用于从硬岩石以及冲积矿石中提取重金属的方法

用于从硬岩石以及冲积矿石中提取重金属的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于从砂矿(或硬岩矿)回收例如金、铜、铅以及贵重或半贵重宝石等重材料的方法以及机器。
【背景技术】
[0002]已出于从砂矿或硬岩矿提取例如金以及其它重金属和矿物等重材料的目的而建构许多不同装置。用以从砂矿或硬岩矿回收金或矿物的常规回收装置的一个极显著问题是所使用的设备不能够从砂矿或载有硬岩石的矿石分离以及回收贵重材料的极细颗粒和/或分离比重比非贵重材料稍高的贵重颗粒。因此，经由常规回收系统处理的许多贵重材料并不从矿石分离，而是与尾矿一同丢弃。更具体来说，常规砂矿和/或硬岩矿金回收装置回收粒子大小比300网孔更细和/或具有最小比重的最小金属或矿物。即，将穿过每英寸具有大于三百个开口的网筛的颗粒或比重小于9的颗粒。此外，常规回收系统丢弃网孔大小在200到300的范围内或比重小于9的大多数细颗粒，例如比重为4.5的金刚石。自然，这大大减小常规矿石回收操作的效率以及获利能力。
[0003]常规金或金刚石回收系统的一个缺点是每次将新砾石矿石装料添加到系统时，在流过系统的水中产生浪涌。此浪涌效应带走了许多最初保留在系统中的金或金刚石细颗粒。
[0004]常规回收系统的另一缺点涉及对于水的极大需求，水对于其操作是必要的。在常规金回收系统中，通常需要每分钟四千加仑的水来每小时处理两百立方码的矿石以仅实现从矿石分离金或金刚石的最低限度地可接受效率。如此大量的水有时在发现含金或金刚石的砂矿的地点不可得到。
[0005]此外，即使在如此大量的水可得到的情况下，在砂矿回收操作中使用如此大量的水必然会对所在区域产生严重环境影响。而且，由于常规砂矿回收装置的操作所需的大量水以及其相对低的回收效率，有必要有大存储池来接收尾矿，以使得仅穿过常规系统的细颗粒可在处理之后沉淀。未能提供用于常规金回收系统的此类存储池导致将精细矿石颗粒排放在水中，因此显著不利地影响通常开采矿物的区域中的环境以及野生生物。
[0006]在金或金刚石开采中，常规系统的回收效率在操作的前三个小时期间从约90%的初始回收效率快速下降到约60%的回收速率。即使此减小的回收的效率也只能维持仅约四或五天。此后，在不完全关闭操作以及不清洁设备的情况下，回收效率甚至进一步下降到操作的持续获利能力不可接受的程度。
[0007]常规砂矿金或金刚石回收系统的另一缺点是需要很长的清理时间。此类系统通常需要约三个小时用于清理，在此期间没有金被回收。此很长的清理时间显著增加操作成本。
[0008]常规金回收设备的其它极显著缺点为所需设备的大体积、大成本以及难以运送。举例来说，IHC Holland(—家总部设于荷兰的公司)或科罗拉多的MSI Madden SteelIndustries制造了若干不同型号的金回收设备。此类常规IHC或MSI装置的典型系统需要三辆有轨电车或三辆卡车来将设备的组成部分运送到工作地点。此外，每小时将处理一百立方码矿石的此类设备的成本超过五十万美元。此外，归因于重的重量以及大的体积，此类常规设备仅可运送到具有良好公路或铁路交通的地点。

【发明内容】

[0009]本发明为一种适用于从砂矿或硬岩矿回收金以及其它重金属和矿物的方法以及设备。本发明对于现有技术系统的不足提供了实质性改善。利用本发明的方法和设备，可一贯地回收500网孔的重金属或矿物颗粒。实际上，可利用本发明的系统回收小到1300网孔的一些颗粒。金属或矿物从矿石的回收效率一贯地为约95%，并且不随持续操作而恶化，因为系统为自洁式的。
[0010]本发明的系统在分离过程中的不同级处利用并且重新利用相同的水，以使得操作所需要的水比在常规砂矿或硬岩石开采系统中少得多。实际上，为每小时处理两百立方码的砂矿，仅需要每分钟九百加仑的水，这与常规系统中以较低回收率处理相同矿石所需的每分钟4000加仑水形成对比。
[0011]本发明的设备的重量远小于竞争性设备。即使每小时可处理两百多立方码矿石的最重型号的重量也只有约38，000到48000镑，这远小于竞争性系统。此外，所有型号的装置都是便携式的，并且可在卡车后方拖曳。该装置非常紧凑，并且不像常规系统那样带来过大的高速公路负载。此外，本发明的设备的较小型号实施例可在公路以及高速公路上拖曳。
[0012]本发明的系统不需要对矿石在处理之前进行预先分类，并且其在将新矿石装料引入到料斗中时不产生浪涌。相反，大砾石碎片在初始级中被处理，该初始级为料斗与格筛的组合，并且过大材料作为清洁尾矿被丢弃，此给出回收卡在过大材料中的金的机会，该过大材料在竞争性砂矿回收系统中通常被丢弃。本发明的系统中所使用的初始分离级将完全通过所有分离级的固体材料的量从初始体积减小到初始体积的约5%以在最终级中进行处理，同时维持95%的回收效率。举例来说，以每小时两百立方码的速率装载到设备的输入料斗中的砂矿减小到通过最终回收洗矿槽级的每小时八立方码。大于90%的所回收金及/或金刚石浓缩成所处理矿石的体积的最小5%。此贵金属通常呈极其精细的颗粒物质形式，尽管如此，其仍可使用本发明的系统来加以回收。
[0013]本发明的系统的另一优势为易于清理。该系统基本上是自洁式的，以使得所需要的仅有的清理是从洗矿槽垫回收金、铜、铅、贵重或半贵重宝石颗粒。此回收过程仅花费约2分钟，这与常规系统中所需要的三个小时清理形成对比。此外，本发明的设备可快速设置，因为其是作为完全装配在带轮底盘上的移动单元而运送。所需要的仅有设置是定位该装置以使得其相对于水平面恰当地定向以及将水泵引入口浸没到所需要的供水系统中。
[0014]在一个广义方面中，本发明可以认为是一种用于从矿石提取重材料的设备，所述设备包括:圆柱形、环形外桶；圆柱形、环形内筒；洗矿槽；用于将水射流引导到所述内筒中的构件；用于将水流供应到所述洗矿槽的构件；以及用于使所述内筒和所述外桶旋转使得所述内筒的旋转速度大于所述外桶的旋转速度的驱动装置。
[0015]所述外桶经安装以用于在相对于水平面倾斜的配置中旋转以便界定其上端和下端。所述外桶在其下部末端处具有径向向内延伸的唇缘。所述外桶还具有圆柱形内表面，至少一个圆形螺旋形叶片安装在所述内表面上以在所述上端与所述下端之间延伸，其间距在较小机器中不小于12英寸并且在最大机器中不大于48英寸。
[0016]所述圆柱形、环形内筒或桶包含上部碎裂区段、中间筛分区段以及下部排放区段。所述上部碎裂区段设置有同等地隔开的三个向内引导、纵向定向的冲击叶片。中间滚筒筛区段也具有同等地隔开的三个向内引导、纵向定向的冲击叶片且通过上部向内延伸环形唇缘而与所述上部区段划定界限。所述下部排放区段通过向内引导中间环形唇缘与所述滚筒筛区段划定界限。所述下部排放区段也在其下部末端处具有向内引导的下部环形唇缘。
