專利名稱:旋液分離器的制作方法
本發(fā)明涉及從輕尾渣物料中分離細粒重礦物的方法及實施此方法的改進的旋液分離器。
大家知道，復(fù)合錐底旋液分離器通常有一個圓柱筒體，其上有切向料液入口，復(fù)合錐底與圓柱體下部相連形成高密度物料的出口。錐底的較長的部分與圓筒壁的夾角為120°，中心較短部分錐角為75°，中心部分外延至出口管，錐角為0°～20°。
大多數(shù)改善旋液分離器效率的專利都專注于改變其幾何形狀。只有一個美國專利U.S2827，334建議消除曲率不連續(xù)性以減少磨損。
在回收砂金及粒度小于44μ以下尤其是0.1～30μm的金粒時曾遇到困難。在很多情況下，對含有這種細金粒的金礦進行驗定難于實現(xiàn)。本發(fā)明即是部分地根據(jù)以下的現(xiàn)實所存在的情況沖積沉積礦中的細晶粒礦物或自然金屬含量比常規(guī)分析法得出的量要大得多，并且發(fā)現(xiàn)高密度尾礦中大量超細物料至今未能回收，而提出的。
為此目的，本發(fā)明提供一種從開采礦石中濃集高密度物料的方法，即在旋液分離器中處理礦漿。此旋液分離器有一圓柱筒體，其底流出口部分為一復(fù)合錐體，該錐體的第一部分是分離器圓柱體壁向內(nèi)延伸而成，第二部分則從前述第一錐體部分伸至出口管。此旋液分離器有一個或幾個如下特點a)復(fù)合錐體的第一和第二錐體的交界處做成平滑曲線
b)第一錐體與圓筒壁的交界處做成平滑曲線c)第一和第二錐體用一種去除了表面缺陷的材料做成。這些缺陷會干擾高密度細粒子的平滑流動。
任何有適當(dāng)硬度、表面光滑的可加工成曲線形狀的材料都可用作旋液分離器的內(nèi)壁材料。陶瓷，塑料以及車削或磨削的金屬都是適宜的材料。
早先的文獻中，上述特點在回收超細物料中的重要性均未提及。
現(xiàn)參照附圖描述本發(fā)明的一個優(yōu)選實例。圖1為一常規(guī)復(fù)合錐體旋液分離器。圖2為其復(fù)合錐體的剖面圖。圖3為本發(fā)明的錐體部分剖面圖。
如圖1、2所示，在常規(guī)旋液分離器中，礦漿經(jīng)切向入口11進入圓筒體10。礦漿繞筒體10的內(nèi)壁12按螺旋線流動。密度小的尾渣經(jīng)溢流出口13排出，密度大的礦物則從底流出口14排出。圓柱體的下部是復(fù)合錐體15，其下部至底流出口14為止。錐體部分包括兩個錐體16及17。錐體16從圓筒壁12上延伸，其間夾角為120°。錐體17則從錐體16處向出口14延伸，錐角為75°。
除溢流口13下端相對于出口14的高度可以變動外，在圖3中，代號12、13、14與圖1圖2中所指相同。
在本發(fā)明中，圓筒體12的底20里位于壁12與底20的交界處有一曲線部分21，而在底20與底流出口14的起始段交界處則是第二個曲線部分22。
在圖1及圖2示出的常規(guī)旋液分離器中，其錐底15通常由金屬例如鋼，經(jīng)車削加工而形成兩個交角錐面16及17。本發(fā)明則與此不同，錐底20是由適宜的金屬成型或由陶瓷或合成塑料模壓而成以提供極為光滑的表面，在該表面上幾乎不存在大于10μ的表面缺陷。適宜的合成塑料是具有必需的抗磨損能力的聚丙二醇酯。此外，利用車削加工鋼材后使其表面光滑，無表面缺陷后再進行表面淬火處理也可。
利用這類材料即可得到平滑曲線過渡的21及22，因而消除了任何湍流并保證了粒子的平滑流動。
可以認(rèn)為，高密度的物料都夾帶在錐底20表面上的一個運動相對較快的流體層中，由于此表面上不存在突然的角度變化就消除了湍流并在該流層內(nèi)保持了極細的高密度粒子。實測的高密度物料在旋液分離器內(nèi)停留時間要大大低于較輕尾渣的停留時間。這些尾渣據(jù)分析是夾帶在溢流管13附近的湍流層中。改變溢流管13末端的位置可以改變輕尾渣的排出速度。對一個直徑為8或10cm的旋液分離器，溢流管13與錐長20(內(nèi)面)最佳距離為它們接觸點以上2.5cm。
