发明者了解已经用来从矿石、砂砾或沙砾、土壤，包括与砂金有 关的砂金矿中萃取像金、铂、铅以及类似物那样的重颗粒的多种装置 和方法。这些装置和方法具有一些问题，包括不能处理宽范围的颗粒 尺寸以及不能回收精细颗粒。这减小了这种回收系统的效率并因此减 少了其效益。
另一个缺陷在于某些回收系统需要使用大量的水。这些大量的水 在某些地点不是总能得到的，例如在发现并开采含金的砂金矿的地方。 即使在可以得到大量水的地方，这种对水的使用也会造成对环境的消 极影响，并因此需要大的收集池或收集器。
传统的砂金矿回收系统的另一个缺陷在于伴随着每一批新的砂砾 加入系统，通过系统的水流中产生激流。这导致精细的金粒损失。
现有的例如金回收系统的进一步的缺陷包括延长的清洁时间和显 著增加操作成本的大量的精砂；大尺寸的设备；运输这种设备的高成 本和高难度。
发明者还了解于1992年4月28日授权并公开的美国专利5108584 所公开的方法和设备。该专利描述了一种外桶和内桶装置。内桶具有 一个上破碎部分、一个中间辊筛部分和一个下排放部分。喷射的水流 被导入内筒。矿石被分离成从内筒的底端排放的大的尾矿以及从外筒 排放的精细的轻的尾矿。材料的重的精细部分被外筒的内表面上的一 个螺旋输送，并且从外筒上端排放到一个流行槽的上端内。流行槽包 括重的材料收集于其上的多个装卸台，重材料比如金。外筒可以振动 以对回收过程提供帮助。

本发明的一个目的是至少部分地克服现有技术系统的缺点或缺 陷。
本发明的另一个目的是提供既具有新颖性又具有创造性的一种装 置和方法。
根据本发明的一个方面，提出了一种重颗粒分离方法，包括一个 主分离阶段和/或一个第二分离阶段，所述主分离阶段包括步骤：重颗 粒的下落、积聚、集中和排放，所述第二分离阶段用于将重颗粒集中， 包括步骤：横向进给、釜馏和保持这种颗粒。
所述方法可以包括一个预分离阶段。
所述预分离阶段可以包括步骤：将水加入进给材料中，冲刷，尺 寸分类以及输送到所述主分离阶段。
所述预分离阶段可以包括不同的输送步骤，这些步骤设计用来在 引入所述主分离阶段之前将重的、中等的和轻的颗粒分离。
所述主分离阶段可以包括在所述主分离阶段中的所述下落、积聚 和集中步骤之间输送包括重颗粒在内的颗粒。
重颗粒可以从所述积聚区域排放，并且被收集或进给到所述第二 分离阶段。
来自所述排放区域的颗粒可以被收集或进给到所述第二分离阶 段。
从所述排放区域排放的颗粒可以在被收集或进给到所述第二分离 阶段之前被分离成一个前导部分、一个中间部分和一个后尾部分。
包括重颗粒的颗粒可以在所述第二分离阶段的所述横向进给、釜 馏和保持步骤之间被输送。
根据本发明的另一个方面，提出了一种重颗粒分离装置，包括在 其中部呈凹陷形状的一个可倾斜横向带，并且包括在所述带外表面上 的具有任何合适螺距的一个螺旋肋，所述螺旋肋适于推动材料沿着所 述横向带向上，一个材料进给装置在所述横向带上方，并且一个喷水 系统也在所述输送带上方。
当在本说明书中使用的时候，词语“横向带”意味着一个输送带， 所述输送带在横向于其上的材料的总体流动方向上输送(不是与传统 的输送带相同的方向)。
所述装置可以包括多个惰辊，所述惰辊在一个垂直方向上可以调 整，以为所述横向带提供任何期望的外形。
所述装置可以包括一个分类系统，以为材料进给装置提供小于大 约2.5cm的材料。
所述材料进给装置可以包括一个进给输送带和/或倾斜的卸料槽， 使得它能够给所述横向带提供均匀的差重送料。
所述材料进给装置可以在所述横向带操作输送带的上方并旦在其 一侧附近。
所述喷水系统可以在所述横向带的相对侧上方或附近提供给所述 材料进给装置。