[0017]所述洗矿槽经定位以接收来自所述外桶的上端的排放物作为输入。用于所述内筒的喷射构件将水射流引导到所述内筒的滚筒筛区段中，同时另一供水系统将水流引导到所述洗矿槽。通常为汽油或柴油发动机的驱动构件使所述外桶以第一速度旋转，以使得圆形螺旋形叶片朝向其上端推动其中的材料，并且还使所述内筒以大于所述第一速度的第二速度旋转。
[0018]优选地，单个如上所述的螺旋形圆形叶片设置于所述外桶中。所述叶片具有相同间距并且相对于彼此绕着所述外桶的轴线以相等的准确位移定向。关于从所述外桶的下端到上端的2/3的距离，所述螺旋形由两个相等的圆形叶片组成，所述叶片朝向外桶的上部排放端以45度的向前倾斜的倾角A安装在彼此顶部上，如图13中所示。所述桶优选地以外桶相对于水平面的每线性英尺在1/2英寸到2英寸之间的角度倾斜，并且能够独立于所述内部滚筒筛桶调整角度。所处理的矿石的一致性以及组成将在一些程度上决定外桶相对于水平面以及所述机器的其余部分的恰当倾斜角。通常，所述桶以每英尺约I英寸的角度倾斜。
[0019]所述外桶优选地包括纵向延伸的环形延伸部分，至少一个径向引导的螺旋形叶片从此处向内延伸。此延伸部分位于所述外桶的径向延伸唇缘上并且具有截头圆锥形配置。
[0020]所述内筒的所述上部区段具备同等地隔开的三个向内引导、纵向定向的冲击叶片。所述内筒的下一区段在其上端处具有多个细穿孔并且在其下端处具有多个粗穿孔。所述细穿孔的直径优选地约为四分之一英寸，并且所述粗穿孔的直径优选地约为1.5英寸。如同所述外桶，所述内筒相对于水平面以约2度与约15度之间的角度倾斜，常常以约八度的角度倾斜。所述内筒优选地相对于所述外桶同心地安装。所述驱动构件使所述外桶以约每分钟一转与每分钟十转之间的速度旋转。所述驱动构件通常使所述内筒以约每分钟三十转与每分钟四十转之间的速度旋转。
[0021 ] 所述外桶与所述内筒两者优选地安装在具有轮子以便于移动的移动支撑框架上。所述设备因此极具便携性并且为整装式的。优选地，连接件插置于所述外桶的主框架与支撑框架之间以便允许所述外桶的独立倾斜。
[0022]材料在上部排放端处从外部反螺旋形桶排出并且沉积到横向槽道中，所述槽道将浓缩物运送到对所述材料再次分类的另一滚筒筛。所述第二滚筒筛由具有筛分区段以及排放区段的较小圆柱形管组成。所述筛分区段由1/4英寸减筛网(minus screen)组成，所述筛网允许较细颗粒穿过所述筛网并且到达另一横向槽道上，所述另一横向槽道将所述较细颗粒运送到称为消速托盘(stilling tray)的洗矿槽的第一区段。随着1/4英寸减颗粒(minus particles)沿着所述消速托盘向下流动，其持续地根据重量水平地分离。一旦其到达所述洗矿槽的回收区段，贵重颗粒就在多孔金属筛网(expanded metal screen)下方被截留于多孔橡胶垫内。被称为尾矿的废弃材料继续在向下斜坡上到达所述洗矿槽的排放端。在旁侧滚筒筛内在向下斜坡上持续的1/4英寸加材料(plus material)从所述旁侧滚筒筛排放到洗矿槽的下部区段上并且重新引入到1/4英寸减尾矿(minus tailings)或废弃材料。所述两个材料尺寸流过消速托盘的另一区段以便将其彻底重新混合。其接着通过洗矿槽的最终区段，在该处贵重的1/4英寸加颗粒(plus particles)截留在位于I英寸Xl英寸角铁洗槽下方的多孔橡胶垫内，所述洗槽以2英寸的间距与所述洗矿槽并排定位并且以15度斜率向回倾斜。
[0023]所述洗矿槽包括多个垂直偏移的平台，借此流过所述洗矿槽的材料从一个平台向下梯流到下方的平台。在最下平台上方的每一平台终止于使所述平台向下悬垂的唇缘中。在系统恰当地操作以回收金或其它贵重或半贵重矿物时，实质上所有颗粒为500网孔以及更粗的颗粒，其在顶部三个平台中被回收。所述细颗粒不再沿着洗矿槽比这更向下洗涤，并且可通过简单地暂时终止通过所述洗矿槽的水流以及从回收垫提取沉积的颗粒来容易地回收。
[0024]在另一广义方 面中，本发明可以认为是一种用于从矿石分离重材料的方法。所述方法使用外部中空圆柱形、环形桶，所述桶相对于水平面倾斜以界定上端和下端并且具有从其内壁向内延伸的至少一个圆形螺旋形叶片。所述桶还在其下部末端处包含径向向内延伸的唇缘。圆柱形、环形筒位于所述桶内并且相对于水平面倾斜。所述内筒具有上部碎裂区段、中间滚筒筛区段以及下部排放区段。所述内筒的这些区段通过向内引导的环形唇缘与彼此划定界限。所述筒在其下部末端处具有径向向内延伸的唇缘。具有上端和下端的洗矿槽设置有经定位以从外桶的上端接收排放物的上端。
[0025]根据本发明的方法，所述外桶在一方向上以第一速度旋转，使得其内墙上的圆形螺旋形叶片推动其中的材料朝向外桶的顶端并且朝向洗矿槽的上端。所述内桶以大于第一速度的第二速度旋转，排放物从桶的上端作为输入引导到洗矿槽的上端，并且将水射流引导到内筒的滚筒筛区段。
[0026]优选地，所述外桶以约每分钟六转与每分钟八转之间的速度旋转，并且所述内筒以约每分钟三十六转与每分钟三十八转之间的速度旋转。还优选地，独立方法改变外桶的倾斜并且将水射流引导到外桶的内部圆柱形表面上。
[0027]为处理矿石，将水流供应到洗矿槽，并且将矿石以约每小时0.5立方码与约每小时三百立方码之间的速率馈送到圆柱形内筒。将组合水流以小于每分钟一千加仑水的速率弓I导到所述外桶、所述内筒以及所述洗矿槽中。
[0028]可参考附图更清晰并且特定地描述本发明。
【附图说明】
[0029]以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中:
[0030]图1为根据本发明的用于从原材料回收重物质的设备的一个实施例的左侧正视图。
[0031]图2为沿着图1的线2-2所获得的平面截面图。
[0032]图3为沿着图1的线3-3所获得的端视正视图。
[0033]图4为沿着图2的线4-4所获得的横向正视截面图。
[0034]图5为沿着图2的线5-5所获得的纵向正视截面图。
[0035]图6为沿着图4的线6-6所获得的纵向正视截面图。
[0036]图7为沿着图2的线7-7所获得的砂矿回收系统的洗矿槽的截面正视图。
[0037]图8为在图7中的8处所指示的放大正视细节。
[0038]图9为沿图7的线9-9所获得的横向截面图。
[0039]图10为根据本发明的回收设备的另一实施例的透视图。
[0040]图11为根据本发明的一个实施例的进料料斗以及格筛条的透视图。
[0041]图12为根据本发明的一个实施例的外桶的表面内的一系列螺旋形叶脉的透视图。
