專利名稱：一種水力選礦方法、裝置及用途的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種重力選礦方法和裝置，尤其是依靠水力完成選礦過程的水力選礦方法和裝置。本發明還涉及一種水力選礦方法和裝置的用途。
背景技術：
重力選礦的基本方法是，利用礦石密度差來選別輕礦石與重礦石。它包括富集和分離兩個基本過程。
依靠水力完成重力選礦過程的裝置或方法，屬于重力選礦技術中的常用裝置或方法。
目前，公知的水力選礦裝置或方法有淘金盆、螺旋溜槽、圓錐選礦機等。
上述水力選礦裝置的共性特征是具有一個起分選作用的曲面(包括球面、拋物面、圓錐面)，依靠水力完成富集與分離過程。
上述水力選礦裝置的個性特征是分離輕重礦石的方法不同。
淘金盆有一個球缺形或拋物面形曲面。通過晃動盆體，使輕重礦石形成上輕下重分層。實現輕重礦石分離的方法是輕礦石從盆體周邊間斷拋出盆外，重礦石留在盆腔中。分離為間斷拋廢(拋輕礦石)、間斷排出精礦過程。
螺旋溜槽有一個立體拋物面曲面。礦漿流過該曲面后，重礦石趨向垂直軸富集，輕礦石背向垂直軸富集，在同一個出礦口形成一條由里到外、由重到輕的礦帶。實現輕重礦石分離的方法是在出礦口礦帶適當位置按垂直方向截礦分流，以分別獲得精礦與尾礦。分離為連續拋廢、連續排出精礦過程。
圓錐選礦機有一個下收斂圓錐面曲面。礦漿流過該曲面后，輕重礦石形成上輕下重分層。實現輕重礦石分離的方法是在該曲面底部設置具有同一垂直軸的一個中心管出礦口和一個環形切口出礦口，礦漿底層的重礦石經環形切口流出，礦漿上層的輕礦石躍過環形切口經中心管流出。分離為連續拋廢、連續排出精礦過程。
由于采取的分離方法不同，在拋廢率與處理量上差別較大。淘金盆拋廢率高，處理量小。螺旋溜槽與圓錐選礦機處理量大，拋廢率低。因此，很有必要對現有的水力選礦裝置或方法加以改進。
發明內容
本發明的目的在于針對現有水力選礦裝置或方法的不足，提供一種拋廢率高、處理量大的水力選礦方法。
本發明的另一目的在于提供一種上述方法的實施裝置。
本發明的另一目的在于提供上述方法和裝置的用途。
本發明所采取的技術方案是采用淘金盆式的水力選礦方法，其特點在于用于盛裝礦漿的下收斂曲面腔為固定裝置，選礦是通過旋流水力模擬手工淘金盆選礦方法完成的。在下收斂曲面腔內設有旋流水力發生裝置，曲面腔內的礦漿靠旋流水力發生裝置形成旋流；同時，在曲面腔內還設有使旋流礦漿產生類似手工淘金盆選礦晃蕩的晃蕩裝置，晃蕩裝置使旋流礦漿產生規律性晃蕩。礦漿經旋流與晃蕩的組合作用，強化了輕重礦石分層重礦石沉入礦漿底層，輕礦石進入礦漿上層。此外，在曲面腔內又設有拋廢裝置，上層礦漿經拋廢裝置連續排出，底層礦漿中的重礦石含量不斷增大。在曲面腔的底部區域還設有用于排放精礦的排出裝置，當曲面腔內重礦石達到一定含量或厚度后，排出裝置開啟，精礦將由排出裝置排出。
