一种滨海锆钛矿砂采选平台的制作方法

本实用新型涉及滨海采矿技术领域，具体涉及的是一种滨海锆钛矿砂采选平台。

背景技术：

目前国内外开发利用滨海锆钛砂矿资源,基本釆用1、岸基机械设备铲挖或海面吸砂船泵吸收集后，再运送至附近选矿基地进行选别；2、小型驳船改造的简陋采选船体,直接把采集和筛分设备安装在驳船或浮体平台上；这两种做法虽然投资较省,但物料输送回填成本较高，生产能力和生产效率都相对较低；特别是在基础设施落后，缺乏能源供应以及地质硬层复杂的非洲滨海沿岸，这两种做法都难以有效提高锆钛矿砂的开采和选别效率。

非洲地中海和大西洋沿岸多数滨海锆钛矿区远离城市,缺乏能源供应,若把发电设备设置在岸基,只能通过电缆将电力输送到近岸采选浮体平台上,但因采选浮体平台需要移动,输电距离不断变化,造成电力输送既不方便也损耗巨大，实测每增加1m距离降低1w功率；如果电力设备配置在采选平台上,就会占用浮体一定空间和增加配载重量,就需要解决浮体吃水深度、重心平衡、整体稳定等等设置问题。如因浮体平台过重吃水太深,容易搁浅；如因浮体平台配载偏心缺乏平衡,容易倾覆。

目前浮体平台型的滨海锆钛矿砂采集设施，大多采用泵吸原理，将松软砂粒矿料通过抽砂管吸入到物料输送管中；此种方式适用于砂层松软，硬质杂质较少的区域，再有配合射吸装置，也可处理一定硬度的泥沙地层。但非洲地中海和大西洋沿岸锆钛矿区，底层结构多样复杂，常常含有密实质坚的贝壳硬层，传统的滨海锆钛矿砂采集设施无法顺利进行采集。

现有滨海锆钛矿砂采选后的尾矿处置基本采用先堆放后回填的方式，非洲大西洋沿岸多数锆钛矿区沿岸沙丘大多是阻挡海水大潮倒灌内陆的天然屏障，先采后填的方式容易造成沿岸防浪沙堤松动和溃口，发生严重生态环境事件。

有鉴于此，本申请人针对现有技术中的上述缺陷深入研究，遂有本案产生。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种滨海锆钛矿砂采选平台，其具有空间布局合理，能够破碎硬层和采选效率高的特点。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种滨海锆钛矿砂采选平台，包括绞吸总成、绞吸浮体平台、螺旋溜槽选矿系统、物料管道泵送系统、选矿浮体平台、发电机组和发电浮体平台；所述绞吸总成固定设置在所述绞吸浮体平台上，所述螺旋溜槽选矿系统和所述物料管道泵送系统设置在所述选矿浮体平台上，所述发电机组设置在所述发电浮体平台上，所述绞吸浮体平台和所述发电浮体平台分别位于所述选矿浮体平台的两侧，所述发电机组通过电缆向所述绞吸总成和螺旋溜槽选矿系统供电，所述绞吸总成的输出端通过物料管道泵送系统与所述螺旋溜槽选矿系统的输入端连接，所述螺旋溜槽选矿系统的输出端与精矿输送管道和排尾系统连接。