[0042]图13为根据本发明的一个实施例的具有小于四分之一英寸筛网以及出口以将细材料引导到细洗矿槽(未示出)的旁侧滚筒筛的透视图。
[0043]图14为根据本发明的一个实施例的将粗材料引导到粗洗矿槽(未示出)的旁侧滚筒筛的排放端的透视图。
【具体实施方式】
[0044]以下结合附图阐述的【具体实施方式】预期为对本发明的目前优选实施例的描述，并且并不打算代表可以用于构建及/或使用本发明的唯一形式。本说明书阐述用于结合所说明的实施例构建和操作本发明的步骤的功能和顺序。然而，应理解，通过也预期涵盖在本发明的精神和范围内的不同实施例可以实现相同或等效功能和顺序。
[0045]图1说明用于从砂矿原材料回收重物质的便携式移动砂矿回收设备10。砂矿回收设备10包括安装在移动支撑底盘117上的洗矿槽150、内筒11以及外部中空桶12。在部署以供使用时，该外桶相对于水平面倾斜，如图5中的角A所指示。倾斜桶12的定向由此界定上端13以及与径向向内引导的唇缘14形成的下端。
[0046]进料料斗33
[0047]如图10以及图11中所示，根据本发明的回收设备10可具有配备有多个格筛条8以及水软管131的进料料斗33。优选地，格筛条8由高强度钢坯制成以增大料斗在硬冲击环境中的耐磨性以及抗磨损性。其横截面可为圆形或包括其它自定义横截面，例如平坦、正方形、菱形等等，本发明同等地预期所述横截面。
[0048]条8可布置并且定向成大体上平行于材料流的方向以促进大于四英尺的孤石与不足四英尺的材料之间的分离。格筛条8可经配置以静止或振动或振荡以促进或加速分离过程。
[0049]下文更详细论述的软管131在进料料斗级处供应水，以确保在从料斗移除较大孤石之前从较大孤石洗出任何细颗粒，因为较大孤石过大以致不能通过格筛条而下落。在格筛条8下方为进料料斗33的底层，其可倾斜以使过滤的材料继续朝向内筒11向下。
[0050]由于进料料斗33的此配置，原材料有效地被预先分类。较大孤石被允许穿过料斗(不同于传统系统中)，并且较大砂矿金属或宝石也从并不穿过料斗的过大孤石的表面洗出。
[0051]外桶12
[0052]桶12形成有遍布上端13与环形唇缘14之间的其整个长度的内部圆柱形壁表面16。至少一个螺旋形叶片18安装在内壁表面16上以在桶12的下端处的唇缘14和其上端13之间延伸。叶片18可具有均一间距，该间距可在约十与五十六英寸之间并且更优选地在约三十六与四十八英寸之间。叶片18的高度约为1.5以及2.5英寸，从而从其内部圆柱形壁表面16朝向桶的中心径向向内突出。
[0053]在优选实施例中，叶片18的高度两倍于外桶12的底部三分之二中的此高度，并且包括安装到第一并且向前偏移角A或约45度(如图12以及图13中所示)的第二圆形细长部件。螺旋形叶片18优选地具有圆形横截面以便在叶片18安装到外桶12的内表面16处附近产生局部低湍流区域。在另一优选实施例中，第一叶片18是双高度的，用于螺旋形叶片18(从外桶12的下端)的四个旋转双高度并且具有约四十八英寸的间距，下一旋转继续具有约四十八英寸的间距但为单高度，并且剩余旋转(通常，大致存在两个剩余旋转)继续为单高度，但具有在约二十四与四十英寸之间的较小间距。
[0054]此配置确保允许较多贵金属或宝石沉淀在叶片18的双高度部分下方所产生的局部平静区中。一旦如此沉淀，贵重材料就继续螺旋形过程以使其可在退出外桶12时被收集。
[0055]在本发明的一个实施例中，外桶12的直径可为约t英尺并且长度为约二十四英尺，但应理解，砂矿回收设备10的所有组件的大小可取决于待处理的砾石或矿石的速率而变化。
[0056]如图5中所说明，外桶12的下端形成有环形、径向向内延伸的唇缘14。唇缘14朝向外桶12的轴线向内延伸短距离，在所描绘以及描述的实施例中，该距离可约为十英寸。外桶12的下端还包括纵向延伸的截头圆锥形环形桶延伸部分15，该延伸部分轴向延伸离开外桶12的圆柱形部分并且朝向内筒11会聚。在延伸部分15的内部凹面截头圆锥形壁上，存在至少一个径向向内延伸的螺旋形叶片17。螺旋形叶片17与在外桶12的内部圆柱形壁表面16上的叶片18在相同方向上定向。
[0057]桶延伸部分15以及其上界定的螺旋形叶片17充当浪涌制止器以防止细重粒子被作为尾矿从外桶12排放。例如沙石以及泥土等较轻材料作为尾矿从桶延伸部分15排放，如图5中19处所图解指示。延伸部分15的壁从相对于唇缘14的垂直对准以约四到十二度的角度向内渐缩。
[0058]底盘117
[0059]移动底盘117包括稳定支撑架构20以及上面安装外桶12的浮动支撑件21。稳定支撑架构20以及浮动支撑件21两者由若干段正交接合的中空正方形钢管形成。稳定架构20包括纵向定向的钢管段22、23、24、25以及26，横向管段27以及28以及竖直管段29、30以及31，其全部焊接在一起。稳定支撑架构管部件大体上环绕开放主干框架。
[0060]向前的竖直管段30紧固到矿石料斗33所紧固到的平坦矩形横向钢端板32。料斗33可在其上部边缘处从端板32向前延伸约十英尺的距离。大开口界定于钢端板32中。在料斗33的下部末端处，存在延伸穿过端板32中的开口的圆柱形环形料斗滑槽34。
[0061]稳定架构20安装在上面具有橡胶轮胎的一对支撑轮44上，其从下方通过板片弹簧45支撑稳定架构20。在底盘117前面，存在具有舌片47的轭状物46，该舌片配备有拖曳联结耦合件48。拖曳联结耦合件48经设置以允许在卡车后方牵拉砂矿回收设备10。
[0062]可缩回后稳定支腿49位于砂矿回收设备10的后端处，在轮子44中的每一个后方。可缩回后稳定支腿49安装在稳定架构20上并且包含可伸缩式元件，该可伸缩式元件可如图1中所描绘而降低以辅助使架构20在砂矿回收设备10的操作期间稳定。在砂矿回收设备10的前面，可调整前支腿50紧固到轭状物46。前支腿50用以使砂矿回收设备10的前部稳定并且包含可伸缩式支脚51，该支脚借助于曲柄52操作以相对于轮子44升高或降低轭状物46。可调整前支撑支腿50由此用以调整稳定架构20的倾斜角并且因此调整内筒11以及外桶12两者的倾斜角。此角度指示于图5中A处。
[0063]架构20还允许外桶12的倾斜与内筒11的倾斜分离。以此方式，图10中的两个倾斜角度可彼此分离地加以调整以最大化所需金属或宝石的收集。已观测到收集百分比在很大程度上取决于这些相对倾斜。明确地说，对于例如密度为19.30的金等高密度金属，夕卜桶12的最有利范围或倾斜似乎约为每英尺1.5英寸，给出或采用0.25英寸，内筒11的最有利范围或倾斜约为每英尺I英寸，给出或采用0.25英寸。相比之下，对于例如密度为3.51的金刚石等低密度宝石，外桶12的最有利范围或倾斜似乎约为每英尺0.75英寸，给出或采用0.25英寸，内筒11的最有利范围或倾斜约为每英尺I英寸，给出或采用0.25英寸。
