本发明涉及选矿技术领域，具体涉及一种跳汰除石系统及其除石方法。
背景技术：
跳汰机是指实现跳汰过程的设备。物料主要在垂直升降的变速介质流中，按密度差异进行分选的过程。物料在粒度和形状上的差异，对选矿结果有一定的影响。跳汰时所用的介质可以是水，也可以是空气。以水作为分选介质时，称为水力跳汰；以空气作为分选介质时，称为风力跳汰。
传统的跳汰除石系统包括机械传动机构和罗茨风机，其中，机械传动机构的结构复杂，运行不稳定，故障率较高，设备检修频率较高，导致跳汰除石系统的利用率较低；而且机械传动机构在运行过程中消耗大量的罗茨风机提供的低压风能才能实现跳汰工作，能耗较大，生产企业运行成本高，同时降低了生产企业的利润。另外，罗茨风机本身制造成本高，增加了企业的购买费用；而且运行时噪音较大，工作环境恶劣。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种跳汰除石系统及其除石方法，用以解决现有跳汰除石系统结构复杂，制造成本高，而且能耗较高，工作环境恶劣的问题。
为实现上述目的，本发明的技术方案为提供一种跳汰除石系统，所述跳汰除石系统包括水泵、蓄能器和除石机体，所述水泵的出口与所述蓄能器的入口连通；在所述除石机体内横向设置有筛网，在所述筛网的下方设置有隔舱板，所述隔舱板将所述除石机体内位于所述筛网下方的空间隔离成为隔离舱室和小舱室，而且所述隔离舱室环绕所述小舱室设置；在所述隔舱板上设置有内置控制阀，所述内置控制阀用于控制所述隔离舱室与所述小舱室之间的通断；
所述蓄能器的出口与所述隔离舱室连通，并在所述蓄能器与所述隔离舱室之间设置外置控制阀，用于控制所述蓄能器与所述隔离舱室的通断；
在所述除石机体的底部设置有除石机砂石出料口，所述跳汰除石系统还包括砂石排出管，所述砂石排出管的入口与所述筛网的上方连通，所述砂石排出管的出口与所述除石机砂石出料口连通；
在所述除石机体的侧壁且位于所述筛网的上表面设置有物料出料口，且所述物料出料口高于所述砂石排出管的入口。
其中，所述跳汰除石系统包括多个所述小舱室，而且所述多个小舱室沿所述除石机体的周向排列设置，在每一所述小舱室与所述隔离舱室之间均设置所述内置控制阀。
其中，所述内置控制阀和所述外置控制阀均为数控阀门。
优选地，在所述筛网与所述除石机体的侧壁之间设置有第一凹部，所述第一凹部的底部低于所述筛网的上表面，所述砂石排出管的入口设置于所述第一凹部的底部。
其中，所述跳汰除石系统还包括气动排料装置，所述气动排料装置设置在所述砂石排出管的入口位置，用于将沉降在所述筛网上表面的砂石移动至所述砂石排出管的入口。
其中，所述跳汰除石系统还包括床层检测装置，所述床层检测装置固定于所述除石机体的顶部，且所述床层检测装置的测量端向下延伸至所述筛网的上表面；
所述床层检测装置将其检测到的检测信号传输至所述气动排料装置的控制端，当所述床层检测装置检测到所述筛网上表面的砂石的厚度达到启动预设值时向所述气动排料装置发送运行指令，所述气动排料装置收到所述运行指令后运行；当所述床层检测装置检测到所述筛网上表面的砂石的厚度达到停止预设值时向所述气动排料装置发送停止运行指令，所述气动排料装置收到所述运行指令后停止运行。
其中，所述跳汰除石系统还包括给料机，所述给料机设置在所述除石机体的顶端，用于向所述除石机体内加入被处理的物料。
其中，所述跳汰除石系统还包括脱水斗式提升机，所述脱水斗式提升机用于将所述除石机体排出的砂石脱水。
另外，本发明还提供一种跳汰除石方法，所述跳汰除石方法采用本发明提供的所述跳汰除石系统清除物料中的砂石，所述跳汰除石方法包括以下步骤：
步骤s1，在储能器和隔离舱室之间的外置控制阀处于关闭状态时启动水泵，使液态介质进入所述蓄能器，并增压蓄能；
步骤s2，打开所述外置控制阀，并确保设置在所述隔离舱室与所述小舱室之间的内置控制阀关闭；
步骤s3，所述液态介质在所述隔离舱室内蓄能后，关闭所述外置控制阀；
步骤s4，打开所述内置控制阀，所述液态介质被挤压进入所述小舱室；
步骤s5，关闭所述内置控制阀，至此完成一个跳汰周期。
优选地，通过控制所述外置控制阀和内置控制阀的开合频率和开合时间来控制所述跳汰周期。
本发明具有如下优点：
