CN110248895A - 用于直接回收作为气泡-固体聚集体的矿物值的方法和装置 - Google Patents

Abstract

从由水、疏水性颗粒和亲水性组分组成的浆料中回收疏水性颗粒的方法和装置。将浆料暴露于气体流中以允许气泡粘附到疏水性颗粒上。浆料通常以使气含率保持在至少30％‑70％之间的速度垂直流过容器，以保持气泡流而不形成浆料泡沫界面，使得浆料中的一部分水与附着在疏水性颗粒上的夹带气泡一起流出容器，浆料中的一部分水和亲水性组分保留在容器中。将流过容器的来自浆料的水和附着在疏水性颗粒上的气泡排出并收集用于加工。提取亲水性组分中的一部分作为尾矿用于处理或后续加工。

Description

用于直接回收作为气泡-固体聚集体的矿物值的方法和装置

技术领域

本发明涉及通过浮选回收矿物的领域，特别地，涉及在不形成泡沫相的情况下回收矿物值(mineral values)的方法和装置。

背景技术

泡沫浮选在采矿业中已经使用了一个多世纪，用于将浆料中的矿物颗粒与废颗粒分离。其他资源行业使用泡沫浮选例如将油从沙子或废料中分离，制浆造纸行业中将油墨和/或废料从纸浆中分离。本发明主要应用于浮选，因为其涉及采矿和矿物加工、油浮选以及脱墨行业。

在采矿业中，在开采岩石，将其压碎并研磨成泥浆稠度，然后用水稀释到通常含有约25wt％至40wt％的固体之后，采用泡沫浮选。所得混合物称为浆料。一旦矿石呈浆料形式，就可以对其进行泡沫浮选，以将所需矿物与废料或沙粒分离。

泡沫浮选过程一般包括以下几个步骤：(i)向浆料中加入称为表面活性剂的化学物质，以降低浆料中水的表面张力，在矿物的情况下，用表面活性剂的分子层选择性地涂覆矿物表面，从而使矿物变得疏水；(ii)将气体流(一般是空气)提供到容器中包含的浆料中；(iii)提供一种能量形式(通常通过搅拌实现)，以将气体流破碎成气泡，并促使经选择性涂覆的矿物颗粒到达气泡上；(iv)使携带矿物颗粒的气泡能够在浆料中上升，暴露于空气或大气条件下使气泡膨胀，从而产生载有矿物的泡沫和独特的泡沫浆料界面；然后，(iv)从容器表面除去载有矿物的泡沫，用于通过更多的浮选单元或通过其它工艺操作进行后续加工。

实现颗粒/气泡接触和泡沫回收的传统方法利用顶部开口的容器中的搅拌器充分搅拌浆料，从供应的气体产生气泡，并促使颗粒到达到气泡上(通常将气体注入和吸入到沿着搅拌器的轴下方)。然后气泡上升到容器的顶部，它们在此处聚结形成溢出容器的顶部边缘的泡沫。这种机械搅拌的浮选容器称为机械槽、罐式槽或常规槽。

还有其他用于泡沫浮选的容器，包括柱浮选槽、气动槽和分段式浮选反应器[SFR]单元。这些形式的容器中的泡沫浮选受到以下方面的影响：(i)气泡/颗粒接触；(ii)泡沫形成；然后(iii)泡沫回收到洗涤槽。在每种情况下，载有矿物的气泡漂浮到容器的顶部，它们在此处形成泡沫和泡沫浆料界面，随后除去载有矿物的泡沫以汇集到浮选的另一个阶段或另一个加工操作。

在上述示例，以及其他已知浮选机器中，用于从浮选容器中除去载有矿物的气泡的公认的方法是，使气泡充分聚结以形成矿物泡沫相。然后，使矿物泡沫相在浮选容器的顶部边缘上倾倒到洗涤槽中进行收集。

矿物泡沫是包括气相、浆料相(液体中的悬浮颗粒)和附着在气液界面上的离散颗粒的三相系统。在泡沫离开容器时，矿物泡沫中的气含率(εg)通常高于90％。此时，矿物泡沫中的气相一般不再以离散的球形气泡存在，而是以相互之间具有明显边界的三维多面体形状的聚结相存在。泡沫相中含有的溶液以沿多面体气体泡沫的壁保持的浆液存在。该浆液包含溶液介质(通常为水)、已从气泡上脱离的可漂浮颗粒以及不是通过附着而是通过夹带而存在于泡沫相中的脉石(固体)颗粒。