进一步，所述绞吸浮体平台、选矿浮体平台和发电浮体平台中的至少一个浮体平台为由若干组钢板浮箱通过连接件间隔一定宽度并联固定组成。

进一步，所述选矿浮体平台由4-6组钢板浮箱通过连接件间隔一定宽度并联固定组成。

进一步，所述绞吸浮体平台和所述发电浮体平台分别对应于所述选矿浮体平台具有短边的两侧。

进一步，所述螺旋溜槽选矿系统包括若干组第一螺旋溜槽、若干组第二螺旋溜槽和若干组第三螺旋溜槽，所述第一螺旋溜槽的输入端与渣浆泵连接，所述第一螺旋溜槽具有第一尾砂出口和第一中砂出口；所述第一中砂出口通过中砂泵与所述第二螺旋溜槽的输入端连接，所述第二螺旋溜槽具有第一精矿出口、第二中砂出口和第二尾砂出口，所述第二中砂出口通过中砂泵与所述第三螺旋溜槽的输入端连接，所述第三螺旋溜槽包括第二精矿出口、第三中砂出口和第三尾砂出口，所述第三中砂出口通过中砂泵与所述第三螺旋溜槽的输入端连接；所述第一精矿出口和第二精矿出口通过精矿泵与精矿输送管道连接，所述第一尾砂出口、第二尾砂出口和第三尾砂出口通过尾砂泵与排尾系统连接。

进一步，所述螺旋溜槽选矿系统18-24组螺旋溜槽，所述第一螺旋溜槽、第二螺旋溜槽和第三螺旋溜槽的数量比为3:2:1。

进一步，所述发电浮体平台上设置有两台发电机组，所述发电机组的地线沿着精矿输送管道与岸基的接地箱相连接。

进一步，采选平台上设置有用于拖动挪移采选平台的卷扬系统。

进一步，所述排尾系统包括尾矿自流槽和排尾管道，所述尾矿自流槽连接有自流管道，一部分尾砂通过自流槽和自流管道自流排至水下；所述排尾管道上连接有尾砂泵，所述排尾管道的末端延伸至岸边。

一种滨海锆钛矿砂采选平台的采选工艺，其中，包括如下步骤：

①将绞吸浮体平台、选矿浮体平台和发电浮体平台置于矿区水域中，安装绞吸总成、螺旋溜槽选矿系统、发电机组和物料管道泵送系统；

②将采选平台移动至采矿区，发电机组发电向所述绞吸总成和螺旋溜槽选矿系统供电；绞吸总成对矿床进行绞碎抽取，通过物料管道泵送系统输送至螺旋溜槽选矿系统中；

③螺旋溜槽选矿系统对绞吸得到的渣浆进行分选，精矿通过精矿输送管道输送至岸上过滤堆存，一部分尾矿直接自流排至水面下充填矿湖采空区；一部分尾矿由尾砂泵加压通过排尾管道输送至岸边复填沙滩或加筑防浪堤。

采用上述结构后，本实用新型涉及的一种滨海锆钛矿砂采选平台,其至少具有以下有益效果：

一、将分别设置绞吸浮体平台、选矿浮体平台和发电浮体平台分别承担绞吸总成、螺旋溜槽选矿系统和发电机组的重量，且绞吸浮体平台和发电浮体平台分别位于所述选矿浮体平台的两侧，结构紧凑集约、移动更加方便。

二、由于发电机组安装在独立的发电浮体平台上，当岸边具备供电条件时，可以断开发电浮体平台与选矿浮体平台的连接，使用岸基供电方式进行，如此，本实用新型的采选平台能够兼容岸基供电方式。

三、通过设置绞吸总成，能够适应破碎坚实地质硬层以适应非洲地中海和大西洋沿岸锆钛矿区的开采。

与现有技术相比，本实用新型具有结构紧凑集约、移动方便自如、整体造价节约、运行成本低廉、硬层破碎高效、泵量配比恰当、选矿富集性强、尾砂处理及时的特点,对滨海锆钛矿砂特别是非洲地中海及大西洋沿岸锆钛环境资源最为适合,可以实现对滨海锆钛砂矿整体的精度开采。

附图说明

图1为本实用新型涉及一种滨海锆钛矿砂采选平台的整体结构示意图。

图2为选矿浮体平台的结构示意图。

图3为螺旋溜槽选矿系统的选矿示意图。

图4为尾矿自流槽和自流管道的结构示意图。

图中：

绞吸浮体平台1；螺旋溜槽选矿系统2；第一螺旋溜槽21；第二螺旋溜槽22；第三螺旋溜槽23；选矿浮体平台3；钢板浮箱31；连接件32；发电浮体平台4；尾矿自流槽51；自流管道52。