所述肋可以由槽替代，所述槽具有任意合适的螺距并且/或者所述 带表面可以具有任何合适的构造。当应用的时候，所述肋或槽沿着其 长度可以具有合适的螺距；并且当应用的时候，沿着其长度可以具有 合适的变化的高度或深度。
所述装置可以包括在所述横向操作输送带的底端的一个合适的尾 矿槽以及在其上端部的一个合适的集中槽。
所述集中槽可以导向一个第二分离装置，所述第二分离装置包括 一个合适的流行槽以分离精细的重材料。
根据本发明的另一个方面，提出了一种分离重颗粒的方法，包括 使用如这里所述的装置的步骤。
附图说明
本发明将参考随后的附图借助非限制性粒子来更详细描述，其中：
图1展示了根据本发明的一个形式的重颗粒分离方法的示意性流 程图；
图2示意性地展示了根据本发明一个形式的形成主分离阶段的重 颗粒分离装置的部分的端视图；
图3示意性地展示了图1的装置的上平视图；
图4示意性地展示了根据本发明的另一个形式的另一种重金属回 收装置的端视图；
图5示意性地展示了图3的带有包含不同凹陷部分的输送带的装 置的端视图；
图6展示了根据本发明的一个形式的形成第二分离阶段的装置的 部分的示意性侧视图；
附图中，同样的参考标号指代同样的部件，除非另有所指。

首先参考图1，展示了一个流程图，示出了根据本发明的重颗粒 分离方法的一种形式。
如图1所示的方法示出了含有像矿石、冲击砂砾或者甚至是加工 过的材料那样的重颗粒的材料在一个预分离阶段被首先供应或引入。 尽管没有示出，这个阶段包括将水加入材料中以在整个过程中刷洗和 输送的步骤。这种刷洗具有释放矿物颗粒/重颗粒的效果。预分离阶段 还包括步骤：按尺寸分类以保证太大的(不期望的)材料(例如大于 2.5cm)能在过程中移除(在刷洗以后)。
预分离阶段进一步包括步骤：通过使用合适的设计传送带或传送 带和卸料系统来给预分离阶段进料或供应物料，卸料系统沿着其内边 缘倾斜且逐渐变细到一个点，这个步骤本身能够进行轻的、中等的和 重的颗粒的预分离。轻的颗粒被推动以沿着内边缘向着带或卸料槽的 所述点流动，同时重颗粒被推动以向着带或卸料槽的外边缘和较短部 分移动或者沿着其移动，因此实现轻的、中等的和重的颗粒的预分离。
如上所述被分离的颗粒然后进给到主分离阶段，这个阶段将在下 面进行详细描述。
主分离阶段包括下落、积聚和集中的步骤，这些步骤的每一个都 发生在一个特定区域，这将在下面进行更加详细的描述。
在下落区域，发生了材料的下落(从上面提到的卸料槽并且例如 到一个横向带上，这两个装置都将在下面进行更详细的解释)。
在下落区域，中等的到重的和一些低密度的颗粒将沉淀到最底层 并以螺旋方式输送到集中区域。在下落区域的上部，将发生较重颗粒 和低密度颗粒的一定量的再结合。
中等到低密度颗粒将受到激流作用或者以螺旋方式被冲刷，同时 一些超精细颗粒(水悬浮)将被冲刷到下落区域的底部下方并且输送 到积聚区域。
被水冲刷的低密度颗粒和超精细(水悬浮)颗粒将趋于以翻转/ 湍流方式从集中区域向着下落区域冲刷并进入下落区域。
在从下落区域向下设置的积聚区域，材料通过冲刷方式从下落区 域引入。在这个区域，积聚典型地发生在一个保持唇或保持缘后面， 并且重力沉降发生在一个保留体内。中等到高密度的颗粒以螺旋方式 收回到下落区域，例如通过在一个螺旋肋之前的所谓的推动材料输送 楔。
在这个区域，如同其它区域一样，轻的和超精细的材料的水冲刷 发生在螺旋移动肋上方，也就是在横向带上方。
在积聚区底边缘上方清扫或冲洗的任何材料都被带到一个调整 (收集)盘，材料可以从这个盘被收集，或者进给到一个第二分离阶 段以进一步超精颗粒处理。
