布置水管提供的旋流水力推动下，矿浆在下收敛曲面腔内形成旋流。由于插入式圆形管的阻尼作用，使旋流矿浆产生规律性晃荡。旋流与晃荡的组合作用，强化了轻重矿石分层重矿石沉入矿浆底层，轻矿石进入矿浆上层。上层矿浆经插入式圆形管连续排出，底层矿浆中的重矿石含量不断增大。当重矿石达到一定含量或厚度后，阀门开启，连通式圆形管排出精矿。由此实现选矿过程。
按照上述方法制作的水力选矿装置，可以用于多种矿石选矿，主要应用于低品位砂锡矿选矿和砂金矿选矿。
本发明采取固定曲面腔，靠旋流水力推动矿浆，形成旋流，并通过阻尼使旋流矿浆产生规律性晃荡，形成了类似手工淘金盆选矿的效果，但这种方法使得手工淘金盆选矿方法变成了一种机械化作业的方法与设备，其效果和效率都有很大的提高，特点是快速连续抛废，处理量大，结构简单。
图1为本发明结构示意图。
图中1、上收敛圆锥体2、旋流水力发生装置3、下收敛曲面腔4、环形布置水管5、晃荡装置6、阻尼装置7、插入式圆形管8、抛废装置9、插入式圆形管10、上端口 11、排出装置 12、阀门13、连通式圆形管 14、定位装置 15、环形挡板具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的描述，但本发明的保护范围并不局限于实施例所描述的范围。
从附图可以看出，本发明是一种水力选矿装置，采用淘金盆式的水力选矿方法，其特点在于用于盛装矿浆的下收敛曲面腔为固定装置，选矿是通过旋流水力模拟手工淘金盆选矿方法完成的。在下收敛曲面腔内设有旋流水力发生装置，曲面腔内的矿浆靠旋流水力发生装置形成旋流；同时，在曲面腔内还设有使旋流矿浆产生类似手工淘金盆选矿晃荡的晃荡装置，晃荡装置使旋流矿浆产生规律性晃荡，矿浆经旋流与晃荡的组合作用，强化了轻重矿石分层重矿石沉入矿浆底层，轻矿石进入矿浆上层。此外，在曲面腔内的中心部位又设有抛废装置，上层矿浆经抛废装置连续排出，底层矿浆中的重矿石含量不断增大。在曲面腔的底部区域还设有用于排放精矿的排出装置，当曲面腔内重矿石达到一定含量或厚度后，排出装置开启，精矿将由排出装置排出。
实施例一如附图所示的水力选矿装置，采用固定的、下收敛曲面腔3，曲面腔3用于盛装待选矿的矿浆；采用水体作为旋流水力载体；采用上收敛圆锥体1连续给入矿浆。在曲面腔3上设有旋流水力发生装置2，旋流水力发生装置2是沿曲面腔环形布置、具有数个切向出水孔的环形布水管4构成。旋流水力发生装置2的水流是沿曲面腔3切线进入的旋流水，用于连续提供旋流水力，使矿浆在旋流水力推动下产生旋流。为了保证水体旋流效果，在旋流水力发生装置2与上收敛圆锥体1之间位置设有环形挡板15；在曲面腔3的内面还设有用于使旋流矿浆产生规律性晃荡的晃荡装置5，晃荡装置5是由在曲面腔内设置的阻尼装置6构成的，阻尼装置6可以是曲面腔内插入式圆形管7。旋流矿浆在晃荡装置5的作用下，将在曲面腔内产生规律性晃荡，使轻重矿石分层重矿石沉入矿浆底层，轻矿石进入矿浆上层；在曲面腔3内又设有抛废装置8，抛废装置8可以是在下收敛曲面腔正底部区域设置一个具有一定高度的插入式圆形管9，插入式圆形管9的上端口10位于曲面腔内上层轻矿石矿浆层，上层轻矿石矿浆经插入式圆形管9抛废装置连续排出；抛废装置8与晃荡装置5可以合并为同一装置。在曲面腔3正底部区域中心位置设置有精矿排出装置11，排出装置11是在曲面腔3正底部区域中心位置设置一个具有同一垂直轴的由阀门12控制的连通式圆形管13，用于间断排出精矿。设置于曲面腔3上方具有同一垂直轴的上收敛圆锥体1，用于连续给入矿浆。上收敛圆锥体1可以通过定位装置14调整并予以固定于曲面腔3之上。
工作原理如下矿浆从上收敛圆锥体1给入，具有数个切向出水孔的环形布水管4提供旋流水力，推动矿浆在下收敛曲面腔3中形成旋流并产生晃荡。
在重力作用下，矿浆沿下收敛曲面腔3向正底部区域流动，重矿石趋向沉入矿浆底层。矿浆底层矿石受下收敛曲面腔3的表面摩擦力和上层矿石重力作用，与上层矿石形成差速流动，强化了重矿石在底层矿浆中的富集。
在旋流水力作用下，矿浆沿下收敛曲面腔3作螺旋流动。这种螺旋流动方向与重力作用方向错向，增强了水力对矿层的翻动，有利于重矿石沉入矿浆底层，轻矿石进入矿浆上层。
插入式圆形管7的阻尼作用，使旋流矿浆产生规律性晃荡，从而使矿层产生松动，进一步强化分选效应。
因此，矿浆进入下收敛曲面腔3后，在其正底部区域，形成下重上轻的矿层结构。
调整插入式圆形管9在下收敛曲面腔3中的高度和阀门12的开关周期，即可获得最佳抛废率。于是，轻矿石经圆形管9连续排出，重矿石经圆形管13间断排出。由此实现分选过程。
按照上述方法制作的水力选矿机，可以用于多种选矿，主要应用于1、用于低品位砂锡矿选矿水力选矿机由粗选段与精选段组成。粗选段与精选段均为本发明结构。