如上所述，在矿物泡沫中，浆料相和泡沫相之间存在明显的界面。载有矿物的气泡的上升速度随着气泡在浆料相和泡沫相之间的相界上移动而急剧减慢。气泡在相界处或附近的急剧减速导致离散的球形气泡聚结成矿物泡沫。导致气泡表面积整体减少的聚结有时会导致矿物颗粒从气泡表面脱离并回落到浆料相中(这种现象称为泡沫回落)。在目前使用的浮选槽的情况下，这些颗粒落回到浆料中并且可以在该容器内重新收集，或者它们可以汇集到随后的收集阶段进行回收。

术语的定义

以下术语在本文的上下文中具有以下含义。

产品流：直接浮选设备顶部的浓缩(一般评价的)产品流。

气含率(εg)：气相体积与浆料系统总体积之比，以分数或百分比表示。

Qc：离开系统的产品流(固体和水)的体积流量。

Qcw：产品流中含有的水的体积流量。

Qg：输送到系统的气体的体积流量。

Qww：输送到系统的冲洗水的体积流量。

Mcs：产品流固体质量流量。

Rcg：气体流量分数：Qg与(Qg+Qc)之比。

冲洗效率：输送到系统的冲洗水流量与产品流中的水流量之比，即Qww与Qcw之比。

Yb：固体与气体之比-Mcs与Qg之比(例如，kg/min的固体与l/min或kg/升的气体流量之比)。

泡沫相：固体颗粒、多面体气体泡沫和液体浆料的明显的三相系统。在泡沫相中，εg通常高于90％。

气泡流：气泡-固体聚集体和无泡沫形成的液体浆料的三相系统。

气泡-固体聚集体：包括粘附在离散的球形气泡上的固体矿物颗粒的载有矿物的聚集体。

泡沫回收率(％)：进入泡沫相并附着在气泡上的颗粒的百分比，这些颗粒作为聚结泡沫的一部分在浮选容器的顶部边缘上被回收。

气泡回收：将载有矿物的气泡从浮选设备回收到不同的产品中，无球形气泡的聚结。直

接浮选：从浮选容器顶部以气泡流的形式回收产品流，无显著的气泡聚结成泡沫相。

发明内容

本发明可以以许多不同的形式实施。下面的说明书和附图描述并公开了本发明的一些具体形式。

一方面，本发明提供一种用于从由水、疏水性颗粒和亲水性组分组成的浆料中回收疏水性颗粒的方法，该方法包括：(i)将浆料暴露于气体流中以使气泡能够粘附在疏水性颗粒上，从而形成包含水、亲水性组分、疏水性颗粒和粘附在气泡上的疏水性颗粒的浆料；(ii)通常使浆料以将浆料中的气含率保持在至少30％至70％之间的速度垂直流过容器，以保持气泡流而不形成浆料泡沫界面，使得浆料中的一部分水和附着在疏水性颗粒上的夹带气泡一起从容器中流出，浆料中的一部分水和亲水性组分保留在容器中；(iii)将来自浆料的水和附着在疏水性颗粒上的气泡中垂直流过容器的那部分排出，并收集排出物用于进一步加工；以及(iv)从容器中提取亲水性组分的一部分作为尾矿用于处理或后续加工。

另一方面，本发明提供一种用于从由水、疏水性颗粒和亲水性组分组成的浆料中回收疏水性颗粒的装置，该装置包括：(i)气泡接触罐，浆料供给至该气泡接触罐，所述气泡接触罐包括空气注入器，以将空气注入接收在气泡接触罐内的浆料中，从而使气泡能够粘附到浆料中的疏水性颗粒上；(ii)直接浮选容器，其与气泡接触罐流体连通，所述直接浮选容器具有与所述气泡接触罐流体连通的第一端或进口端、至少一个直径减小区段和排出端；(iii)控制阀，其与所述排出端流体连通，使得当来自气泡分离罐的浆料流过所述控制阀时，所述控制阀的操作控制通过所述直接浮选容器的流的量，直接浮选容器的所述至少一个直径减小区段中的至少一个与控制阀一起保持通过直接浮选容器的那部分浆料的速度，以保持气泡流而不形成浆料泡沫界面或泡沫组分，使得浆料的一部分水与附着在疏水性颗粒上的夹带气泡一起通过所述控制阀排出，浆料的一区段水和亲水性组分保留在气泡接触罐中。