应该理解，在所有区域，材料的混合或比率依赖于不同的操作参 数(这又依赖于装置的安装)，比如横向带的倾斜速度、材料进给比率、 螺旋高度、水流以及类似的，还有进给材料的特性及其类似的。
从下落区域输送到集中区域的颗粒包括具有多种密度的颗粒，但 更具体的是高的和中等密度的颗粒。
实质的重力沉降发生在一个保留体内，尤其是涉及重的和中等密 度的颗粒。然而，与一些低密度颗粒和超精细(水悬浮)颗粒有关的 以螺旋、湍流/翻转方式冲刷的水被升高且向回输送降到下落区域。换 句话说，在集中区域，尽管主要过程是重的和中等密度颗粒的沉降， 但还发生了低密度和精细颗粒的冲刷，这些颗粒返回到下落区域。
这个过程的通常操作具有的效果在于，轻的颗粒向下移动到积聚 区域，在这里它们被移除，同时较重的颗粒通过横向带向上输送到集 中区域，在这里它们被排出。
最后，轻的和中等的颗粒以及一些低密度颗粒的排放发生在集中 区域的上端，也就是排放区域。材料被清扫和/或冲刷到一个或多个调 整(收集)盘内，材料从这个盘被收集或者输送到一个第二分离阶段。 通过使用螺旋分离机构和最佳水流，有可能提供材料的均匀流动速率， 并且避免排放材料的波动。
从排放区域排出的材料可以因此通过前面提到的调整盘被收集成 三个部分，即前导部分、中间部分和后尾部分，每个部分可以被收集 或进给到第二分离阶段且被第二分离阶段处理，如图1所示。如同来 自积聚区域的材料，这些材料可以被收集，也就是从材料中分离以进 一步处理，也就是用于在第二分离阶段分离。
依赖于某些因素，材料可以通过单独使用第一分离阶段而被分离， 或者通过单独使用第二分离阶段而被分离，或者使用这两个阶段的结 合。第二分离阶段可以包括步骤：横向进给、釜馏、保持以及精矿的 收集。
横向进给步骤可以包括将引入收集盘内的材料输送到一个釜馏 盘。横向进给方便了分层，并且分层速度是可选择的以实现颗粒的按 密度分离。
在釜馏步骤，提供了一个合适的釜馏盘，使得材料被铺开以方便 分层和材料流的均匀。这导致材料按密度分层，并且流动速度用来保 证来自低层的高密度颗粒具有较低的流速，同时来自上层的低密度颗 粒具有较高的流速。
这个步骤需要釜馏时间和结构足以保证材料和水或者其它液体流 是主要的薄片层(而不是湍流层)以优化高密度颗粒在第二分离最后 阶段的保持或保留。
下一个步骤是保持步骤，并且前面提到的颗粒被进给到保持区域， 在这里产生了多流速。翻滚、涡流造成重颗粒下落到集水空间并且轻 颗粒被冲刷到这个集水空间外。因此在集水空间的底层发生了重颗粒 的重力沉降。同时发生上层/轻颗粒的冲刷。在这种集水空间发生了重 颗粒的保持，这允许这种颗粒的收集和移除。
精矿的收集可以手动按批次实现，或者以自动的连续的方式实现。 在这个步骤中，在前面提到的保持步骤期间，集水空间可以部分地或 者全部地填充有重颗粒。集水空间优选地受到遮护不受水流影响，并 且从保持区域收回。集水空间被冲刷到最终精矿收集容器内，并且容 器从第二分离阶段移除。
因此可以看出，本发明提供了一种全面而彻底的重颗粒分离方法， 不管重颗粒的尺寸是大还是小。
前面提到的方法是例子，并且优选地可以通过下面更详细描述的 装置来实现。
接下来参考图2和图3，参考标号10通常指代一个重颗粒分离装 置，示出了根据本发明的一个形式的示意性的结构。
装置10包括一个头辊或驱动辊12以及一个尾辊14。辊12被一 个合适的马达或发动机(未示出)通过一个可调整的变速箱(也未示 出)来驱动或旋转，变速箱能让头辊以合适的速度被驱动，这依赖于 多种因素。辊12和14被合适的轴承(未示出)轴颈支撑，轴承又被 一个合适的框架(也未示出)支撑，框架支撑了辊12和14并因此支 撑了装置10。
