CN101848769A - 泡沫浮选控制方法 - Google Patents

Abstract

一种控制泡沫浮选槽的操作以分离物质的方法，所述方法包括引入气体进入所述槽中的液体中、产生泡沫、控制进入所述槽中的气流速度以最大化所述槽的气体回收。

Description

泡沫浮选控制方法

本发明涉及控制一个或多个泡沫浮选槽以分离物质的方法。

本发明具体地但绝非排它地涉及控制一个或多个泡沫浮选槽用于从含有矿物和其它物质——一般称为脉石——的矿石中分离矿物例如含有金属诸如镍和铜的矿物的方法。本发明的以下描述着重于从脉石中分离矿物的泡沫浮选方法，但是本发明不局限于该应用。

泡沫浮选方法的一个实例——但不是唯一的——是纸的脱墨，其中不期望的油墨经过泡沫去除，而期望的纸保留在浮选槽中的纸浆中。泡沫浮选方法的其它实例是用于蛋白质分离、分子分离和废物分离。

本发明也涉及在一个或多个泡沫浮选槽中的泡沫浮选的方法。

本发明也涉及泡沫浮选槽和包括多个泡沫浮选槽的设备。

背景：泡沫浮选

矿物泡沫浮选法是用于从例如通过采矿得到的矿石中提取有价值的矿物内含物的已知工业方法。它是通过利用不同物质之间的亲水性差异分离固体——一般为粉末固体——的表面化学方法。

在浮选槽或容器中含有从其中矿物要被提取的材料例如矿石与液体混合的浆，空气流过该浆，并且通过疏水颗粒选择性粘附到气泡上，同时任何亲水颗粒保留于在容器中的气泡之间流动的液体中实现分离。当气泡上升到容器中的顶部时，泡沫形成。

泡沫可以被设置成从其中包括疏水和亲水颗粒的浮选容器中溢出。那些颗粒可以被提取为精矿。浮选容器中剩下的浆通常称为尾矿。

槽组(Cell banks)和回路(circuits)

在实践中泡沫浮选设备将包含多个槽，一般以类似型号的槽组设置，其中材料一个槽接一个槽地供应通过槽组，然后到下一个槽组。在槽组之间槽型号可以不同，起始的槽组例如含有用于从不期望材料中起始粗分离期望材料的粗选机。在下游，槽组可以包括二次粗选机，也称为扫选机(scavenger)，其在泡沫已从粗选机中溢出后，对粗选机中剩下的矿浆进行另外的分离。下游的槽组也可以包括精选装置(cleaner)，其对已经从粗选机或扫选机中提取的泡沫进行分离。

定量性能

浮选方法的工作质量可以就从浮选容器中提取的精矿的两个特征——品位(或等级)和回收——进行测量。品位指与不期望的固体(脉石)相比，精矿中期望固体的分数。回收指与输入到浮选槽中的原始矿石进料中的期望固体的分数相比，精矿中期望固体的分数。工业浮选方法的关键目标是控制操作条件，以取得品位和回收之间的最佳平衡，理想的浮选方法产生高品位精矿的高回收。

控制浮选性能

已知数个可控的因素可以影响浮选方法的工作质量。这些包括浆的pH、加入到浮选容器中的各种化学品的浓度、泡沫深度(froth depth)、固体浓度和进入浮选容器中的空气流速。

按照控制和操作泡沫浮选设备的已知方法，控制者可以观察浮选槽并且手工或其它方法调节到槽中的输入，例如根据他的或她的观察，通过加入另外的化学品和/或改变进入槽中的空气流速。一般地，这些是基于经验的，特别是基于对泡沫表面和其行为的观察。然而，这些调节的方法常常不精确。此外，浮选泡沫的某些可见方面的改变不是必然对应于输出工作质量的变化。