在常規(guī)旋液分離器中，進料管11的管上端通常在錐底20與筒壁12交界處以上，其距離為筒體內(nèi)徑的1.5倍，也可在1.5～4或5倍之間變化。
利用本發(fā)明，對極細的，粒度在30μm以下直至1μm的粒狀礦物經(jīng)底流管14而得的收率都有改善。由于表面十分光滑，因而快速移動的重礦物層得以保持，也未出現(xiàn)由于表面缺陷而引起的向上偏流。此外，在21及22處不出現(xiàn)湍流也保證了細粒子不會卷出該層。
從本發(fā)明中還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)從底流管14而得的重礦物收率與加料中的重礦物濃度成正比時，從溢流管13排出的尾渣收率與加料濃度成正比。
在使用低密度漿料，例如低至1～20gms/l的試驗中細粒物料的收率也有改善。據(jù)信，這是因為保持重物料薄層比較容易。而一般的漿料密度都是在100～250gms/l這一數(shù)量級。
本發(fā)明的分離技術(shù)亦可應(yīng)用于其它領(lǐng)域。利用常規(guī)旋液分離器分離污水中的砂子時，由于漿料密度低，壓力也低而使分離特別困難。
然而，在使用本發(fā)明的旋液分離器時，只需要保持不到兩米的重力落差即可提供足夠的壓力來分離大部分砂粒。
在某一應(yīng)用實例中，當(dāng)上溢流管端與錐底距離為35～40mm時，濃度為0.25～1.5%的漿料一次通過后物料濃度即達到97%，因而二次通過后實際上就排出了全部砂粒。
本發(fā)明由于具有特殊性能，因而并不限于在固液分離中應(yīng)用、也可用于固-氣混合物或液-液混合物的分離。
因此，在粉塵或煙道氣體處理中分離固體粒子時，對細粒子可達到很高的分離效率。
對于由密度不同的液體組成的混合物及乳液亦可用本發(fā)明的旋液分離器進行分離。使用大直徑的底流口可使較重的液體，如油水混合物中的水排出，而較輕的液體，如油則從溢流口內(nèi)收集。
本發(fā)明的旋液分離器在各種應(yīng)用中對主要載體流體都沒有限制。由成本和使用方便來考慮，水是最適用的一種。
以下將描述一臺內(nèi)徑為75mm的本發(fā)明的旋液分離器在沖積金砂回收中的應(yīng)用實例。
實例1以下是使用本發(fā)明的旋液分離器一次通過時的回收實例。
使用Fountain Head(北方領(lǐng)土)沖積礦，其細粒沖積金砂驗定值為0.65gms。使用常規(guī)旋液分離器時回收到的砂金微乎其微。
首次通過的試驗結(jié)果如下尾渣(溢流管排出) 0.31gms/噸精砂粒度＞150μm 收率43gms/噸75～150μm 收率30.7gms/噸＜75μm 204.5gms/噸計算收率為0.37gms/噸或54%第二次通過尾渣 微量精砂粒度＞150μm 無75～150μm 2.3gms/噸＜75μm 75.6gms/噸計算收率為0.2gms/噸實例2本實例比較了本發(fā)明的旋液分離器和常規(guī)復(fù)合錐底旋液分離器。
在每種情況下，試驗設(shè)備及旋液分離器的安裝都相似。旋液分離器安裝在容積都是300升的加料槽及尾渣槽上方，并與一使用變速驅(qū)動裝置的離心泵相連，泵出口上裝有壓力表。旋液分離器的接口孔徑及旋渦探測器的深度可以調(diào)整。對每一臺旋液分離器，探測儀都安裝在接口開孔上方25mm(1吋)處。
試驗條件加料尺寸 100%＜250μm料漿密度 2%固體重量/體積(W/V)加料速率 100升/分(l/min)試驗步驟將Fountán Head礦提供的尾礦樣品過篩，去除＞250μm的物料并配制成含固體2%的礦漿。礦漿按要求的流量100升/分用泵打入旋液分離器，并將1～2分鐘運行過程中通過的全部物流及底流產(chǎn)物收集起來。溢流產(chǎn)物經(jīng)過沉降，潷析，過濾，稱重并制成驗定樣品。底流濃集物經(jīng)過濾，烘干，并在106μm的篩上篩分并將＞106μm及＜106μm的產(chǎn)物稱重后送驗金。驗金按照多元素試驗(MET)5/3火試金法進行。