一个横向带18可操作地安装在辊12和14上，并且优选地是由一 个橡胶基层制成，橡胶基层的厚度接近40mm，具有大约10mm厚的 食品等级的聚氨酯顶部涂层。带18具有一个安装在其上的可具有任何 合适的螺距的连续螺旋肋20，螺旋肋可以由橡胶、PVC、合适的聚合 体或者任何其它合适材料制成。在本发明的另一个形式中，带18可以 不具有肋20但可以替代为任何合适螺距的螺旋槽。在本发明的再一个 形式中，带的表面可以具有任何合适的构造。尽管未示出，肋20或者 槽可以沿着其长度具有合适的变化的螺距；并且只要适合，肋20或槽 可以沿着其长度具有合适的变化的高度或深度。
在辊12和14之间具有多个惰辊16，惰辊凹陷排列以在辊12和 14之间凹陷地支撑带18，如图2所示。
当为了使用而装配起来的时候，带18将使其一端，也就是如图3 所示的底端，倾斜到水平面上方，也就是向上到从图中的平面外，藉 此提供一个上端和一个底端。在底端，如图所示的肋20的第一双螺旋 高度可以达到双倍至大约80mm，同时肋20的其余部分高度接近 40mm。
沿着带18的一侧具有一个水供应管22，包括多个向下的喷嘴 22.1，用于在输送带18的上表面上喷水，并藉此使带18的表面润滑 且帮助沿着带表面输送颗粒。
在带18的相对侧上方且沿着该相对侧具有一个矿石进给装置，该 进给装置是向下倾斜或者是斜面槽形卸料槽24的形式，该装置将在由 箭头24.1所示的第一方向上进给包括重颗粒的矿石，并且然后在箭头 24.2所示的方向上将矿石进给到带18表面上。
装置10包括其它元件，比如尾矿槽(未示出)，用来在带18的上 端容纳由箭头18.3所示的精矿。精矿槽导向一个例如流行槽(也未示 出)，这些部分将在后面讨论。
在本发明的一个形式中，为了加工大量的材料，例如大约每小时 200吨，装置10可以具有如下尺寸：
每个辊12和14的直径可以是大约60cm，带18的整个宽度可以 是大约5m，并且输送带的长度可以是大约7.5m，辊12和14的旋转 速度可以是大约40转/分。装置10的角度倾斜可以是距水平面大约3 到6度。
接下来参考图4和图5，图示为惰辊16，其本质上是用于沿着其 上运行轨迹来支撑带18，或者用于将带与装置的支撑框间隔开，并藉 此防止带18沿着其较低运行轨迹受到损害。在图3中惰辊16示出的 是在一个低位置以给带18以及装置10提供大约每小时600吨的最大 能力。可以看出，每个惰辊16安装到一个可调臂16.1上，可调臂可 以枢装于一个垂直位置并藉此从这个垂直位置升高(如图4所示)，以 为带18提供不同的凹陷轮廓，也就是提供较小的凹陷轮廓，这个较小 的凹陷轮廓可以处理例如大约每小时50吨的最小能力。可调臂16.1 被合适的支架和螺母以及螺栓(未示出)固定到带支撑框架上，如图 4和图5所示。
因为这个能力和这个带轮廓，可以根据图中的右手侧来移动水供 应管22以保证水喷嘴22.1可操作地在带18的凹陷部分提供水，如图 5所示。
最后参考图6，参考标号30通常指代构成第二分离阶段的装置的 部分。一个横向进给输送带(未示出)与一个静止板32相连，静止板 32又与一个保持/保留板34相连，保持/保留板34接收一些保持模 34.1。这些可以移除以在手动投料基础上收集精矿。作为选择，并且 如图6所示，保持模34.1可移除地安装到一个合适的输送装置上，输 送装置的形式是具有辊驱动装置36.1的一个履带类型的轨道36。
轻颗粒收集槽38位于轨道36右手侧的下方，并且重颗粒收集槽 40位于轨道36左手侧下方。板32下方具有一个护板42，用于保护模 34.1不受水流影响。当模34.1从材料和水流离开且模围绕轨道36的 时候，护板42是可收回的且覆盖模34.1。护板42然后反冲到下一个 模34.1上。