另外，现代的工业方法利用日益变大的浮选槽。这种大小的增加往往促进了在浮选槽中使用增加的功率和空气体积，而不顾性能考虑因素，增加了现有控制和操作方法中固有的低效率。因此，在哪些变量应该被观察、测量和控制以最优化浮选性能，以及如何准确控制那些相关变量方面，在已知的实际浮选方法中仍然存在问题。

具体地，现有技术没有提供从工业浮选方法中回收的精矿的高品位和高回收。

在Barbian等″The Froth Stability Column-Measuring Froth Stabilityat an Industrial Scale″，第315-319页，Centenary of Flotation Symposium，Brisbane，QLD(6-9 June 2005)中提供了研究泡沫浮选性能的讨论，其中在单个槽中的泡沫稳定性因素、空气速度和泡沫深度之间的相关性被指出。

评价多个相连的浮选容器中的浮选性能的已知技术在Hadler，″Therelationship between Froth Stability and Flotation Performance Down aBank of Cells″(博士论文，University of Manchester，2006)中描述。粗选机组中的前四个浮选槽的性能被累积分析。根据Hadler，相连的浮选槽的性能随着空气加入情形(即，在沿着粗选机组的连续槽之间空气流速的不同)的变化而变化。Hadler发现，当进入槽中的空气速度改变时，在粗选机组的每个槽中存在稳定性的峰值。在Hadler测试的空气流速的范围内，精矿的累计品位随着空气流速的增加而减小。因此，使用低空气流速和穿过粗选机组的上升空气情形。

另外，申请人没有发现可以使用简单和自动化的参数测量方法以可靠地控制一组浮选槽的操作的任何已知技术。

以上的讨论不被看作是公知常识的描述。

本发明

本发明提供控制泡沫浮选槽的操作以分离物质的方法，该方法包括引入气体进入槽中的液体并产生泡沫，并且例如通过改变流速控制进入槽中的气体流速，以最大化槽的气体回收。

术语“槽的气体回收”在本文理解为，与在槽内破裂的气泡中的空气或者其它浮选气体的体积和/或在浮选过程期间引入槽的空气或者其它浮选气体的体积相比，从浮选槽中溢出的泡沫气泡中的空气或者其它浮选气体的体积量度。

本发明也提供包括以下的泡沫浮选槽：用于引入气体进入槽中液体的气体入口，监测所述槽的泡沫溢出、以计算在所述槽的使用中溢出所述槽的泡沫中输入气体的气体回收的监测器，和改变进入槽中的气体流速以最大化气体回收的控制器。

物质可以是需要分离并可以在泡沫浮选方法中分离的任何物质。如以上所指出，本发明具体地但绝非排它地涉及从含有矿物的矿石的剩余物中分离矿物例如含有金属的矿物。

通过在槽中最大化气体回收，槽从溢出槽的泡沫中产生高品位的精矿，与此同时通过泡沫浮选方法得到从矿石中回收的期望矿物的高回收。具体地，在从矿石中分离矿物的情况中，根据气体回收考虑因素控制泡沫浮选槽的操作最小化了在精矿中存在的脉石的量，其提高了精矿的品位和回收两方面的性能。

认识到，与只有有限范围的空气流速被测试的已知方法相比，改变进入泡沫浮选槽中的空气流速对于从其中回收精矿具有重要的影响。具体地，认识到，低空气流速导致气泡较慢移动到泡沫的表面，其可能引起气泡在它们到达浮选容器的溢出边缘之前破裂，并且在低的空气流速下气泡可能过载固体而在它们的重量下破裂。低空气流速因此导致在每单位时间回收很少的的固体颗粒——期望的颗粒和不期望的颗粒。因此，虽然根据专注于低空气流速的已知方法，精矿的品位得到提高，但是回收没有显著地增加，与精矿的品位和回收都被最优化的本发明不一样。

因为进入泡沫浮选槽的空气流速根据可以在槽的操作期间被没有干扰地测量的气体回收而改变，因此，以完全不干扰的方式控制槽的操作是可能的。

气体回收也可以通过抽样调查槽中的泡沫的性质进行推断，例如使用泡沫稳定性柱。因此，再次，以完全不干扰的方式控制槽的操作是可能的。

通过使用以上描述的控制方法，基于一个槽一个槽地控制包括多个泡沫浮选槽的槽组的操作，可以实现每个槽和作为整体的槽组的增强性能。在这种情况下，相关需要说明的是控制可以被限制于槽的选择组，而不是槽组中的所有槽。

类似地，基于一个槽组一个槽组地控制包括多个槽组的设备或其它浮选回路(flotation circuit)，其中在每个槽组中的每个槽或者每个槽组中的选择的槽如以上描述被独立地控制，可以实现回路性能总体的提高。

因此提供了简单和自动化的方法，用于控制泡沫浮选槽的操作和用于在从中提取的矿石的品位和回收方面提高槽的性能。通过提高精矿的品位和回收，设备的操作可以更有效率和更有成本效益。

通过实施例的方式、参考附图，现在将描述本发明的实施方式，附图为：

图1显示浮选回路的一个实施方式的示意图；

图2显示根据本发明的实施方式的泡沫浮选槽的空气回收对空气流速的图；

图3显示根据本发明的实施方式的泡沫浮选槽在3个不同空气流速时的精矿品位对矿物回收的图；

图4a显示根据本发明实施方式的两个泡沫浮选槽的实验发现的空气回收对空气流速的图；

图4b显示根据本发明的实施方式的5个泡沫浮选槽的槽组中——包括在图4a中提到的那些槽——的3个不同空气情况的空气流速的图；

图4c显示如图4b中提到的每种空气情况和每个槽中的空气回收的图；

图4d显示如图4b和图4c中提到的每种空气情况和每个槽中的气泡载荷量(bubble loading)的图；和

图4e显示如图4b至图4d中提到的每种空气情况和每个槽中精矿的累积品位和累积回收的图。

概括地说，提供控制一个或多个泡沫浮选槽的操作的方法。在操作中，空气或其它合适的浮选气体(包括气体混合物)例如氮气被引入含有液体料浆和矿石的固体颗粒的泡沫浮选槽中(包括含有要回收的有价值金属的矿物)，以产生泡沫。随后观察到泡沫从槽中溢出，从其中通过适当的方法可以测量或推断在现操作条件下槽的空气回收(在上面以更上位概念描述为气体回收)。通过改变输入空气流控制槽的操作，以最大化空气回收。

在包括多个泡沫浮选槽的槽组中，在一个实施方式中进入每个槽中的空气流速被单独地改变，以实现那个槽和因而槽组的空气回收最大化。

在另一个但不是唯一的其它实施方式，进入槽组中选择的槽的空气流速被改变，每个槽被独立改变以实现槽组的空气回收最大化。

类似地，在包括多个槽组的设备或回路中，每个槽组独立于其它槽组进行控制。

该方法优选为封闭的回路过程，使得空气流速变化考虑泡沫浮选槽的变动的操作条件，其将测定在任何给定时间实现最大空气回收的精确空气流速。进一步优选地，当测定要实施的空气流量变化的时候，只有空气回收最大化被考虑。

参照图1，装置被总体显示为具有多个槽组或子槽组的回路，每个包括多个泡沫浮选槽100。将意识到，浮选回路的具体安排、构成每个槽组或子槽组的槽100的数量和各种流的流程配置(flow configuration)可以广泛地改变。槽的每个槽组或子槽组可以包括任何数量或排列的槽100，这依赖于要实现的实际条件。槽100通过任何已知的方法互相连接，使得一个槽100的至少一些内含物可以导入另一个槽100。泡沫浮选的实施和这种操作的设计对于本领域人员是已知的，并且被详细地描述，例如，在Wills′Mineral Processing Technology，7^th edition(Wills，B.A.和Napier-Munn，T.)中。

两种或更多种物质的混合物可以被加入到一个泡沫浮选槽或多个泡沫浮选槽进行分离，不是其中的期望物质被从溢出槽的泡沫中提取，就是其中泡沫包括不期望的物质，使得期望的物质可以从操作后保留在槽中的矿浆中提取。在矿产业的情况中，物质是在含有矿物和脉石的矿石中的含有金属的矿物。

在图1中显示的实施方式中，浮选回路包括粗选机槽104的组，矿石的进料浆料和液体——一般为水——被引入其中。在粗选机组104的下游，提供二次粗选机或“扫选机”组108和精选装置组110。任选地，回路可以包括多于一个的粗选机104组或子组、扫选机108组或子组或精选装置110组或子组。另外，可以同时包括精选装置110和再精选装置。根据显示的实施方式，精选装置110和扫选机108都包括返回通路，用于将材料重新引入粗选机104进行附加处理。

在操作中，使用任何适当的方法，破碎从其中要分离和随后提取期望的含有金属的矿物的矿石。破碎的材料然后被进料进入研磨机中，进一步地破碎成为微粒大小，例如粉末。在任何给定情况中所要求的颗粒大小将取决于许多因素，包括矿物学等，并且可以被容易地确定。在研磨后，颗粒被化学处理，以产生将使用浮选方法进行分离和随后提取的期望矿物的合适润湿特性。根据优选实施方式，颗粒被处理，使得期望矿物的表面既是疏水性又是嗜气性的。这保证矿物将被强烈地吸附到空气界面例如气泡上，并且空气或其它浮选气体将容易地取代在期望矿物的表面上的水。

所有不期望的物质优选地被化学处理以成为亲水的。微粒的化学处理方法是熟知的，因此在本文不进一步地讨论。

为了实施泡沫浮选方法并且分离和提取期望的矿物，化学处理的颗粒被作为进料引入槽100中，在槽100中存在水或其它液体。空气或其它气体的气泡随后通过一个或多个气体入口(没有显示)以控制的速度被引入进料/液体浆料。一般地，空气经过鼓风机或其它合适的设备被提供到槽100的气体入口或多个气体入口。在槽100的该操作期间，进料浆料至少部分地分离，使得至少一些期望矿物的疏水颗粒粘附到气泡上，与此同时不期望材料的亲水颗粒和一些疏水颗粒——取决于槽中的条件——将保留在液体中。

在气泡和液体之间密度的不同决定了气泡上升到槽100中浆料的上表面，在其上产生泡沫。泡沫含有气泡和在气泡之间形成的通道中流动的液体。泡沫因此含有期望的颗粒和不期望的颗粒。为了期望的颗粒被提取，槽100中的条件被控制，使得至少一些泡沫从槽100中溢出。从槽100中溢出或移走的泡沫被引入进一步的浮选槽100中和/或形成包括要从其中回收的期望矿石的精矿。从泡沫中回收精矿的方法和从这种精矿中提取有价值的材料的方法是公知的，因此这些的进一步讨论没有被提供。

在图1中显示的实施方式中，一旦进料被引入粗选机104中，粗选机104进行如上描述的泡沫浮选过程。在那个过程期间通过粗选机104产生的泡沫被引入精选装置110中，与此同时来自粗选机104的尾矿被引入到扫选机108中。扫选机108和精选装置110随后进行如上描述的泡沫浮选过程。通过扫选机108产生的泡沫和通过精选装置产生的尾矿被重新引入到粗选机104中用于进一步处理。来自扫选机108的尾矿随后被丢弃，与此同时来自精选装置100的泡沫输出被收集，用于如上描述最后提取精矿。

泡沫浮选槽100中的许多变量和操作边界条件可以被监测和控制，以试图获得提取精矿的良好回收和良好品位。

申请人使用空气作为浮选气体实施的试验测试已经显示，对于单个的浮选槽，随着进入槽中的空气流速增加，存在空气回收的峰值。另外，已经显示在存在空气回收峰值的条件下获得了最佳的泡沫稳定性，这导致浮选槽性能的提高。