本發明方法的一個具體結構是采用下收斂的曲面腔，曲面腔內盛裝有待選的礦漿，曲面腔為固定的裝置；在曲面腔上設有旋流水力發生裝置，旋流水力發生裝置可以是沿曲面腔環形布置水管構成，旋流水力載體可以是礦漿或水體，旋流水力載體是沿曲面腔切線進入，用于連續提供旋流水力，使礦漿產生旋流；在曲面腔內還設有用于使旋流礦漿產生規律性晃蕩的晃蕩裝置，晃蕩裝置可以是由在曲面腔內設置的阻尼裝置構成，阻尼裝置可以是曲面腔內插入式圓形管；旋流礦漿在晃蕩裝置的作用下，將在曲面腔內產生規律性晃蕩，使輕重礦石分層重礦石沉入礦漿底層，輕礦石進入礦漿上層；在曲面腔內又設有拋廢裝置，拋廢裝置可以是在下收斂曲面腔正底部區域設置一個具有一定高度的插入式圓形管，插入式圓形管的上端口位于曲面腔內上層輕礦石礦漿層，上層輕礦石礦漿經插入式圓形管拋廢裝置連續排出；在曲面腔正底部區域中心位置設置有精礦排出裝置，排出裝置可以是在曲面腔正底部區域中心位置設置一個具有同一垂直軸的由閥門控制的連通式圓形管，用于間斷排出精礦。在曲面腔上部還可以設置一個具有同一垂直軸的上收斂圓錐體，用于連續給入礦漿。
本發明的工作原理是在環形布置水管提供的旋流水力推動下，礦漿在下收斂曲面腔內形成旋流。由于插入式圓形管的阻尼作用，使旋流礦漿產生規律性晃蕩。旋流與晃蕩的組合作用，強化了輕重礦石分層重礦石沉入礦漿底層，輕礦石進入礦漿上層。上層礦漿經插入式圓形管連續排出，底層礦漿中的重礦石含量不斷增大。當重礦石達到一定含量或厚度后，閥門開啟，連通式圓形管排出精礦。由此實現選礦過程。
按照上述方法制作的水力選礦裝置，可以用于多種礦石選礦，主要應用于低品位砂錫礦選礦和砂金礦選礦。
本發明采取固定曲面腔，靠旋流水力推動礦漿，形成旋流，并通過阻尼使旋流礦漿產生規律性晃蕩，形成了類似手工淘金盆選礦的效果，但這種方法使得手工淘金盆選礦方法變成了一種機械化作業的方法與設備，其效果和效率都有很大的提高，特點是快速連續拋廢，處理量大，結構簡單。
圖1為本發明結構示意圖。
圖中1、上收斂圓錐體2、旋流水力發生裝置3、下收斂曲面腔4、環形布置水管5、晃蕩裝置6、阻尼裝置7、插入式圓形管8、拋廢裝置9、插入式圓形管10、上端口 11、排出裝置 12、閥門13、連通式圓形管 14、定位裝置 15、環形擋板具體實施方式
下面將結合附圖和實施例對本發明作進一步的描述，但本發明的保護范圍并不局限于實施例所描述的范圍。
從附圖可以看出，本發明是一種水力選礦裝置，采用淘金盆式的水力選礦方法，其特點在于用于盛裝礦漿的下收斂曲面腔為固定裝置，選礦是通過旋流水力模擬手工淘金盆選礦方法完成的。在下收斂曲面腔內設有旋流水力發生裝置，曲面腔內的礦漿靠旋流水力發生裝置形成旋流；同時，在曲面腔內還設有使旋流礦漿產生類似手工淘金盆選礦晃蕩的晃蕩裝置，晃蕩裝置使旋流礦漿產生規律性晃蕩，礦漿經旋流與晃蕩的組合作用，強化了輕重礦石分層重礦石沉入礦漿底層，輕礦石進入礦漿上層。此外，在曲面腔內的中心部位又設有拋廢裝置，上層礦漿經拋廢裝置連續排出，底層礦漿中的重礦石含量不斷增大。在曲面腔的底部區域還設有用于排放精礦的排出裝置，當曲面腔內重礦石達到一定含量或厚度后，排出裝置開啟，精礦將由排出裝置排出。
實施例一如附圖所示的水力選礦裝置，采用固定的、下收斂曲面腔3，曲面腔3用于盛裝待選礦的礦漿；采用水體作為旋流水力載體；采用上收斂圓錐體1連續給入礦漿。在曲面腔3上設有旋流水力發生裝置2，旋流水力發生裝置2是沿曲面腔環形布置、具有數個切向出水孔的環形布水管4構成。旋流水力發生裝置2的水流是沿曲面腔3切線進入的旋流水，用于連續提供旋流水力，使礦漿在旋流水力推動下產生旋流。為了保證水體旋流效果，在旋流水力發生裝置2與上收斂圓錐體1之間位置設有環形擋板15；在曲面腔3的內面還設有用于使旋流礦漿產生規律性晃蕩的晃蕩裝置5，晃蕩裝置5是由在曲面腔內設置的阻尼裝置6構成的，阻尼裝置6可以是曲面腔內插入式圓形管7。