一种尖缩型离心选矿设备的制作方法

本发明涉及一种尖缩型离心选矿设备，具体涉及一种在复合力场作用下能对微细粒级有价矿物连续分选、自主排矿、高效环保回收的尖缩型流膜类离心选矿设备，属于选矿技术领域。

背景技术：

不断加快的工业化进程迫使矿山资源开采规模和强度呈持续增长的趋势，矿产资源日渐枯竭，资源危机已成为全球性的问题。

传统的矿泥选矿设备主要有横流皮带溜槽、摇动翻床、矿泥摇床、螺旋分级机和跳汰机等流膜类和跳汰类重选设备，这两类只在单一重力作用下工作，对较小颗粒的分选速度和精确性极低且易造成细粒级精矿的流失。离心选矿技术在处理贫、细、杂等难选矿物及贵金属矿物中发挥着重选无污染、高效节能的独特优势。

离心机通过重力场的离心化设计借助离心力进行流膜选矿，实现微细粒级矿物的高效低耗分选，早期国内外开发的离心机，分选盘分选区域都为固定的光滑内表面，每层都设置了同面积富集格条，由于每种矿物给矿浓度离心转速之间不确定性，待选矿物在离心机高速旋转时，形成的矿物流膜（富集层）因矿物特性和流量不同导致格层内富集区不能保持层流剪切、分散、分层和分离，从而造成层层压实出现板结现象，即使有些离心选矿机在富集区表面通过打孔，反冲水等措施来解决板结现象，但效果仍不理想。

立式离心机（尼尔森离心选矿机、法尔康离心选矿机和水套式离心选矿机）选矿比高、精矿品位高、处理量大，被用于黄金选矿，但工业生产中受结构限制，只能间断作业排出精矿，产量低且仅用于大比重精矿产出量少的金、银等贵金属的分选，不能广泛应用在精矿产出量较多的钨锡铁等矿物分选中；卧式离心机精矿连续排矿问题未能很好解决，间断排矿离心机常因给矿、分矿、冲矿之间动作不协调及操作不正常导致离心机的故障率极高，生产处理能力较小，严重影响选矿效果。近年来少数连续型离心机在转鼓内腔的顶部安装了高压冲洗水装置，生产时重矿物在高压冲洗水的作用下由转鼓底端的细缝排出成为精矿，虽然实现了连续排矿，但是矿物在离心机中旋转不到一周便完成分选，离心分离时间极短，出现微细粒矿物选别效率低、矿物富集比低、产品纯度不高、水耗量极大以及沉积物板结等问题，限制了离心机在工业上的应用。

现今流膜类重选设备和流膜分选技术在国内外的开发研究和应用甚为缺乏和不成熟。现有的流膜类离心选矿设备大都在薄水层和斜面床层进行选别，即使在深水层，靠的仅是矿物自重，且传统流膜类离心机中流膜流层厚度的变化都是由厚变薄，这给松散分层后产品的分离带来极大不便，导致其处理能力受限，选矿分选效率降低。

综上所述，离心选矿技术领域需要结合不同的离心选矿设备及其分选机理，设计出一种设备结构简单、富集比高、回收率高、精矿品位可调、低的水耗能耗且能连续高效作业的离心选矿设备，这是长期未能很好解决的难题。

技术实现要素：

本发明提供一种操作方便，环保、高效、节能、能连续自主工作且实现了在不停机的工作状况下，自主连续地对分选出的精尾矿进行排放，解决现有流膜选矿技术中对于微细粒有用矿物分选难、分离难、富集比低、选矿设备间断操作导致选矿能力低等问题；能高效低耗地处理低品位、细粒原矿及其老尾矿、难选矿石的问题，有效地针对目前不能进行回收而排到尾矿中的微细粒有价金属进行回收利用，以解决现有设备普遍存在的处理细粒级矿石时处理量小、选别效果不佳、成本高等问题，实现资源可持续发展。

一种尖缩型离心选矿设备，包括中心给矿管1、离心转鼓2、分流槽3、截流槽4、中空轴旋转平台8、外壳9、精矿槽10、尾矿槽11、驱动电机12、中空轴13、机架14；离心转鼓2、截流槽4、中空轴旋转平台8、精矿槽10、尾矿槽11设置在外壳9里面，离心转鼓2位于外壳9内部中心，中心给矿管1从外部穿过外壳9与离心转鼓2的底部正对，离心转鼓2侧壁四周均匀设置4个以上分流槽3，分流槽3末端设置截流槽4，分流槽3出口处设有精矿槽10，截流槽4出口处设有尾矿槽11，离心转鼓2设置在中空轴旋转平台8上，中空轴旋转平台8与中空轴13连接，中空轴13与驱动电机12连接，驱动电机12设置在机架14上。