附图说明

为了更好地理解本发明，并且为了更清楚地展示如何实施本发明，现在将通过示例的方式参照示出本发明的示例性实施例的附图，其中：

图1为示出可构成直接浮选装置的特定区域的本发明的一个实施例的示意图；

图2为在具有完整浮选单元的部件的情况下示出的本发明的一个实施例的示意图，图2显示了包括本发明的浮选单元的部分以及不具体包括本发明的部分，包括供浆输送系统、气体添加系统和用于提供足够剪切以产生气泡和颗粒-气泡粘附的工具，图2举例说明了通过将根据本发明的一个实施例的直接浮选装置和提供足够剪切以产生气泡和颗粒-气泡粘附的工具组合而实现的对现有浮选机的改进；

图3是串联的三个浮选单元的示意图，展示了与本发明的直接浮选设备的一个实施例一起操作的通用气体/浆料接触容器；

图4至图6是采用根据本发明的实施例的直接浮选设备的浮选单元的替代布置的示例示意图，其中气体/浆料接触容器和气体/浆料分离容器组合成单罐；

图7示意性地示出了串联连接的一系列单罐浮选单元(如图4所示)。

具体实施方式

本发明通常可称为“直接浮选”。直接浮选是从浮选容器顶部以气泡流的形式回收产品流，而没有气泡聚结成泡沫相。体现直接浮选机制的设备称为气泡捕获装置。直接浮选机制和体现直接浮选机制的装置都是本发明的实施例的方面。

从对如下所述的本发明的理解可知，本发明主要集中在矿物颗粒附着在气泡上之后的过程。矿物颗粒附着到气泡上的方式对本发明而言不是特别关键，可以通过本领域技术人员公知的多种方式来实现。类似地，矿物颗粒附着在气泡上的特定容器也与本发明不是特别相关。

本发明的一个方面包括一种浮选产品回收装置，其中产品回收装置的各区段的直径依次减小，以保持足够高的浆料/气泡向上速度，从而保持产品气泡-固体聚集体流的气泡流。

本发明预期在气泡流状态下具有约30％至70％的高气含率(εg)，而无泡沫相形成。只要不形成浆料泡沫界面，就有可能超出该范围，但效率可能会降低。本发明还预期气泡-固体聚集体流具有足够高的向上速度，以保持气泡流并防止离散的球形气泡聚结成气泡泡沫。

可以将冲洗水相注入直接浮选装置的受限直径区域，作为一种置换产品流中的夹带固体的机制。水冲洗效率(Qww与Qcw之比)优选保持在0.8-2.0的典型范围，这取决于浮选回路中给定阶段所期望的初级矿物提质的程度。然而，根据实现期望产品质量的需要，水冲洗效率可以低于或高于该范围，优选地，将输送到系统的气体流量(Qg)设定为最小流量，如颗粒-气泡收集所需。优选控制产品流体积流量(Qc)以保持目标Rcg[气体流量比]。可以通过机械工具、调节控制阀、调节泵速度或其他方式来控制产品流体积流量(Qc)。

冲洗水相可以是无悬浮固体的水流。或者，冲洗水相的水可以是水和固体的浆料中的水。这种浆料一般是先前收集的产品浆料的一部分，或来自浮选厂工艺中使用的另一个直接浮选机。通过该方式，可以减少水的消耗并且可以生产出具有更高浆料固体含量(slurry percent solids)的产品。冲洗水相也可以是无悬浮固体的水和含悬浮固体的水的组合，在受限直径区域的不同点进入。

本发明的一个实施例提供用于对产品流进行有效水冲洗的受限直径区域。还可以包括用于照相机将信号发送到图像分析系统的可视化部分，图像分析系统将利用关于气泡尺寸、气泡速度和气含率的图像分析结果来帮助调节起泡剂剂量(用于控制或减小气泡尺寸)、空气流量和产品流量。

图1示出了根据本发明的一个优选实施例的直接浮选装置或容器100的五个主要区域。直接浮选装置100是具有进口端和排出端的封闭容器的形式，在所示实施例中，包括管、导管或管道。下面对五个区域中的每一个区域进行描述。

