CN103120986B

CN103120986B - 浮选池

Info

Publication number: CN103120986B
Application number: CN201310042666.9A
Authority: CN
Inventors: 刘焕胜; 孙凤杰; 朱荣涛; 陈艳波
Original assignee: China University of Mining and Technology CUMT
Current assignee: China University of Mining and Technology CUMT
Priority date: 2013-02-04
Filing date: 2013-02-04
Publication date: 2014-03-05
Anticipated expiration: 2033-02-04
Also published as: CN103120986A

Abstract

本发明提供一种浮选池，包括池体，池体上设置有精矿出口、原矿入口、连接气泡发生器的充气矿浆入口、中矿出口和连接尾矿箱的尾矿出口，精矿出口、原矿入口设置在池体内的筛板上方，充气矿浆入口、中矿出口和尾矿出口设置在筛板下方。所述浮选池还包括：气浆管栅、中、尾矿浆收集坝沟和冲堵管、原矿浆分布管栅、平行且等间距设于池体内的坡底流槽。本发明的浮选池，可以实现射流充气、塞流流动、层流浮选加湍流浮选，设备大型化时的浮选效果更加改善，且结构简单、制造容易、运流顺畅、节省设备占用面积。

Description

浮选池

技术领域

本发明属于矿业工程矿物加工领域，且特别关于用在煤或接近矿物的浮选池。本发明所谓池与柱的区别指平面形状和高度面积比不同，一般而言，池为矩形且高面比小；柱为圆形且高面比大。

背景技术

浮选柱是矿业工程矿物加工领域一种常用的分选设备，根据现有知识和掌握材料，目前我国最近接的现有技术设备如附图1、图2所示。图1中的浮选柱具有如下特点：中央直槽或十字槽分布原矿，外置环槽收集精矿，旋流器壁收集尾矿，旋流器外收集中矿，射流充气，气浆大旋流，不完全活塞流态，层流浮选加重力扫选。图2中的浮选柱具有如下特点：中央或边侧直槽分布原矿，外置环槽或内置日字形槽收集精矿，旋流器壁收集尾矿，旋流器内收集中矿，射流充气，气浆小旋流，不完全活塞流态，层流浮选加重力扫选。

图1和图2的浮选池在下列四个方面存在问题：

1)充气矿浆分布方布

附图1、图2所示设备的充气矿浆分布方式均为旋转流，设计初衷是重力扫选和矿粒悬浮。然而却带来下列4个问题：（1）旋流能量是充气矿浆的剩余压头，其大小很不确定，它又随充气量的调节而变化。若较小，粗、重矿粒就不会进入尾矿；若较大，粗、轻矿粒也会进入尾矿，因此在设计上很难把握。而旋流能量无论大小，气泡因密度很小都会聚向中心或按径向梯度分布，这会引起气泡兼并、矿浆翻花；（2）矿粒与气泡径向分离破坏矿化气泡牢固吸附的条件。浮选机的搅拌旋流是为在广大区域内释放能量和分布气泡而设计的，当旋流衰减到不再剧烈时，气泡才会牢固吸附矿粒，是为湍流浮选。可见这两种旋流大不相同，前者的湍流浮选作用很差；（3）由于设备结构上的限制，旋流器升气面积比设备横截面积小很多，致使气泡不能在设备的整个平面上从一开始就形成塞流，而必须上升足够的路径，因此浪费设备容积；（4）当直径较大时，图1所示设备的旋流能量相对很小，矿粒容易沉积底部形成锥状死堆，增加旋流阻力。图2所示设备虽采用多个旋流器能相对增加旋流能量，从而避免沉积，但是结构和接管（包括浆气进给、中、尾矿收集诸管）非常复杂，且占据设备高度较大。

2)中矿浆收集方式

附图1、图2所示设备的中矿浆分别是在旋流器外部和内部收集的。由于设备结构上的限制，收集面积接近或不足设备横截面积的一半。在设定中矿浆流量的情况下，收集面积越小，其流速就越大。因煤浮选的气浆比很大，故拥紧的气泡很容易随中矿浆进入泵内，使其运行不稳甚至失效。

3精矿浆收集装置

对于精矿浆收集装置，图1、图2所示设备为外置环槽；图2所示大型设备则采用内置日字形槽。外置环槽额外占据平面面积，特别是与人行通道争占面积。日字形槽内的精矿浆流动性不好，如果做出坡度又使制造复杂。

