CN104289323A - 一种萤石矿分选装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种萤石矿分选装置及方法，属于矿物分选装置及方法。装置包括粗粒易浮矿物快速浮选，充填浮选和细粒难浮矿物强化回收装置；快速浮选装置包括浮选柱柱体，下导管，反射假底，环形套筒，泡沫收集槽和气泡发生器；强化回收装置包括锥体，倒锥，气泡发生器，矿浆循环泵和下倒锥；充填浮选装置为快速浮选与强化回收装置之间的柱体段，设有填料。给矿通过给料泵加压后经过气泡发生器，再通过下导管进入浮选柱进行粗粒易浮矿物的快速浮选，中等可浮性矿物经过充填浮选装置进一步浮选分离，细粒难浮矿物继续通过强化回收装置进行分选。该分选装置和方法矿化效率高，浮选速度快，分选效率高，解决了集粗粒易浮矿物和细粒难浮矿物的分选于一体的问题。

Description

一种萤石矿分选装置及方法

技术领域

本发明涉及一种矿物分选装置及方法，尤其涉及一种萤石矿分选装置及方法。

技术背景

萤石又名氟石，化学成分为CaF₂(Ca:F＝51.33:48.67)，是自然界中重要的含氟矿物。萤石的主要应用领域是化学、玻璃、钢铁、炼铝和水泥工业。此外，萤石还广泛用于医药、陶瓷、电机、航空等领域。萤石是矿石中的主要矿物成分之一，它在各种矿石类型中均有赋存，并与所有矿物相嵌生。单一萤石矿主要呈脉状、细粒集合体以及粗大晶粒产出。萤石的嵌布粒度较粗，但以中粒占多数。在单一萤石矿中，有很大一部分由于矿物晶体细小，矿石矿物与脉石矿物连生体很难分离。经过多年的开采，高品位单一萤石矿已趋于枯竭，占总保有矿物量一半以上低品位单一萤石矿以及伴(共)生萤石矿也正在被大量开发利用。

萤石矿分选广泛采用浮选方法来获得高质量萤石精矿，一般采用一次粗选、多次精选及扫选才能获得高质量萤石精矿，流程复杂。而对于不均匀嵌布或微细嵌布的萤石矿的处理，常规工艺很难使萤石与含硅矿物(特别是微细石英或片状云母)有效分离。采用“分散—絮凝”工艺浮选“泥化”的萤石矿可获得良好指标，即通过在粗选作业加入适量的水玻璃，使矿粒充分分散，精选段添加H1105复合剂。

萤石矿浮选一般以机械搅拌式浮选机为主要浮选设备。近几年来，针对浮选机回收粒度下限高的问题，以降低回收粒度下限为目的研究如离心浮选、射流浮选、高紊流搅拌等提高了细粒及微细粒矿物的矿化效率，但浮选机的高紊流分选环境又导致了细粒及微细粒矿物在矿化后仍然难以上浮。适用于细粒浮选的浮选柱主要用于矿物精选，目的在于提高精矿质量，但由于浮选柱内紊流程度低，矿化效率差，导致回收能力差，因而只能用于精选作业，始终未能在粗扫选作业及难选矿分选上有所突破。浮选柱常与浮选机一起采用柱、机联合的工艺流程，浮选柱用在精选作业，浮选机用于粗、扫选及精扫选作业等。因此，开发高效、适用于粗扫选作业、集粗粒级易浮矿物与细粒级难浮矿物于一体的柱式分选设备，从而简化萤石矿分选工艺，缩短流程，是萤石矿分选普遍面临的技术难题。

发明内容

本发明的目的是要克服已有技术中的不足之处，提供一种萤石矿分选装置及分选方法，解决集粗粒级易浮矿物与细粒级难浮矿物的分选于一体的柱式分选设备开发的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：萤石矿分选装置包括：浮选柱、粗粒易浮矿物快速浮选装置、中等可浮性矿物充填浮选装置和细粒难浮矿物强化回收装置；在浮选柱的上部连接有快速浮选装置，浮选柱的下部连接有强化回收装置，在快速浮选装置与强化回收装置之间的浮选柱中间段内连接有中等可浮性矿物充填浮选装置。

所述的浮选柱包括：浮选柱柱体、下倒锥和尾矿管；所述的浮选柱柱体为圆柱体，在浮选柱柱体的下部为下倒锥，在下倒锥的端部有尾矿管。

所述的快速浮选装置包括：下导管、泡沫收集槽、环形套筒、反射假底、浮选气泡发生器和给料泵；下导管嵌入至浮选柱柱体的上端，下导管的上端通过浮选气泡发生器与给料泵的输出端连接，下导管的下端有反射假底，在反射假底周围有环形套筒，环形套筒和反射假底位于浮选柱柱体内上部，在浮选柱柱体上端外连接有泡沫收集槽。

所述的强化回收装置包括：锥体、倒锥、矿浆循环泵、中矿管、喷射管和旋流气泡发生器，锥体和倒锥均位于浮选柱柱体内的下部，锥体位于倒锥的上方，倒锥的底部连接有中矿管；锥体上均匀分布多个切向入口，每个入口均与喷射管连接，喷射管从浮选柱柱体侧壁上穿出，并通过旋流气泡发生器与矿浆循环泵的输出端连接，矿浆循环泵的输入端与中矿管连接。