第一区域1可以称为直径减小区段。产品流的向上流从用于气体浆料分离的通用静止容器200或直接从气泡接触罐或容器进入直接浮选装置的第一区段1。产品流包括：(i)离散的球形气泡；(ii)作为附着在气泡表面上的疏水性颗粒存在的矿物固体颗粒；以及(iii)携带在球形气泡之间的夹带浆料。夹带浆料包含夹带固体和液体载体介质。由于气泡保留在浆料中，因此不会暴露在能使气泡膨胀并形成浆料泡沫界面或泡沫的大气或压力条件下。如图所示，区段1可以是第一锥形区段25，其中直径根据锥角沿下游方向平稳减小。随着直径减小，产品流的向上速度相应增加。在替代实施例中，可以使用其他几何工具或形状来有效增加向上速度。如下面将更详细讨论的，第一区段1可以采用分开且不同的容器、歧管或管结构的形式，或者，可以是浮选系统或浮选机的较大罐或容器的整体区段。第一锥形区段具有第一下游端26，第一下游端26的直径大于其第二上游端27的直径。第一端26包括直接浮选装置或容器100的进口端，并且与上面安装有直接浮选容器100的罐或容器流体连通。

区域2可以称为第一管或水冲洗区段28。在附图中，第一管或水冲洗区段28是圆柱形区段，具有大致恒定的直径，近似于第一锥形区段25的第二端27的直径。应该注意的是，区段28也可以是不同的几何形状，以获得产生必要速度所需的期望横截面积。在第一管区段28中，沿垂直方向彼此大致相等间隔的多个喷嘴50将冲洗水引入产品流中。冲洗水的目的是置换已被带入向上流区域的夹带浆料(以及可能置换亲水性颗粒)。冲洗水可以由被泵送到第一管区段28中或通过重力供给的浆料中的水提供。第一管区段28具有上游端29和下游端30。上游端与第一锥形区段25的第二端27流体连通。

应当注意，直接浮选装置或容器100可以在没有水冲洗管和没有喷嘴50的情况下工作，并且可以控制空气流量和产品浆料流以产生具有高百分比的固体的产品。这种产品适于供给到过滤器，从而绕过浓缩增稠剂阶段。

区域3可以称为二次直径减小区域。离开区域2(第一管区段28)之后，产品流进入第二或二次直径减小区域以进一步增加速度。组合产品流(气泡-颗粒聚集体加载体介质)的净向上速度可以在0.5-1.5m/s的目标范围内(取决于产品特性)。然而，本领域技术人员将理解，在某些情况下，也可以采用该范围之外的速度。如在第一锥形区段25的情况下，二次直径减小区域3可以具有各种不同的形式，包括直径根据锥角平稳减小的锥形。在所示图中，二次直径减小区段3为第二锥形区段31的形式，该第二锥形区段31具有上游端32，上游端32的直径大于其下游端33。上游端32的直径近似于第一管区段28的直径。上游端32与第一管区段28的下游端30流体连通。

如上所述，区域4可以由一个或多个子区域或区段组成。当产品流离开二次直径减小区段3时，进入直接浮选装置100的最终顶部区段，仍然保持气泡流状态。同样，在该区域中，没有泡沫产生，也没有任何泡沫存在。相反，产品流是含有相对较小的气泡的浆料形式，其中许多气泡将粘附在疏水性颗粒上。在不同应用中，气泡流区段4的精确配置可以不同。在图1中，区域或区段4显示为通常分别由三个分开的子区域或子区段4a、4b和4c组成。子区域或子区段的功能是将仍然处于气泡流状态的产品流通过直接浮选装置的顶部输送到排出口。所有或基本上所有的气泡和所有附着在其上的固体颗粒都汇集到浓缩产品中。通常，当产品流通过这些区段时，产品流将始终保持气泡流状态。应当理解，如图1所示，区域或区段4的配置仅仅是说明性的。例如，区域4可以由区域4a紧接着控制阀组成，在该情况下，通常包括顶板和收集产品浆料的区段。在图1所示的实施例中，区域4为第二管区段34的形式，具有与第二锥形区段31的下游端33流体连通的第一上游端35。第二管区段34还具有包括直接浮选装置或容器100的排出端的第二端或下游端36。区域或区段4中的典型的εg将为30％-70％，但是，εg也可以扩展到该范围之外。