具体实施方式

为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。

如图1至图4所示，其为本实用新型涉及的一种滨海锆钛矿砂采选平台，包括绞吸总成(图中未示出)、绞吸浮体平台1、螺旋溜槽选矿系统2、物料管道泵送系统(图中未示出)、选矿浮体平台3、发电机组(图中未示出)和发电浮体平台4；所述绞吸总成固定设置在所述绞吸浮体平台1上，所述螺旋溜槽选矿系统2和所述物料管道泵送系统设置在所述选矿浮体平台3上，所述发电机组设置在所述发电浮体平台4上，所述绞吸浮体平台1和所述发电浮体平台4分别位于所述选矿浮体平台3的两侧，所述发电机组通过电缆向所述绞吸总成和螺旋溜槽选矿系统2供电，所述绞吸总成的输出端通过物料管道泵送系统与所述螺旋溜槽选矿系统2的输入端连接，所述螺旋溜槽选矿系统2的输出端与精矿输送管道和排尾系统连接。

物料管道泵送系统主要由各类泵机如渣浆泵、中砂泵、精矿泵、补水泵、尾砂泵，还包括连接用的各类管道和连接法兰。

这样，本实用新型涉及的一种滨海锆钛矿砂采选平台,将分别设置绞吸浮体平台1、选矿浮体平台3和发电浮体平台4分别承担绞吸总成、螺旋溜槽选矿系统2和发电机组的重量，且绞吸浮体平台1和发电浮体平台4分别位于所述选矿浮体平台3的两侧，结构紧凑集约、移动更加方便。

由于发电机组安装在独立的发电浮体平台4上，当岸边具备供电条件时，可以断开发电浮体平台4与选矿浮体平台3的连接，使用岸基供电方式进行，如此，本实用新型的采选平台能够兼容岸基供电方式。通过设置绞吸总成，能够适应破碎坚实地质硬层以适应非洲地中海和大西洋沿岸锆钛矿区的开采。

优选地，所述绞吸浮体平台1、选矿浮体平台3和发电浮体平台4中的至少一个浮体平台为由若干组钢板浮箱31通过连接件32间隔一定宽度并联固定组成。更进一步的，所述连接件32为槽钢。采用若干钢板浮箱31间隔拼接形成浮体平台，组成浮体平台的部件可以拆卸进行运输，至作业现场再进行组装，安装方便，灵活度高，并可根据需要调节钢板浮箱31的数量而调节浮体平台的承载面积。更进一步的，浮体平台的平均吃水为0.6米。

优选地，所述选矿浮体平台3由4-6组钢板浮箱31通过连接件32，如槽钢间隔一定宽度并联固定组成。如此形成的所述选矿浮体平台3具有两个长边和两个短边的矩形平台。所述绞吸浮体平台1和所述发电浮体平台4分别对应于所述选矿浮体平台3具有短边的两侧。

优选地，所述螺旋溜槽选矿系统2包括若干组第一螺旋溜槽21、若干组第二螺旋溜槽22和若干组第三螺旋溜槽23，所述第一螺旋溜槽21的输入端与渣浆泵(图中未示出)连接，所述第一螺旋溜槽21具有第一尾砂出口和第一中砂出口；所述第一中砂出口通过中砂泵与所述第二螺旋溜槽22的输入端连接，所述第二螺旋溜槽22具有第一精矿出口、第二中砂出口和第二尾砂出口，所述第二中砂出口通过中砂泵与所述第三螺旋溜槽23的输入端连接，所述第三螺旋溜槽23包括第二精矿出口、第三中砂出口和第三尾砂出口，所述第三中砂出口通过中砂泵与所述第三螺旋溜槽23的输入端连接；所述第一精矿出口和第二精矿出口通过精矿泵与精矿输送管道连接，所述第一尾砂出口、第二尾砂出口和第三尾砂出口通过尾砂泵与排尾系统连接。通过设置第一溜槽平台、第二溜槽平台和第三溜槽平台能够高效地选矿选别渣浆中的锆钛矿砂。

