CN105319161A - 一种适用于浮选气泡矿化过程观测的装置 - Google Patents

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Abstract

一种适用于浮选气泡矿化过程观测的装置，包括混合器、供料泵、接触室、观测区、循环泵、注射泵、高速显微系统、数据存储及处理系统；所述混合器底部出料口通过阀门、供料泵连接到位于竖直设置的接触室中上部的入料口；所述观测区位于接触室的中下部；所述接触室底部出料口通过循环泵和循环管路连接到接触室顶部、并通过垂直设置在接触室腔体内的连通管与观测区相连通；所述注射泵位于接触室底部，并通过注射管与观测区相连通；所述观测区的外部套装有方形光学补偿盒，补偿盒中充满去离子水；所述高速显微系统与光源以对称设置的方式放置在光学补偿盒两侧，并与补偿盒保持10-15cm的距离；所述高速显微系统的信号输出端以电连接方式与数据存储及处理系统的相应输入端相连接。

Description

一种适用于浮选气泡矿化过程观测的装置
技术领域
本发明属于浮选技术领域，涉及一种气泡的观测装置，尤其涉及一种适用于浮选气泡矿化过程观测的装置。
背景技术
泡沫浮选是根据矿物表面物理化学性质的差异来回收细粒目的矿物，已广泛应用于分选粒度小于0.3mm矿石和粒度小于0.5mm的煤。随着矿石品位的贫化、嵌布粒度的细化、结构复杂程度的增加和对资源综合利用要求的日益提高，应用浮选方法处理的矿石量也在日益增加。除广泛用于分选金属矿物、非金属矿物和能源矿物之外，浮选方法还大量应用于工厂废水净化、塑料回收和造纸工业中。
浮选是在气固液三相溶液体系中进行的，颗粒与气泡之间的相互作用是浮选的基本过程，气泡是该体系的核心，气泡的矿化（即气泡与颗粒的结合）在浮选过程中起着至关重要的作用，矿化质量对浮选效果有直接的影响。气泡矿化质量的影响因素包括颗粒表面润湿性、颗粒的物理性质、气泡的尺寸及槽内流体动力学性质。气泡矿化过程包括碰撞、粘附和脱附三个子过程。目前，针对浮选过程中气泡与颗粒相互作用规律的观究很少。
因此，开发一种观测气泡微观矿化过程的装置对于实现矿物的高效浮选、提高矿物的利用价值有着重要的意义。
发明内容
本发明的目的正是为了提供一种结构简单、操作方便、易于控制、可靠性好的气泡矿化过程观测装置，为实现颗粒与气泡之间相互作用的机理研究提供条件。
本发明的目的可通过下述技术措施来实现：
本发明的适用于浮选气泡矿化过程观测的装置包括混合器、供料泵、接触室、观测区、循环泵、注射泵、高速显微系统、数据存储及处理系统；所述混合器底部出料口通过阀门、供料泵连接到位于竖直设置的接触室中上部的入料口；所述观测区位于接触室的中下部；所述接触室底部出料口通过循环泵和循环管路连接到接触室顶部、并通过垂直设置在接触室腔体内的连通管与观测区相连通；所述注射泵位于接触室底部，并通过注射管与观测区相连通；所述观测区的外部套装有方形光学补偿盒，补偿盒中充满去离子水；所述高速显微系统与光源以对称设置的方式放置在光学补偿盒两侧，并与补偿盒保持10-15cm的距离；所述高速显微系统的信号输出端以电连接方式与数据存储及处理系统的相应输入端相连接，以便高速显微系统采集到的图像数据能够实时传递给数据存储及处理系统。
本发明在循环泵与接触室顶部相连接的循环管路上设置有用于调节、检测颗粒运动速度的阀门和液体流量计；在所述接触室顶部装有用于收集气泡捕获的矿物颗粒的溢流槽。
本发明所述的高速显微系统采集到的图像数据能够实时传递给数据存储及处理系统，实现动态数据实时处理；数据存储及处理系统中的软件能够计算气泡与颗粒的尺寸及运动速度。所述调节注射泵活塞的移动速度改变气泡产生的大小及产生速度。
本发明中通过调节循环泵转速改变矿物颗粒的运动速度；调节注射泵活塞的移动速度改变气泡产生的大小及产生速度；数据存储及处理系统中的软件能够计算气泡与颗粒的尺寸及运动速度。
本发明的有益效果如下：
由于采用了上述方案，为浮选过程中微观气泡矿化的检测提供了可能，实现了矿物浮选的精细化，提高了矿物品质与回收率；系统设计合理、结构简单、操作方便、易于控制，试验数据可靠性高。
附图说明
图1为本发明气泡矿化观测装置示意图。
图1中序号：1-混合器；2、13-阀门；3-供料泵；4-接触室；5-观测区；6-循环泵；7-注射泵；8-光源；9-高速显微系统；10-数据存储及处理系统；11-溢流槽；12-液体流量计；13-阀门。
具体实施方式
本发明以下将结合实施例（附图）作进一步描述：
如图1所示，本发明的适用于浮选气泡矿化过程观测的装置包括混合器1、供料泵3、接触室4、观测区5、循环泵6、注射泵7、高速显微系统9、数据存储及处理系统10；所述混合器1底部出料口通过阀门2、供料泵3连接到位于竖直设置的接触室4中上部的入料口；所述观测区5位于接触室4的中下部；所述接触室4底部出料口通过循环泵6、循环管路以及用于调节、检测颗粒运动速度的阀门13和液体流量计12连接到接触室4顶部、并通过垂直设置在接触室4腔体内的连通管与观测区5相连通，且在接触室4顶部装有用于收集气泡捕获的矿物颗粒的溢流槽11；所述注射泵7位于接触室4底部，并通过注射管与观测区5相连通；所述观测区5的外部套装有方形光学补偿盒，补偿盒中充满去离子水；所述高速显微系统9与光源8以对称设置的方式放置在光学补偿盒两侧，并与补偿盒保持10-15cm的距离；所述高速显微系统9的信号输出端以电连接方式与数据存储及处理系统10的相应输入端相连接，以便高速显微系统采集到的图像数据能够实时传递给数据存储及处理系统。
本发明所述的所述高速显微系统9采集到的图像数据能够实时传递给数据存储及处理系统10，实现动态数据实时处理；数据存储及处理系统10中的软件能够计算气泡与颗粒的尺寸及运动速度；所述调节注射泵活塞的移动速度改变气泡产生的大小及产生速度；在所述的混合器1中添加有颗粒表面改性药剂。
本发明中通过调节循环泵转速改变矿物颗粒的运动速度；调节注射泵活塞的移动速度改变气泡产生的大小及产生速度；数据存储及处理系统中的软件能够计算气泡与颗粒的尺寸及运动速度。
本发明的工作原理如下：
所述气泡矿化过程观测方法如下：首先关闭阀门2，将一定数量、一定粒度组成、一定形状的待测矿物颗粒加入混合器1中，根据需要也可加入一定浓度的捕收剂、调整剂等；打开阀门2，将分散均匀、经过改性的矿物颗粒通过供料泵3打入接触室4，并同时开启循环泵6；供料结束循环30s之后，启动注射泵7产生气泡，打开高速显微系统9及光源8，记录气泡矿化过程；最后利用处理系统对该过程进行分析处理。实验过程中收集溢流槽中的颗粒，调节阀门13，改变颗粒的运动速度；调节注射泵7活塞的移动速度，调节气泡大小及运动速度。
本发明不仅可用于科学研究，也可用于学生课堂实验，满足教学与科研的需要。

