[发明专利]分离装置和方法

说明书

提供了用于分离矿石的分离装置和方法。该分离装置(10)包括分离腔室(12)，并且被配置以与流体脉动机构(32)一起使用，以可操作地使流体穿过堆积在腔室中的矿石脉动，从而使得通常较轻的矿石颗粒朝向腔室的上部区域(25)迁移并且通常较重的矿石颗粒朝向腔室(12)的底部区域(14)迁移。矿石通过滑槽(38)堆积在腔室(12)的底部区域(14)中，并且之后较轻的矿石颗粒可以通过第一腔室出口(24)从腔室内提取出，而较重的颗粒可以通过第二腔室出口(28)提取出。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年8月17日提交的南非临时专利申请2018/05502号的优先权，其通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及矿物加工领域，并且特别地，本发明涉及矿石中存在的矿物的分离。

在本说明书中，“矿石”具有其最宽泛的含义并且包括任何天然存在的固体材料，从其中可以提取出具有经济利益的矿物。

背景技术

从岩石中挖掘出的矿物矿石需要进行矿物加工(也被称作选矿(ore dressing))，其主要目的包括将有价值的矿物与废料分离。这通常包括减小颗粒尺寸；通过筛选或分级或富集分离颗粒尺寸，这应用到物理性质和表面化学性质以及固/液分离。

通常已知的有价值的矿物的例子包括：金、宝石、钻石、砂锡(placer tin)、铜、煤等等。后面的例子的大部分是通过使用本领域被称作跳汰式富集器(jig concentrator)的设备从矿物矿石中提取的。跳汰式富集器是在矿物加工中用于分离矿体内的颗粒(基于其比重、尺寸、形状和密度)的设备。

将矿石颗粒引入所谓的跳汰床，其中通过脉动的流体将矿石颗粒向上推动。水是所使用的最常见的流体，然而，可能会添加帮助分离的添加剂。脉动的水向上推动颗粒，导致一些颗粒悬浮在水中。当脉动消失时，水平面回归其较低的起始位置，之后颗粒再次沉降在跳汰床上。由于颗粒悬浮于水中的同时受到重力作用，较重的颗粒(具有较大的比重)比较轻的颗粒沉降得更快，导致较重的颗粒富集在跳汰床的底部。然后可以从跳汰床提取出较重的颗粒，而从跳汰机(jig)的上部区域提取出较轻的颗粒。

一般可用的富集器跳汰机(concentrator jig)通常具有大罐体或者容器，其中容纳有床，取决于尺寸，床上每小时可能会加工从3吨固体材料到多达100吨的任何物体。此外，这些大罐体被连接至装载和收集机构，装载和收集机构可以包括传送带和支撑梁。罐体还要求相应的有效的流体脉动机构能够提供足以使矿石颗粒在罐体中升起的脉冲。在已知的跳汰式富集器中，在设备的顶部开口引入矿石，从而要求设备的罐体非常大，以使颗粒能够恰当地沉降。

因此，一般可购得的跳汰式富集器整体非常大，通常具有一个或多个足够大至容纳几立方米的矿石和水的罐体。类似地，由于罐体的尺寸，跳汰机消耗大量的水，并且在任何给定的时间点，都有大量的水位于罐体中，从而需要相当大的力来使水脉动。这反过来又需要非常大的泵和机械部件。此外，由于需要相当大的脉动机构来使大的罐体中的水脉动，跳汰机消耗很多的电力。最终，由于跳汰机的尺寸，其使用通常被限制为仅在固定环境中的陆地上运行。

因此，需要一种分离装置和方法，其至少在一定程度上能够减轻上述问题。

上文对本发明的背景技术的论述仅意在使本发明更易于理解。应当理解，所述论述并非确认或者承认所指出的任何材料在本申请的优先权日时是本领域公知常识的一部分。

发明内容

根据本发明，提供了一种分离装置，该分离装置包括：

分离腔室，所述腔室具有位于所述腔室的底部区域附近的可透过的分隔件、位于所述腔室的上部区域附近的第一腔室出口和位于所述腔室的所述底部区域附近的第二腔室出口，所述腔室被配置以与流体脉动机构一起使用，以可操作地使流体穿过堆积在所述腔室中的矿石脉动，从而使得通常较轻的矿石颗粒朝向所述腔室的所述上部区域迁移并且通常较重的矿石颗粒朝向所述腔室的所述底部区域迁移，