优选地，所述螺旋溜槽选矿系统218-24组螺旋溜槽，所述第一螺旋溜槽21、第二螺旋溜槽22和第三螺旋溜槽23的数量比为3:2:1。以设置18组螺旋溜槽为例，选矿浮体平台3上设置有9组第一螺旋溜槽21、6组第二螺旋溜槽22和3组第三螺旋溜槽23。9组第一螺旋溜槽21的输入端通过分矿器与渣浆泵管道连接。锆钛矿砂原料经匀分器进入螺旋溜槽进行截取作业，第一螺旋溜槽21富集后的中砂输送至第二螺旋溜槽22中，第二螺旋溜槽22具有三个出口分别对应精矿、中砂和尾砂，第二螺旋溜槽22的中砂再经过第三螺旋溜槽23选别，第三螺旋溜槽23具有三个出口分别对应精矿、中砂和尾砂，第三螺旋溜槽23的第三中砂出口通过中砂泵与所述第三螺旋溜槽23的输入端连接对中砂进行重溜。第一螺旋溜槽21、第二螺旋溜槽22和第三螺旋溜槽23平衡分布在选矿浮体平台3上，通过三道螺旋溜槽的富集筛选，提高锆钛矿砂的选矿效率。

优选地，所述发电浮体平台4上设置有两台发电机组，所述发电机组的地线沿着精矿输送管道与岸基的接地箱相连接。为保证供电可靠不间断,采用了双台发电机组轮流供电方式，两台发电机组对称布置于选矿浮体平台3对应于绞吸浮体平台1的另一短边位置。为确保供电安全,采用了整船统一接地，地线随精矿输送管道一起排布到岸基,在岸边布置移动式接地箱。更进一步的，在采选平台顶端照明灯杆上布置避雷带、避雷网；采选平台栏杆、楼梯等手部触碰部位均采用绝缘设计。采选平台上输电电缆采用沿电缆桥架或穿钢管明敷设方式；照明位于采选平台顶端，采用led光伏照明以减轻供电负载,输配电控制箱位于两台发电机之间，用于调节控制各类配电装置。

优选地，采选平台上设置有用于拖动挪移采选平台的卷扬系统(图中未示出)。当然采选平台也可以其他驱动方式，如螺旋桨驱动系统，或着通过拖船移动。

优选地，所述排尾系统包括尾矿自流槽51和排尾管道，所述尾矿自流槽51连接有自流管道52，一部分尾砂通过自流槽和自流管道52自流排至水下；所述排尾管道上连接有尾砂泵，所述排尾管道的末端延伸至岸边，以输送尾砂复填沙滩或加筑防浪堤。这样，本实用新型的采选平台能够达到即采即选即排的处置要求，能够快速恢复生态环境，将对原有防浪沙堤生态的损伤降至最低。

一种滨海锆钛矿砂采选平台的采选工艺，包括如下步骤：

①将绞吸浮体平台1、选矿浮体平台3和发电浮体平台4置于矿区水域中，安装绞吸总成、螺旋溜槽选矿系统2、发电机组和物料管道泵送系统；

②将采选平台移动至采矿区，发电机组发电向所述绞吸总成和螺旋溜槽选矿系统2供电；绞吸总成对矿床进行绞碎抽取，通过物料管道泵送系统输送至螺旋溜槽选矿系统2中；

③螺旋溜槽选矿系统2对绞吸得到的渣浆进行分选，精矿通过精矿输送管道输送至岸上过滤堆存，一部分尾矿直接自流排至水面下充填矿湖采空区；一部分尾矿由尾砂泵加压通过橡胶制成的排尾管道输送至岸边复填沙滩或加筑防浪堤。

这样，本实用新型涉及一种滨海锆钛矿砂采选平台的采选工艺，其具有尾砂处理及时的特点，采选平台安装方便，大大提高了采选的效率。

与现有技术相比，本实用新型具有结构紧凑集约、移动方便自如、整体造价节约、运行成本低廉、硬层破碎高效、泵量配比恰当、选矿富集性强、尾砂处理及时的特点,对滨海锆钛矿砂特别是非洲地中海及大西洋沿岸锆钛环境资源最为适合,可以实现对滨海锆钛砂矿整体的精度开采。

上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。