本发明提供的跳汰除石系统包括水泵、蓄能器、隔离舱室、小舱室，并在蓄能器与隔离舱室之间设置外置控制阀，在隔离舱室和小舱室之间设置内置控制阀，利用水泵为蓄能器中的液态介质蓄能，通过控制外置控制阀和内置控制阀的通断实现跳汰，简化了跳汰除石系统的结构，降低了故障率，提高了设备使用效率和运行稳定性。而且，利用液态介质传递能量，降低了能耗，显著降低了为水泵运行所需的能量，从而降低了为水泵提供能量的电机的功率，降低了生产成本，增加了收益。另外，由于不使用罗茨风机，降低了噪音，改善了工作环境；不再使用风箱、风包等附属部件，降低了跳汰除石系统的制造成本，为企业增加了效益。
附图说明
图1为本发明实施例提供跳汰除石系统的结构示意图(沿图3a-a线的视图)；
图2为本发明实施例提供跳汰除石系统的结构示意图(从图1的右侧观察，即跳汰除石系统的右视图)；
图3为本发明实施例提供跳汰除石系统的结构示意图(从图1的左侧观察，即跳汰除石系统的左视图)；
图4为本发明实施例提供跳汰除石系统中床层检测装置的机构示意图；
图5为本发明实施例提供跳汰除石系统中脱水斗式提升机的机构示意图；
图6为图5中i位置处的局部放大图；
图7为本发明实施例提供跳汰除石方法的流程图。
附图标号：
1-水泵，2-蓄能器，3-除石机体，31-隔舱板，32-隔离舱室，33-小舱室，34-除石机砂石出料口，35-物料出料口，36-第一凹部，37-第二凹部，4-筛网，5-内置控制阀，6-外置控制阀，7-砂石排出管，8-气动排料装置，9-床层检测装置，91-检测装置固定杆，92-检测装置固定架，93-检测装置滑动套，94-漂浮，95-角位移传感器，96-传感器连杆，97-传感器罩，10-脱水斗式提升机，11-给料机，101-提升管，102-提升机入口，103-提升机排出口，104-提升机电机，105-提升机转盘，106-链条，107-脱水斗，108-脱水孔，109-排污口。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
本实施例提供一种跳汰除石系统。如图1-3所示，跳汰除石系统包括水泵1、蓄能器2和除石机体3，水泵1由电机驱动，水泵1的出口与蓄能器2的入口通过管路连通，蓄能器2的出口与除石机体3通过管路连通。
在除石机3体内横向设置有筛网4，在筛网4的下方设置有隔舱板31，隔舱板31将除石机体3内且位于筛网4下方的空间隔离成为隔离舱室32和小舱室33，而且隔离舱室32环绕小舱室33设置；在隔舱板32上设置有内置控制阀5，内置控制阀5用于控制隔离舱室32与小舱室33之间的通断，当内置控制阀5关闭时，控制隔离舱室32和小舱室33隔离；当内置控制阀5打开时，控制隔离舱室32和小舱室33连通。在蓄能器2与隔离舱室之间设置外置控制阀6，用于控制蓄能器2与隔离舱室32的通断。
作为本实施例的一个优选实施例，跳汰除石系统包括多个小舱室33，而且多个小舱室33沿除石机体3的周向排列设置，在每一小舱室33与隔离舱室32之间均设置内置控制阀5。跳汰除石系统设置多个小舱室33可以增加跳汰的幅度，使砂石更易沉淀在筛网4的上表面，从而提高跳汰除石系统的除石效率。
在本实施例中，内置控制阀5和外置控制阀6采用但不限于数控阀门，如数控气动阀门或数控电动阀门。
另外，跳汰除石系统还包括砂石排出管7，砂石排出管7的入口71与筛网4的上方连通，砂石排出管7的出口与除石机砂石出料口34连通，除石机砂石出料口34设置在除石机体3的底部。具体地，在隔舱板31的下方设置第二凹部37，第二凹部37与隔舱板31连通，第二凹部37的底部为除石机砂石出料口34。
在除石机体3的侧壁且位于筛网的上方设置有物料出料口35，而且，物料出料口35高于砂石排出管7的入口。
作为本实施例的一个优选实施例，在筛网4与除石机体3的侧壁之间设置有第一凹部36，第一凹部36的底部低于筛网4的上表面，砂石排出管7的入口设置于第一凹部36的底部，从而使被分离的砂石更容易地进入砂石排出管7的入口，有利于将砂石排出除石机体3。
实施例2
本实施例提供一种跳汰除石系统。如图1-3所示，跳汰除石系统包括水泵1、蓄能器2、除石机体3和气动排料装置8，水泵1由电机驱动，水泵1的出口与蓄能器2的入口通过管路连通，蓄能器2的出口与除石机体3通过管路连通。