本方法利用这些操作特征，以最优化槽组的性能。

因此，根据本方法，被控制的关键边界条件是空气回收，具体为浮选回路中每个单独的浮选槽100的空气回收。

根据任一个或多个以下测量可以计算空气回收：溢出浮选槽的泡沫高度，例如通过测量垂直于溢流边缘的有刻度垂直面上的潮痕的高度得到；溢出槽的泡沫的速度，通过在操作中图像分析浮选槽获得；泡沫从其中溢出的槽的长度或周长，这是使用者从设备测量已知的；和进入槽中的空气流速，其由使用者控制。这些测量中的每一个因此可以由使用者预先确定，或者可以使用图像分析计算。结果是，空气回收可以以非干扰方式监测、测量和控制，没有接触浮选槽的泡沫或者其它内含物。被使用的图像分析的方法和涉及的计算对于本领域技术人员是已知的，并且可以被找到，例如，在以上提到的Barbian文献中。因此在这点上的进一步详情没有被提供。作为以上描述的直接测量空气回收的替代，使用例如泡沫稳定性柱，空气回收可以被得到或者被推断出。

根据该方法的实施方式，作为第一个步骤，在多个输入空气流速下测量槽组的第一个槽中的空气回收。如果槽已经在使用，进行测量时的第一空气流速是“已存在的(as-found)”流速。如果槽正在被首次建立，首次测量空气回收时的空气流速将由使用者根据他或她的设备和要执行的浮选过程的知识来估计。进行充分的测量，以发现空气回收峰值时的空气流速，并且因此发现稳定性峰值。第一个槽随后被校准，以在实现那个槽的峰值空气回收的空气流速下一直运转。将意识到，浮选槽中的条件，例如温度、压力、化学组成和引入槽中的矿石颗粒质量，在槽的运转期间连续地变化。因此，可以对多个操作条件实施校准方法，并根据条件选择所需的空气流速，例如根据来自查询表(look-up table)的条件。可选地或附加地，槽控制可以是封闭的回路过程，连续地监测空气回收，使得空气流速可以基于现操作条件进行调整以在任何特定时间提供空气回收的峰值。空气回收可以被连续地或定时地计算。

为了使槽组的性能最优化，可以采用集成的方法，其中每个槽被单独地校准，以在那个槽在任何特定时间实现峰值空气回收的空气流速下运转，如上描述。每个槽的空气流速因此被单独控制，而不考虑由此引起的下游槽组的空气情况。每种类型的浮选槽组或者子槽组——粗选机104、扫选机108和精选装置110——使用类似的泡沫浮选技术操作，并且因此每个这些类型的槽可以被单独地校准和/或控制，以实现那个槽的峰值空气回收。因此，最优化不限于槽组中第一个槽或具体的槽组类型，而是使用每个槽的空气回收作为控制参数在整个浮选回路中最优化性能。具体地，通过控制和最大化每个单独槽的空气回收，槽组或子槽组中的槽之间共同空气流速时观察到的空气回收差别可以容许。

使用以上描述方法可以实现的增强性能，特别是空气回收与性能之间的关系，可以参照图2和3更详细地理解。本领域技术人员将意识到，通过疏水颗粒稳定浮选泡沫。载荷在气泡上的颗粒的量是泡沫稳定性中的重要因素，并且将依赖于输入空气流速。因此空气回收的峰值归因于稳定它们的气泡上载荷的平衡(其一般随着空气速度增加而减小)，和浮选槽的溢流边缘的流速(其一般随着空气流速增加而增加，直到因为气泡破裂太快而空气回收太低)。

参照图2上的编号点，空气回收和空气流速之间的关系如下说明：

1.在低空气流速时气泡负荷过重，因为疏水颗粒与气泡表面积之比相对低。这阻止聚结和破裂。因为空气流速低，在泡沫中气泡移动也慢，因此由于在它们到达槽的溢流边缘之前的长时间而聚结和破裂，产生低的空气回收。低空气流速可以产生如此重的颗粒负荷，使得泡沫在其自身重量下破裂，也减小了空气回收。