旋流礦漿在晃蕩裝置5的作用下，將在曲面腔內產生規律性晃蕩，使輕重礦石分層重礦石沉入礦漿底層，輕礦石進入礦漿上層；在曲面腔3內又設有拋廢裝置8，拋廢裝置8可以是在下收斂曲面腔正底部區域設置一個具有一定高度的插入式圓形管9，插入式圓形管9的上端口10位于曲面腔內上層輕礦石礦漿層，上層輕礦石礦漿經插入式圓形管9拋廢裝置連續排出；拋廢裝置8與晃蕩裝置5可以合并為同一裝置。在曲面腔3正底部區域中心位置設置有精礦排出裝置11，排出裝置11是在曲面腔3正底部區域中心位置設置一個具有同一垂直軸的由閥門12控制的連通式圓形管13，用于間斷排出精礦。設置于曲面腔3上方具有同一垂直軸的上收斂圓錐體1，用于連續給入礦漿。上收斂圓錐體1可以通過定位裝置14調整并予以固定于曲面腔3之上。
工作原理如下礦漿從上收斂圓錐體1給入，具有數個切向出水孔的環形布水管4提供旋流水力，推動礦漿在下收斂曲面腔3中形成旋流并產生晃蕩。
在重力作用下，礦漿沿下收斂曲面腔3向正底部區域流動，重礦石趨向沉入礦漿底層。礦漿底層礦石受下收斂曲面腔3的表面摩擦力和上層礦石重力作用，與上層礦石形成差速流動，強化了重礦石在底層礦漿中的富集。
在旋流水力作用下，礦漿沿下收斂曲面腔3作螺旋流動。這種螺旋流動方向與重力作用方向錯向，增強了水力對礦層的翻動，有利于重礦石沉入礦漿底層，輕礦石進入礦漿上層。
插入式圓形管7的阻尼作用，使旋流礦漿產生規律性晃蕩，從而使礦層產生松動，進一步強化分選效應。
因此，礦漿進入下收斂曲面腔3后，在其正底部區域，形成下重上輕的礦層結構。
調整插入式圓形管9在下收斂曲面腔3中的高度和閥門12的開關周期，即可獲得最佳拋廢率。于是，輕礦石經圓形管9連續排出，重礦石經圓形管13間斷排出。由此實現分選過程。
按照上述方法制作的水力選礦機，可以用于多種選礦，主要應用于1、用于低品位砂錫礦選礦水力選礦機由粗選段與精選段組成。粗選段與精選段均為本發明結構。
0.1％含錫品位的海濱砂錫礦，采用砂泵泵入有隔粗篩網的礦漿槽。隔粗后的礦漿自流入水力選礦機粗選段給礦圓錐，給入該段分選曲面。在該段環形布水管切向給入的旋流清水推動下，礦漿被稀釋并產生旋流與晃蕩，完成分選。插入式尾礦管的高度設置，使其無法吸入底層礦漿。當底層礦漿錫石品位達到10％以上含量時，精礦管閥門開啟數分鐘。這時，分選繼續進行，粗選錫精礦從精礦管排出，進入精選段給礦圓錐。在精選段完成精選后，獲得70％品位的錫精礦。
2、用于砂金礦選礦水力選礦機由粗選段與精選段組成。粗選段與精選段均為本發明結構。
砂金礦的含金品位0.2克/噸。原礦采用鏈斗式挖砂機從海底或河底挖上來。經隔粗篩網去除粗礫石后，進入礦漿槽，流入水力選礦機粗選段。經過24小時連續選礦，砂金富集到1％品位。這時，開啟精礦管閥門數分鐘，將砂金精礦排入精選段進行精選，獲得品位80％左右的砂金。
本發明水力選礦機的顯著特點是1、拋廢率高，并且是一次性完成拋廢；2、處理量大，直徑2米的兩段式水力選礦機處理量為100噸/日；3、選礦流程短，制造成本低，運行費用低；4、選礦自動化，操作簡單；5、結構簡單，維修簡便；6、總機重量輕，拆裝方便，便利移動作業。
權利要求
1.一種水力選礦方法，采用淘金盆式的水力選礦方法，其特征在于用于盛裝礦漿的下收斂曲面腔為固定裝置，選礦是通過旋流水力模擬手工淘金盆選礦方法完成的。