在除石机3体内横向设置有筛网4，在筛网4的下方设置有隔舱板31，隔舱板31将除石机体3内且位于筛网4下方的空间隔离成为隔离舱室32和小舱室33，而且隔离舱室32环绕小舱室33设置；在隔舱板32上设置有内置控制阀5，内置控制阀5用于控制隔离舱室32与小舱室33之间的通断，当内置控制阀5关闭时，控制隔离舱室32和小舱室33隔离；当内置控制阀5打开时，控制隔离舱室32和小舱室33连通。在蓄能器2与隔离舱室之间设置外置控制阀6，用于控制蓄能器2与隔离舱室32的通断。
作为本实施例的一个优选实施例，跳汰除石系统包括多个小舱室33，而且多个小舱室33沿除石机体3的周向排列设置，在每一小舱室33与隔离舱室32之间均设置内置控制阀5。跳汰除石系统设置多个小舱室33可以增加跳汰的幅度，使砂石更易沉淀在筛网4的上表面，从而提高跳汰除石系统的除石效率。
在本实施例中，内置控制阀5和外置控制阀6采用但不限于数控阀门，如数控气动阀门或数控电动阀门。
另外，跳汰除石系统还包括砂石排出管7，砂石排出管7的入口71与筛网4的上方连通，砂石排出管7的出口与除石机砂石出料口34连通，除石机砂石出料口34设置在除石机体3的底部。
在除石机体3的侧壁且位于筛网的上方设置有物料出料口35，而且，物料出料口35高于砂石排出管7的入口。
作为本实施例的一个优选实施例，在筛网4与除石机体3的侧壁之间设置有第一凹部36，第一凹部36的底部低于筛网4的上表面，砂石排出管7的入口设置于第一凹部36的底部，从而使被分离的砂石更容易地进入砂石排出管7的入口，有利于将砂石排出除石机体3。
气动排料装置8设置在砂石排出管7的入口位置，用于将沉降在筛网4上表面的砂石移动至砂石排出管7的入口。气动排料装置8可以加快砂石的排料速度，以提高跳汰除石系统的除石效率。
作为本实施例的一个优选实施例，跳汰除石系统还包括床层检测装置9，床层检测装置9固定于除石机体3的顶部，且床层检测装置9的测量端向下延伸至筛网4的上表面。
如图4所示，床层检测装置9包括检测装置固定杆91、检测装置固定架92、检测装置滑动套93、漂浮94、角位移传感器95和传感器连杆96，检测装置固定架92固定于除石机体3的顶面，检测装置固定杆91固定于检测装置固定架92，而且检测装置固定杆91的底端伸入除石机体3内，检测装置固定杆91的顶端伸出除石机体3的外侧。在检测装置固定杆91的外侧套设有检测装置滑动套93，检测装置滑动套93沿检测装置固定杆91滑动。漂浮94固定于检测装置滑动套93的底端，浮漂94随沉淀在筛网4表面的砂石的厚度增加而上浮，进而推动检测装置滑动套93上移。角位移传感器95和传感器连杆96固定在检测装置固定架92上，且传感器连杆96的一端与角位移传感器95的移动部固定连接，传感器连杆96的另一端与检测装置滑动套93连接，当检测装置滑动套93移动时，检测装置滑动套93会带动传感器连杆96以角位移传感器95的移动部为轴心转动，角位移传感器95可以监测移动部转动角度，从而获得筛网4表面的砂石的厚度。床层检测装置9还包括传感器罩97，传感器罩97固定在检测装置固定架92上，角位移传感器95设置在传感器罩97内。
床层检测装置9将其检测到的检测信号传输至气动排料装置8的控制端，当床层检测装置9检测到筛网4上表面的砂石的厚度达到启动预设值时，向气动排料装置8发送运行指令，气动排料装置8收到运行指令后运行，以将砂石推向砂石排出管7的入口，砂石经砂石排出管7的出口排出至除石机砂石出料口34。当床层检测装置9检测到筛网4上表面的砂石的厚度达到停止预设值时，向气动排料装置8发送停止运行指令，气动排料装置8收到运行指令后停止运行。
跳汰除石系统还包括脱水斗式提升机10，脱水斗式提升机用于将除石机体排出的砂石脱水。脱水斗式提升机可以采用目前市场上出售的脱水斗提升机，也可以采用本实施例提供的脱水斗提升机。