試驗結(jié)果每一個旋液分離器運行中的金屬平衡示于表1及表2。比較完成的兩次試驗可以看出供試驗用的樣品的反算加料品位是本發(fā)明分離器 常規(guī)分離器反算加料品位 0.45g/t Au 0.20g/t Au但是，從下表可見，本發(fā)明的旋液分離器的試驗結(jié)果要比常規(guī)旋液分離器的好。
本發(fā)明分離器 常規(guī)分離器最終尾渣品位 0.08g/t Au 0.19g/t Au最終濃集物品位 24.8g/t Au 5.2g/t Au濃集比(濃集物∶加料) 55∶1 20∶1回收率去底流(總共) 84.02% 29.55%＜106μ的底流回收產(chǎn)物 58.18% 24.30%
注金品位及回收率只代表可用火法驗定出的金含量。
討論應(yīng)當(dāng)注意到，試驗僅僅是示范性的，試驗過程中未對操作參數(shù)作出改變或調(diào)整。金相試驗結(jié)果比較的有效性可能受加料樣品性質(zhì)的影響，但這并不影響這一觀察結(jié)果，即本發(fā)明的旋液分離器能夠回收可用火法驗出的黃金，至少粒度細達106μ的可用重力選礦法回收的最小粒砂金。因此，本發(fā)明提供了一種特殊方法，可改善從礦石中回收細粒礦物的收率。此外，在很多情況下，用此方法分析礦物含量要比常規(guī)分析方法得到的高。
權(quán)利要求
1.一種從料漿中濃集高密度顆粒的方法，其中料漿經(jīng)過一復(fù)合錐底旋液分離器，該分離器有一圓柱筒體，筒體上有料液入口，底流出口在圓筒體下方，該底流出口為一復(fù)合圓錐體，第一錐體系從圓柱體向內(nèi)延伸而成，而第二錐體則由前述第一錐體向內(nèi)延伸而成出口管，其中底流出口管至少具有以下特點之一a)復(fù)合錐體的第一和第二錐體的交界處按平滑曲線過渡；b)第一與圓筒圓筒壁的交界處按平滑曲線過渡；c)第一和第二錐體材料表面均去除了表面缺陷，這些缺陷會干擾高密度細粒子的平滑流動。
2.權(quán)利要求
1要求的方法，其中料漿為含天然金的礦漿，其中至少有50%的粒度小于100μ的金粒被回收。
3.一復(fù)合錐底旋液分離器，帶一圓柱筒體，進口在圓筒壁上，底流出口在圓筒下方，前述底流出口由一復(fù)合圓錐組成，其第一圓錐系從圓筒壁向內(nèi)延伸而成，而第二圓錐則由前述第一圓錐向內(nèi)延伸而成出口管，其中該底流出口管至少具有以下特點之一a)復(fù)合錐體的第一和第二錐體的交界處按平滑曲線過渡;b)第一錐體與圓筒壁的交界處按平滑曲線過渡;c)第一和第二錐體材料表面均去除了表面缺陷，這些缺陷會干擾高密度細粒子的平滑流動。
4.權(quán)利要求
3中要求的旋液分離器，其中第一錐體比第二錐體長并與圓筒壁成約120°夾角，而第二錐體與圓筒壁交角約為75°。
5.權(quán)利要求
3中要求的旋液分離器，其中錐底材料從以下幾種選擇a)陶瓷b)高密度塑料或硬塑料c)車削或拋光金屬。
專利摘要
復(fù)合錐底旋液分離器的底流出口錐體部份的材 料經(jīng)過特殊處理后去除了表面缺陷，這些缺陷會干擾 尺寸在70μm以下的砂金等高密度粒子的流動。復(fù) 合錐底的錐體間交界處按平滑曲線過渡可防止錐角 的突然變化。從而提高了尺寸范圍在44μm以下的 細粒物料收率。
文檔編號B04C5/081GK87107366SQ87107366
公開日1988年6月22日 申請日期1987年12月11日
發(fā)明者丹·布特勒 申請人:丹·布特勒導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan