CN101439315B - 一种无传动浮选槽 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无传动浮选槽，其包括有槽体和矿浆分配器，矿浆分配器上方设置有入料管，其下方设置有至少一个文丘里管；所述文丘里管与矿化管连接，该矿化管与矿浆混合器连接，该矿浆混合器的底端设置至少一根钢管，该钢管的底端设置有矿浆喷射装置，该矿浆喷射装置上安装有若干喷嘴；所述钢管安装于所述槽体内，该槽体的上部设置有泡沫收集槽；所述槽体通过管道与中矿箱连接。本发明分选效率高、耗能低，能够满足不同粒级的铝土矿浮选脱硅的铝硅分离过程，适应范围广。
Description
技术领域
本发明涉及本发明涉及一种浮选设备，特别是一种浮选槽，属于颗粒物料的分选技术领域。
背景技术
目前，浮选设备的种类有多种，主要包括有浮选机和浮选柱。浮选机的发展在国内外已有很多年历史，技术趋于成熟。但其固有的缺点显而易见，例如：能耗高、占地面积大等。
浮选柱是近年来本技术领域中发展起来的一种浮选设备，因其能耗低、占地面积小及构造较为简单等特点而著称。为了保证气泡的充分矿化等一系列分选过程的充分有效进行，浮选柱的柱体一般有7～8米的高度，有的甚至更高，这样造成矿化的气泡在柱体内停留时间变长，增加了矿粒在浮选过程中的氧化，不利于精尾矿的分选。同时，气泡和矿浆在柱体内做上下逆向运动，导致整个柱体内矿浆呈紊流状态，增加了矿粒的脱附几率和夹带现象。
由于微小气泡与疏水性粗颗粒矿物具有相似的疏水性能，所以粗颗粒无法在长柱体中很牢固地粘附在气泡上。且粗颗粒在微泡浮力的作用不能以低紊流状态快速地向上升浮，也不能迅速到达泡沫层而溢出到泡沫槽，因而不能实现“粗粒闪浮”这一特征。而且，由于气泡是在直径较大的柱体内矿化的，导致气体在柱内弥散不均，同时，浮选柱一般无法产生大量均匀微细气泡，这就减少了细颗粒与气泡的碰撞几率和矿化几率，因而也延长了高能量的微细气泡与细颗粒的感应时间，减少了细颗粒与气泡的附着效率，从而无法实现细粒高能微泡浮选。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种分选效率高、耗能低的无传动浮选槽。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种无传动浮选槽，其包括有槽体和矿浆分配器，矿浆分配器上方设置有入料管，其下方设置有至少一个文丘里管；所述文丘里管与矿化管连接，该矿化管与矿浆混合器连接，该矿浆混合器的底端设置至少一根钢管，该钢管的底端设置有矿浆喷射装置，该矿浆喷射装置上安装有若干喷嘴；所述钢管安装于所述槽体内，该槽体的上部设置有泡沫收集槽；所述槽体通过管道与中矿箱连接。
其中，所述文丘里管的数量为两个以上，所述的文丘里管之间并联，所述的每一个文丘里管安装有阀门。
其中，所述槽体的底部为圆锥形，该圆锥形底部安装有底流排放阀门。
其中，所述中矿箱上部安装有中矿调节闸门。
其中，所述泡沫收集槽的底部安装有泡沫出口管；
其中，所述矿浆喷射装置的本体为球形、圆柱形或者不规则形状。
其中，所述喷嘴的数量为3-12个，所述喷嘴之间均匀排列。
其中，所述喷嘴的喷射方向与水平面之间呈30-75°角。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
使用本发明的无传动浮选槽，单位体积处理物料的数量大，富集比和分选效率高，节能显著，短流程，并且易于控制。使用本发明，能够明显放粗精矿粒度，有利于精矿过滤，满足不同粒级的铝土矿浮选脱硅的铝硅分离过程，适应范围广。