如图5和图6所示，脱水斗式提升机包括提升管101、提升机入口102、提升机排出口103、提升机电机104、提升机转盘105和脱水斗107，提升机入口102设置在提升管101的底端，而且，提升机入口102与除石机砂石出料口34连通，提升机排出口103和提升机转盘105设置在提升管101的顶端，提升机转盘105的转轴与提升机电机104的输出轴连接，提升机转盘105与提升机链条106匹配，脱水斗107间隔设置在提升机链条106上。在提升机电机104的驱动下，提升机转盘105旋转，提升机链条106随提升机转盘105转动，使脱水斗107在提升机入口102和提升机排出口103之间循环运动，并使脱水斗107在提升机入口102提升砂石，在提升机排出口103排出砂石。优选地，在脱水斗107上设置脱水孔108，当脱水斗107携带砂石从提升机入口102至提升机排出口103运动时，砂石中的水分从脱水孔108排出，从而使砂石脱水，脱水后的砂石从提升机排出口103排出。
另外，在脱水斗式提升机10的底部设置有排污口109，排污口109用于将砂石中分离出的污水排出脱水斗式提升机10。
在本实施例的另一实施例中，跳汰除石系统还包括给料机11，给料机11设置在除石机体3的顶端，用于向除石机体3内加入被处理的物料。给料机可以采用市场上出售的给料机，只要能将被处理的物料加入除石机体3即可，但优选采用能够将被处理的物料均匀地加入除石机体3的给料机。
实施例1、实施例2及其变型实施例提供的跳汰除石系统包括水泵、蓄能器、隔离舱室、小舱室，并在蓄能器与隔离舱室之间设置外置控制阀，在隔离舱室和小舱室之间设置内置控制阀，利用水泵为蓄能器中的液态介质蓄能，通过控制外置控制阀和内置控制阀的通断实现跳汰，简化了跳汰除石系统的结构，降低了故障率，提高了系统使用效率和运行稳定性。而且，利用液态介质传递能量，降低了能耗，显著降低了为水泵运行所需的能量，从而降低了为水泵提供能量的电机的功率，降低了生产成本，增加了收益。另外，由于不使用罗茨风机，降低了噪音，改善了工作环境；不再使用风箱、风包等附属部件，降低了跳汰除石系统的制造成本，为企业增加了效益。
实施例3
本实施例提供一种跳汰除石方法，该方法采用实施例1、实施例2及其变型实施例提供的跳汰除石装置。如图7所示，跳汰除石方法包括以下步骤：
步骤s1，在储能器和隔离舱室之间的外置控制阀处于关闭状态时启动水泵，使液态介质进入蓄能器，并增压蓄能。
水泵1将液态介质(如水或其它液体)泵入蓄能器2，并持续增加蓄能器2内的压力，以将能量储存在储能器2内。
在步骤s1之前或同时，将待处理的物料加入除石机体3内。
步骤s2，打开外置控制阀，并确保设置在隔离舱室与小舱室之间的内置控制阀关闭。
打开外置控制阀6，储能器2内的液态介质挤压进入除石机体3内的隔离舱室32，物料收到液态介质的第一次冲击；水泵1持续运行，增加隔离舱室32内的压力，以将能量储存在隔离舱室32内。
步骤s3，液态介质在隔离舱室内蓄能后，关闭外置控制阀。
当隔离舱室32内的压力达到预设值时，关闭外置控制阀6。
步骤s4，打开内置控制阀，液态介质被挤压进入小舱室。
打开内置控制阀5，液态介质被挤压进入小舱室33，物料受到液态介质的第二次冲击，在冲击过程中，尺寸较大的砂石逐渐沉淀在筛网4的上表面，较细的砂石沉淀到除石机体3的底端，并在砂石排出管7聚集。
步骤s5，关闭内置控制阀，至此完成一个跳汰周期。
反复循环步骤s1至步骤s5，经过反复多次跳汰，使物料跳汰分层，沉降过程中，比重较大的砂石沉降变速快沉到最底部筛网上面，根据砂石比重大小以此类推堆积于筛网表面上。物料中的砂石逐渐在筛网4的上表面沉淀，当砂石厚度达到预设的厚度时，启动气动排料装置，使砂石从砂石排出管7排出至除石机砂石出料口34。排出的砂石经脱水斗式提升机10脱水后运往指定位置，分选后的物料从物料出料口35排出除石机体3。
在本实施例提供的跳汰除石方法中，可以通过控制外置控制阀6和内置控制阀5的开合频率和开合时间来控制跳汰周期。
本实施例提供的跳汰除石方法通过液态介质蓄能并实现跳汰，降低了跳汰除石系统的故障率，提高了系统使用效率和运行稳定性。而且，利用液态介质传递能量，降低了能耗，显著降低了为水泵运行所需的能量，从而降低了为水泵提供能量的电机的功率，降低了生产成本，增加了收益。另外，由于采用液态介质蓄能，降低了噪音，改善了工作环境；不再使用风箱、风包等附属部件，降低了跳汰除石系统的制造成本，为企业增加了效益。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。