CN105537007A - 一种矿物浮选系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种矿物浮选系统，包括浮选柱、泡沫收集槽、原矿矿化装置、原矿入料系统和中矿循环系统，泡沫收集槽安装在浮选柱上部，浮选柱上端为开口结构，泡沫收集槽底部设有泡沫出口，浮选柱的形状为圆台形，浮选柱上部内壁上安装有衬套，衬套内壁上设有螺纹，浮选柱侧壁上从上至下依次设有原矿入口、中矿循环入口和尾矿出口，原矿入口和中矿循环入口均与浮选柱内壁相切，浮选柱底部中心设有中矿循环出口，原矿矿化装置通过原矿入料系统与原矿入口连接，中矿循环系统与中矿循环入口和中矿循环出口均连接。本发明结构紧凑、操作简单且投资小，浮选效率高，矿物回收效率高，对矿物适应性强，处理能力大，运行成本低，运行能耗小。

Description

一种矿物浮选系统

技术领域

本发明属于矿物浮选技术领域，具体涉及一种矿物浮选系统。

背景技术

随着我国工业化程度的不断加深，作为原料的矿产资源的利用率也越来越高。我国矿产资源丰富，但普遍存在“贫、细、杂”的特点，作为不可再生资源，矿产资源开采过程中所暴露出的回收率低、生产效率低的缺陷越来越明显，成为制约资源利用率提高的一个关键因素。资源地质条件的恶化、乱采滥挖，优势资源下降，细粒级浮选比例急剧增加，并呈现出继续恶化的趋势，矿物浮选的矛盾更加突出，细粒级浮选难度进一步凸现，因此，开发高效矿物浮选设备势在必行。

目前，在我国矿物浮选中浮选机仍占主导地位，其浮选方式是单一、重复的槽式浮选，各槽尺寸、浮选工艺条件和流体动力学浮选条件几乎是相同的，但随着浮选过程的进行，每一槽浮选的物料可浮性是逐渐变化的。浮选过程主要是气泡与颗粒的碰撞、粘附、进入泡沫层，同一物料中不同性质颗粒其浮选过程是不一样的，即表现在可浮性的差异性，因而改变浮选柱体结构、强化浮选过程是提高矿物回收效率的有效途径。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种矿物浮选系统，其结构紧凑、设计合理且操作简单、设备投资小，浮选效率高，矿物回收效率高，对矿物适应性强，处理能力大，运行成本低，运行能耗小。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种矿物浮选系统，其特征在于：包括浮选柱、泡沫收集槽、原矿矿化装置、原矿入料系统和中矿循环系统，所述泡沫收集槽安装在浮选柱的上部且用于回收浮选柱内产生的泡沫，所述浮选柱的上端为开口结构，所述泡沫收集槽的底部设置有泡沫出口，所述浮选柱的形状为圆台形，所述浮选柱的上部内壁上安装有衬套，所述衬套的内壁上设置有螺纹，所述浮选柱的侧壁上从上至下依次设置有原矿入口、中矿循环入口和尾矿出口，所述原矿入口和中矿循环入口均与浮选柱的内壁相切，所述浮选柱的底部中心设置有中矿循环出口，所述原矿矿化装置通过所述原矿入料系统与原矿入口连接且由原矿入料系统将原矿矿化装置内的原矿送入浮选柱内，所述原矿入口位于衬套的下方且衬套能够使进入浮选柱内的原矿向上运动，所述中矿循环系统与中矿循环入口和中矿循环出口均连接且通过中矿循环系统实现浮选柱内的中矿循环。

上述的一种矿物浮选系统，其特征在于：所述原矿矿化装置包括搅拌桶和搅拌器，所述搅拌器安装在搅拌桶上用于搅拌搅拌桶内的原矿。

上述的一种矿物浮选系统，其特征在于：所述原矿入料系统包括原矿给料泵、原矿气泡发生箱和原矿入料管，所述原矿给料泵的进口连接有原矿给料泵入料管，所述原矿给料泵的出口连接有原矿给料泵出料管，所述原矿给料泵出料管的端部安装有第一锥形射流管，所述第一锥形射流管穿过原矿气泡发生箱的进料口且位于原矿气泡发生箱内，所述原矿气泡发生箱上设置有第一进气口，所述原矿气泡发生箱的出料口与原矿入料管的一端连接，所述原矿入料管的另一端与原矿入口连接，所述原矿给料泵入料管还与搅拌桶的出口连接。