[0064]浮动支撑件21为大体上U形结构，其管状钢支腿55相对于底盘117横向延伸。支腿55焊接到图2以及图6中可见的纵向管状钢部件35。横向支腿55的相对端与稳定架构20的横向部件27线性对准并且通过铰链连接接合到该横向部件。该铰链连接允许浮动支撑件21的后端或上端借助于千斤顶系统上下移动以改变外桶相对于内桶的倾斜。(在新设计中不存在振荡，这并不有效)
[0065]浮动支撑件21的纵向管状部件35在稳定架构20的纵向部件25的上方直接对准。如图6中所说明，管状部件25与35垂直对准。浮动支撑件21的纵向部件35由此被支撑在稳定架构20的纵向部件25上方，并且可相对于该纵向部件振荡。
[0066]外部圆柱形桶12安装在浮动支撑件21上。一对前后支撑滚筒39插置在浮动支撑件21与外桶12的外部圆柱形表面之间，沿着浮动支撑件21的横向支腿55彼此分离，如图4中所说明。滚筒39可旋转地安装在滚筒托架40中并且从下方支撑外桶12。稳定滚筒41以及42分别纵向抵靠外桶12的下端处的唇缘14并且径向向内抵靠外桶12的外 表面的顶部，如图1以及4中所说明。滚筒41以及42安装在紧固到稳定架构20的滚筒托架中。
[0067]外桶12借助于传动皮带66而被驱动而旋转，该传动皮带又由滑轮68驱动。滑轮68由动力输出轴70驱动，该动力输出轴又由链条72驱动。汽油、柴油或电发动机74使其发动机驱动轴和驱动链轮76转动以使链条72前移从而使动力输出轴70旋转。发动机74安装在稳定架构20上，并且动力输出轴也被轴颈连接以用于相对于稳定框架20旋转。动力输出轴70被轴颈连接以用于在附接到稳定支撑架构20的枕块144中旋转，如图3中所描绘。
[0068]减速链轮77键连到动力输出轴70以使得传动皮带66使外桶12以比发动机74的驱动轴的旋转速度低得多的速度旋转。通常，外桶12以每分钟一转与每分钟十转之间，优选地在约每分钟四转与每分钟八转之间的速度被驱动而旋转。弹簧偏置张紧滚筒78借助于弹簧偏置臂安装在稳定架构20上。张紧滚筒78抵靠皮带66以维持皮带66的张力。
[0069]链条72还驱动图3中可见的另一链轮79。链轮79键连到经轴颈连接以用于相对于稳定框架20旋转的传动输入轴80。传动输入轴80纵向向前延伸到减速齿轮箱81。
[0070]减速齿轮箱81安装在稳定框架20上并且既改变传动输入轴80的旋转速度又改变其方向。传动输出轴82从减速齿轮箱81横向延伸并且与传动输入轴80垂直，通过外桶12下方。传动输出轴82的远离减速齿轮箱81的末端被轴颈连接于支撑轴承83中，该支撑轴承位于浮动支撑件21的纵向管部件35的面对的表面(facing surface)上。
[0071]传动输入轴80以约每分钟一千转而旋转，而来自齿轮箱81的传动输出轴82以约每分钟三百转的速度旋转。传动输出轴82用于将振动赋予外桶12。加重圆盘84在轴承83与齿轮箱81之间偏心地安装在传动输出轴82上。偏心圆盘84在外桶12下方自由旋转并且可由圆盘形十镑重物形成，该重物偏心地安装以便施加两镑抛掷力。偏心圆盘84在平行于外桶12的轴线而对准的垂直平面内滞留在外桶12下方并且在图5中可见。
[0072]旋转偏心安装的重物84充当用于相对于稳定架构20将振动施加于外桶12的构件。旋转圆盘84的偏心抛掷力使得浮动支撑件21的支腿55相对于稳定架构20的部件27绕轴线36振荡移动。浮动支撑件21的支腿55与稳定架构20的部件27之间的铰链连接准许此运动。插置在浮动支撑件21的纵向部件35与稳定架构20的纵向部件25之间的弹簧38增强振荡影响。
[0073]弹簧偏置张紧滚筒78确保维持皮带66中的张力而不管外桶12相对于稳定支撑架构20的振动。
[0074]内筒11
[0075]圆柱形内筒11可由直径约3.5英尺并且长度约三十一英尺的若干钢管段形成。内筒11包括三个区段，即上部碎裂区段90、中间滚筒筛区段92以及下部排放区段94。图5中说明圆柱形内筒11的内部。
[0076]在其上端处，碎裂区段90形成有其中界定中心轴向开口的环形上端壁93。端壁93的边缘由圆柱形滑槽34借助于轴承在内筒11的上部或上游端处径向支撑，由此保持圆柱形、环形内筒11的上端与滑槽34以及圆柱形、环形外桶12两者都同轴对准。圆柱形、环形内筒11的下端由滚筒95从下方支撑，如图4中所说明。滚筒95经安装用于在紧固到稳定架构20的后横向管部件28的托架内旋转。滚筒95骑靠在排放区段94的凸面外表面上以由此维持圆柱形、环形内筒11的下端在外桶12内同轴对准。紧固到稳定架构20的最后上部横向部件25的安装托架97携带另一滚筒99。滚筒99抵靠内筒11的下游端的唇缘112以在筒11的后部提供稳定化。
[0077]如图2以及图3中所说明，内筒11借助于皮带140而被驱动旋转，该皮带被附接到动力输出轴70的滑轮142驱动。滑轮142由马达74通过传动链72驱动。滑轮142大于滑轮68，并且内筒11的外径小于外桶12的外径。因此，发动机74通过皮带或链条140以大于外桶12的旋转速度的速度驱动内筒11。发动机74以在约每分钟三十转与每分钟四十转之间的速度驱动内筒11，而以约每分钟一转与每分钟十转之间的速度驱动外桶12。
[0078]内筒11的上部碎裂区段90具有绕着碎裂区段90的内径以均一的一百二十度间隔彼此有角度地隔开的三个纵向定向的冲击叶片96，如图5中所说明。叶片96在碎裂区段90内径向对准并且向内延伸到其内部约五英寸的距离。径向向内延伸的环形唇缘98形成于碎裂区段90的下部或下游端以划定碎裂区段90与滚筒筛区段92的界限。唇缘98是通过在碎裂区段90的下游端上以及在滚筒筛区段92的上游端上的面向并列环形凸缘形成。该凸缘用螺栓以隔开的间隔连接到彼此。环形唇缘98朝向内筒11的旋转轴径向向内延伸约三英寸的距离。
[0079]中间滚筒筛区段92同样包括以一百二十度的均一距离彼此有角度地隔开的三个纵向对准的叶片102。叶片102的上游部分径向向内延伸五英寸的距离。在其下游末端处，叶片102被切掉(如103处所指示)以便允许材料在滚筒筛区段92中保持较长时间。在滚筒筛区段92的下部下游末端处，存在下部向内延伸的环形唇缘104。唇缘104是通过滚筒筛区段92的下游端上以及排放区段94的上游端上的面向并列环形凸缘形成。这些凸缘以隔开的间隔在其界面处用螺栓连接在一起。唇缘104划定中间滚筒筛区段92与下部排放区段94的界限并且径向向内延伸约三英寸的距离。