2.当到槽的空气流速被增加时，在气泡上的颗粒负荷减小，但是仍然高，足以稳定气泡。现在泡沫也流动较快，并且在它们破裂之前气泡到达溢流边缘，导致增加分数的空气溢出溢流堰(高的空气回收)。

3.如果空气流速进一步增加，颗粒-气泡比例变得非常低，在气泡上的颗粒负荷低，减小了它们的稳定性且气泡快速地破裂(低的空气回收)。

现在可以理解空气回收和空气速度之间的关系。如以上描述，浮选性能是精矿回收和精矿品位之间的平衡。当浮选槽的性能在其峰值时，每个这些特征测量是高的。在浮选槽的操作中，大部分期望的固体颗粒进入粘附到气泡的泡沫。然而，在到达槽的边缘之前，大部分分离并且夹带在气泡之间通道中流动的液体中。由于夹带在气泡之间通道中流动的液体中，不期望的固体进入泡沫中。由于更多气泡溢出边缘，夹带的固体和仍然粘附在气泡上的那些固体的回收因此增加，其是由于高空气流速和由于高空气回收而增加的。结果是，描述方法中实现的浮选槽的性能最优化是由于当空气回收增加时期望固体提取的增加，其与夹带的不期望固体的有限增加相平衡，这是因为空气流速在相关操作范围中没有被显著地增加。参照图3中编号点，其对应于图2上的空气流速和空气回收点，最佳性能和空气回收之间的这种关系可以被更详细地如下理解：

1.在低空气流速，因为低空气回收，具有低的期望矿物回收。作为低的空气流速和低的空气回收的结果，因为低的不期望固体夹带，因此得到高品位。

2.当槽的空气流速朝着空气回收的峰值增加时，因为槽边缘上的气泡流量随着伴随的高空气回收增加，因此矿物回收增加。由于由较高空气流速和高空气回收引起的夹带的增加，精矿品位稍微减小。这种减小相对小，因为空气流速仍然低到足以限制夹带不期望固体。

3.如果空气流速被进一步地增加超过空气回收峰值，由于较低空气回收，期望固体回收变慢。精矿品位现在也显著减小，因为高空气速度引起不期望固体的高度夹带。

基于单独的槽和累积槽组，申请人进行了试验测试，以研究这种理论，并显示从使用控制泡沫浮选槽的操作的已知方法改为使用现在的方法增加了所得精矿的品位和回收。

图4a至4e显示申请人在包括多个粗选机、扫选机和精选装置槽的现有可使用的泡沫浮选回路上进行的一个这种试验的结果。试验包括包含5个槽的粗选机组，标记为A至E，被用于从矿石得到铂。使用的方法包括在多个空气流速上测量组中前两个槽的空气回收，以发现每个槽的稳定性峰值。这种信息随后用于在该“已存在的”空气情形和其它空气情形下在组的下游进行测量，其它空气情形包括给出组的稳定性峰值空气情形。

图4a显示在测试的粗选机组中槽A和B的空气回收对空气流速。可以看出，对于每个这些槽，具有空气回收的峰值，其已知对应于稳定性的峰值，并且在峰出现时的空气流速对于每个槽是不同的。对于两个槽，当空气流速被增加远离峰值时，空气回收显著地减小。槽C至E的空气回收峰值实际上没有被测量。代替地，槽A和B得到的结果用于近似该组的“稳定性峰值”的空气情形，如在图4b中显示。