本发明改变了传统的浮选过程的混合工作环境，实施矿化和分选单独作业。矿化作业强制在高紊流状态的分散系中完成，强化了细粒矿化，矿化效果好。分选作业在低紊流状态的分散系中实现，减少了精矿和尾矿的混合及干扰，大大提高了分选效率。本发明柱体高度低，占用空间少，还易于实现粗粒精矿快速分离，防止掉槽。由于本发明无需任何传动装置，能够大大降低动力消耗，达到节能降耗的效果。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明矿化装置的剖视图；
图3为本发明喷射装置第一实施例的示意图；
图4为图3的仰视图；
图5为本发明喷射装置第二实施例的示意图；
图6为图5的仰视图；
图7为本发明喷射装置第三实施例的示意图；
图8为图7的仰视图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例详细描述本发明。
本发明无传动浮选槽主要包括有矿化装置和喷射装置，具体的结构参照附图1：
矿浆分配器2上方设置有入料管1，下方设置有一组文丘里管组4，文丘里管组4的每一文丘里管中皆安装有阀门3。文丘里管组4底端与矿化管5连接，矿化管5与矿浆混合器6连接，矿浆混合器6底端设置一组钢管7。钢管7的底端设置有矿浆喷射装置8，矿浆喷射装置8上设置有喷嘴9。钢管7安装于槽体12内，槽体12的底部设置有底流排放阀门14，上部设置有泡沫收集槽10，泡沫收集槽10的底部安装有泡沫出口管11。槽体12通过管道与中矿箱13连接，中矿箱13上部设置有调节闸门15。
本发明的矿化装置参照图2，详述如下：
文丘里管组4的数量以及每一个文丘里管的直径大小，由浮选时所需要的气体总量确定，在每个文丘里管上面安装一个阀门3，通过阀门3的开关可以决定文丘里管组4的实际使用数量。图2中虚线部分表示的文丘里管可以是零个，也可以是一个或多个。
当文丘里管组4的文丘里管数量在两个以上时，文丘里管之间通过并联方式将矿浆分配器2与矿化管5进行连接，然后将文丘里管组4出口中的含有气体的矿浆，再次集中到矿浆混合器6中进行二次混合。
本发明的喷射装置参照图3至图8，详述如下：
矿浆喷射装置8与钢管组7的出口端连接，矿浆喷射装置8本体的形状可以是圆柱形、球形或其它不规则形状。矿浆喷射装置8的本体上焊接或铸造有一个以上的喷嘴9，其数量一般为3-12个，喷嘴9之间均匀排列，每个喷嘴9直径大小为
3-25mm，其喷射方向与水平面呈30-75°角。
如图3、4中矿浆喷射装置8的本体是球形，图5、6中矿浆喷射装置8的本体是圆柱形，图7、8中矿浆喷射装置8的本体是不规则形状的容器。其中，球形本体的喷嘴数量为6个，喷嘴与水平角度为30度，每个喷嘴孔径大小为14mm。圆柱形本体的喷嘴数量为4个，喷嘴与水平角度为45度，每个喷嘴孔径大小为18mm。不规则形状本体的喷嘴数量为5个，喷嘴与水平角度为60度，每个喷嘴孔径大小为16mm。
本发明的工作过程如下：
矿浆用给料泵，通过给料管1给入，经矿浆分配器2分配给文丘里管组4。矿浆通过文丘里管组4时产生负压，吸入空气。吸入的空气在文丘里管组4中被文丘里管内喷射出的高速矿浆打碎，形成微小气泡，。气泡与矿浆经矿化管5进入矿浆混合器6进行二次充分混合，高度碰撞，进行矿化，矿化后的矿浆和大量微小气泡通过钢管7由矿浆喷射装置8喷进槽体12中。在槽体12中，矿化后的矿浆随气泡上浮，在上浮过程中，亲水性矿物颗粒逐渐下沉，由槽体12下部的锥形槽收集后由底流排放阀门14排出。疏水性矿物粘附在气泡上，随气泡上升，溢出后由泡沫收集槽10收集后通过泡沫出口管11排出。在中矿箱13中，设有调节闸门15，通过调节中矿调节闸门15的高度可以调节中矿的溢流速度，从而调节槽体12内矿浆的液面。
下面结合具体的使用实例进一步对本发明进行说明：
在磨矿后细度为-0.075mm占65％-95％的条件下，合格浓度的原矿浆在原矿浆搅拌桶与浮选药剂作用后直接进入无传动浮选槽进行浮选脱硅。在充分矿化和浮选的前提下，精矿泡沫从无传动浮选槽上端溢流堰溢出，尾矿从底流排出，部分中间矿物则通过中矿箱溢流后由管道返回到原矿浆搅拌桶与原矿浆一起再次进入无传动浮选槽进行浮选脱硅。
