微细物料连续排矿射流离心选矿机

一、发明领域

本发明属于一种离心重选设备，专门用于分选-19微米微细锡石、铌钽等各种难选的选厂矿泥和废弃的老尾矿，以及具有相应比重差的其它工业粉体物料。

二、发明背景

众所周知，目前通用的间断排矿式转鼓型离心选矿机是唯一以离心力作用为主的薄流膜选矿设备。该机主机是一个带锥度的转鼓，另外配备有机外固定并伸入鼓底的给矿管和间断排出精矿用的高压水管（管压8公斤/厘米

），以及给矿、给水、排矿三个闸门自动切换控制机构所组成，并以间断给矿和排矿方式进行作业，用于锡石矿泥及其它微细物料的分选工业上。然而，由于其离心重选过程主要只赖于离心沉降和流膜切变分散压即拜格诺（Bagnold）力所形成的联合分选力场，这种旋转剪切对粒群的受力作用比较单调，极易形成密实的沉积层，造成分选效率不高和处理能力较低，又很难大幅度提高其离心力强度以降低其分选粒度下限，导致微细粒级有用矿物的流失十分严重。特别是-19微米细粒级锡石绝大部分（约80～90%）都损失于生产尾矿中。加之其间断排矿作业方式，在实际生产中经常出现精矿与尾矿的混矿现象，造成工业生产指标与试验室结果的差距较大。

本发明的目的之一是提出一种专用于分选微细物料特别是-19微米细泥的高效能的离心选矿设备，并解决该设备选别的全部产品同

时连续排矿问题。

三、发明内容

本发明是一种连续排矿射流离心选矿机，其特征在于（附图1）带锥度转鼓〔1〕的底部开有多个孔眼、有一个清洗水分配盘〔2〕及机外设有固定的可变动竖向高压射流喷射器〔4〕，其与待选物料的给入管〔3〕和转鼓的传动机构组成射流离心选矿机的整体。转鼓〔1〕底部周边有环形沟道并在沟内开有4个以上的任何相同形状的孔眼，可为园形、椭园形或方形，孔数以不影响转鼓结构刚性为宜，并对称分布于鼓底周边上。分配盘〔2〕的盘缘厚度应大于鼓底周边沟道宽度3～5倍。给入管〔3〕由转鼓开口端伸向鼓内，其给矿点离鼓底距离为鼓长的1/3～1/4。

机外固定的可变动竖向高压射流喷射器是关键性部件。其由喷射管及凸轮（或连杆或液压）往复传动机构所组成。通过喷射器向离心机内沿转鼓轴向引入可变动竖向高压射流，强力冲击离心场斜面流膜底部的密实沉积层，并使其呈可控的半松散状态，强化粒群按比重的分层作用，从而，形成一种由射流的强冲击力、离心沉降力和拜格诺力所组成的强有力的联合分选力场，对微细物料特别是-19微米粒级实现有效的分选。在离心机转鼓高速旋转（离心力强度为500～1500以上）情况下，待选物料经给入管进入鼓内粗选带，并综合底盘的清洗水流及射流而形成射流流膜。这一流膜，经粗选带沿斜面顺流而下，再经扫选带，由转鼓外缘的尾矿排口〔5〕排出机外。而流膜底层的重产物则借助高压射流的强力冲击所造成的推排条件，在不断分选中逆坡（逆流）上行，经精选带由鼓底周边的孔眼〔6〕将精矿排出机外。实现全部产品同时反向连续排矿。

喷射器射流的入射角以45°～80°间为宜，其管路压力可为1.8～13公斤/厘米

，常用压力为10公斤/厘米

，依选别对象、分选粒度下限、处理量及离心场而异，在分选需要时可以使用更大的管路压力。常用射流为水流体，必要时可用油流体（如溶盐分离时）。

本发明射流流膜选矿过程及机外固定的可变动竖向高压射流喷射器可以在各种转鼓构型的立式或卧式离心装置上应用，并成为效能较高的射流离心选矿机。

四、实验效果

应用本发明的φ300×150毫米（半锥角坡度5%）连续排矿射流离心选矿机对微细锡石矿泥、铌钽矿泥及稀土矿泥等许多-19微米细物料进行了分选试验，都取得了满意的结果。兹将锡石矿泥及铌钽矿泥分选结果分述如下。

