CN110586342B - 一种流态化粗颗粒矿物水力浮选设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种粗颗粒矿物流态化水力浮选设备及方法。该设备包括浮选柱体、进料装置、多孔板式气泡发生器和用于形成上升水流的布水装置。浮选柱体上下端设有溢流槽和底料槽；布水装置设置于浮选柱下端，产生稳态上升水流形成流化床；气泡发生器上嵌有可更换/组合不同孔径的多孔板，设置于布水装置正上方。本发明通过分开独立控制浮选柱中气泡尺度和上升水流流态，可根据入选颗粒粒度个性化调控气泡大小和上升水流速度，可显著拓宽粗颗粒矿物入选粒级范围，同时提高分选效率。

Description

一种流态化粗颗粒矿物水力浮选设备

技术领域

本发明涉及粗颗粒矿物浮选技术领域，具体是一种流态化粗颗粒矿物水力浮选设备及浮选方法。

背景技术

浮选是一种根据矿物颗粒表面物理化学性质差异进行的矿物分离的一种高效的选矿方法。传统的机械式浮选是通过叶轮转动产生气泡，并且使矿物颗粒与气泡悬浮。随着给料矿物颗粒粒度的增大，需要提供更大的叶轮转速才能维持矿物颗粒与气泡的悬浮状态。但是叶轮转速的增大造成水体高度紊流，导致气泡-颗粒结合体的分离，最终浮选效果变差。为了提高有效浮选粒径，降低磨矿成本，近几年来流化床技术广泛运用于粗颗粒浮选。其中，水力浮选设备是通过给入上升液流形成流化态干扰床层，提供一个上升力，促使有用矿物可以随气泡上升进入精矿，而脉石矿物不受气泡浮力进入尾矿。同时流化态干扰床层的形成大大降低了水体环境的紊流度，提高气泡与颗粒的接触速度，增加矿物颗粒在浮选柱内的停留时间，为浮选创造了有利的条件。

然而目前水力浮选设备的气泡发生装置大多采用空化方式产生气泡，压缩空气与进入布水装置的水流混合后进入柱体。空化强度受进水水流速度直接影响。随着进料颗粒粒径的增大，需要提供更大的水流流速才能使粗颗粒矿物悬浮，然而水流流速的增大导致空化产生的气泡更小，小气泡难以粘附有用的粗颗粒矿物使其具备足够的浮力浮起，从而使粗颗粒浮选效率降低。

发明内容

鉴于上述分析，本发明旨在提供一种流态化粗颗粒矿物水力浮选设备，为解决现有以空化方式成泡的粗颗粒水力浮选设备随着进料粒度增大，需要提供足够的输水量才能使矿物颗粒悬浮，但空化产生气泡变小的问题。

本发明的技术方案如下：

一种流态化粗颗粒矿物水力浮选设备，包括浮选柱体、气泡发生器和用于形成上升水流的布水装置，所述的浮选柱体包括溢流槽、进料装置和底料槽；所述气泡发生器设置于浮选柱内，所述气泡发生器包括输气管道、气体流量计和气泵；所述的布水装置设置于浮选柱内下端；气泡发生器位于布水装置正上方。

进一步的，所述的浮选柱上端圆中心设有进料装置，顶部外圆周设有溢流槽，下端设有给液装置，底部设有底料槽。

进一步的，所述的进料装置由进料管和进料分布器紧密相连构成。

进一步的，所述的气泡发生器由六叶扇形连接管构成，并且连接管上嵌有可调换/组合不同孔径的多孔板。

进一步的，所述的布水装置包括辐射状多孔板。

进一步的，所述的浮选柱内设有压力传感器，所述压力传感器依次与压力传感控制箱和排料管上的压力传感电磁阀相连接。

一种浮选方法，包括以下步骤，步骤一：打开进水泵注入水，调节液体流量计，在浮选柱内形成一定流速、稳定流态的流化床；步骤二：打开气泵，调节气体流量计，进而控制柱体内气含量及紊流度，同时气泡发生器产生的气泡均匀分布在上升液流中；通过调换不同孔径的多孔板可以控制气泡尺寸大小。

进一步的，步骤三：待气泡稳定后，打开进料泵，调节进料流量计，使混合均匀的矿浆以一定的流速进入浮选柱内。

进一步的，步骤四:通过调节压力传感控制箱来控制排矿电磁阀的开度，进而控制流化床床层的高度。

本发明与现有空化成泡的水力浮选的技术相比的优点：

(1)可以分开独立调节进气量和进液量进而控制水中的气含量和上升水流速，以实现进气量和进水量之间的任意配合，以适应不同性质的入选矿物，同时通过上升水流给粗颗粒矿物提高额外的浮力，以提高粗颗粒矿物的浮选效率。(2)通过调换/组合不同孔径的多孔板来产生不同尺寸的气泡，进而适应于不同粒径的粗颗粒矿物浮选，可以显著拓宽粗颗粒入选粒级范围。