所述分流槽3和截流槽4为尖缩结构，利于矿浆的分流和分离。

所述分流槽3底部为弧形结构。

所述分流槽3与截流槽4用截流槽调节阀5在分流槽3挡板与截流槽4挡板处连接，通过调节截流槽调节阀5改变分流槽与截流槽4的间距大小，继而调整截流槽4截取的矿浆流膜的厚度，调整精矿和尾矿的分流量。

所述截流槽调节阀5为螺栓。

所述精矿槽10和尾矿槽11底部设有精矿排出口6和尾矿排出口7，便于矿物的排出。

所述构成分流槽3的挡板与离心转鼓2内接圆切线形成的锐角为40-50度。

本发明工作过程：

工作时，驱动电机12带动中空轴13旋转，从而驱使中空轴旋转平台8带动离心转鼓2运转，将矿浆从中心给矿管1给入到离心转鼓2的底部，矿浆在自重和离心力的联合作用下被分流槽3均匀分流，以流膜的形式向离心转鼓2的侧壁四周迅速膨胀扩散并随其高速运动，运动过程中，不同密度的矿物形成不同的离心加速度并松散、沉降、分层，进而实现超重力分选，矿浆中重矿物颗粒向离心转鼓2的内壁贴附沉积，此过程中尖缩状分流槽3的挡板起着分流的作用而且对运动的矿浆产生阻碍作用，使得矿浆流膜的流层厚度由薄变厚，当矿浆运动到分流槽3的顶端时，一部分矿浆经截流槽4截流，重矿物从截流槽4下层的分流槽3末端排出流入精矿槽10中，再经精矿排出口6排出得到精矿，轻矿物则从截流槽4排出流入到尾矿槽11中，再经尾矿排出口7排出得到尾矿，从而实现轻重矿物的有效分离。

本发明的有益效果：

（1）离心转鼓内产生大于重力数十甚至数百倍的离心加速度，不同密度的颗粒在此离心力场中所受的重力差别也放大了相应的倍数，轻重矿物形成较大的差速运动，使流膜矿床更好的松散、分层且床层不易板结，提高了处理细粒级矿物时的应用范围，缩短分选时间，处理能力为自动溜槽的10倍左右，可对各种原矿金属中的有用矿物、各种金属矿物尾矿中的有用矿物以及所有金属原矿筛选后的尾矿作进一步的回收利用。

（2）相较于传统流膜类重力离心机，分流槽挡板的构造使流膜的流层厚度由薄变厚，引起矿流速度逐渐变化，令松散分层后的宽粒级矿物颗粒分离效果更为显著，弥补了传统流膜类离心机流膜流层厚度由厚变薄极难分离状态的缺陷，解决了后期矿物产品难分离的问题。

（3）针对现有离心设备水耗高的难题，设备中矿浆仅借助自身重力和离心转鼓转动的极大离心力，不需消耗水量，就能实现自主排矿，且其有别于浮选，不依赖于任何化学药剂，无环境污染的顾虑，既免除了水耗成本、节省能源，又实现低能环保。

（4）松散沉降分层后的矿物颗粒运动到离心转鼓上分流槽的顶端边沿，利用截流槽调节阀，针对不同粒度、密度、重矿物含量、作业形状矿物的综合特性预先有针对性地调节截流槽的高度来控制截流厚度、精矿产品的质量、分级精度和处理粒级宽度，以及富集比的高低，一次截取、一次选别即可抛尾，使得对不同细粒级矿物仍有较好的回收效果。

（5）矿物的富集与分离是一个连续的过程，分选粒度下限低，精矿和尾矿主要靠离心转鼓运转时固有的离心力甩出，不需要停机冲洗排放精矿物，不需靠高压水和刮板松动重矿物，就能连续自主排出产品，实现连续选矿生产作业，大量节约水耗和能耗，降低生产成本。

（6）设备的运转部件是离心转鼓分流槽和截流槽，其余零部件均固定不动，结构紧凑，而且设备的主要零构件均由铸铁制造，与我国选矿厂大量使用的离心机相同，设备和零部件造价低，易于设备自身更新。

（7）设备原理明确、结构及部件衔接简单、重量轻、占地面积小；设备立式运转，重心与旋转轴在同一竖直方向上运行平稳可靠、产生震动、噪音较小、机械故障率低；设备、安装和操作简单、便于使用者操作、管理维护成本低，大幅度降低了基建投资，提高了工作效率，能实现贫细杂微细粒难选矿物的有效分选。

附图说明

图1为本发明实施例1选矿设备结构示意图；

图2为本发明实施例1选矿设备俯视图；

图3为本发明实施例1沿图2中a-a面分流槽的截面图；

图4为本发明实施例1截流槽和分流槽连接示意图；

图5为本发明实施例1选矿设备加入矿浆开始工作后的部分结构示意图；

图6为本发明实施例1选矿设备工作时截流槽和分流槽的结构示意图；

图中：1-中心给矿管、2-离心转鼓、3-分流槽、4-截流槽、5-截流槽调节阀、6-精矿排出口、7-尾矿排出口、8-中空轴旋转平台、9-外壳、10-精矿槽、11-尾矿槽、12-电机、13-中空轴、14-机架。