图4b显示在5个槽的槽组上进行测量的3种不同空气情形。除了在“已存在的”和“稳定性峰值”下测量性能外，还测量“逐步增加”情形的性能，在其中槽A和B中的每一个的空气流速低(小于或等于“稳定性峰值”的空气流速)并恒定，而槽C至E中的每一个的空气流速高(大于“稳定性峰值”的空气流速)并恒定，在槽B和C之间空气流速逐步增加。如在图4c中显示，对3种空气情形中的每一个，测量每个槽中的空气回收。3种空气情形中的每一个的气泡负荷也被测量，如在图4d中显示。最后，对3种空气情形的每一个，测量获得的精矿的累积品位和累积回收，如图4e中显示。

图4c说明，即使槽C至E的空气流速被近似而不是被精确地最优化，“稳定性峰值”空气情形也产生槽A至E中每一个的最高空气回收。槽A和B的气泡负荷在“逐渐增加”情形中是高的，然而槽C至E在那种情形中它是非常低的。在“稳定性峰值”情形中，对于槽A和B，气泡负荷自“已存在”情形增加。槽C至E的气泡负荷在“稳定性峰值”情形中与“已存在的”情形中近似相等或者稍微小于“已存在”情形。然而，槽C至E的气泡负荷在“稳定性峰值”情形中比在“逐步增加”情形中显著地高。

如在图4e中显示，“稳定性峰值”情形比其它2种情形中的每一种产生更高的累积品位和更高的累积回收。比较“逐步增加”情形与“稳定性峰值”情形的结果，以上与图2和3相关描述的理论在实践中得以证明：

在“逐步增加”情形中前2个槽具有高的气泡负荷；因此，它们产生高累积品位精矿。然而，由于它们低的空气流速，这些槽以低的空气回收运转，其导致铂的低回收。在“逐步增加”情形中后3个槽具有低的气泡负荷，因此产生低品位精矿。这些槽也在高空气流速下运转；因此具有低的空气回收和导致的低累积铂回收。相比之下，在“稳定性峰值”情形中槽A至E中的每一个在高或最大空气回收运转，因此它们产生铂的高累积回收。另外，因为空气流速相对低，因此至少对于槽A和B，在“稳定性峰值”情形中气泡负荷相对高，取得良好品位的精矿。预期，如果槽C至E中的每一个被单独测量并在空气回收方面被最大化，生成的空气情形将产生比在这个实验中所显示的甚至更好的累积回收，而不损害所得到的累积品位。

根据本发明实施方式的方法因此使得槽组中的单独槽能够被单独地校准和/或被控制，以最大化空气回收并且因此实现那个槽的最佳性能，并且也导致槽组的累积性能的显著提高。将会意识到，在优选的实施方式中，槽组、槽设备或槽的其它回路中每个浮选槽的操作将使用空气回收最大化被最优化，然而，最大化回路中任何数量槽的空气回收以提高从其中提取的精矿的累积品位和回收是可能的。

通过使用空气回收作为控制参数，该方法使得增加数量的期望固体能够被从颗粒或进入浮选槽的其它材料中提取，同时限制了从槽中提取的不期望材料的量。通过使用最小化提取的不期望材料的量的这种方法，与集中于实现高比例的期望材料且最好结果只最优化品位和回收中的一个或另一个的已知方法相比，该方法实现了期望固体的品位和回收两方面都提高的性能。

根据本发明的实施方式的方法实施是可简单进行的，因为它只使用已知的测量和可以从运行中的浮选槽的图形分析中得到的测量。为了校准浮选槽，不需要复杂的计算。结果是，该方法可以用于查找故障并用作提高浮选性能的优化工具。也存在在封闭回路控制中使用的可能。此外，描述的空气回收试验可以被用作设计试验程序的快速和可靠的方法。

可以设计控制程序以根据以上描述的方法控制泡沫浮选槽的设备或槽组的操作。具体地，可以设计计算机可执行程序，用于控制泡沫浮选槽的设备或槽组的操作，其中进入每个单独槽中的空气流速是可变的，以在任何特定操作条件下实现整个操作中那个槽的最佳空气回收。也可能确定对一组或多组预先确定操作条件的具体设备或槽组实现这种控制的方案，并在计算机可读介质上记录这种方案，用于在设备或槽组上执行。