[0080]滚筒筛区段92的圆柱形壁中各处穿孔有多个开口。在其上部或上游端处，滚筒筛区段92的圆柱形壁冲压有多个细穿孔106，每一穿孔的直径为约四分之一英寸。滚筒筛区段92的细穿孔部分从其上游端朝向下部或下游端纵向延伸滚筒筛区段92的约40%的总长度。在所述点处，多个粗穿孔108开始。粗穿孔108的直径通常约为一又四分之三英寸。粗穿孔部分一直延伸到在滚筒筛区段92的下端处的下部环形唇缘104。
[0081]除了其上游凸缘之外，圆柱形、环形内筒11的下部排放区段94还在其下部末端处包含径向向内引导的下部环形唇缘112。唇缘112也径向向内延伸约三英寸的距离并且在其内界定下游开口 113。
[0082]如图5中所说明，圆柱形、环形内筒11的碎裂区段90、滚筒筛区段92以及排放区段94全部具有均一外径并且全部用螺栓相互纵向对准地连接在一起以便在圆柱形、环形外桶12内作为整体而旋转。在内筒11旋转时，聚集物质的大凝集块被叶片96抬升并且掉落，以便尽可能地将通过内筒11的材料打碎。唇缘98的高度以及倾斜角A用来界定放置在碎裂区段90内的碎裂砂矿的搁置层位114。随着碎裂区段90中的材料的体积增大到高于搁置层位114，材料将从碎裂区段90传递到滚筒筛区段92。
[0083]在滚筒筛区段92中，碎裂材料被筛分，四分之一英寸网孔以及更细的颗粒径向向外传递到周围的外桶12中，紧接着在滚筒筛区段92的上游部分中开始。较大颗粒被抬升并且进一步通过叶片102碎裂。滚筒筛区段92的下游部分中的孔隙108允许高达一又四分之三英寸的最大尺寸的较大片材料径向向外穿过滚筒筛区段92的壁并且到达周围环形外桶12中。唇缘104与倾斜角A—起界定矿石在滚筒筛区段92内的层位116。随着滚筒筛区段92内的材料的体积积累到高于层位116，大块材料从滚筒筛区段92向下游传递并且进入排放区段94中。
[0084]排放区段94的唇缘112形成屏障，大体上在118处指示，在该屏障上大片较轻材料作为尾矿被排放。唇缘112形成倾向于将较重材料保留在13/662，383处指示的矿石层位内的屏障。紧接排放区段94中的唇缘112上游的材料可容易地通过由唇缘112划定界限的开口 113而被检视。因此，仅通过仔细查看开口 113，极有可能看到大的金块或其它重材料的矿块，其可能收集在材料内，该材料上升到矿石层位120。可移除这些矿块以添加到所回收的金的总量。
[0085]供水系统
[0086]为了处理砂矿穿过砂矿回收设备10，水源对于洗涤、喷射以及冲洗是必要的。常规水泵(未示出)携带在移动支撑底盘117上，但以常规方式部署在河床或江床中以便将必要的水抽送到系统。泵配备有以可移除方式耦合到软管耦合件121的软管，该软管耦合件提供到入口到供水歧管122，该供水歧管安装在稳定支撑架构20的向前竖直管部件30中的一个上，如图6中所说明。供水歧管122向上传递并且沿着底盘117 —侧上的上部纵向延伸管段26中的一个向后进行右侧转动。
[0087]供水歧管122具有通过手动控制阀门124通向洗涤水软管线路123的一个出口。来自供水歧管122的另一分接头通向其中具有手动可调整阀门126的喷杆供应软管125。流量计127位于阀门126处。来自供水歧管122的另一分接头通向其中具有手动可调整阀门129的洗矿槽供水软管128。流量计130计量到软管128的水流量。供水软管131中具有手动可操作阀门132。流量计133计量到料斗供应软管131的水流的体积。
[0088]喷杆134
[0089]喷杆软管125通向端板32的下部边缘并且连接到细长喷杆134，该细长喷杆将水引导到外桶12的开放上端，如图5中所指示。喷杆134被紧固到并且从前面通过横向竖直料斗端安装板32并且由此出现在其下游侧上，如图5中所描绘。喷杆134的外径约为两英寸并且延伸外桶12的内部圆柱形表面16的整个长度。喷杆134在外部圆柱形桶12与内部圆柱形筒11之间延伸到环形空间中。喷杆134包含多个喷嘴135，该喷嘴朝向外桶12的内壁径向向外引导。在端板32前方的另一喷嘴136向从其排放材料的外桶12的上端13的下部边缘喷水。
[0090]到内筒11的洗涤水
[0091]洗涤水供应软管123延伸到砂矿回收设备10的下部或下游端并且连接到水喷嘴137，该水喷嘴借助于安装托架97从最后上部横向稳定架构部件25得以保持。水喷嘴137在内筒11的排放区段94的下游端处延伸穿过中心开口 113。水喷嘴137与内筒11以及外桶12两者的共同旋转轴纵向对准。喷嘴137引导细水射流，在图5中指示于138处，通过滚筒筛区段92与排放区段94的交汇处的开口并且一直进入滚筒筛区段92的下游部分中。
[0092]料斗供水系统
[0093]上部供水线路131连接到喷嘴176，该喷嘴通过万向架附接到横向料斗安装板32。喷嘴176可按需要引导到矿石滑槽178或矿石料斗33，如图1以及图6中所描绘。
[0094]细洗矿槽150以及粗洗矿槽158
[0095]在外桶12的上端13下方，存在横向槽道146，该横向槽道经安置以接收未作为大而轻的尾矿或未作为小而轻的尾矿19排放而相反由螺旋叶片17以及18的旋拧动作携带回并且从外部圆柱形桶12的上部上游端13喷出的重材料的细颗粒。重材料的细颗粒随着外桶12中的水而以浆液形式从借助于倾斜 叶片17和18被迫向上的外部圆柱形桶12的上端13喷出。洗矿槽供水软管131紧固在如图5中所描绘的适当位置上，以将额外水从供水歧管122通过槽道146提供到洗矿槽150。槽道146横向延伸并且朝向细洗矿槽150在轻微向下斜坡处倾斜，这在图2、图7以及图8中说明。
[0096]但是，在浆液到达细洗矿槽150之前，其通过旁侧滚筒筛100以分离出大于四分之一英寸大小的材料。低于四分之一英寸的材料接着被发送到细洗矿槽150。以此方式，细残渣被筛出而无较大残渣原本将在细洗矿槽150中产生的干扰以及湍流。结果为较粗的贵重物被上推并且通过细洗矿槽150，并且因此更多细贵重物被收集。
[0097]细洗矿槽150纵向对准并且位于外部圆柱形桶12的旁边并且与其大体上平行对准。如图2以及图7中最佳地说明，细洗矿槽150经定位以接收来自旁侧滚筒筛100的不足四分之一英寸的过滤器的水以及夹带固体的排放物作为输入。在通过砂矿回收设备10处理的所有固体材料中，按体积计仅有约5%排放到细洗矿槽150中。
[0098]S卩，在处理较大量的砂矿时，极度需要分离将在洗矿槽中处理的最粗材料与最细材料。可通过旁侧滚筒筛100细洗矿槽150实现此目的。一旦细材料被冲出，其废弃物在下部消速板171处重新加入从旁侧滚筒筛100的末端出现的粗材料，如图14以及图15中所说明。