4原矿浆分布装置

对于原矿浆分布装置，图1、图2所示设备为中央直槽，图1所示大型设备为十字槽，图2所示大型设备为边侧直槽。均不能在较小的设备高度内形成塞流给料，另外中央直槽和十字槽本身的受力状态不好。

发明内容

本发明目的在于改进现有浮选柱内充气矿浆和原矿浆的进给装置、中矿浆和精矿浆的收集装置，为此提供一种浮选池，主要使浆和气实现塞流流动及湍流浮选，使浮选过程更合理完善，设备大型化时效果更显著。且结构简单、制造容易、运流顺畅、节省设备占用面积。

为达成上述目的，本发明提出一种浮选池，包括池体，池体上设置有精矿出口、原矿入口、连接气泡发生器的充气矿浆入口、中矿出口和连接尾矿箱的尾矿出口，精矿出口、原矿入口设置在池体内的筛板上方，充气矿浆入口、中矿出口和尾矿出口设置在筛板下方。所述浮选池还包括：

气浆管栅，水平设置在池体内与充气矿浆入口相齐的位置，气浆管栅由多根平行等间距的管子构成，每根管子等间距设置朝下喷嘴，在各喷嘴下方设定距离处均设有挡冲板，当充气矿浆喷射到挡冲板上时产生撞击流，在池体水平面内，各喷嘴及其下面对应的挡冲板均匀分布；

中、尾矿浆收集坝沟和冲堵管，设置于池体底部，上述中矿出口和尾矿出口位于池体底部、挡冲板下方的位置，且中矿出口和尾矿出口位于相同水平位置，且中、尾矿浆收集坝沟包括多个平行等间距布置在池子底部的三角形或小顶梯形直坝，用以将平面矿浆收集成直线矿浆，相邻两坝构成的直沟上面设有阻尼孔板，用以将直线矿浆收集成分点矿浆，冲堵管包括平直干管和弯曲支管，干管位于坝顶，支管位于干管两侧；

原矿浆分布管栅，水平安装在筛板上方，管栅由多根平行等间距的管子构成，每根管子的两侧等间距设置水平出管，在池子水平面内，各水平出管均匀分布；以及

平行且等间距设于池体内的用于收集和运送精矿浆的坡底流槽，安装在原矿浆分布管栅上方，流槽坡度使其出流端的出流口标高低于操作平面。坡底流槽的出流口与精矿出口位于相同标高。

由上可知，本发明具有如下有益效果：

（1）充气矿浆中的矿粒和气泡能碰撞接触以实现湍流浮选。

（2）充气矿浆与经过层流浮选后的矿浆能碰撞混合，也实现湍流浮选。

（3）完成上述湍流浮选后，剩余矿浆塞流下降，为被全平面收集中、尾矿浆创造条件；气泡塞流上升，为与塞流下降的原矿浆实现层流浮选创造条件。

（4）中、尾矿浆都在设备全部横截面积上收集，不仅本身是塞流，而且不破坏气泡塞流上升，上升气泡与下降矿浆的相对速度较小，避免泵内吸气。

（5）中、尾矿浆收集装置位于设备内相同水平，使其占据的总高度较小；避免颗粒淤积，方便设备底座安装。

（6）精矿浆收集装置结构简单、制造容易，运流顺畅，且不与人行通道争占面积，因而节省设备占用面积。

（7）原矿浆分布管栅能在较小的设备高度内形成塞流给流，且管子的受力状态比槽子好。

附图说明

图1为一种现有浮选柱的结构示意图。

图2为另一种现有浮选柱的结构示意图

图3为本发明实施例的浮选池的结构示意图。

具体实施方式

为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

图3为本发明实施例的浮选池的结构示意图。矿化浮选池包括池体2，池体上设置有精矿出口、原矿入口、连接气泡发生器3的充气矿浆入口、中矿出口和连接尾矿箱9的尾矿出口，精矿出口、原矿入口设置在池体内的筛板8上方，充气矿浆入口、中矿出口和尾矿出口设置在筛板8下方。

所述浮选池还包括：气浆管栅10、中、尾矿浆收集坝沟和冲堵管12、原矿浆分布管栅1、平行且等间距设于池体内的坡底流槽7。

气浆管栅10水平设置在池体2内与充气矿浆入口相齐的位置，气浆管栅由10多根平行等间距的管子构成，每根管子等间距设置朝下喷嘴，在各喷嘴下方设定距离处均设有挡冲板11，当充气矿浆喷射到挡冲板11上时产生撞击流，在池体水平面内，各喷嘴及其下面对应的挡冲板11均匀分布。