2.如權利要求1所述的一種水力選礦方法，其特征在于所述的方法是采用下收斂的曲面腔，曲面腔內盛裝有待選的礦漿，曲面腔為固定的裝置；在曲面腔內設有旋流水力發生裝置，曲面腔內的礦漿靠旋流水力發生裝置產生旋流；同時，在曲面腔內還設有使旋流礦漿產生類似手工淘金盆選礦晃蕩的晃蕩裝置，晃蕩裝置使旋流礦漿產生規律性晃蕩；在曲面腔內又設有拋廢裝置，上層礦漿經拋廢裝置連續排出；在曲面腔的底部區域還設有用于排放精礦的排出裝置，當曲面腔內重礦石達到一定含量或厚度后，排出裝置開啟，精礦將由排出裝置排出。
3.如權利要求1所述的一種水力選礦裝置，其特征在于采用固定的下收斂曲面腔(3)，曲面腔(3)用于盛裝待選礦的礦漿；在曲面腔(3)上設有旋流水力發生裝置(2)，旋流水力發生裝置(2)是沿曲面腔切線方向提供旋流水力，使礦漿在旋流水力推動下產生旋流；在曲面腔(3)的內面還設有用于使旋流礦漿產生規律性晃蕩的晃蕩裝置(5)；在曲面腔(3)內又設有拋廢裝置(8)，上層輕礦石礦漿經拋廢裝置(8)連續排出；在曲面腔正底部區域中心位置設有精礦排出裝置(11)。
4.如權利要求3所述的一種水力選礦裝置，其特征在于所述的旋流水力發生裝置(2)可以是沿曲面腔環形布置水管(4)構成，其旋流水力載體可以是礦漿或水體；所述的晃蕩裝置(5)可以是由在曲面腔內設置的插入式圓形管阻尼裝置(6)構成；所述的拋廢裝置(8)可以是在下收斂曲面腔底部區域設置一個插入式圓形管(9)；所述的排出裝置(11)可以是在曲面腔正底部區域中心位置設置一個具有同一垂直軸的連通式圓形管(13)。
5.如權利要求3或4所述的一種水力選礦裝置，其特征在于所述的環形布置水管(4)是具有多個切向出水孔的環形布水管。
6.如權利要求3或4所述的一種水力選礦裝置，其特征在于所述的阻尼裝置(6)是在下收斂曲面腔(3)底部區域設置插入式圓形管(7)。
7.如權利要求3或4所述的一種水力選礦裝置，其特征在于所述的排出裝置(11)的連通式圓形管(13)上有閥門(12)，排出裝置(11)是由閥門(12)控制的。
8.如權利要求3所述的一種水力選礦裝置，其特征在于在曲面腔(3)上部還可以設置一個具有同一垂直軸的上收斂、用于連續給入礦漿的圓錐體(1)。
9.如權利要求1或3所述的一種水力選礦方法和裝置的用途，其特征在于所述的水力選礦方法和裝置主要可應用于低品位砂錫礦選礦和用于砂金礦選礦。
全文摘要
一種水力選礦方法、裝置及用途，采用淘金盆式的水力選礦方法，其特點在于用于盛裝礦漿的曲面腔為固定裝置，選礦是通過旋流水力模擬手工淘金盆選礦方法完成的。在曲面腔內設有旋流水力發生裝置，曲面腔內的礦漿靠旋流水力發生裝置產生旋流；同時，在曲面腔內還設有使旋流礦漿產生晃蕩的晃蕩裝置，晃蕩裝置使旋流礦漿產生規律性晃蕩，礦漿經旋流與晃蕩的組合作用，重礦石沉入礦漿底層，輕礦石進入礦漿上層。此外，在曲面腔內又設有拋廢裝置，上層礦漿經拋廢裝置連續排出。在曲面腔的底部區域還設有用于排放精礦的排出裝置，當曲面腔內重礦石達到一定含量或厚度后，排出裝置開啟，精礦將由排出裝置排出。
文檔編號B03B5/34GK1757435SQ20051003234
公開日2006年4月12日 申請日期2005年11月7日 優先權日2005年11月7日
發明者曾興民 申請人:曾興民