[0099]细洗矿槽150的主通道168说明于图7中并且包括在第一平台行程中的第一组多个垂直偏移平台152、154以及156，下部消速板171，以及在第二平台行程中的第二组多个垂直偏移平台182、184、186以及188。每一行程中的每一组多个或一系列垂直偏移台阶或平台152到158以及182到188级联地布置。每一台阶包括平台以及从该平台悬垂的唇缘。通过细网筛172的材料的浆液流动穿过洗矿槽150的主通道168并且向下从每一平台梯流到下方的平台。在最下平台188上方的平台中的每一个终止于从下方平台悬垂的唇缘160中。浆液中的较轻材料从洗矿槽150的下部末端作为细尾矿排放(指示于162处)，而重材料截留在平台152到158以及182到188上。
[0100]为辅助保持例如金等重金属的颗粒，洗矿槽平台设置有座垫区段161以及位于其上的筛网区段。第一行程中的平台152到156设置有具有图8中详细描绘的横截面的多孔金属筛网的区段192。多孔金属筛网区段192由焊接在一起形成网孔的若干电线段形成。每一段电线以相对于水平面的四十五度角波状起伏。筛网区段192的结构界定有多个开口194。筛网区段192中的开口 194具有四分之三英寸乘二分之一英寸的尺寸并且在从上往下检视时为菱形形状。
[0101]在第二平台行程中的平台182到188同样设置有具有较大菱形形状开口( 一又四分之三英寸乘四分之三英寸)的多孔金属筛网区段196。筛网区段196中的开口 194的配置说明于图2中的平面图中。筛网区段196的横截面等同于图8中所描绘的那样。筛网区段192与196之间的唯一差异为其中的开口 194的大小。
[0102]在筛网区段192以及196下方，存在带棱纹毛毡垫161的区段。垫区段161仅仅由毛租地越条带形成。垫161上的棱纹经定向以横向于楽液流动方向而延伸并且向上突出到筛网区段192以及196的下方。
[0103]沿着细洗矿槽150的各侧的上部边缘，存在侧向地向内突出到各个平台上的数个安裝突出部164。这些安裝突出部164经突出以接收安裝螺钉166。安裝螺钉166具有可调整以向下支承并且将筛网区段192和196以及垫区段161在适当保持在平台152到158以及182到188上的翼形螺钉。在水中的细材料的浆液流动通过平台152到158时，在由筛网区段192形成的隆脊下方产生涡流。这些涡流辅助截留例如金等重材料金属的极细颗粒。而且，筛网开口 194辅助允许极微小颗粒截留在垫区段161顶上以及筛网区段192下，而较大沙石颗粒随轻尾矿162 —起携带并且排放。
[0104]第一行程的平台152到158位于洗矿槽150的主通道168的上半部分内。因此，穿过旁侧滚筒筛100的筛网网孔172的细金颗粒沿着最初与粗颗粒的路径分离的路径被引导，该粗颗粒无法穿过旁侧滚筒筛100。网孔大小在250与500之间的几乎所有细金颗粒被收集在平台152到158上。
[0105]从外桶12的上端13接收的较粗材料颗粒流动穿过旁侧滚筒筛100并且接着往回引导到已去除其细贵重物的细颗粒浆液中。因为几乎所有的细金颗粒收集在细洗矿槽150中，因此较粗颗粒与废弃细浆液混合以改进粗材料的流体动力。
[0106]用筛网172分离粗重颗粒与细重颗粒的原因是在一起的粗颗粒与细颗粒流可能导致损失细颗粒。这是因为粗颗粒在粗颗粒向下游流动时趋向于在其尾流处形成涡流。此紊流涡流倾向于防止极细金颗粒从洗矿槽的行程沉淀出来。相反，较轻颗粒将沿着较粗颗粒的紊流尾流被吸入并且因此将损失掉。通过分离粗颗粒与细颗粒以用于在洗矿槽150中进行处理，细颗粒不经受较粗颗粒的下游行进产生的紊流效应并且反而是被截留在洗矿槽150的主通道168的上部行程152到158中。较粗颗粒与最细颗粒借助于筛网172的分离显著增大细金颗粒的收集效率。
[0107]细材料与粗材料的此混杂物接着被向下发送通过粗洗矿槽158。组合的细浆液与粗浆液因此辅助粗材料的流动，其在没有细浆液成分的情况下原本将不会如此有效地冲洗并且在许多典型条件下会堵塞。优势部分地来自于双重的事实:在不存在较粗材料的情况下移除细洗矿槽150中的细贵重物，因为粗材料的移动所产生的湍流原本将干扰细贵重物收集。接着，细废弃物重新引入并且与粗材料组合以辅助收集粗洗矿槽158中的粗贵重物，因为粗材料本身原本不会有效地移动通过粗洗矿槽158。
[0108]方法的实施方案
[0109]在实践本发明的方法时，将砂矿回收设备10借助于舌片46以及拖曳联结48在卡车或其它重型车辆后方被拖曳到砂矿地点。设备10容易地在橡胶轮胎轮子44上滚动，即使在极糟糕的道路上也是这样。
[0110]一旦设备10已到达工作地点，便降低后支腿49并且将其锁定在适当位置上，以使得支撑架构20稳定并且使得其横向延伸部件实质上水平地对准。接着借助于曲柄52部署前支腿50以便使设备向后倾斜倾斜角A，该倾斜角A通常相对于水平面在约2度与15度之间。调整前支腿50以使外桶12以及内筒11的旋转轴倾斜约8度的角度对于许多稠度的砂矿来说是典型的。
[0111]将水泵软管耦合到耦合件121并且将水泵引入口浸没在例如河流或湖等大的供水系统中。设备10定位为尽可能接近于水平面，以便最小化水泵上的负荷。汽油发动机74随即启动。发动机74驱动发动机驱动轴以及动力输出轴70旋转以使驱动滑轮76转动。发动机还可用以操作水泵，或水泵可独立地被供电。在任一情况下，水通过耦合件121抽吸到进水歧管122中以及从此处通过阀门124、126、129以及132到达洗涤水软管123、喷杆供应软管125、洗矿槽供水软管128以及料斗供水软管131。可适当地调整阀门124、126、129以及 132。
[0112]在发动机74在操作中的情况下，外部圆柱形桶12借助于传动皮带66以逆时针旋转而驱动，如在图3以及图4在可能每分钟五转的第一角速度下所检视。同时，传动皮带140使内部中空筒11也在逆时针方向上以可能约每分钟二十六转的第二较高速度转动。供水歧管122每分钟抽入不大于五百加仑的水，并且通过喷嘴137以及176、洗矿槽供水线路128以及喷杆134分配所述水。
[0113]接着将砂矿以每小时约一百二十立方码的体积从滑槽178装载到料斗33中。粗砂矿在图5中200处所指示的流动中通过滑槽34进入圆柱形内筒11。在砂矿进入内筒11的碎裂区段90时，纵向叶片92向上朝向内筒11的顶部携带矿石，并且使该矿石掉落到其底部，由此使聚结物以及聚集体破裂成较小片。
[0114]矿石到达碎裂区段90内的第一层位114，并且接着在唇缘98上流动到内筒11的滚筒筛区段92中。矿石同样通过滚筒筛区段92中的叶片102向上以旋转方式被携带并且矿石掉落到其底部，由此辅助进一步碎裂。而且，大小为四分之一英寸以及更小的颗粒穿过滚筒筛区段92中的穿孔106并且从内筒11径向向外传递到外桶12中。类似地，甚至尺寸高达一又四分之三英寸的较大颗粒也穿过孔隙108并且同样被排放到外桶12中。保持在内筒11中的极大材料块传递到排放区段94中并且最终排放。这些较大、较轻的石头随轻的粗尾矿而排放，如118处所指示。