在使用中，装置10的操作将在下面描述。
包含重颗粒或者例如砂砾那样的材料被首先按照任何现有技术已 知的方式分类，分成具有小于1英寸或小于大约2.5cm(换句话说稍 小于1英寸的尺寸)的产品砂砾或颗粒。这些材料然后在箭头24.1所 示的方向上沿着卸料槽24进给到带18上，如箭头24.2所示。带18 被辊12驱动，辊12又在箭头12.1所示的方向上被旋转驱动。
因此带18在箭头18.1所示的方向上以辊12和14的旋转速度所 决定的速度被驱动，辊12和14的旋转速度是大约40转/分。
来自管22上的喷嘴22.1向下喷水到带18上，并且这些水将具有 逆流方式，既是因为水将由于带18的凹陷形而反向于箭头18.1的方 向流动，也是因为由于带18在图2所示的下端向上倾斜而使水将反向 于通常的向下流动而流动。
螺旋肋20趋于向上沿着斜面，也就是向上沿着带18来移动材料， 同时从喷嘴22.1喷射的水将逆向流动，也就是沿着带18的斜面向下 流动。
这将导致废物向下移动，也就是砂砾或石头的轻颗粒在箭头18.2 的方向上向下移动，同时重精矿将趋于沿着带向上移动，这是被螺旋 肋20推动且如箭头18.3所示，以在箭头18.3处在其上端退出带18 进入一个精矿槽(未示出)。砂砾或石头的轻颗粒在箭头18.2的方向 上向下移动并在箭头18.2处退出带18进入一个尾矿槽(未示出)。
通常讲，重材料的大的矿块和颗粒，比如金，将在螺旋20前面被 截留，并且包括精细材料颗粒那样的颗粒将被从喷嘴22.1喷射到带18 上的水冲刷，返回到带18的凹陷或者中空部分内，并且将在箭头18.2 所示的方向上移动。
因此，精矿将如箭头18.3所示退出带，其中精矿通常讲将占砂金 矿含量的大约5％且在进给到带18上的矿石总量的硬岩矿中最多含有 50％。
当精矿如箭头18.3所示离开带的时候，精矿将落入精矿槽(未示 出)内，精矿将从精矿槽进给到一个流行槽(也未示出)内或者形成 第二分离阶段的其它合适装置内，其中重金属，例如金，将从精细材 料中适当分离。
通过装置10对材料的处理可以提供足够的重颗粒分离。作为选 择，当如上所述使用的时候，仅仅使用装置30也可以提供足够的分离。 一个进一步的选择是需要的时候一前一后协同使用装置10和装置30。
在这种方式下，装置10连同相关方法将产生很高的重颗粒回收 率，例如对于金，典型地可以超过大约98％甚至99％。
尽管未示出，带18和辊12、14以及它们所安装于其上的框架可 以方便地安装到一个移动拖车上，拖车可以通过铁路和/或公路运输。 这种拖车或者可以在其一端方便地具有一个合适的顶起装置(未示出) 以适当地升高或倾斜传输带，或者作为选择，框架可以具有自己的顶 起或倾斜装置(也未示出)以为装置10以及带18提供必要的倾斜。
因此应该看到提出了具有新颖性和创造性的方法和装置，也就是 系统，以通过需要最少的水消耗的简单而有效的方法来从矿石、砂砾 及类似物中回收像金那样的重颗粒。自然地，如果需要，用在带上的 水在沉淀或过滤以后可以回收。与之类似，用于流行槽的水也可以适 当地回收。
本发明的方法和装置提供了从矿石、砂砾或类似物中回收或分离 重矿石的系统，与现有技术相比本发明的系统相对廉价且有成本效益。
尽管在这里只是描述和/或示例了本发明的某些实施例，本领域技 术人员应该明白本发明的其它可能性、修改和/或变化也是可能的。这 种可能性、修改和/或变化因此认为落入本发明的如权利要求和/或描 述或示例的精神和范围内。