0.1％含锡品位的海滨砂锡矿，采用砂泵泵入有隔粗筛网的矿浆槽。隔粗后的矿浆自流入水力选矿机粗选段给矿圆锥，给入该段分选曲面。在该段环形布水管切向给入的旋流清水推动下，矿浆被稀释并产生旋流与晃荡，完成分选。插入式尾矿管的高度设置，使其无法吸入底层矿浆。当底层矿浆锡石品位达到10％以上含量时，精矿管阀门开启数分钟。这时，分选继续进行，粗选锡精矿从精矿管排出，进入精选段给矿圆锥。在精选段完成精选后，获得70％品位的锡精矿。
2、用于砂金矿选矿水力选矿机由粗选段与精选段组成。粗选段与精选段均为本发明结构。
砂金矿的含金品位0.2克/吨。原矿采用链斗式挖砂机从海底或河底挖上来。经隔粗筛网去除粗砾石后，进入矿浆槽，流入水力选矿机粗选段。经过24小时连续选矿，砂金富集到1％品位。这时，开启精矿管阀门数分钟，将砂金精矿排入精选段进行精选，获得品位80％左右的砂金。
本发明水力选矿机的显著特点是1、抛废率高，并且是一次性完成抛废；2、处理量大，直径2米的两段式水力选矿机处理量为100吨/日；3、选矿流程短，制造成本低，运行费用低；4、选矿自动化，操作简单；5、结构简单，维修简便；6、总机重量轻，拆装方便，便利移动作业。
权利要求
1.一种水力选矿方法，采用淘金盆式的水力选矿方法，其特征在于用于盛装矿浆的下收敛曲面腔为固定装置，选矿是通过旋流水力模拟手工淘金盆选矿方法完成的。
2.如权利要求1所述的一种水力选矿方法，其特征在于所述的方法是采用下收敛的曲面腔，曲面腔内盛装有待选的矿浆，曲面腔为固定的装置；在曲面腔内设有旋流水力发生装置，曲面腔内的矿浆靠旋流水力发生装置产生旋流；同时，在曲面腔内还设有使旋流矿浆产生类似手工淘金盆选矿晃荡的晃荡装置，晃荡装置使旋流矿浆产生规律性晃荡；在曲面腔内又设有抛废装置，上层矿浆经抛废装置连续排出；在曲面腔的底部区域还设有用于排放精矿的排出装置，当曲面腔内重矿石达到一定含量或厚度后，排出装置开启，精矿将由排出装置排出。
3.如权利要求1所述的一种水力选矿装置，其特征在于采用固定的下收敛曲面腔(3)，曲面腔(3)用于盛装待选矿的矿浆；在曲面腔(3)上设有旋流水力发生装置(2)，旋流水力发生装置(2)是沿曲面腔切线方向提供旋流水力，使矿浆在旋流水力推动下产生旋流；在曲面腔(3)的内面还设有用于使旋流矿浆产生规律性晃荡的晃荡装置(5)；在曲面腔(3)内又设有抛废装置(8)，上层轻矿石矿浆经抛废装置(8)连续排出；在曲面腔正底部区域中心位置设有精矿排出装置(11)。
4.如权利要求3所述的一种水力选矿装置，其特征在于所述的旋流水力发生装置(2)可以是沿曲面腔环形布置水管(4)构成，其旋流水力载体可以是矿浆或水体；所述的晃荡装置(5)可以是由在曲面腔内设置的插入式圆形管阻尼装置(6)构成；所述的抛废装置(8)可以是在下收敛曲面腔底部区域设置一个插入式圆形管(9)；所述的排出装置(11)可以是在曲面腔正底部区域中心位置设置一个具有同一垂直轴的连通式圆形管(13)。
5.如权利要求3或4所述的一种水力选矿装置，其特征在于所述的环形布置水管(4)是具有多个切向出水孔的环形布水管。
6.如权利要求3或4所述的一种水力选矿装置，其特征在于所述的阻尼装置(6)是在下收敛曲面腔(3)底部区域设置插入式圆形管(7)。
7.如权利要求3或4所述的一种水力选矿装置，其特征在于所述的排出装置(11)的连通式圆形管(13)上有阀门(12)，排出装置(11)是由阀门(12)控制的。
8.如权利要求3所述的一种水力选矿装置，其特征在于在曲面腔(3)上部还可以设置一个具有同一垂直轴的上收敛、用于连续给入矿浆的圆锥体(1)。
9.如权利要求1或3所述的一种水力选矿方法和装置的用途，其特征在于所述的水力选矿方法和装置主要可应用于低品位砂锡矿选矿和用于砂金矿选矿。
全文摘要
一种水力选矿方法、装置及用途，采用淘金盆式的水力选矿方法，其特点在于用于盛装矿浆的曲面腔为固定装置，选矿是通过旋流水力模拟手工淘金盆选矿方法完成的。在曲面腔内设有旋流水力发生装置，曲面腔内的矿浆靠旋流水力发生装置产生旋流；同时，在曲面腔内还设有使旋流矿浆产生晃荡的晃荡装置，晃荡装置使旋流矿浆产生规律性晃荡，矿浆经旋流与晃荡的组合作用，重矿石沉入矿浆底层，轻矿石进入矿浆上层。此外，在曲面腔内又设有抛废装置，上层矿浆经抛废装置连续排出。在曲面腔的底部区域还设有用于排放精矿的排出装置，当曲面腔内重矿石达到一定含量或厚度后，排出装置开启，精矿将由排出装置排出。
文档编号B03B5/34GK1757435SQ20051003234
公开日2006年4月12日 申请日期2005年11月7日 优先权日2005年11月7日
发明者曾兴民 申请人:曾兴民