[0115]归因于环形末端唇缘112的存在，大的重材料趋向于保持截留在排放区段94内，因为重材料将通常滞留在层位120下方。周期性地检查排放区段94以检查金块的存在，可移除金块并且将其添加到从洗矿槽150回收的较细金尘中。
[0116]从滚筒筛区段92传递到外部圆柱形桶12的材料由充当反转的螺旋物或螺旋体的螺旋形叶片18而作用。S卩，在内筒11与外桶12在相同方向上但以其各自速度旋转时，并且在尾矿材料从左到右通过内筒11(如图5中所检视)时，夹带在浆液中并且截留在外桶12内的较细材料由叶片18的反螺旋动作而作用。此材料的较重颗粒趋向于快速朝向内部圆柱形壁的内部凹表面16沉降，这既归因于重力以及又归因于通过外部圆柱形桶12的旋转而产生的离心作用。此较重材料将由此趋向于处于浆液层位下方，在图5中202处所指示，其在内部圆柱形壁16的表面的一又二分之一英寸内。此较重材料由此借助反螺旋形叶片18的旋拧动作而被迫向前并且向上地返回，从外桶12的下端朝向其上端。
[0117]将补充材料装载到料斗33中，存在浪涌的趋势，该浪涌趋向于与反螺旋形叶片18的力相反而作用并且将材料带出外桶12的下端。然而，从径向向内引导的唇缘14的截头圆锥形环形延伸部分15以及其上的反螺旋形叶片17用来抵消此浪涌效应。此将较重颗粒保持在外桶12内并且防止其作为细尾矿19而被带出。另一方面，较轻材料作为细尾矿19而被排放。
[0118]用于使外桶12振动的机构在浓缩过程中辅助分离外桶12中的细重材料。通过偏心圆盘84的旋转产生的振荡力矩使得浮动架构21相对于稳定架构20振荡并且振动。此振动通过托架40以及滚筒39传动到外桶12。此振动动作趋向于使固体材料从外桶的内壁表面16移位以使得此固体材料下降回到液体浆液202中，在液体浆液中，其经受叶片18的螺旋动作。
[0119]因为振荡力施加在外桶12的左侧下方(如图4中所检视)，所以振动的移位效应在外桶12的右侧上最大。右侧为材料趋向于在壁表面通过浆液202逆时针旋转时附着到壁表面16之处。
[0120]材料从圆柱形壁表面16下落回到浆液202同样辅助分离聚结的颗粒，以使得分离开的较轻材料在螺旋形叶片18上以及延伸部分15中的螺旋形叶片17上的下游水流中被带走。轻的固体 材料由此大部分在尾矿19中被丢弃。此仅留下最重的固体材料待通过螺旋形叶片18的螺旋形倾斜而推动。因此，仅此材料的最重部分被排放到槽道146中。在以每小时一百二十立方码的速率将矿石输入到料斗33中的情况下，每小时仅约两立方码的固体材料被排放到槽道146中以供洗矿槽150处理。
[0121]在以每小时一百二十立方码的速率处理来自料斗33的矿石的情况下，每小时从内筒11的排放区段94排放约二十立方码的大而轻的尾矿118，同时从外部圆柱形桶12的延伸部分15排放约九十八立方码的细轻尾矿19。至少95%的经处理的矿石作为尾矿118以及19被排放并且不到达洗矿槽150。
[0122]剩余材料由叶片18的反螺旋形动作从右到左(如在图5中所检视)携带，并且从外桶12的上端喷出到槽道146中。从外桶12的上端的此排放流动穿过槽道146到洗矿槽150。从槽道146携带的细而重的材料通过筛网172落入到洗矿槽150的主通道168的上部消速板151中，接着沿着第一台阶行程152到156向下行进，其中此细材料的最重部分截留在筛网192下方在垫161顶上。
[0123]不同于先前系统，金以及其它极重金属以及矿物的极细颗粒截留在洗矿槽150的主通道168中。由每一平台处的悬垂唇缘160产生的涡流动作以及由筛网192产生的涡流动作辅助此连接。像500网孔一样小的金颗粒一贯地截留在洗矿槽150中，并且已回收显著量的像1300网孔一样小的颗粒。
[0124]槽道146中的尺寸大于250网孔的固体材料颗粒无法通过筛网172掉落，但是其被携带越过主通道168到达旁路通道169的上端。在此处，这些较大颗粒的浆液沿着平行于主通道168的上部部分的倾斜旁路通道169向下流动。旁路通道169在下部消速板171处与主通道168会合。到此时，几乎所有的极细金颗粒已被台阶152到156截留在下部消速板171的上游。
[0125]较粗而重的颗粒的流继续沿着台阶182到188上的主通道168的下部部分向下，此处较大、较粗的金颗粒截留在筛网196下方在垫区段161的顶上。较不密集、较轻的固体材料被携带在浆液中并且作为大部分由极细沙石组成的极细尾矿162而被排放。
[0126]借助于喷嘴176随料斗33处的矿石一起引入的水不仅将砂矿在浆液中从上部携带到内筒11的下端，而且在很大程度上径向向外通过滚筒筛区段92传递到外桶12。此处，此水流的大部分反转，因其由旋转叶片18携带沿螺旋形倾斜往上。
[0127]同样，借助于来自喷嘴137的射流而引入到滚筒筛区段92中的用以从较重岩石以及砾石洗涤细材料的水同样在外桶12中重用。因此，用于洗涤较大岩石以及砾石的初始级中所使用的水的相当大的部分经重用以将相同材料在浆液中携带到槽道146中。用来自水线路125和128的水增加该水以提供足够的水来带走通过洗矿槽150的细尾矿。尽管如此，与先前装置的情况相比，处理给定量的砂矿需要少得多的水。
[0128]一旦重而细的材料的浆液通过槽道146的下端处的筛网172被排放到洗矿槽150的主通道168中，较轻材料就被携带到下游并且在细尾矿162中被排放。同时，微小金薄片沉淀到筛网192下方以及垫161顶上的平台152到156上。因为细材料在其到达槽道146时是非常浓缩的，因此需要极少的水流来带走轻尾矿162中的沙石以及其它轻材料。通过洗矿槽150的此减小的水流允许极细金颗粒的极大部分沉淀在平台152到156上。实际上，粒径在250网孔与500网孔之间的几乎所有金从前两个平台152以及154被回收。利用本发明的系统的金回收效率约为95%，并且效率不会随着通过系统处理砂矿而降低。
[0129]通过系统的最小水流也辅助抑制穿过洗矿槽的浪涌。在常规系统中，浆液浪涌随着引入到处理设备的砂矿的每一体积而通过系统。然而，归因于低耗水量以及待由外桶12中的洗矿槽150处理的浆液流的方向的反转，洗矿槽150几乎没有浪涌效应。因此，不同于常规系统，细金颗粒不会被随着细尾矿162的浪涌而洗掉。
[0130]毋庸置疑，本发明的众多变化以及修改对熟悉金以及重金属和矿物的砂矿回收的技术人员将是显而易见的。显然，外桶、内筒、内筒的区段以及洗矿槽的各种尺寸都可取决于待处理的砂矿的体积而变化。类似地，外桶12以及内桶13的轴线的倾斜角可更改以优化回收不同组成的矿石的效率。
[0131]尽管已关于特定实施例描述了本发明，但应认识到，可在不脱离发明概念的情况下设计本发明的额外变化。