中、尾矿浆收集坝沟和冲堵管设置于池体底部，上述中矿出口和尾矿出口位于池体2底部、挡冲板12下方的位置，且中矿出口和尾矿出口位于相同水平位置，且中、尾矿浆收集坝沟由边坝6和中坝13组成，包括多个平行等间距布置在池子底部的三角形或小顶梯形直坝，用以将平面矿浆收集成直线矿浆，相邻两坝构成的直沟上面设有阻尼孔板，用以将直线矿浆收集成分点矿浆，冲堵管12包括平直干管和弯曲支管，干管位于坝顶，支管位于干管两侧。

原矿浆分布管栅1水平安装在筛板8上方，原矿浆分布管栅1由多根平行等间距的管子构成，每根管子的两侧等间距设置水平出管，在池子水平面内，各水平出管均匀分布。

平行且等间距设于池体内的坡底流槽7，安装在原矿浆分布管栅1上方，流槽坡度使其出流端的出流口标高低于操作平面。坡底流槽的出流口与精矿出位于相同标高。

进一步，本发明中各部件的制造方法如下：

（1）中坝与边坝分别用钢板焊成。冲堵干管可在中坝顶部焊接一块水平钢板构成（如图3所示），也可在中坝顶部焊接专用钢管。冲堵支管用钢管下料，焊接在干管两侧。阻尼孔板可用钢板钻孔而成，也可用扁钢焊接而成。

（2）气浆管栅的管子和喷嘴都用钢管下料，喷嘴与钢管焊接。挡冲板用耐磨材料制作，用筋板和螺栓与喷嘴联接。

（3）原矿管栅的干管和支管都用钢管下料，支管与干管焊接。

（4）精矿槽的半圆形底部用钢板卷制成型，上部两侧钢板与半圆形底部焊接。

（5）池体用钢板焊接而成，筛板用钢板钻孔后拼接而成，筛板梁用角钢制成。尾矿箱、气泡发生器的设计、制造、装配与联接与以往相同。

上述各部件的安装方法如下：

（1）将池子在基础就位，用水泥浆固定。

（2）将中坝（包括冲堵管）和边坝就位、找正，分别与池底、池墙焊接固定。将阻尼孔板焊接在相邻坝之间。

（3）把气浆管栅（包括挡冲板）的管子逐一就位、找正，然后与池墙焊接。（4）将筛板梁逐一就位、找正，然后与池墙焊接。

（5）将筛板用螺栓紧固在筛板梁上。

（6）将原矿管栅的管子逐一就位、找正，然后与池墙焊接。

（7）将精矿槽逐一就位、找正，然后与池墙焊接。

（8）在池体外侧根据焊缝痕迹分别确定坝沟、冲堵管、气浆管栅、原矿管栅和精矿槽的接管位置，在需要的一侧气割开孔并焊接管接头。

需要说明的是，本发明中，尾矿箱9、气泡发生器3和回流泵5的制造、装配与联接与现有设备相同，无需赘述。

综上所述，本发明的浮选池具有如下特点：平面管栅分布原矿，内置平行直槽收集精矿，坝、沟收集尾矿和中矿，射流充气，气浆撞击流，完全活塞流态，层流浮选加湍流浮选。中、尾矿浆都在设备全部横截面积上收集，不仅本身是塞流，而且不破坏气泡塞流上升，上升气泡与下降矿浆的相对速度较小，避免泵内吸气，且精矿浆收集装置结构简单、制造容易，运流顺畅，且不与人行通道争占面积，因而节省设备占用面积。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims

1.一种浮选池，包括池体，池体上设置有精矿出口、原矿入口、连接气泡发生器的充气矿浆入口、中矿出口和连接尾矿箱的尾矿出口，精矿出口、原矿入口设置在池体内的筛板上方，充气矿浆入口、中矿出口和尾矿出口设置在筛板下方，其特征在于，还包括：

平行且等间距设于池体内的用于收集和运送精矿的坡底流槽，安装在原矿浆分布管栅上方，流槽坡度使其出流端的出流口标高低于操作平面，坡底流槽的出流口与精矿出口位于相同标高。