区域5可以称为产品流量测量和控制区段5。本发明的一个实施例的特征是，将产品流量控制到为每个特定应用确定的设定点。可以通过各种机械工具(例如，调节阀、变速泵等)基于产品体积或质量流量的测量或推断测量和/或密度测量来控制产品流量。控制生产率(Qc)来调整Qg和Qww，以便将Rcg、水冲洗效率和Yb比保持在所需目标内。在所示的实施例中，区域5包括与第二管区段34的第二端或下游端36流体连通的控制阀37。

区段2和/或区段3可以进一步包括窗口51，以允许用照相机使气泡流可视化并用图像软件系统进行分析。除其他方式之外，图像分析可以测量气泡速度和气含率，其中任一个都可以作为产品流控制阀的控制设定点。

区段2、3和4还可以包括压力传感器(通常为52)，压力传感器可以垂直隔开固定距离。利用两个压力信号的组合可以用于估算出各个区域中的系统密度和气含率。

图2示出了在完整的浮选系统的情况下根据本发明的一个实施例的直接浮选装置100的应用。在该实施例中，浮选系统通常包括三个主要部件或区域，即直接浮选装置或容器100、静止或气体/浆料分离容器200以及用于气体/浆料接触的容器或区域300(浆料供给至其中，也可称为作为气泡接触罐或气泡接触容器)。在该实施例中，供给浆料通过管或端口301进入容器300。在302处注入流量为Qg的气体。在容器300中进行颗粒收集之后，组合的气体和浆料通过管303离开并进入静止容器200以进行气体-浆料分离。在该容器中，大部分气泡及其附着的矿物颗粒以及夹带在气体-矿物颗粒系统中的一部分浆料一起被引导到直接浮选装置100中。一部分浆料也可以在该阶段通过出口304作为尾矿离开浮选系统。然后，进入直接浮选装置100的产品流将进行如本文所述的直接浮选。

图3示出了在串联的多个浮选单元的情况下的直接浮选，从第一浮选单元或装置排出的尾矿代表相邻的下游浮选单元的进料。多个浮选单元可以是粗选浮选操作；扫选浮选操作(scavenger flotation operation)；或清洁或清洁-扫选浮选操作的任何阶段。直接浮选方面不专门针对任何一种或多种特定的浮选任务，可以应用于任何或所有浮选任务。图3简单地说明了浮选操作的通用部分，可包括串联或并联的任何数量的浮选单元。根据本发明的直接浮选提供了以下机会：(i)在同一水平上将多个单元组合在一起；(ii)仅用尾矿阀和高位槽(或泵)来控制多个单元；(iii)从各个浮选单元测量并精确控制产品批量生产；以及(iv)在整个回路中，将水冲洗到浮选应用中的单元上。通常(但不是必须)通过重力从供给罐400经由导管401进入第一槽来进行进料，具有足够的压头(head pressure)来克服通过系统的压降。也可以通过其他方式(例如泵)施加进料压力。在402处注入气体。浓缩物在403处离开，尾矿通过尾矿控制阀404离开。

在本发明的另一个实施例中，如图4所示，气体/浆料接触容器300和气体/浆料分离容器200可以组合成单个罐或容器500。这种布置有点类似于常规浮选槽的构造。然而，这里将有用于供给浆料的端口501、用于尾矿浆料的两个端口502(上部和下部)以及用于添加空气的一个或多个端口503，所有端口都包括在一个罐中。重要的是，在该实施例中，该单罐的顶部是密封的，直接浮选装置100的一个或多个组件安装在顶部。图5和图6示出了另外两种替代布置。在所有情况下，浆料从容器的底部端口和上部的侧端口排出。浓缩物将在504处离开直接浮选装置100。此外，如在直接浮选装置100的所有实施例中，不产生泡沫并且不存在浆料泡沫界面。

图4至图6中的每一个还描绘了通常由电动机506驱动的通用机械搅拌器或剪切元件505，用于辅助气泡形成并促进气泡附着到疏水性颗粒。应当理解，在某些情况下，可能需要可选地将气体沿搅拌轴507向下注入，这在工业中很常见。还应理解，搅拌和气体注入的特定形式对于本发明或直接浮选装置100的操作来说并不重要。类似地，静止或气体/浆料分离容器200以及用于气体/浆料接触的容器或区域300的特定形式和性质对于本发明来说也并不重要。在用于气体/浆料接触的容器300的情况下，许多常用的现有容器中的任何一个(包括美国专利5,096,572中描述的容器)都可以实现期望功能。

