CN110369158B - 一种浮选柱装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及矿物分选设备，公开了一种浮选柱装置，包括异径浮选柱和用于向该异径浮选柱供应矿浆的射流矿化系统，所述异径浮选柱包括上圆筒段和直径小于该上圆筒段的下圆筒段，所述上圆筒段与所述下圆筒段之间通过锥形过渡段连接，所述下圆筒段与底部锥段连接；所述上圆柱段上端部外侧设置有泡沫收集槽，所述泡沫收集槽与泡沫收集管连接；所述底部锥段下部设置有尾矿收集管。本发明的浮选柱装置实现了在适当的湍流环境中，颗粒和气泡的碰撞与粘附；在相对静态的流体环境中，且在较大的柱体直径下，有利于减少粗颗粒脱附，同时提高有用矿物与脉石矿物的分离，有效地提高分选效率；并且，该浮选柱装置具有占地面积小，能耗低，分选效果好的优点。

Description

一种浮选柱装置

技术领域

本发明属于矿物分选设备，具体地，涉及一种浮选柱装置。

背景技术

浮选柱是将压缩空气透过多孔介质(充气器)对矿浆进行充气和搅拌的充气式浮选机，有微泡逆流浮选柱和微泡射流浮选柱等类型。

浮选柱是矿物浮选分离的重要设备，具有无机械搅拌装置，结构简单，占地面积小，能耗低等优点，但柱体太高是浮选柱的主要缺点。射流浮选柱由于将矿化系统和分离系统独立分开，使得浮选柱柱体的高度大幅降低。射流浮选柱的给矿点通常设置在柱体的下半段，从喷孔射流出来的矿浆流速很高，部分颗粒在喷孔处与气泡脱附，脱附颗粒需要与气泡重新发生碰撞和粘附才有可能继续被捕收。

流场对矿物浮选动力学产生重要影响，湍流环境有利于颗粒的碰撞与粘附，但是同时也容易造成脱附；层流环境下颗粒与气泡不容易脱附，但两者的碰撞与粘附概率低。射流浮选柱中，在喷孔处与气泡脱附的颗粒需要在适当的湍流环境中才能与气泡碰撞与粘附，因此，喷头所处位置的柱体直径不宜过大。颗粒与气泡碰撞粘附后，为避免再次脱附，需要在相对静态的环境中提高有用矿物与脉石矿物的分离，较大的柱体直径对分选更为有利。

申请号为201710414784.6的中国发明专利申请公开了一种基于变径浮选柱选别高镁磷矿的装置及其选矿方法，将直径不同的三段圆柱形柱体通过变径的方法连接，柱体直径由下至上依次增大，分别对应扫选段、粗选段和精选段，但是该装置属于静态浮选柱型装置，并且柱体高度达6～16米。

类似的，申请号为201720642570.X的中国实用新型专利申请公开了一种具有填料的变径浮选柱，该变径浮选柱是由多段直径逐渐减小的分段浮选柱从上到下依次设置而成，相邻的两分段浮选柱之间通过变径段连接，并且在一根浮选柱中即可实现扫选段、粗选段和精选段，但是，同样地，该装置属于静态浮选柱型装置，并且柱体高度较高。

现有的射流浮选柱均为直筒型柱体，柱体下端湍流程度较高时，对颗粒与气泡的碰撞粘附有利，但同时也会对柱体上端流场产生一定的负面影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种浮选柱装置，其有效地提高分选效率；并且具有占地面积小，能耗低，分选效果好的优点。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种浮选柱装置，包括异径浮选柱和用于向该异径浮选柱供应矿浆的射流矿化系统，所述异径浮选柱包括上圆筒段和直径小于该上圆筒段的下圆筒段，所述上圆筒段与所述下圆筒段之间通过锥形过渡段连接，所述下圆筒段与底部锥段连接；所述上圆柱段上端部外侧设置有泡沫收集槽，所述泡沫收集槽与泡沫收集管连接；所述底部锥段下部设置有尾矿收集管。

作为上述技术方案的一种具体实施形式，所述射流矿化系统包括原矿矿浆给料管，所述原矿矿浆给料管与矿化器连接，并且该矿化器与进气管连接，所述矿化器下部与下导管连接，所述下导管下端设有喷头；所述喷头伸入到所述下圆筒段中；所述矿化器内设置有多孔材料管，以实现空气与矿浆的混合。

