[发明专利]一种复合力场梯级强化离心选矿机

说明书

一种复合力场梯级强化离心选矿机，属于复合力场离心分离设备领域。主要由上、下两个转筒构成分选转筒，料浆给入到上转筒入料分配器随筒旋转被均匀分配到壁面，受拜格诺剪切效应作用进行流膜分选，当颗粒进入来复圈中，在流态化反冲水作用下径向脉动，促使颗粒松散和强化分层，在重产物排料口处设置的可变分割片可以调节床层中轻重产物的分割位置，使重产物连续排出，轻产物靠离心力甩出经导流部分进入下转筒再选。由于上、下两个转筒所受离心力不同，下转筒则承担了相对细粒分选，不仅实现了颗粒在复合力场分选的连续排料和梯级强化分选，提高分选精度，而且按照用户需要，该选矿机可以分选出精、尾二种产品或精、中、尾三种产品。

技术领域

本发明涉及一种复合力场梯级强化离心选矿机，属于复合力场离心分离设备技术领域。

背景技术

重力选矿是在重力场中，利用不同矿物颗粒间相对密度、粒度、形状的差异在介质中的沉降速率不同进行分离的过程。在重力场中，对于微细颗粒的分选，仅靠重力作用很难使其有效沉降，达到有效分选。相比于重力场，颗粒在离心力场中所受离心力远超过重力。离心力场的引入可以加速颗粒的径向沉降，放大不同密度颗粒沉降速度差异，使微细粒级矿物也能按照密度差异进行有效分选，从而降低颗粒分选下限、提高分选精度。

基于离心力场开发的离心分选设备有两类，一类是通过浆体在设备中旋转产生较大的离心力，扩大颗粒间沉降差，达到分选分离的效果，如旋流器和螺旋选矿机；另一类是分选转筒旋转带动浆体旋转产生强大离心力，促使颗粒分离。由于旋流器是通过加压进料造成流体旋转运动，旋流器虽然结构简单，但结构参数和操作参数与分选效果之间关系复杂，流场难以调控，其分选精度与处理量上矛盾突出。譬如，若要取得良好的分选效果需采用小直径旋流器来强化离心力场，但直径减小制约了旋流器的生产能力；提高给矿压力，有助于提高旋流器的处理能力，但过高给矿压力导致分选区矿浆紊流程度提高，使得分选效果变差。

目前，以强化流场调控为手段，人们发明了一系列依赖机械转动激发流体旋转运动的分选装置，Knelson和Falcon是此类代表性的离心选矿设备，在机械旋转产生60-300倍重力加速度的离心场中，颗粒间的沉降速率以及按密度分离效应得到了极大强化；同时引入流态化反冲水使床层松散，密度小的颗粒随反冲水成为溢流，密度大的颗粒克服反冲水沉降在富集槽内排出。离心力场和流态化反冲水作用的有机结合，有效提高了分选精度。

Knelson和Falcon离心选矿机已经成功地应用于金等稀贵金属回收，但Knelson和Falcon选矿机还不能实现真正意义上的重产物连续排料。尽管Knelson和Falcon选矿机采用空气阀实现连续排料，但空气阀容易堵塞，尤其对于煤泥分选，其重产物产量较大，导致分选效果不好。国内开发的射流离心选矿机和逆流连续排料离心选矿机采用高压喷水将沉积在转鼓内壁的产物冲出，虽解决了连续排料问题，但仍需在低转速或停机状态下实现。此外，目前的机械旋转离心分选机只能在转筒内进行一次分选，若需2次精选或扫选，只能将两台分选机串联进行再选，导致工艺复杂，设备投资和运行费用大。

总而言之，现有离心选矿机的主要缺点是不能连续排料导致运行不连续，在选矿机内只能进行一次分选，分选过程缺乏梯级强化的设置。因此，必须对离心选矿机的结构进行改进，实现真正的强化分选和连续排料，提高矿物分离精度。

发明内容

本发明提供的一种复合力场梯级强化离心选矿机，其目的就是针对现有的离心选矿设备中存在的上述不足，提供一种能够有效分散矿浆、多力场作用梯级强化分选、能够连续分选和排料的复合力场梯级强化离心选矿机，以提高分选精度和生产效率。

本发明通过以下技术方案来实现：