专利名称：砂金风选的风流边界层法及风选机的制作方法
技术领域：
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，在水平气流中金片平面迎着风向时的阻力与顺着风向时的阻力相差很大，顺着风向时金片下落快，与尾砂分开，而迎着风向时金片受到风的推力大，被吹得远，与尾砂混在一起，达不到理想的分选效果，因而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，以求降低精矿产率，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，目前在我国尚难普遍推广。
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。该流程须将原矿筛分成0.3-1mm和1-2mm两组粒级的入选矿石，为达到一定的精矿产率，还须经过多次分选，其中0.3-1mm粒级的矿石须经过风流分选机和风力摇床各4次选别;1-2mm粒级的矿石须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更有效、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，速度急剧增加。
本发明的要点在于，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，先将其单层地撒布在固体即运输皮带的表面上。此时板状和片状的金自然是平置于固体即运输皮带表面上的，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。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的小，加上在射流中金片所受皮带给予的摩擦阻力为滑动摩擦，而对砂粒则多为滚动摩擦，金片的比重又为砂粒比重的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，如前面提到的，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。此外，为使气流边界层形成，空气射流要与运输皮带的平面基本平行;同时，为使尾砂扬弃的路程最短，空气射流出口方向要与运输皮带的运行方向基本垂直。
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
加以说明附图为风选机的结构示意图，图中(1)为皮带运输机，(2)为布料斗，(3)为风咀，(4)为风管，(5)为风机，(6)为精矿收集斗，(7)为尾砂收集斗，(8)为运输皮带运行方向，(h)为风咀出口的下缘至布于运输皮带上的矿砂层之间的高度。
本风选机的要点如下一、以运输皮带的运行方向(8)为序，布料斗(2)在前，风咀(3)在后，两者之间的距离，以能使从布料斗撒下的矿砂在经过风咀之前已落在运输皮带上并与皮带相对静止为度。
二、风咀(3)的出口位于运输皮带一侧的上方，风咀出口的下缘略高于运输皮带上的矿砂，其高度h为1-5mm。
三、皮带运输机(1)是平型运输带，即运输皮带载荷边为平面。
使用本发明的方法及风选机的工艺流程如下先启动风机(5)，使气流通过风管(4)送至风咀(3)射出，然后启动皮带运输机(1)和布料斗(2)，最后将入选的矿砂装入布料斗，布料斗将矿砂单层地撒布在运输皮带上，运输皮带将矿砂送至从风咀(3)射出的空气射流的前方，尾砂被吹入尾砂收集斗(7)，金则留在皮带上面，运至精矿收集斗(6)中排出。
实施例试验矿样取自西北地区的某砂金矿，该矿为洪积形成的砾石层，原矿品位为0.52g/T，干矿呈松散状，不粘结。原矿比重2.7，假比重1.6。其中金以自然金形式存在，多为板状与片状。筛分表明，金绝大部分集中于0.3-2mm的粒级范围内，该粒级金的占有率及原矿重量占有率分别为98.3%与13.9%。
入选矿样的粒级范围为0.3-2mm，重350公斤，设备处理能力为126公斤/小时，风咀的射流出口速度为7.4-8.2米/秒，运输皮带的线速度为0.75米/秒。
矿样经过本发明的风选机一次分选，其结果如下精矿品位1.107公斤/吨，作业回收率92.01%，对原矿的回收率90.44%，作业精矿产率0.3058%，对原矿的精矿产率0.0425%每处理一吨入选矿砂耗电9千瓦小时。
本发明的优点是工艺流程及设备结构简单，入选粒度范围宽，分选精度高，没有中矿，精矿产率低，选矿回收率高，能耗低，适合于干旱地区的砂金矿中使用。
权利要求
1.一种砂金矿风选方法，其特征在于矿砂进入空气射流前已撒布在运输皮带上，随着运输皮带的运行再进入空气射流，空气射流从其面上吹过，将尾砂吹离皮带，而精矿则留在皮带上，从运输皮带的末端排出。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于空气射流与运输皮带平面基本平行。
3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于空气射流出口方向与运输皮带运行方向基本垂直。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于撒布在运输皮带上的矿砂为单层。
5.实施权利要求1-4所述方法的风选机，由皮带运输机(1)、布料斗(2)、风咀(3)、风管(4)、风机(5)、精矿收集斗(6)和尾砂收集斗(7)组成，其特征在于以运输皮带的运行方向为序，布料斗(2)在前，风咀(3)在后。
6.按照权利要求5所述的风选机，其特征在于皮带运输机(1)为平型运输带。
7.按照权利要求5所述的风选机，其特征在于风咀(3)位于运输皮带一侧的上方。
8.按照权利要求5和7所述的风选机，其特征在于风咀(3)出口的下缘至布于运输皮带上的矿砂之间的高度h为1-5mm。
全文摘要
砂金风选的风流边界层法及风选机，涉及选矿技术领域。为克服现有技术的缺点，使工艺流程及设备结构简单，降低精矿产率，提高回收率，本发明利用风流边界层原理，先将入选矿砂单层地撒布在平型运输皮带上，然后进入空气射流分选。风选机由皮带运输机、风机、风嘴、布料斗等组成，流程及设备结构十分简单，入选粒度范围宽，主要技术经济指标比现有的风力摇床、跳汰、溜槽及水平风流分选机高，适合于干旱地区的砂金矿中使用。
文档编号B07B4/00GK1045537SQ89106758
公开日1990年9月26日 申请日期1989年8月22日 优先权日1989年8月22日
发明者章晓林, 易南生, 任海成 申请人:南方冶金学院