上述的一种矿物浮选系统，其特征在于：所述中矿循环系统包括中矿循环泵、中矿气泡发生箱和中矿入料管，所述中矿循环泵的进口连接有中矿循环泵入料管，所述中矿循环泵的出口连接有中矿循环泵出料管，所述中矿循环泵出料管的端部安装有第二锥形射流管，所述第二锥形射流管穿过中矿气泡发生箱的进料口且位于中矿气泡发生箱内，所述中矿气泡发生箱上设置有第二进气口，所述中矿气泡发生箱的出料口与中矿入料管的一端连接，所述中矿入料管的另一端与中矿循环入口连接，所述中矿循环泵入料管还与中矿循环出口连接。

上述的一种矿物浮选系统，其特征在于：所述浮选柱的上部位于泡沫收集槽内，所述浮选柱与泡沫收集槽相密封，所述泡沫收集槽的形状为圆台形。

上述的一种矿物浮选系统，其特征在于：所述浮选柱的下底面与侧面之间的夹角为30°～80°。

上述的一种矿物浮选系统，其特征在于：所述浮选柱的下底面与侧面之间的夹角为55°。

上述的一种矿物浮选系统，其特征在于：所述浮选柱上底面直径为所述浮选柱下底面直径的0.1～0.9倍。

上述的一种矿物浮选系统，其特征在于：所述浮选柱上底面直径为所述浮选柱下底面直径的0.5倍。

上述的一种矿物浮选系统，其特征在于：所述原矿入口、中矿循环入口和尾矿出口均倾斜设置，所述尾矿出口与浮选柱的内壁相切，所述尾矿出口上安装有阀门。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明结构紧凑、设计合理且操作简单、设备投资小。

2、本发明将浮选柱的形状设计为圆台形，物料经过浮选柱浮选后，易浮选颗粒和轻颗粒溢流进入泡沫收集槽，重产物沿浮选柱的内壁向下运动，中矿在浮选柱的底部中心富集，中矿经过中矿循环系统送入浮选柱进行二次浮选，保证了在浮选柱内浮选产品的质量，强化了难浮物料的回收，提高了系统的处理能力；同时，由于浮选柱直径的收缩，在上浮泡沫量较少时也能保证泡沫层厚度的稳定，对处理高浓度矿浆、矿浆性质波动大的物料的适应性大大提高，并能兼顾提高精矿回收能力和精矿的质量。

3、本发明针对矿物中浮选机连续浮选过程中不同粒度、不同密度物料可浮性的差异不断变化的趋势，设计出结构变化吻合浮选过程的浮选柱，达到强化浮选过程的目的，设计的设备处理能力大，浮选效果好，浮选效率高，对矿物适应性强，处理能力大，运行成本低，运行能耗小。

4、本发明圆台形浮选柱的内壁上固定有衬套，衬套的内壁为螺纹结构，促进了物料进入浮选柱内的离心运动，加快了物料分离速度，实现固体物料在浮选柱内矿物表面化学性质和重力性质双重作用下矿物浮选，提高了浮选效率。

下面通过附图和实施例，对本发明做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

附图标记说明:

1—浮选柱；2—衬套；2-1—螺纹；

3—泡沫收集槽；4—原矿入口；5—泡沫出口；

6—中矿循环入口；7—尾矿出口；8—中矿循环出口；

9—中矿循环泵入料管；10—中矿循环泵；11—中矿循环泵出料管；

12—第二锥形射流管；13—中矿气泡发生箱；14—第二进气口；

15—阀门；16—中矿入料管；17—原矿入料管；

18—原矿气泡发生箱；19—第一进气口；20—第一锥形射流管；

21—原矿给料泵出料管；22—原矿给料泵；23—原矿给料泵入料管；

24—搅拌器；25—搅拌桶。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括浮选柱1、泡沫收集槽3、原矿矿化装置、原矿入料系统和中矿循环系统，所述泡沫收集槽3安装在浮选柱1的上部且用于回收浮选柱1内产生的泡沫，所述浮选柱1的上端为开口结构，所述泡沫收集槽3的底部设置有泡沫出口5，所述浮选柱1的形状为圆台形，所述浮选柱1的上部内壁上安装有衬套2，所述衬套2的内壁上设置有螺纹2-1，所述浮选柱1的侧壁上从上至下依次设置有原矿入口4、中矿循环入口6和尾矿出口7，所述原矿入口4和中矿循环入口6均与浮选柱1的内壁相切，所述浮选柱1的底部中心设置有中矿循环出口8，所述原矿矿化装置通过所述原矿入料系统与原矿入口4连接且由原矿入料系统将原矿矿化装置内的原矿送入浮选柱1内，所述原矿入口4位于衬套2的下方且衬套2能够使进入浮选柱1内的原矿向上运动，所述中矿循环系统与中矿循环入口6和中矿循环出口8均连接且通过中矿循环系统实现浮选柱1内的中矿循环。

如图1所示，所述原矿矿化装置包括搅拌桶25和搅拌器24，所述搅拌器24安装在搅拌桶25上用于搅拌搅拌桶25内的原矿。

如图1所示，所述原矿入料系统包括原矿给料泵22、原矿气泡发生箱18和原矿入料管17，所述原矿给料泵22的进口连接有原矿给料泵入料管23，所述原矿给料泵22的出口连接有原矿给料泵出料管21，所述原矿给料泵出料管21的端部安装有第一锥形射流管20，所述第一锥形射流管20穿过原矿气泡发生箱18的进料口且位于原矿气泡发生箱18内，所述原矿气泡发生箱18上设置有第一进气口19，所述原矿气泡发生箱18的出料口与原矿入料管17的一端连接，所述原矿入料管17的另一端与原矿入口4连接，所述原矿给料泵入料管23还与搅拌桶25的出口连接。工作时，原矿浆经第一锥形射流管20后进入原矿气泡发生箱18内，在原矿浆进入原矿气泡发生箱18内产生的负压作用下，外界气体经第一进气口19进入气泡发生箱18，利于矿浆的浮选。

如图1所示，所述中矿循环系统包括中矿循环泵10、中矿气泡发生箱13和中矿入料管16，所述中矿循环泵10的进口连接有中矿循环泵入料管9，所述中矿循环泵10的出口连接有中矿循环泵出料管11，所述中矿循环泵出料管11的端部安装有第二锥形射流管12，所述第二锥形射流管12穿过中矿气泡发生箱13的进料口且位于中矿气泡发生箱13内，所述中矿气泡发生箱13上设置有第二进气口14，所述中矿气泡发生箱13的出料口与中矿入料管16的一端连接，所述中矿入料管16的另一端与中矿循环入口6连接，所述中矿循环泵入料管9还与中矿循环出口8连接。工作时，中矿经第二锥形射流管12后进入中矿气泡发生箱13内，在中矿进入中矿气泡发生箱13内产生的负压作用下，外界气体经第二进气口14进入中矿气泡发生箱13，利于矿浆的浮选。

如图1所示，所述浮选柱1的上部位于泡沫收集槽3内，所述浮选柱1与泡沫收集槽3相密封，所述泡沫收集槽3的形状为圆台形。

本实施例中，所述浮选柱1的下底面与侧面之间的夹角为30°～80°。优选的，所述浮选柱1的下底面与侧面之间的夹角为55°。浮选柱1的下底面与侧面之间的夹角是通过矿物浮选时间来设计，矿物浮选时间是通过实验室的小型浮选时间实验得知。如果浮选时间较长，浮选柱1的高度较高，则浮选柱1的下底面与侧面之间的夹角取值较大；如果浮选时间较短，浮选柱1的高度较低，则浮选柱1的下底面与侧面之间的夹角取值较小。