以上描述的方法主要涉及从矿石中提取矿物，然而，将意识到，该控制和校准方法可以在任何泡沫浮选方法中使用。实例包括纸的脱墨，其中不期望的油墨经过泡沫被去除，而期望的纸保留在浮选槽的纸浆中。本方法也可以用于蛋白质分离、分子分离和废物分离的泡沫浮选槽的校准和控制。

Claims (22)

1.控制泡沫浮选槽的操作以分离物质的方法，所述方法包括：引入气体进入所述槽中的液体中并产生泡沫，以及控制进入所述槽中的气流速度以最大化所述槽的气体回收。

2.根据权利要求1所述的方法，其包括仅控制进入所述槽中的气流速度以最大化气体回收。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其包括监测泡沫从所述槽的溢出和从中得到运行中所述槽的气体回收。

4.根据权利要求3所述的方法，其包括监测来自被包含在溢出所述槽的泡沫中的输入气体的气体回收。

5.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其包括取样检测所述槽中的泡沫性质和从所述取样检测获得气体回收。

6.根据权利要求5所述的方法，其中使用泡沫稳定性柱进行取样检测。

7.根据任何前面权利要求所述的方法，其包括加入包括要回收的期望物质和要丢弃的不期望材料的混合物进入所述槽中，其中所述槽可操作以进行所述混合物的至少部分分离。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述混合物包括从泡沫浮选槽溢出的泡沫。

9.根据任何前面权利要求所述的方法，其中所述物质被包含在矿石中和所述矿石包含要与所述矿石的剩余物分离的矿物，并且所述方法包括提供所述矿石和液体的浆料到所述槽中，引入气体进入所述槽中的液体中并产生泡沫，以及控制进入所述槽中的气流速度以最大化所述槽的气体回收。

10.控制泡沫浮选槽组的操作的方法，其包括根据任何前面权利要求所述的方法单独地控制槽。

11.控制包括多个泡沫浮选槽组的设备的操作的方法，其包括根据权利要求8所述的方法单独地控制槽组。

12.操作泡沫浮选槽的方法，其包括根据权利要求1至9的任一项所述的方法控制所述槽。

13.操作包括多个泡沫浮选槽的槽组或设备的方法，其包括根据权利要求12所述的方法单独地操作槽。

14.从两种或更多种物质的混合物中获得物质的方法，其包括加入所述混合物至泡沫浮选槽中，根据权利要求12或13所述的方法操作所述槽，和从操作期间溢出所述槽的泡沫中获得所述物质。

15.从两种或更多种物质的混合物中获得物质的方法，其包括加入所述混合物至泡沫浮选槽、槽组或设备中，根据权利要求12或13所述的方法操作所述槽、槽组或设备，和从在操作后仍在所述泡沫浮选槽、槽组或设备中的材料中获得所述物质。

16.设计用于操作泡沫浮选槽的控制程序的方法，其包括：

得到运行中所述槽的气体回收；

确定在至少一组已知操作条件下最大化气体回收的输入气体流速；和

计算所述输入气体流速或者流速策略以最大化气体回收。

17.计算机可读介质，其储存一组执行权利要求16所述方法的设计过程的指令。

18.计算机可读介质，其用于控制根据权利要求1至9的任一项所述方法的泡沫浮选槽。

19.泡沫浮选槽，其包括：引入气体进入所述槽中的液体中的气体入口，监测泡沫从所述槽的溢出以计算在所述槽的使用中溢出所述槽的泡沫中输入气体的气体回收的监测器，和改变进入所述槽的气体流速以最大化气体回收的控制器。

20.泡沫浮选设备，其包括多个权利要求19所述的泡沫浮选槽。

21.从泡沫浮选槽中溢出的泡沫或所述槽中保留的液体回收的物质，其中所述泡沫浮选槽根据权利要求1至15的任一项所述的方法控制。

22.基本上如本文描述和基本上参照附图的方法、装置或物质。

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