如上所述，可以将一个或多个直接浮选装置100放置在罐100的顶部。例如，图4和图5显示了使用单个直接浮选装置的实施例，而在图6中，两个分开的直接浮选装置安装在容器500的顶部。另外，图5和图6表明，不需要将直接浮选装置100居中放置在容器500的顶部。在图5的情况下，直接浮选装置100偏移到容器500顶部的一侧。其上安装有直接浮选装置100的容器的上表面508可以是倾斜的，以促进流进入直接浮选容器100。

图7示意性地示出了串联连接的一系列单罐浮选单元(如图4所示)。应当理解，图7中所示的布置将呈现与图3中所示的串联布置相同或相似的性能和优点。本领域技术人员还将理解，将多个单元与单个尾矿阀组合在一起的机会可以具有减少一组浮选单元的垂直高度和水平长度的优点，所述浮选单元将包括一个浮选区段(粗选区段、扫选区段或清洁区段)。进而，这可以减少工厂的占地面积、安装成本和其他基础设施成本(建筑高度、起重机费用、泵送要求等)。也可以在槽之间以阶梯高度使用直接浮选。

还应当理解，将冲洗水施加到利用根据本发明的直接浮选的单元的产品流上的机会可以具有显著优点。在本发明中，将冲洗水施加到受限直径区域，其中产品流在高气含率(通常为30-70％)下处于气泡流状态。冲洗水置换从气体/浆料分离区段进入该区域的夹带水。普通技术人员将理解，在直接浮选的情况下，水冲洗可以应用于完整回路中的几乎任何浮选阶段。

可以使用各种不同的管或其他结构以各种不同的方式将水冲洗(不含固体的水或先前产生的产品的浆料中包含的水的形式)引入水冲洗区段2中。图1展示了一种可能的选择，其中通过管道歧管注入水，管道歧管引导水通过垂直于区段2的各个管/喷嘴。在大多数情况下，输送水的管的数量和尺寸可以根据当前的特定应用而变化。一般来说，优选温和、低压地注入水。

从对上述发明的透彻理解可知，本发明可以有助于减少或消除由于浆料/泡沫界面上的颗粒回落而导致的矿物损失。本发明还可以最小化或消除由于泡沫相内的气泡聚结导致的矿物损失。本发明可以通过将冲洗水相注入产品气泡流中来进一步使产品流的脉石夹带稀释最小化。通过使气体流量(Qg)最小化和控制气体流量比(Rcg)可以减少水回收到产品流中。

还应当理解，直接浮选装置的操作将用于消除对液位传感的需要以及对相关液位控制阀的需要，这些是目前浮选机要求的特征。

参考文献(其内容通过引用并入本文)

WO 2011/094842；Dobby,G.S.and Kosick,G.A.,2011.

Falutsu,M.,Dobby,G.S.,1989.Direct measurement of froth dropback andcollection zone recovery in a laboratory flotation column.

Minerals Engineering 2(3),377–386.

Finch,J.A.and Dobby,G.S."Column Flotation,"Pergamon Press,London,ISBN0-08-040186-4.(1990).

Claims (17)

1.一种从由水、疏水性颗粒和亲水性组分组成的浆料中回收疏水性颗粒的方法，所述方法包括：

(i)将所述浆料暴露于气体流中，以使气泡能够粘附到所述疏水性颗粒上，形成包含水、所述亲水性组分、疏水性颗粒和粘附在气泡上的疏水性颗粒的浆料；

(ii)通常使所述浆料以某一速度垂直流过容器，该速度使所述浆料中的气含率保持在至少30％-70％之间，以保持气泡流而不形成浆料泡沫界面，使得所述浆料中的一部分水和附着在疏水性颗粒上的夹带气泡一起从所述容器中流出，所述浆料中的一部分水和所述亲水性组分保留在所述容器中；