优选地，所述锥形过渡段的母线与所述下圆筒段和所述锥形过渡段交界处的水平面的夹角为91°～135°；所述底部锥段的母线与水平线的夹角为45°～65°。

作为上述技术方案的一种优选实施方式，所述上圆筒段与所述下圆筒段的直径比例为1.01:1～1.5:1。

作为上述技术方案的一种实施形式，所述泡沫收集管连接在所述泡沫收集槽的下端侧部。

作为一种优选实施形式，所述锥形过渡段内设置有稳流板。

作为上述优选实施形式更进一步的一种优选方式，所述稳流板包括多个同轴圆环板，多个所述圆环板依次通过条形板连接。

更优选地，两条所述条形板在同轴的所述圆环板的中心处呈十字交叉状态布置。

作为上述优选实施形式更进一步的另一种优选方式，所述稳流板的层数为上下布置的3～6层。

更进一步地，多层所述圆环板形成的锥角与所述锥形过渡段形成的锥角相等。

通过本发明的上述技术方案，本发明的浮选柱装置可以达到

(1)本发明的浮选柱装置实现了在适当的湍流环境中，有利于颗粒和气泡的碰撞与粘附；在相对静态的流体环境中，且在较大的柱体直径下，有利于减少粗颗粒脱附，同时提高有用矿物与脉石矿物的分离，有效地提高分选效率。

(2)本发明的浮选柱装置具有占地面积小，能耗低，分选效果好的优点

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1为本发明浮选柱装置的一种具体实施方式的结构示意图；

图2为本发明浮选柱装置的稳流板的一种具体实施方式的结构示意图；

图3为图2中A-A处的剖面示意图；

附图标记说明

1原矿矿浆给料管 2进气管

3矿化器 4泡沫收集槽

5上圆筒段 6泡沫收集管

7锥形过渡段 8下圆筒段

9喷头 10尾矿收集管

11底部锥段 12稳流板

13下导管 14圆环板

15条形板

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

参见图1所示，本发明的浮选柱装置包括异径浮选柱和用于向该异径浮选柱供应矿浆的射流矿化系统，异径浮选柱包括上圆筒段5和直径小于该上圆筒段5的下圆筒段8，上圆筒段5与下圆筒段8之间通过锥形过渡段7连接，下圆筒段8与底部锥段11连接；上圆柱段5上端部外侧设置有泡沫收集槽4，泡沫收集槽4与泡沫收集管6连接；底部锥段11下部设置有尾矿收集管10。

通过本发明上述基本技术方案的浮选柱装置，射流矿化系统供应矿浆给异径浮选柱，矿浆进入异径浮选柱之后，部分载有目的矿物的颗粒会与气泡脱附，但是，其中一部分脱附的颗粒可以在下圆筒段8及底部锥段11进行碰撞与粘附。未能与气泡粘附的颗粒在重力作用下进入尾矿收集管10，排出异径浮选柱；矿化气泡在浮力的作用下上浮，进入锥形过渡段7，再进入上圆筒段5，最终，浮选泡沫进入泡沫收集器4。

在本发明的浮选柱装置的技术方案中，射流矿化系统包括原矿矿浆给料管1、进气管2和矿化器3，原矿矿浆给料管1与矿化器3连接，并且该矿化器3与进气管2连接，矿化器3下部与下导管13连接，下导管13下端设有喷头9；喷头9伸入到下圆筒段8中。矿化器3内设置有多孔材料管，以实现空气与矿浆的混合。泡沫收集管6连接在泡沫收集槽4的下端侧部。

通过上述技术方案，矿浆和空气分别从原矿矿浆给料管1和进气管2进入矿化器3，在矿化器3内设置有多孔材料管，以实现空气与矿浆的混合，接着，混合物弥散后流入下导管13，经由喷头9射流进入柱体的下圆筒段8；矿浆从喷头9射流时，部分载有目的矿物的颗粒与气泡脱附，其中一部分脱附的颗粒在下圆筒段8及底部锥段11碰撞与粘附。未能与气泡粘附的颗粒在重力作用下进入尾矿收集管10；矿化气泡在浮力的作用下上浮，进入锥形过渡段7，再进入上圆筒段5，最终浮选泡沫经泡沫收集器4流入泡沫收集管6。

在上述技术方案中，优选地，锥形过渡段7的母线与下圆筒段8和锥形过渡段7交界处的水平面的夹角为91°～135°；底部锥段11的母线与水平线的夹角为45°～65°。更优选地，根据实际情况选择合适的锥形过渡段7的母线与下圆筒段8和锥形过渡段7交界处的水平面的角度，以及底部锥段11与水平线的角度，以使得分选效果更好。

在上述技术方案中，优选地，上圆筒段5与下圆筒段8的直径比例为1.01:1～1.5:1。更优选地，根据实际情况选择合适的上圆筒段5与下圆筒段8的直径比例，以使得分选效果更好。

锥形过渡段7内设置有稳流板12；进一步优选地，稳流板12的层数为上下布置的3～6层。矿化气泡从下圆筒段8进入锥形过渡段7和上圆筒段5时，在稳流板12的作用下，流场会更加稳定。更优选地，根据实际情况设置稳流板12的层数。