Claims (3)

1.一种适用于浮选气泡矿化过程观测的装置，其特征在于：包括混合器、供料泵、接触室、观测区、循环泵、注射泵、高速显微系统、数据存储及处理系统；所述混合器底部出料口通过阀门、供料泵连接到位于竖直设置的接触室中上部的入料口；所述观测区位于接触室的中下部；所述接触室底部出料口通过循环泵和循环管路连接到接触室顶部、并通过垂直设置在接触室腔体内的连通管与观测区相连通；所述注射泵位于接触室底部，并通过注射管与观测区相连通；所述观测区的外部套装有方形光学补偿盒，补偿盒中充满去离子水；所述高速显微系统与光源以对称设置的方式放置在光学补偿盒两侧，并与补偿盒保持10-15cm的距离；所述高速显微系统的信号输出端以电连接方式与数据存储及处理系统的相应输入端相连接。
2.根据权利要求1所述的适用于浮选气泡矿化过程观测的装置，其特征在于：在循环泵与接触室顶部相连接的循环管路上设置有用于调节、检测颗粒运动速度的阀门和液体流量计。
3.根据权利要求1所述的适用于浮选气泡矿化过程观测的装置，其特征在于：在所述接触室顶部装有用于收集气泡捕获的矿物颗粒的溢流槽。
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