本实施例中，所述浮选柱1上底面直径为所述浮选柱1下底面直径的0.1～0.9倍。优选的，所述浮选柱1上底面直径为所述浮选柱1下底面直径的0.5倍。浮选柱1的上底面直径是根据矿物的泡沫产品产率来设计，矿物的泡沫产品产率是由浮选工作之前做的矿物元素和矿物组成分析初步判断得知，矿物的泡沫产品产率通常为10％～90％。在实际制作时，如果矿物的泡沫产品产率为10％时，则浮选柱1上底面直径为浮选柱1下底面直径的0.1倍；如果矿物的泡沫产品产率为90％时，则浮选柱1上底面直径为浮选柱1下底面直径的0.9倍；如果矿物的泡沫产品产率为50％时，则浮选柱1上底面直径为浮选柱1下底面直径的0.5倍。

如图1所示，所述原矿入口4、中矿循环入口6和尾矿出口7均倾斜设置，所述尾矿出口7与浮选柱1的内壁相切，所述尾矿出口7上安装有阀门15。尾矿出口7倾斜设置且与浮选柱1的内壁相切，以保证尾矿的顺利排出；阀门15用以控制尾矿排放量的大小，以调节尾矿的排放速度，进而达到控制浮选柱1内液面高度的目的。

本发明的工作原理为：在搅拌桶25内倒入原矿浆，并在搅拌桶25内加入捕收剂和起泡剂等，经搅拌器24搅拌使矿浆分散矿化后，通过原矿入料系统送入浮选柱1内，即矿化后的矿浆依次经原矿给料泵入料管23、原矿给料泵22、原矿给料泵出料管21、第一锥形射流管20、原矿气泡发生箱18、原矿入料管17和原矿入口4进入浮选柱1内。由于矿浆经原矿入口4沿切线方向以一定压力进入浮选柱1内，因此促进了矿物进入浮选柱1内的离心运动，加快了矿物的分离速度。矿浆在离心力和矿物表面化学作用以及气泡浮力的共同作用下，实现矿物原料按照重力和矿物表面性质差异分离。由于浮选柱1沿着泡沫上行方向体积逐渐收缩，因此提高了矿物颗粒之间的相互碰撞和矿物颗粒与气泡之间的接触机会；且由于浮选柱1沿着泡沫上行方向体积逐渐收缩，因此可以形成稳定的浮选泡沫层，尤其对于难选和矿物泡沫产品产率低的矿物，更能有效稳定泡沫层，提供二次浮选机会。矿浆在浮选柱1内浮选过程中，泡沫产品从浮选柱1的上端溢流进入泡沫收集槽3内，重产物(尾矿)沿着浮选柱1的内壁向下运动，从尾矿出口7排出；中间产物(中矿)沿着浮选柱1的中轴线下行后在浮选柱1的底部中心处堆积，通过中矿循环系统循环送入浮选柱1内进行再次浮选，即中矿依次经中矿循环出口8、中矿循环泵入料管9、中矿循环泵10、中矿循环泵出料管11、第二锥形射流管12、中矿气泡发生箱13、中矿入料管16和中矿循环入口6进入浮选柱1内进行强化浮选，提高矿物浮选效率。浮选过程中，可以将中矿循环泵10的功率设置的与原矿给料泵22的功率不相同，以强化中矿的矿化效果，中矿在浮选柱1内经过二次浮选，易选颗粒上浮与气泡共同作用形成泡沫产品，重产物沿浮选柱1的内壁向下运动，中矿沿着浮选柱1的中轴线下行。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种矿物浮选系统，其特征在于：包括浮选柱(1)、泡沫收集槽(3)、原矿矿化装置、原矿入料系统和中矿循环系统，所述泡沫收集槽(3)安装在浮选柱(1)的上部且用于回收浮选柱(1)内产生的泡沫，所述浮选柱(1)的上端为开口结构，所述泡沫收集槽(3)的底部设置有泡沫出口(5)，所述浮选柱(1)的形状为圆台形，所述浮选柱(1)的上部内壁上安装有衬套(2)，所述衬套(2)的内壁上设置有螺纹(2-1)，所述浮选柱(1)的侧壁上从上至下依次设置有原矿入口(4)、中矿循环入口(6)和尾矿出口(7)，所述原矿入口(4)和中矿循环入口(6)均与浮选柱(1)的内壁相切，所述浮选柱(1)的底部中心设置有中矿循环出口(8)，所述原矿矿化装置通过所述原矿入料系统与原矿入口(4)连接且由原矿入料系统将原矿矿化装置内的原矿送入浮选柱(1)内，所述原矿入口(4)位于衬套(2)的下方且衬套(2)能够使进入浮选柱(1)内的原矿向上运动，所述中矿循环系统与中矿循环入口(6)和中矿循环出口(8)均连接且通过中矿循环系统实现浮选柱(1)内的中矿循环。