参见图2和图3所示，在本发明的浮选柱装置的一个具体实施方式中，稳流板12的形式多种多样，在此具体说明一种典型的稳流板12形式。本发明浮选柱装置的稳流板12包括多个同轴圆环板14，多个所述圆环板14依次通过条形板15连接。优选地，两条条形板15在同轴的圆环板14的中心处呈十字交叉状态布置；进一步优选地，多层圆环板14形成的锥角与锥形过渡段形成的锥角相等。

通过上述技术方案的描述，本发明的浮选柱装置的工作过程如下，根据实际情况确定合适的锥形过渡段7的母线与下圆筒段8和底部锥段11交界的水平面的角度，根据实际情况确定合适的上圆筒段5与下圆筒段8的直径比例，并且根据实际情况确定稳流板12的层数；矿浆从原矿矿浆从给料管1进入矿化器3，空气从进气管2进入矿化器3，矿化器3内设置有多孔材料管，以实现空气与矿浆的混合，接着，混合物弥散后流入下导管13；矿浆再经由喷头9射流进入异径浮选柱的下圆筒段8中。当矿浆从喷头9射流的时候，部分载有目的矿物的颗粒会与气泡脱附，但是，其中一部分脱附的颗粒可以在异径浮选柱的下圆筒段8及底部锥段11中进行碰撞与粘附。未能与气泡粘附的颗粒会在重力作用下，进入尾矿收集管10，然后排出异径浮选柱；而与气泡粘附的颗粒在浮力的作用下上浮，进入锥形过渡段7，经由锥形过渡段7的稳流板12；然后，进入上圆筒段5；最终，浮选的泡沫经泡沫收集器4，然后流入泡沫收集管6中。

由上述描述可以看出，本发明的浮选柱装置的优点在于：矿浆从原矿矿浆从给料管1进入矿化器3，空气从进气管2进入矿化器3，原矿矿浆和空气在矿化器3中，矿化器3内设置有多孔材料管，以实现空气与矿浆的混合，接着，混合物弥散后流入下导管13；接着，矿浆再经由喷头9射流进入异径浮选柱的下圆筒段8中，一部分脱附的颗粒可以在下圆筒段8及底部锥段11进行碰撞与粘附，其实现了在适当的湍流环境中，颗粒与气泡碰撞与粘附；矿化气泡在浮力的作用下上浮，进入锥形过渡段7，锥形过渡段7中设置有稳流板12，流场会更加稳定，再进入上圆筒段5，其实现了在相对静态的环境中，且在较大的柱体直径下，能够实现更好地分离，有效地提高分选效率。并且，本发明的结构使得其占地面积更小，能耗更低。

以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。

Claims (8)

1.一种浮选柱装置，其特征在于，包括异径浮选柱和用于向该异径浮选柱供应矿浆的射流矿化系统，

所述异径浮选柱包括上圆筒段(5)和直径小于该上圆筒段(5)的下圆筒段(8)，所述上圆筒段(5)与所述下圆筒段(8)之间通过锥形过渡段(7)连接，所述下圆筒段(8)与底部锥段(11)连接，所述锥形过渡段(7)内设置有多层稳流板(12)，所述稳流板(12)包括多个同轴圆环板(14)，多个所述圆环板(14)依次通过条形板(15)连接；

所述射流矿化系统包括原矿矿浆给料管(1)，所述原矿矿浆给料管(1)与矿化器(3)连接，并且该矿化器(3)与进气管(2)连接，所述矿化器(3)下部与下导管(13)连接，所述下导管(13)下端设有喷头(9)；所述喷头(9)伸入到所述下圆筒段(8)中；

所述上圆筒段(5)上端部外侧设置有泡沫收集槽(4)，所述泡沫收集槽(4)与泡沫收集管(6)连接；

所述底部锥段(11)下部设置有尾矿收集管(10)。

2.根据权利要求1所述的浮选柱装置，其特征在于，所述矿化器(3)内设置有多孔材料管，以能够实现空气与矿浆的混合。

3.根据权利要求1所述的浮选柱装置，其特征在于，所述锥形过渡段(7)的母线与所述下圆筒段(8)和所述锥形过渡段(7)交界处的水平面的夹角为91°～135°；所述底部锥段(11)的母线与水平线的夹角为45°～65°。

4.根据权利要求1所述的浮选柱装置，其特征在于，所述上圆筒段(5)与所述下圆筒段(8)的直径比例为1.01:1～1.5:1。

5.根据权利要求1所述的浮选柱装置，其特征在于，所述泡沫收集管(6)连接在所述泡沫收集槽(4)的下端侧部。

6.根据权利要求1所述的浮选柱装置，其特征在于，两条所述条形板(15)在同轴的所述圆环板(14)的中心处呈十字交叉状态布置。

7.根据权利要求1所述的浮选柱装置，其特征在于，所述稳流板(12)的层数为上下布置的3～6层。

8.根据权利要求6所述的浮选柱装置，其特征在于，多层所述圆环板(14)形成的锥角与所述锥形过渡段(7)形成的锥角相等。

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