附图说明

附图说明仅用于出示具体实施案例的目的，而不是对于本发明的限制。

附图1是本发明的一种流态化粗颗粒矿物水力浮选设备示意图。

附图2:a是气泡发生器的俯视图,b是布水装置视图。

附图中：1-进料泵，2-液体流量计，3-溢流槽，4-进料管，5-进料分布器，6-浮选柱体， 7-气泡发生器，8-底料槽，9-电磁阀，10-排料管，11-精矿出料口，12-压力传感器，13-气体流量计，14-气泵，15-布水装置，16-液体流量计，17-进水泵，18-压力传感控制箱。

具体实施方式

下面将结合本发明附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。

参见附图1，一种粗颗粒矿物流态化水力浮选设备，包括浮选柱体6、用于产生不同大小气泡和进气量的气泡发生器7和用于形成上升水流的布水装置15，所述的浮选柱体包括溢流槽3、进料装置(包括进料管4和进料分布器5)和底料槽8，其中所述的溢流槽3设置于浮选柱6顶端外圆周上，进料装置设置于浮选柱6轴中心上，底料槽8设置于浮选柱6底端；所述的给液装置(包括给液喷头15、液体流量计16、进水泵17)设置于浮选柱6内下部；所述的气泡发生器7设置于浮选柱6内，位于布水装置15正上方，其中所述的气泡发生器7 为六叶扇形连接管，但不局限于此形状结构，且连接管上嵌有可以调换/组合不同孔径的多孔板；所述的浮选柱6内设有压力传感器12，其与压力传感控制箱18和压力传感电磁阀9相连接。

本发明可以在浮选柱体内形成稳态的上升水流，通过调节进水流量，使不同粒径的粗颗粒呈现悬浮状态；通过调节进气量，控制液体的气含量，控制紊流度，使气泡发生器产生的气泡均匀分布于上升液流中，形成气-液复合态流化床；通过调换不同孔径的多孔板，可以产生不同尺寸的气泡。

具体步骤如下：

步骤一：打开进水泵17注入水，调节液体流量计16，在浮选柱6内形成一定流速稳定流动状态的流化床。

步骤二：打开气泵14，调节气体流量计13，进而控制液体气含量及紊流度，同时气泡发生器7产生的气泡均匀分布在上升液流中；通过调换不同孔径的多孔板可以控制气泡尺寸大小

步骤三：待气泡稳定后，打开进料泵1，调节进料流量计2，使混合均匀的矿浆以一定的流速进入浮选柱内。

步骤四：通过调节压力传感控制箱18来控制排矿电磁阀9的开度，进而控制浮选床层的高度。

与现有技术相比，本步骤提供的适用于粗颗粒回收的方法，可以分开独立调节进水和进气流量。通过调节进水流量，控制上升水流流动状态，可以使不同粒径的粗颗粒悬浮；通过调节进气流量，可以控制水中的气含量；通过调换/组合不同孔径的多孔板，可以调节浮选气泡的尺寸大小。从而显著拓宽粗颗粒入选粒级范围，提高分选效率。

以上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求保护的范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明保护的范围。

Claims (5)

1.一种流态化粗颗粒矿物水力浮选设备，其特征在于，包括浮选柱体、气泡发生器和用于形成上升水流的布水装置，所述的浮选柱体包括溢流槽、进料装置和底料槽；所述气泡发生器设置于浮选柱体内，所述气泡发生器包括输气管道、气体流量计和气泵；所述的布水装置包括进水泵且所述的布水装置设置于浮选柱体内下端；气泡发生器位于布水装置正上方，所述的浮选柱体上端圆中心设有进料装置，顶部外圆周设有溢流槽，下端设有给液装置，底部设有底料槽，所述的进料装置由进料管和进料分布器紧密相连构成且进料装置还包括进料泵和进料流量计，所述的气泡发生器由六叶扇形连接管构成，所述的布水装置包括辐射状多孔板，并且连接管上嵌有可调换不同孔径的多孔板，通过调换不同孔径的多孔板产生不同尺寸的气泡，进而适应于不同粒径的粗颗粒矿物浮选，拓宽粗颗粒入选粒级范围，通过调节气体流量计调节进气量，控制液体的气含量，控制紊流度，使气泡发生器产生的气泡均匀分布于上升液流中，形成气-液复合态流化床。

2.根据权利要求1所述的一种流态化粗颗粒矿物水力浮选设备，其特征在于，所述的浮选柱体内设有压力传感器，所述压力传感器依次与压力传感控制箱和排料管上的压力传感电磁阀相连接。

3.一种包括权利要求2所述的一种流态化粗颗粒矿物水力浮选设备的浮选方法，其特征在于，步骤一：打开进水泵注入水，调节液体流量计，在浮选柱体内形成一定流速、稳定流态的流化床；步骤二：打开气泵，调节气体流量计，进而控制浮选柱体内气含量及紊流度，同时气泡发生器产生的气泡均匀分布在上升液流中；通过调换不同孔径的多孔板控制气泡尺寸大小。

4.根据权利要求3所述的浮选方法，其特征在于，步骤三：待气泡稳定后，打开进料泵，调节进料流量计，使混合均匀的矿浆以一定的流速进入浮选柱体内。

5.根据权利要求4所述的浮选方法，其特征在于，步骤四：通过调节压力传感控制箱来控制压力传感电磁阀的开度，进而控制流化床床层的高度。

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