[发明专利]重力精选机

说明书

本发明涉及用液体分离一些固体料的方法，特别是用水进行分离的方法，更具体地说，涉及重力精选机。

本发明可用以在需分选颗粒的采矿业、化学工业和石油工业中分离不同密度或粒度的颗粒。

由于矿床和矿沙枯竭的问题，故要求对越来越量大的矿物进行处理以满足人类对金属的日常要求，特别是满足对金、铂、钨、铅等需求量日益增长的重金属的日常需求。

由于对生态方面日益增长的要求和电能的持续涨价，对矿物原料进行初步富集的方法显然就具有特别重要的意义，在这方面，重力富集法是无与伦比的。

在已知的重力富集装置中，广为应用的有跳汰机、精选台和螺旋溜槽。所有这些装置的生产率都很低，而前两种装置还需耗用很多的水和电能。

因此，目前的问题是创制原则上是新型的重力精选机以便在高效分离矿物颗粒的条件下耗用尽可能少的水和电能。

大多数工业性装置的原理是基于：不同质量的粒状加工材料在水一类液体中具有不同的运动速度。与此同时，还应使加工材料受到各种不同的扰动，如在不同平面内的振动，波动等。

这种局部地在较短区段内加在不断流动的加工材料上的扰动可有效地分离出较大的颗粒（大金粒、铂粒、铋矿粒、钨矿粒），而成为重成分。但在5～1000μm范围内的小颗粒，其中特别是细的（5～40μm）颗粒，不能精选进入重成分内，因而变成了轻成分。正是这些微细颗粒的精选问题在现有结构的精选机中一般都还未能解决。

美国A，4157951号专利所公开的重力精选机具有中空的壳体，壳体垂直设置，装有位于壳体下端的分离介质输入管、位于壳体上端的分离介质和轻成分的输出管以及位于壳体下端的重成分输出管。

加工材料是与分离介质一起加入重力精选机的。在壳体内，借助于输入的分离介质，使加工材料从分离介质输入管向上流到轻成分的输出管。轻成分由流动的加工材料向上运送而通过轻成分输出管输出。比重较高的重成分则集中到壳体的下部而通过重成分输出管输出。

这种已知的重力精选机适用于经分级的需富集材料的分离。在重力精选机的壳体内仅形成加工材料的上升层流，这不能使重成分转入悬浮状态。因此，很难成为高质量的精选机，由于在已知的精选机中未能利用加工材料的颗粒对壳体内表面的摩擦效应，向上流动的加工材料将重成分中的细颗粒也从重力精选机中排了出去，这就降低了需富集材料的分离效果。

英图A，2003756号专利所公开的另一种重力精选机具有斜置的中空筒形壳体，在壳体内装有分离隔板，使壳体分成两个通过管子连通的空间，管子装在隔板中，相对于壳体纵轴线轴向布置。在壳体上端装有加工材料输入管，在壳体下端装有重成分输出管。此外，在壳体上另外装有切向设置的分离介质的输入管和轻成分的输出管。

在这种已知的重力精选机中，所有的加工材料在紊流中呈悬浮状态，这不能保证重成分和轻成分颗粒高质量的分离。

距本申请为期最近的英国A，2164589号专利所公开的另一种重力精选机，具有用以处理加工材料的斜置长形中空壳体，壳体具有加工材料输入管、分离介质输入管和加工材料中轻成分和重成分各自的输出管。

这种已知的重力精选机具有若干连续的紊流区，用以分离重成分和轻成分。重成分中的细颗粒由于高度的紊流作用来不及移向重力精选机的底部，因而与轻成分一起被排走。这就不能取得分离待富集的材料轻重成分所需的最佳流体动力状态，也就不能使加工材料的流动由局部紊流逐渐转入层流而带有近壁效应。

本发明的任务在于创造一种重力精选机，可取得分离待富集的材料轻重成分所需的最佳流体动力状态，也就是使加工材料的流动从局部的紊流逐渐转入层流而带有近壁效应，从而提高分离粒度分布很宽的矿物中重颗粒和轻颗粒的效果。

为解决这一任务，重力精选机应具有用以处理加工材料的斜置长形中空壳体、加工材料输入管、分离介质输入管和加工材料中轻成分和重成分各自的输出管，按本发明，重力精选机还应具有总接料室、重成分分离和卸料室和轻成分卸料室，在总接料室上接有加工材料输入管，重成分分离和卸料室与总接料室连接，在重成分分离和卸料室上接有彼此分开设置的分离介质输入管和重成分输出管，在轻成分卸料室上接有轻成分输出管，同时，壳体由几个组件构成，各组件的下端与重成分分离和卸料室连接，其上端与轻成分卸料室连接，此外，在各组件的下端内部装有供料管的上部，从而在组件的内表面和供料管的外表面之间形成一间隙，所有供料管的下部装在重成分分离和卸料室内，其下端则与总接料室连接。

各供料管最好呈中空圆筒形。

各供料管最好与各自的组件同轴线设置。