2.按照权利要求1所述的一种矿物浮选系统，其特征在于：所述原矿矿化装置包括搅拌桶(25)和搅拌器(24)，所述搅拌器(24)安装在搅拌桶(25)上用于搅拌搅拌桶(25)内的原矿。

3.按照权利要求2所述的一种矿物浮选系统，其特征在于：所述原矿入料系统包括原矿给料泵(22)、原矿气泡发生箱(18)和原矿入料管(17)，所述原矿给料泵(22)的进口连接有原矿给料泵入料管(23)，所述原矿给料泵(22)的出口连接有原矿给料泵出料管(21)，所述原矿给料泵出料管(21)的端部安装有第一锥形射流管(20)，所述第一锥形射流管(20)穿过原矿气泡发生箱(18)的进料口且位于原矿气泡发生箱(18)内，所述原矿气泡发生箱(18)上设置有第一进气口(19)，所述原矿气泡发生箱(18)的出料口与原矿入料管(17)的一端连接，所述原矿入料管(17)的另一端与原矿入口(4)连接，所述原矿给料泵入料管(23)还与搅拌桶(25)的出口连接。

4.按照权利要求1所述的一种矿物浮选系统，其特征在于：所述中矿循环系统包括中矿循环泵(10)、中矿气泡发生箱(13)和中矿入料管(16)，所述中矿循环泵(10)的进口连接有中矿循环泵入料管(9)，所述中矿循环泵(10)的出口连接有中矿循环泵出料管(11)，所述中矿循环泵出料管(11)的端部安装有第二锥形射流管(12)，所述第二锥形射流管(12)穿过中矿气泡发生箱(13)的进料口且位于中矿气泡发生箱(13)内，所述中矿气泡发生箱(13)上设置有第二进气口(14)，所述中矿气泡发生箱(13)的出料口与中矿入料管(16)的一端连接，所述中矿入料管(16)的另一端与中矿循环入口(6)连接，所述中矿循环泵入料管(9)还与中矿循环出口(8)连接。

5.按照权利要求1所述的一种矿物浮选系统，其特征在于：所述浮选柱(1)的上部位于泡沫收集槽(3)内，所述浮选柱(1)与泡沫收集槽(3)相密封，所述泡沫收集槽(3)的形状为圆台形。

6.按照权利要求1所述的一种矿物浮选系统，其特征在于：所述浮选柱(1)的下底面与侧面之间的夹角为30°～80°。

7.按照权利要求6所述的一种矿物浮选系统，其特征在于：所述浮选柱(1)的下底面与侧面之间的夹角为55°。

8.按照权利要求1所述的一种矿物浮选系统，其特征在于：所述浮选柱(1)上底面直径为所述浮选柱(1)下底面直径的0.1～0.9倍。

9.按照权利要求8所述的一种矿物浮选系统，其特征在于：所述浮选柱(1)上底面直径为所述浮选柱(1)下底面直径的0.5倍。

10.按照权利要求1所述的一种矿物浮选系统，其特征在于：所述原矿入口(4)、中矿循环入口(6)和尾矿出口(7)均倾斜设置，所述尾矿出口(7)与浮选柱(1)的内壁相切，所述尾矿出口(7)上安装有阀门(15)。