[发明专利]砂金风选的风流边界层法及风选机

说明书

本发明涉及选矿方法及其设备，特别适用于严重干旱地区的砂金矿或其它重矿物的风选。

现有风选技术及其设备主要为风力摇床、风力跳汰、风力溜槽、水平风流分选机及多巴尔（Dunbar）粉磨机等。风力摇床、风力跳汰和风力溜槽模仿水力选矿中的松散分层原理，以空气代替水作为选矿介质，用上升气流将原料床层松散、悬浮，从而使矿物按比重分层。由于空气的密度仅为水的千分之一，比重不同的颗粒在空气中沉降的等降比较之在水中要小得多，而且在气流中难以形成高浓度的密集床层，故风力摇床、跳汰、溜槽的分选精度比水力摇床、跳汰、溜槽差得多。

水平风流分选机类似我国南方农村的扇谷风车，原料由上方撒落在水平气流中在悬浮状态下进行分选。这种方法的缺点是，重矿物中的小颗粒与较轻的尾砂中的大颗粒落在同一处，即出现重力选矿中的等降颗粒问题。用这种方法来分选砂金则还有一个问题：当砂金矿中金的形状主要为板状和片状时，金片平面迎着风向与顺着风向时，受到的风的推力相差很大，因而，达不到理想的分选效果，这种方法选别精度低，精矿产率高，品位低。

由于存在这些问题，上述几种方法及设备均采用窄粒级入选，以求提高精矿品位，这就增加了破碎和筛分的工作量，从而使流 程复杂，设备多，能耗大，成本高，难以在工业上推广应用。

多巴尔粉磨机是国外最近几年研制的具有磨矿和分选重金属矿物功能的新设备，但尾砂需磨至-100目或-600目方能排出，且设备笨重，磨损厉害，能耗大，成本高。

最近通过鉴定的国内西北某砂金矿的干选工艺及其设备，便是采用上述风力摇床和水平风流分选机组成流程的例子。该流程需将原矿筛分成0.3-1mm和1-2mm两组粒级的入选矿石，为达到一定的精矿品位，还必须经过多次分选，其中0.3-1mm粒级的矿石需经过风流分选机和风力摇床各4次选别;1-2mm粒级的矿石需进行选择性破碎筛分，然后再经过风流分选机的3次分选。经过以上多次分选后，所得产品为精矿和中矿。当原矿金的品位为0.562g/T时，可获得品位为330.3g/T的粗精矿（扩大试验为441.7g/T），对原矿的回收率和精矿产率分别为88.75%和0.1508%。

鉴于上述问题，本发明的目的在于为砂金的风选提供一种精矿品位和选矿回收率更高、流程和结构更简单的方法和设备。

根据流体力学的原理，当气流通过固体表面时，会形成一个薄薄的边界层，边界层内气流速度分布的特点是：接近固体表面处的速度最小，几乎为零，随着离开固体表面，迅速恢复到来流速度。

本发明的要点在于，针对上面提到的矿砂在气流中悬浮状态下进行分选的弊端，利用上述气流边界层原理及砂金矿中自然金多为板状与片状这一特点，在使入选矿砂进入空气射流之前，先将其撒布在固体例如运输皮带的表面上。此时板状和片状的金自 然平置于固体即运输皮带表面上，而需要丢弃的尾砂则多为不规则的球状，它将自然处于随意的位置上。随着运输皮带的继续运行，这些矿砂进入空气射流。空气射流从运输皮带长边一侧沿着皮带的表面向另一侧吹去，方向与运输皮带的长边相交成90度角，且与运输皮带的表面基本平行，在运输皮带的表面上形成一个风流边界层分选区。当矿砂进入该分选区后，由于在运输皮带上的金片之高度远远小于砂粒之高度，金片的迎风面积大大小于砂粒的迎风面积，因而根据气流边界层风速分布的特点，在空气射流中金片受到的风的推力远比砂粒小，加上皮带对金片的摩擦多为滑动摩擦，而对砂粒则多为滚动摩擦，金片的比重又约为砂粒比重的7倍，故在空气射流的作用下，入选砂金矿中的砂粒很容易被吹跑，而金却留在运输皮带上，从运输皮带的末端排出。对于粒状金，因为它的重量大于同样几何尺寸的砂，所以皮带施加给它的摩擦阻力大于砂的摩擦阻力，而且粒状金的表面比较光滑，而砂则相反，所以在空气射流中砂被吹走而金粒仍留在皮带上被回收。

使用本方法，要求撒布在运输皮带上的入选矿砂为单层，这一条件主要是依靠调节布料斗给矿量及皮带运输机速度来达到的。

为实施上述这种砂金风选的风流边界层方法，本发明还提供一种与之相适应的风选机。下面结合附图加以说明：

图1为风选机平面图;

图2为沿图1的A-A剖面线所取的剖视图;

图3为沿图1的B-B剖面线所取的剖视图。