（1）锡石矿泥的分选

试验矿样系采自云南锡业公司黄茅山背阴山冲老尾矿。其近坝部分粒度较粗，远坝部分粒度偏细且品位极低。本试验以远坝的贫细老尾矿泥样（

Sn-0.05～0.06%）为主要分选对象，同时，对其综合老尾矿样中-76微米中间粒级试样（

Sn-0.23～0.24%）也进行了试验。综合老尾矿样的矿物组成见表1。上述两矿样的粒度分布如表2、3。

＊    按锡石

＊    按锡石

上述粒度分布表明，两矿样是含锡品位、矿物粒度及金属量分布相差悬殊的矿样。使用本发明射流离心选矿机的分选结果列于表4。

试验结果表明，尽管试样粒度极细（-11.5微米含量高达85%），都获得良好分选指标：锡精矿品位2.09～7.23%Sn，回收率为63～65%;两样的粗、精选总富集比为30～35（其中粗选5～5.5，一次精选3～3.6，二次精选1.7～2.0），其精矿品位与原矿品位有关。同时可见，本机的精选效果也十分明显，由一次到二次精选的作业回收率都高达90%以上，表明选收微细粒重矿物的可靠性。本机对原样不分级-76微米宽级别直接入选的良好适应性是值得注意的一种技术性能，这也是本发明射流流膜选矿过程工艺特点之一。

为了查明锡石分选粒度下限（定义为锡石粒级作业回收率为50%的粒度），将表4的全部分选产品进行水析，并对-5.5微米粒级进行了显微镜下测量，确证了水析粒度分布结果。锡石的各粒级回收率（

d）与锡石粒度（

SnO

）关系见附图2、3;其中曲线：1.粗精矿，2.一次精选精矿，3.二次精选精矿，4.最终尾矿。结果表明，作业回收率为50%的粒级为4～5微米，而最佳回收粒级为-11.5+5.5微米及-17+11.5微米，其粒级作业回收率分别为81.6～83.5%及78.2～82.1%。

本发明连续排矿射流离心选矿机与现有技术的间断排矿离心选矿机对同一矿样的各粒级进行分选试验比较结果见锡回收率（ε）及产品产率（γ）关系图（附图4、5、6）;其中图4为粗粒级对比结果（曲线：1.射流离心选矿机，分选粒度-76+37微米;2.摇床，分选粒度-74+37微米）;图5为中等粒级，即-37+19微米对比结果（曲线：1.射流离心选矿机;2.φ320×340

毫米间断排矿离心选矿机粗选及摇床精选）;图6为极细粒级，即-19微米粒级对比结果（曲线：1.射流离心选矿机;2.φ320×340毫米间断排矿离心选矿机;3.φ320×340毫米间断排矿离心选矿机脱泥，并用浮选法最终精选;4.表4中贫细锡石矿泥样用本发明射流离心选矿机的分选结果;5.表2的贫细矿泥样粒度水析结果参比曲线）。

上述对比结果表明，本发明的连续排矿射流离心选矿机的分选效率远高于现有技术的间断排矿离心选矿机的指标，并使锡石分选粒度下限达到从未有过的4～5微米。特别是对较粗粒级分选高于摇床分选指标表明，本机可以取代摇床的精选地位。显示了本发明射流离心选矿机用于粗选、精选或取代摇床粗选、精选，以及对宽级别直接入选等多种用途的适应性。

（2）铌钽矿泥的分选

对包头钢铁公司铁矿选矿过程中-19微米含铌矿泥选铌试验初步结果表明，使用本发明射流离心选矿机可以将含铌品位为0.217% Nb

O

原矿泥，经一次粗选即可富集并得到品位为0.478%Nb

O

的粗精矿，其质量相当于现行冶炼中平炉钢渣的含铌量，而对含铌矿泥的铌回收率为54.68%。若按两次精选，则可以富集并得到含铌品位为0.75%Nb

O

的精矿，其质量相当于现行冶炼中转炉钢渣的含铌量，而对含铌矿泥的铌回收率为31.69%。从而为从废泥中回收铌提供了新的手段。

综合上述，本发明对一切具有相应比重差的难选的微细矿泥或粉体物料的重选分离都具有普遍的实用意义。