【主权项】
1.一种用于从矿石提取重材料的设备，其包括: 环形外桶，其经安装以用于在相对于水平面倾斜的配置中旋转以便界定其上端和下端，所述外桶在其所述下端处具有径向向内延伸的唇缘，并且具有圆柱形内表面，至少一个螺旋形叶片安装在所述内表面上以在所述上端与所述下端之间延伸，其中在所述外桶的下部部分处的所述螺旋形叶片径向向内延伸比在所述外桶中的其它地方延伸大体上多达两倍， 圆柱形环形内筒，其经安装用于在相对于所述外桶的所述倾斜而倾斜的配置中旋转， 旁侧滚筒筛，其具有四分之一英寸筛网并且经定位以接收从所述外桶的所述上端排放的材料作为输入， 第一洗矿槽，其经定位以接收穿过所述旁侧滚筒筛的所述四分之一英寸筛网的四分之一英寸或更小尺寸的细材料作为输入， 第二洗矿槽，其经定位以接收从所述第一洗矿槽排放的细材料以及从所述旁侧滚筒筛排放的大于四分之一英寸的粗材料作为输入。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述外桶相对于水平面以大约每英尺0.75英寸的角度倾斜。3.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括一构件，所述构件用于将水供应到所述夕卜桶以遍及安置于所述内筒与所述外桶之间的其圆柱形内表面，并且其中所述外桶进一步包括纵向延伸的环形延伸部分，所述延伸部分位于所述外桶的径向延伸的所述唇缘上并且具有从所述延伸部分向内延伸的至少一个径向引导的螺旋形叶片。4.根据权利要求1所述的设备，其中用于所述旁侧滚筒筛的细穿孔的直径大约为四分之一英寸。5.根据权利要求1所述的设备，其进一步特征在于驱动构件使所述内筒以约每分钟三十转到每分钟四十转之间的速度旋转。6.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括支撑框架，并且其中所述外桶与所述内筒相对于水平面的角度能独立于彼此加以调整。7.一种用于从原材料回收重物质的设备，其包括: (a)外部中空桶，其相对于水平面倾斜地安装以便界定其上端和下端并且在其下部末端处具有径向向内引导的唇缘并且具有内部圆柱形壁，叶片构件安装在所述内部圆柱形壁上，在所述内部圆柱形壁上在所述外部中空桶的所述上端与所述下端之间以螺旋形的螺线延伸； (b)内部中空筒，其安装在相对于水平面倾斜的所述外部中空桶内并且具有上部区段、中间区段以及下部区段，所述上部区段具有环形圆柱形壁，多个冲击叶片从其向内延伸并且沿其纵向对准，所述中间区段与所述上部区段同轴并且在径向向内延伸的上部环形唇缘处与所述上部区段划定界限，并且具有环形圆柱形壁，其中具有多个开口，借此所述中间区段充当滚筒筛，所述下部区段与所述中间区段同轴并且通过径向向内延伸的中间环形唇缘与所述中间区段划定界限，并且具有实心圆柱形环形壁，所述实心圆柱形环形壁在其下部末端处具有径向向内延伸的下部环形唇缘； (c)旁侧滚筒筛，其经定位以接收来自所述外部中空桶的所述上端的排放物并且将所述排放物分离成小于四分之一英寸材料与大于四分之一英寸材料； (d)第一洗矿槽，其经定位以便接收来自所述旁侧滚筒筛的所述小于四分之一英寸材料并且从其收集细的贵重物； (e)第二洗矿槽，其经定位以便接收来自所述旁侧滚筒筛的所述大于四分之一英寸材料排放物以及从所述第一洗矿槽排放的重新引入的细材料，并且由此从其收集剩余贵重物。8.根据权利要求7所述的设备，其进一步特征在于所述旁侧滚筒筛具有筛网，所述筛网被大小约为四分之一英寸的开口贯穿。9.一种用于从矿石分离重材料的方法，所述方法使用以下部件:外部中空圆柱形环形桶，其相对于水平面倾斜以界定上端和下端并且具有从其内壁向内延伸并且划分成至少三个区段的至少一个螺旋形叶片，其中第一区段包括大体上双高度，所述第二以及第三区段包括单高度，并且所述第三区段具有比所述第一以及第二区段的间距更小的间距，以及所述桶具有在所述下端处的径向向内延伸的唇缘；圆柱形环形的筒，其位于所述桶内并且相对于外部空心圆柱体倾斜；以及具有上端和下端的至少一个洗矿槽，所述方法包括以下步骤: 使外部的所述桶在一方向上以第一速度旋转，使得所述螺旋形叶片推动其中的材料朝向外部的所述桶的上端并且朝向所述洗矿槽的上端， 使内部的所述筒以大于所述第一速度的第二速度旋转， 将来自所述桶的上端的排放物作为输入引导到所述洗矿槽中，以及 将水射流引导到内部的所述筒的滚筒筛区段中。10.根据权利要求9所述的方法，其进一步包括将水引导到外部的所述桶的所述内壁上。11.根据权利要求9所述的方法，其进一步包括使外部的所述桶以约每分钟四转与每分钟八转之间的速度旋转并且使内部的所述筒以约每分钟三十转与每分钟四十转之间的速度旋转。12.根据权利要求9所述的方法，其进一步包括将振动施加于外部的所述桶。13.根据权利要求9所述的方法，其进一步包括将水流供应到所述洗矿槽，并且所述方法进一步包括将矿石以约每小时0.5立方码与约每小时三百立方码之间的速率供应到圆柱形环形的所述筒并且将组合水流以小于每分钟五百加仑的速率引导到外部的所述桶、内部的所述筒以及所述洗矿槽中。14.根据权利要求9所述的方法，其进一步包括:筛分来自所述桶的上端的所述排放物以使粗固体与细固体分离开来；将所述细固体直接传递到所述洗矿槽的上端中；以及将所述粗固体在低于所述洗矿槽的上端的点处传递到所述洗矿槽中。15.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括:筛分来自所述桶的上端的所述排放物以将其中的固体分离成含有夹带细颗粒的排放部分以及含有夹带较粗颗粒的排放部分；以及将所述含有夹带细颗粒的排放部分传递到所述洗矿槽的上端并且将所述含有夹带较粗颗粒的排放部分从所述洗矿槽的上端引入到所述洗矿槽的下游中，借此所述较粗颗粒绕过所述洗矿槽的上端。
【专利摘要】使用机器用于从砂矿或硬岩矿回收重金属以及贵重或半贵重矿物，例如金、铜、铅、金刚石以及石榴石。该机器使用圆柱形、环形外桶，该外桶经安裝以倾斜于水平面旋转并且包含延伸其内表面的长度的至少一个螺旋形叶片。圆柱形、环形内筒安裝在该桶内，并且具有上部碎裂区段、中间筛分区段以及下部排放区段。
【IPC分类】B03B5/00
【公开号】CN104884173
【申请号】CN201380068370
【发明人】R·布劳斯尤克
【申请人】R·布劳斯尤克
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2013年10月25日
【公告号】CA2889574A1, US8789780, US20140117124, WO2014066863A1