所述的充填浮选装置中加入填料。

所述的萤石矿分选装置所涉及的分选方法，包括如下步骤：

a、向浮选柱柱体中注入水，同时启动矿浆循环泵；

b、调制好的矿浆通过给料泵加压后经过浮选气泡发生器，同时空气通过浮选气泡发生器产生的高速射流形成负压吸入，并被切割剪切成具有活性的微细气泡，与矿浆作用形成矿化气泡，进入下导管，喷射到反射假底后，矿化的气泡在内设的环形套筒中折流向上流动形成精矿，升浮至浮选柱柱体顶部泡沫层溢流至泡沫收集槽，从泡沫收集槽精矿口流出，未进入泡沫层的矿物颗粒则从环形套筒外侧向下流动，与浮选柱柱体中上升的气泡进一步碰撞粘附，从而形成矿化气泡上浮形成精矿，完成二次浮选，未上浮的中等可浮性矿物继续沿柱体向下流动进入充填浮选装置中；

c、进入充填浮选装置矿浆和上升的气泡经过填料时紧密接触，产生逆流碰撞，矿化后进一步浮选分离，未上浮的细粒难浮矿物继续沿柱体向下流动进入强化回收装置；

d、进入强化回收装置的矿浆分为中间密度的中矿和高密度的尾矿两部分，高密度的尾矿经下倒锥底部的尾矿管排出，中矿经中矿管、循环泵、旋流气泡发生器形成高速射流，同时空气通过旋流气泡发生器产生的高速射流形成负压吸入，并被切割剪切成大量具有活性的微细气泡，与矿浆作用形成矿化气泡，再经喷射管切向进入锥体进行旋流分选，旋流分选的溢流精矿向上流动进入浮选柱柱体顶部泡沫层形成精矿，旋流分选的底流又被分为中间密度的中矿和高密度的尾矿两部分，再次循环分选。

有益效果，由于采用了上述方案，该分选装置中包含的快速浮选装置矿化效率高，矿粒滞留时间短，实现了粗粒易浮矿物优先快速浮选；充填浮选装置为矿粒与气泡提供了紧密接触的窄小、曲折的通道，采用填料切割大气泡，回收了细粒及中等可浮性矿物；强化回收装置矿化效率高，分选速度快，并进一步降低了分选矿物的粒度下限，实现了细粒难浮矿物的高效回收。该装置和方法具有矿化效率高，浮选速度快的优点，提高了浮选效率，同时进一步降低了浮选柱的高度，解决了集粗粒易浮矿物和细粒难浮矿物的分选于一体的问题。

附图说明

图1是本发明萤石矿分选装置的结构示意图。

图中，1、浮选柱柱体；2、下导管；3、泡沫收集槽；4、环形套筒；5、反射假底；6、锥体；7、倒锥；8、浮选气泡发生器；9、给料泵；10、矿浆循环泵；11、下倒锥；12、填料；13、尾矿管；14、中矿管；15、喷射管；16、旋流气泡发生器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述：

本发明的萤石矿分选装置，主要由粗粒易浮矿物快速浮选装置、中等可浮性矿物充填浮选装置以及细粒难浮矿物强化回收装置构成，所述的粗粒易浮矿物快速浮选装置包括浮选柱柱体1，由柱体1上部嵌入的下导管2，设在下导管2底部的反射假底5，反射假底5外围设的环形套筒4，柱体1的顶部外围设有泡沫收集槽3，下导管2的上部设有与给料泵9相连的入料管，入料管上连有浮选气泡发生器8。所述的细粒难浮矿物强化回收装置设在浮选柱柱体1内下端，包括锥体6，与锥体6相对应的倒锥7，锥体6的侧壁上连有喷射管15，倒锥7的出口管路上依次连接有矿浆循环泵10和旋流气泡发生器16，旋流气泡发生器16的口与喷射管15相连，浮选柱柱体1的底部呈下倒锥11，锥底连有尾矿管13，锥体6上均匀分布多个切向入口，所述的中等可浮性矿物充填浮选装置位于快速浮选装置与强化回收装置之间的柱体段，并设有填料12，所述的快速浮选装置、充填浮选装置及强化回收装置三者通过浮选柱柱体1贯通相连。