(iii)将来自所述浆料的所述水和附着在疏水性颗粒上的所述气泡中垂直流过所述容器的那部分排出，并收集排出物用于进一步加工；以及

(iv)从所述容器中提取所述亲水性组分的一部分作为尾矿用于处理或后续加工。

2.根据权利要求1所述的方法，包括将额外的水注入流动的浆料中，所述注入的水充当洗涤水，以帮助将所述亲水性组分保留在所述容器中，并使由附着在所述疏水性颗粒的气泡向上携带通过所述容器的任何亲水性组分的量最小化。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述洗涤水是包含在先前收集的浆料中的水。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述容器是与气泡接触罐流体连通的管，所述浆料从所述气泡接触罐垂直流过所述管，所述管具有直径减小部分以保持足够高的浆料速度，从而保持气泡流，而不形成浆料泡沫界面或者所述气泡不聚结成泡沫。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过机械搅拌实现将气泡附着到所述疏水性颗粒上。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在排出所述浆料中的所述水和附着在所述疏水性颗粒上的所述气泡中垂直流过所述容器的那部分时使用控制阀，操作所述控制阀使气体流与浆料流之比以及所述浆料中的气含率能够达到预定水平。

7.根据权利要求6所述的方法，还包括在来自所述容器的水和附着在所述疏水性颗粒上的气泡的流内使用一个或多个光学和/或压力传感器，所述一个或多个光学和/或压力传感器产生指示来自所述容器的气泡流的程度的信号，所述信号用于操作所述控制阀。

8.一种用于从由水、疏水性颗粒和亲水性组分组成的浆料中回收疏水性颗粒的装置，所述装置包括：

(i)气泡接触罐，所述浆料供给至该气泡接触罐，所述气泡接触罐包括空气注入器，以将空气注入接收在所述气泡接触罐内的浆料中，使气泡能够粘附到所述浆料中的疏水性颗粒上；

(ii)直接浮选容器，其与所述气泡接触罐流体连通，所述直接浮选容器具有与所述气泡接触罐流体连通的第一端或进口端、至少一个直径减小部分和排出端；以及

(iii)控制阀，其与所述排出端流体连通，使得当来自所述气泡分离罐的浆料流过所述控制阀时，所述控制阀的操作控制通过所述直接浮选容器的流的量，

所述直接浮选容器的所述至少一个直径减小部分中的至少一个与所述控制阀一起保持所述浆料中通过所述直接浮选容器的那部分的速度，以保持气泡流而不形成浆料泡沫界面或泡沫组分，使得所述浆料中的一部分水与附着在疏水性颗粒上的夹带气泡一起通过所述控制阀排出，所述浆料中的一部分水和所述亲水性组分保留在所述气泡接触罐中。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述气泡接触罐包括尾矿排放口。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述气泡接触罐包括机械搅拌器或剪切元件，用于形成气泡并促使气泡附着在所述浆料中的疏水性颗粒上。

11.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述直接浮选容器的所述进口端为与所述气泡接触罐的顶部流体连通的锥形形式。

12.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述直接浮选容器包括一个或多个洗涤水端口。

13.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述直接浮选容器包括一个或多个光学和/或压力传感器，所述一个或多个光学和/或压力传感器产生指示所述直接浮选容器中的气泡流的程度的信号，所述信号用于操作所述控制阀。

14.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，具有多个与所述气泡接触罐流体连通的直接浮选容器。

15.一种浮选系统，包括两个或多个权利要求9所述的装置，所述装置串联流体连通，使得从第一装置排出的尾矿作为被引入相邻的第二装置中的供料。

16.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述直接浮选容器与所述气泡接触罐的顶部流体连通，所述气泡接触罐的顶部的至少一部分倾斜，以促进浆料流入所述直接浮选容器中。

17.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述直接浮选容器包括：

(i)第一锥形部分，其第一端的直径大于第二端，所述第一锥形部分的所述第一端包括所述直接浮选容器的所述进口端并与所述气泡接触罐流体连通；

(ii)第一管部分，其直径大致恒定且近似于所述第一锥形部分的所述第二端的直径，所述第一管部分具有与所述第一锥形部分的所述第二端流体连通的上游端；

(iii)第二锥形部分，其上游端的直径大于下游端，所述第二锥形部分的所述上游端的直径近似于所述第一管部分的直径，所述第二锥形部分的所述上游端与所述第一管部分的下游端流体连通；以及

(iv)第二管部分，具有与所述第二锥形部分的所述下游端流体连通的第一端，并且具有包括所述排出端的第二端，

所述控制阀可操作地连接到所述第二管部分的所述第二端。