以河南低品位铝土矿工业试验混合样，其物相组成和化学组分分别见下表1和表2：
表1河南低品位铝土矿工业试验混合样物相组成
| 物相 | 一水硬铝石 | 高岭石 | 赤铁矿 | 方解石 | 伊利石 | 锐钛矿 | 石英 | 其它 |
| 含量/％ | 55.5 | 11.6 | 7.7 | 1.7 | 17.1 | 2.9 | 0.5 | 3 |
表2河南低品位铝土矿工业试验混合样化学组分
| 化学组分 | Al2O3 | SiO2 | Fe2O3 | TiO2 | K2O | Na2O | CaO | MgO | 灼减 |
| 含量/％ | 53.95 | 13.35 | 7.69 | 2.91 | 1.8 | 0.088 | 0.96 | 0.3 | 18.61 |
磨矿设备：塔式磨浸机
分级设备：水力旋流器
一段闭路磨矿后，水力旋流器溢流细度-0.075mm占86.38％，合格浓度的矿浆在原矿浆搅拌桶与浮选药剂作用后直接打入单个无传动浮选槽，原矿浆在无传动浮选槽的文丘里管内与由吸进的空气一起经矿浆混合器及管道内后充分矿化，然后经钢管末端的喷头喷射入浮选槽底部。在药剂和气泡的作用下，精矿泡沫从上端溢流堰溢出，尾矿则从底部排出，部分中间矿物则由中矿箱溢出后返回到原矿浆搅拌桶与原矿浆一起再次打入到无传动浮选槽进行浮选。
其选矿脱硅结果见下表3：
表3
| 样品名称 | Al2O3 | SiO2 | A/S |
| 精矿 | 62.88 | 6.44 | 9.76 |
| 尾矿 | 34.72 | 29.18 | 1.19 |
| 原矿 | 53.95 | 13.65 | 3.95 |
同时，本发明的实际应用将推动“选矿-拜耳法生产氧化铝工艺”的产业化进程，其主要性能与现有技术中的浮选柱及浮选机的对比参数见下表4、5：
表4
| 名称 | 直径(m) | 柱体高度(m) | 单位体积处理量(t/m3·h) | 单位处理量(m3/h·m3) |
| 本发明 | 3 | 2.5 | 0.83 | 80～100 |
| 国内浮选柱 | 3 | 6.5 | 0.42 | 20～30 |
表5
| 项目 | 单位 | XJK-T12浮选机 | Φ3m无传动浮选槽 |
| 矿浆通过量 | m/h | 220 | 250 |
| 单位体积处理量 | t/h·m3 | 0.35 | 0.83 |
| 吨矿电耗 | Kw·h/t | 8.6 | 5.2 |
Claims (7)
1.一种无传动浮选槽，其包括有槽体，其特征在于，该无传动浮选槽还包括有矿浆分配器，其上方设置有入料管，其下方设置有文丘里管；所述文丘里管与矿化管连接，该矿化管与矿浆混合器连接，该矿浆混合器的底端设置至少一根钢管，该钢管的底端设置有矿浆喷射装置，该矿浆喷射装置上安装有若干喷嘴；所述钢管安装于所述槽体内，该槽体的上部设置有泡沫收集槽；所述槽体通过管道与中矿箱连接；所述文丘里管的数量为两个以上，所述的文丘里管之间并联，所述的每一个文丘里管安装有阀门。
2.如权利要求1所述的无传动浮选槽，其特征在于，所述槽体的底部为圆锥形，该圆锥形底部安装有底流排放阀门。
3.如权利要求1所述的无传动浮选槽，其特征在于，所述中矿箱上部安装有中矿调节闸门。
4.如权利要求1所述的无传动浮选槽，其特征在于，所述泡沫收集槽的底部安装有泡沫出口管。
5.如权利要求1所述的无传动浮选槽，其特征在于，所述矿浆喷射装置的本体为球形、圆柱形或者不规则形状。
6.如权利要求5所述的无传动浮选槽，其特征在于，所述喷嘴的数量为3-12个，所述喷嘴之间均匀排列。
7.如权利要求6所述的无传动浮选槽，其特征在于，所述喷嘴的喷射方向与水平面之间呈30-75°角。
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