本发明的萤石矿分选装置所涉及的分选方法，包括如下步骤：

a、按常规向浮选柱柱体1中注入一定量的水，同时启动矿浆循环泵10；

b、调制好的矿浆通过给料泵9加压后经过浮选气泡发生器8，同时空气通过浮选气泡发生器8产生的高速射流形成负压吸入，并被切割剪切成大量具有活性的微细气泡，与矿浆作用形成矿化气泡，进入下导管2，喷射到反射假底5后，矿化的气泡在内设的环形套筒4中折流向上流动形成精矿，升浮至浮选柱柱体1顶部泡沫层溢流至泡沫收集槽3，从泡沫收集槽3精矿口流出，未进入泡沫层的矿物颗粒则从环形套筒4外侧向下流动，与浮选柱柱体1中上升的气泡进一步碰撞粘附，从而形成矿化气泡上浮形成精矿，完成二次浮选，未上浮的中等可浮性矿物继续沿柱体向下流动进入充填浮选装置中；

c、进入充填浮选装置矿浆和上升的气泡经过填料12时紧密接触，产生逆流碰撞，矿化后进一步浮选分离，未上浮的细粒难浮矿物继续沿柱体向下流动进入强化回收装置；

d、进入强化回收装置的矿浆分为中间密度的中矿和高密度的尾矿两部分，高密度的尾矿经下倒锥11底部的尾矿管13排出，中矿经中矿管14、循环泵10、旋流气泡发生器16形成高速射流，同时空气通过旋流气泡发生器16产生的高速射流形成负压吸入，并被切割剪切成大量具有活性的微细气泡，与矿浆作用形成矿化气泡，再经喷射管15切向进入锥体6进行旋流分选，旋流分选的溢流精矿向上流动进入浮选柱柱体1顶部泡沫层形成精矿，旋流分选的底流又被分为中间密度的中矿和高密度的尾矿两部分，再次循环分选。

Claims (6)

1.一种萤石矿分选装置及方法，其特征是：萤石矿分选装置包括：浮选柱、粗粒易浮矿物快速浮选装置、中等可浮性矿物充填浮选装置和细粒难浮矿物的强化回收装置；在浮选柱的上部连接有快速浮选装置，浮选柱的下部连接有强化回收装置，在快速浮选装置与强化回收装置之间的浮选柱中间段内连接有中等可浮性矿物充填浮选装置。

2. 根据权利要求1所述的萤石矿分选装置，其特征在于：所述的浮选柱包括：浮选柱柱体、下倒锥和尾矿管；所述的浮选柱柱体为圆柱体，在浮选柱柱体的下部为下倒锥，在下倒锥的端部有尾矿管。

3.根据权利要求1所述的萤石矿分选装置，其特征在于：所述的粗粒易浮矿物快速浮选装置包括：下导管、泡沫收集槽、环形套筒、反射假底、浮选气泡发生器和给料泵；下导管嵌入至浮选柱柱体的上端，下导管的上端通过浮选气泡发生器与给料泵的输出端连接，下导管的下端有反射假底，在反射假底周围有环形套筒，环形套筒和反射假底位于浮选柱柱体内上部，在浮选柱柱体上端外连接有泡沫收集槽。

4.根据权利要求1所述的萤石矿分选装置，其特征在于：所述的细粒难浮矿物强化回收装置包括：锥体、倒锥、矿浆循环泵、中矿管、喷射管和旋流气泡发生器，锥体和倒锥均位于浮选柱柱体内的下部，锥体位于倒锥的上方，倒锥的底部连接有中矿管；锥体上均匀分布多个切向入口，每个入口均与喷射管连接，喷射管从浮选柱柱体侧壁上穿出，并通过旋流气泡发生器与矿浆循环泵的输出端连接，矿浆循环泵的输入端与中矿管连接。

5.根据权利要求1所述的萤石矿分选装置，其特征在于：所述的中等可浮性矿物充填浮选装置中加入填料。

6.一种使用权利要求1所述的萤石矿分选装置的分选方法，其特征在于：分选方法包括如下步骤：

a、向浮选柱柱体中注入水，同时启动矿浆循环泵；

b、调制好的矿浆通过给料泵加压后经过浮选气泡发生器，同时空气通过浮选气泡发生器产生的高速射流形成负压吸入，并被切割剪切成具有活性的微细气泡，与矿浆作用形成矿化气泡，进入下导管，喷射到反射假底后，矿化的气泡在内设的环形套筒中折流向上流动形成精矿，升浮至浮选柱柱体顶部泡沫层溢流至泡沫收集槽，从泡沫收集槽精矿口流出，未进入泡沫层的矿物颗粒则从环形套筒外侧向下流动，与浮选柱柱体中上升的气泡进一步碰撞粘附，从而形成矿化气泡上浮形成精矿，完成二次浮选，未上浮的中等可浮性矿物继续沿柱体向下流动进入充填浮选装置中；

c、进入充填浮选装置的矿浆和上升的气泡经过填料时紧密接触，产生逆流碰撞，矿化后进一步浮选分离，未上浮的细粒难浮矿物继续沿柱体向下流动进入强化回收装置；

d、进入强化回收装置的矿浆分为中间密度的中矿和高密度的尾矿两部分，高密度的尾矿经下倒锥底部的尾矿管排出，中矿经中矿管、循环泵、旋流气泡发生器形成高速射流，同时空气通过旋流气泡发生器产生的高速射流形成负压吸入，并被切割剪切成大量具有活性的微细气泡，与矿浆作用形成矿化气泡，再经喷射管切向进入锥体进行旋流分选，旋流分选的溢流精矿向上流动进入浮选柱柱体顶部泡沫层形成精矿，旋流分选的底流又被分为中间密度的中矿和高密度的尾矿两部分，再次循环分选。