[其他]超声振动盘精选矿物的方法和装置

说明书

本发明涉及精选碎矿或粒状矿的方法和装置，特别涉及从价值不大的粉尘、矿砂、粘土或碎岩石块分离出有用矿物如煤的技术。

在阿帕拉契采煤区，虽然细煤粒常常与洗煤过程产生的粉尘聚结，但是，常规的煤矿业操作按惯例通过冲洗，已从价值不大的粉尘、矿砂和粘土精选了有用煤。在整个采煤区中，称作“废石堆”的煤渣已堆积至毗连洗煤区，包括聚积含有许多有用细煤粒，在经济上已证明回收这些煤粒是不现实的。

为从这种碎矿中回收矿粉已提出各种技术，例如美国专利4，240，903、4，267，046、4，184，965、4，039，456和3，997，436号的偏心重力振动器;美国专利4，070，275、4，088，716和4，060，481号的气动液压振动器;以及在Coal    Mining    &    Processing    1982年9月，64～67页中介绍的西屋电气公司的“电凝结”技术。但并不认为这些技术已在工业上获得有效的成功。

本发明的技术对精选这种碎矿和粒状矿物提供了意想不到的经济有效的方法和装置。就煤废石堆而言，有用煤的回收达到了惊人的效果，同时还改进了用来密实地装填采煤矿井和巷道的煤渣的性能，减少澄清池和沉淀池中的沉淀时间，产生澄清的洗井水用于再循环或作其它用途。

新技术具有这许多优点，用这种新技术将碎矿与大体上相等体积的水混合，形成泥浆，以快速流动的薄层形式输送，沿着有许多超声波振子操纵的倾斜振动盘下行，产生超声振动的驻波型。振动盘最好用挠性缆索悬吊，使其达到最大限度的挠性摆动，以产生振动和摇动。于是传给前行浆泥层的剧烈振动能使矿石和粉尘快速脱离聚结和分离，两种矿粒的不同密度促进了分离。沉降分离器或离心分离器几乎完全回收了有用的煤粉。

这种新技术还可用于从碎矿中分离出金和其它有用矿物，获得同样有效的结果。

因此，本发明的主要目的是提供在超声振动盘上精选碎矿泥浆的方法和装置。

本发明的另一个目的是提供能从那种矿物与以前浪费掉的尘粒混合的碎矿混合物中回收有效量矿物颗粒的方法和装置。

本发明的再一个目的是提供在采矿作业后洗煤废弃的尾矿中回收如细煤粒这种矿物的方法和装置。

本发明又一个目的是提供能从有用矿物中分离出价值不大的自压紧性、对充填采矿矿井和巷道非常有用的尘粒的方法和装置。

本发明还一个目的是提供这样的方法和装置，其中，在处理除去沉淀池和澄清池中沉淀时间短的水-粉尘混合物后，从泥浆中分离出有用矿物细粒。此后，已澄清的洗井水准备用于再循环或其它用途。

本发明的其它目的，部分是显见的，部分在下文阐述。

因此，本发明包括若干步骤及这些步骤之一或多个与相应其它的每一个步骤之间的联系，以及具体的结构特点和零件组合的装置。这些部件的配置适合于这些步骤的作用，全部以下文所述的结构举例说明，并且在权利要求中说明本发明的范围。

为了充分理解本发明的特征和目的，参照附图，详述于后。

图1    是用于本发明方法的主要装置的示意图。

图2    表示用于本发明的方法和装置中振动盘的部分主透视图，并且部分剖去以示其结构。

在用以回收碎矿中细矿物颗粒的本发明的方法和装置中，给水与粒状矿混合形成的泥浆含有常常被粘土或水牢固地粘合在一起的矿物和粉尘组分。混合以后，泥浆被输送到振动盘。振动盘向下倾斜，由固定在振动盘下表面的一个或多个超声振子产生振动，形成强烈的驻波型，泥浆因重力沿斜盘而下的输送。用超声振动能以惊人的效果破坏粉尘颗粒和矿物颗粒之间的物理结合，带有两种固体颗粒的泥浆通过如离心的物理分离方法，使矿物颗粒有效地与泥浆分离。

以增加沿斜盘下行的浆料层产生的超声驻波导致细矿物粒与粘土、粉尘、岩石、页岩或硫化合物脱离聚结，分隔因表面张力或相反化学电荷形成的结合。

用这种超声处理分隔物理结合后，从泥浆中回收矿物颗粒的物理分离法，已知用螺旋选矿机、旋风分离器、摇床、筛分机、离心机、沉降槽或螺旋分级机那样的设备是很有效的，还知道用超声处理的矿物颗粒是干净的。就煤而言，这显著增加了每磅可回收的英制热单位值。与其它回收系统相比，还减少了回收矿物组分中留有的水量及细黄铁矿的硫组分。

类似的处理方法可用于从矿石、煤灰、再循环重介质和其它物质中回收磁性材料。供给的泥浆在超声振动盘上通过，使颗粒脱离聚结并净化，然后，泥浆在磁选机转鼓上通过，从泥浆中除去干净的磁性颗粒。