具体实施方式

为了对本发明的实现创作特性、技术手段、达成目的与功效作进一步的了解，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步阐述。

实施例1

一种尖缩型离心选矿设备，如图1、2、3、4所示，包括中心给矿管1、离心转鼓2、分流槽3、截流槽4、中空轴旋转平台8、外壳9、精矿槽10、尾矿槽11、驱动电机12、中空轴13、机架14；离心转鼓2、截流槽4、中空轴旋转平台8、精矿槽10、尾矿槽11设置在外壳9里面，离心转鼓2和中空轴旋转平台8位于外壳9中心，离心转鼓2底部中心连接设置中空轴旋转平台8，中心给矿管1从外部穿过外壳9与离心转鼓2的底端正对，可以将矿物从中心给料管1正上端给入到离心转鼓2底部，离心转鼓2侧壁四周均匀设置8个分流槽3，分流槽3挡板与挡板和离心转鼓2交点处内接圆切线形成的锐角为45度，分流槽3末端设置截流槽4，分流槽3出口处设有精矿槽10，截流槽4出口处设有尾矿槽11，精矿槽10底部设有精矿排出口6，尾矿槽11底部设有尾矿排出口7，便于矿物的排出，分流槽3和截流槽4为尖缩结构，利于矿浆的分流和分离，分流槽3底部为弧形结构，分流槽3与截流槽4用截流槽调节阀5衔接固定，通过调节截流槽调节阀5改变分流槽3与截流槽4的间距大小，继而调整截流槽4截取的矿浆流膜的厚度，调整精矿和尾矿的分流量，调节截流槽调节阀5为螺栓，中空轴旋转平台8与中空轴13连接，中空轴13与驱动电机12连接，驱动电机12设置在机架14上。

工作时，如图5、6所示，驱动电机12带动中空轴13旋转，从而驱使中空轴旋转平台8带动离心转鼓2运转，然后将矿浆从中心给矿管1给入到离心转鼓2的底部，矿浆在自重和在极大的离心力的联合作用下被分流槽3挡板均匀分流，以流膜的形式向离心转鼓2四周迅速膨胀扩散并随其高速运动，利用离心力场内流膜分选原理，矿浆由离心转鼓2的小直径端沿切线方向给到离心转鼓2壁上，在离心力作用下，附在离心转鼓2壁上形成上升的流膜，运动过程中，矿物因密度不同形成不同的离心加速度进而实现超重力分选而富集，鼓壁离心力强化了矿浆向离心转鼓2壁的沉降，向离心转鼓2内壁贴附沉积，且越接近内壁切向速度就越大，促使颗粒产生更大的离心力，它就更贴近内壁，矿物颗粒和矿浆流冲散形成的松散床层更利于不同密度的矿物颗粒分离，在自身重力、分选面的摩擦力、离心转鼓极大离心力以及分流槽3挡板的联合作用下轻重矿物逐渐松散、沉降、分层，重矿物颗粒受到离心力和重力的影响大，在极短时间内离心沉降至转内表面上并随离心转鼓2一起运动；轻矿物则随矿浆流沿着一定角度坡降的轴向运动，受流膜脉动扩散作用无法到达流膜底层而悬浮在重矿物颗粒的上层，其所受的摩擦力相对于重矿物颗粒小，矿浆中的轻矿粒以一定的差速随离心转鼓2旋转，在旋转过程中共同以一定的螺旋角由给矿端沿离心转鼓2坡度方向向排矿端旋转流动，并以相对于重矿物以较快的运动速度排出，此过程中尖缩状分流槽3的挡板不但起着分流的作用而且对运动的矿浆产生一定的阻碍作用，使得矿浆流膜的流层厚度由薄变厚，当矿浆运动到分流槽3的顶端时，部分矿浆经截流槽4截流排出，重矿物从截流槽4下层的分流槽3末端排出流入精矿槽10中，再经精矿排出口6排出得到精矿，轻矿物6则从截流槽4上层排出流入到尾矿槽11中，再经尾矿排出口7排出得到尾矿，从而实现轻重矿物的有效分离。

可以在传统离心转鼓2的基础上放置符合要求的挡板形成分流槽3，也可以达到同样的使用效果，分流槽3挡板与挡板和离心转鼓2交点处内接圆切线形成的锐角根据需要在40-50度之间调整，均可以得到很好的使用效果。

本发明未涉及部分可以与现有技术相同或采用现有技术加以实现，凡是根据本发明说明书附图内容、利用本发明的技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术的启发下设计类似的技术方案、利用本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换以及部件替换而达到上述技术效果的，或直接或间接运用在其他相关的技术领域均仍属于本发明技术方案的保护范围内。