CN110882829A - 一种基于水力浮选技术的粗颗粒抛尾的分选系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于水力浮选技术的粗颗粒抛尾的分选系统，包括高压辊磨机、振动筛、调浆桶1、水力浮选设备、传统磨机设备、水力分级旋流器、调浆桶2和传统浮选设备等操作单元。主要是选用高效低能耗的高压辊磨机，将原矿物碎至适宜的粗颗粒粒级范围，再通过水力浮选设备对粗颗粒矿物进行预先分选分级，获得的低品位粗颗粒尾矿可直接抛除，同时为后续浮选富集较高品位的精矿。本发明分选系统各操作单元联合运作，不仅减少磨机磨损及降低磨矿总能耗，而且能提高选矿处理量。有望缩短总浮选流程，降低磨矿‑选矿运行成本。

Description

一种基于水力浮选技术的粗颗粒抛尾的分选系统

技术领域

本发明涉及有色金属选矿领域，具体是一种基于水力浮选技术的粗颗粒抛尾的分选系统。

背景技术

矿产资源是人类赖以生存和发展的重要物质基础，也是当今国际政治、经济、军事、民生关注的焦点，因此对选矿厂的节能降耗、提高效率的需求日益增大。目前，在选矿厂中，磨矿的能耗一直居高不下，其能量损耗约占选矿总能耗的60％以上，同时钢材等材料磨损能耗约占50％～70％。上世纪80年代中期，第一台高压辊磨机正式进入碎磨生产中，且能耗显著降低。高压辊磨机技术目前已被公认为先进的研磨技术，具有明显的多碎少磨，能抛早抛，节能减排，节省能耗，提高研磨效率等优点，但是，高压辊磨机多碎少磨特性下，矿物 的破碎粒度较大，而现有技术中并无高效的粗颗粒分选设备，即通过传统分选设备进行粗 颗粒的抛尾效率较低。

发明内容

鉴于上述分析，本发明提供了一种应用高压辊磨机并能够实现高效的粗颗粒抛尾的分选系统，具体技术方案如下：

一种基于水力浮选技术的粗颗粒抛尾的分选系统，所述的分选系统包括高压辊磨机、振动筛、调浆桶1、水力浮选设备、磨机、水力分级旋流器、调浆桶2和传统浮选设备等操作单元。

进一步的，所述的分选系统各单元包括以下连接顺序：

a)将原矿给入高压辊磨机粗碎研磨，然后经振动筛筛分至一定粒级，其中筛上返回高压辊磨机，筛下进入调浆桶1，加入一定量及比例的捕收剂、气泡剂和调整剂，搅拌使矿浆与药剂充分混匀。

b)筛下矿物经调浆桶1调浆混匀后进入水力浮选设备，低品位粗颗粒尾矿抛除，溢流出的精矿进入磨机中再磨至一定细粒级。

c)再磨矿物进入水力分级旋流器，其中底流返回磨机再磨，溢流进入调浆桶2，加入一定量及比例的捕收剂、气泡剂和调整剂，调节搅拌桨转速使矿浆与药剂充分混匀。

d)溢流矿物经调浆桶调浆混匀后进入传统的浮选设备分级溢流，最终获得合格的精矿。

进一步的，所述分选系统的高压辊磨机内结构包括一个定辊和一个动辊，可根据不同入料原矿的物理性质，调整合适的压力值，使动辊在不同的压力作用下向定辊的方向运动，对矿物物料进行挤压，最后获得所需粒级的粗颗粒矿物。

进一步的，所述水力浮选设备包括包括浮选柱体、气泡发生器、和布水装置。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，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，浮选柱体内部设有压力传感器，上部外圆周设有桶状溢流槽，溢流槽上端开口高于浮选柱体上端开口，浮选柱体上部中心设有给料管，下部设有底流槽。

进一步的，所述的气泡发生器由六叶扇形连接管构成，但不限于此形状结构，并且连接管上嵌有可调换不同孔径的多孔板。

进一步的，所述的底流槽为倒圆锥形结构，底流槽底部设有排料管，排料管设有电磁阀控制底流流速。

进一步的，所述的振动筛可根据需要灵活更换成1～5mm粒级范围内不同粒级的筛网。

进一步的，所述的调浆桶1和调浆桶2的搅拌桨转速均可以根据所配矿浆浓度调适宜的转速。

进一步的，所述传统浮选设备多为机械搅拌式浮选(例如Denver Cell)，对于细颗粒矿物有较好的浮选效果，但对于粗颗粒矿物，由于搅拌速度增大，离心力增大，粗颗粒矿物更易与浮选气泡脱落，最终浮选效果较水力浮选设备差。本发明分选系统与现有磨矿-选矿分选系统相比的优点：

本发明主要是选用高效低能的高压辊磨机，将原矿物碎至适宜的粗颗粒粒级范围，再通过水力浮选设备对粗颗粒矿物进行预先分选分级，获得的低品位粗颗粒尾矿可直接抛除，同时为后续浮选富集较高品位的精矿。本发明分选系统各操作单元联合运作，不仅减少磨机磨损及降低磨矿总能耗，而且能提高选矿处理量。有望缩短总浮选流程，降低磨矿-选矿运行成本，并实现了以下技术效果1.通过选用高压辊磨机提前粗碎粗磨实现了(1)单机处理量大(2)减少磨机损耗并降低磨矿能耗，节约选矿成本(3)粉碎效果较好，减少了过粉碎现象(4)提高了有用矿物的单体解离度；2.通过水力浮选设备实现了(1)提高了选矿的处理量(2)对粗颗粒尾矿提前抛尾，降低后续再磨能耗(3)为后续传统浮选提高入料品位，缩短总浮选流程。

附图说明

图1是本发明分选系统的车间布置图；

图2是本发明高压辊磨机工作原理示意图；

图3是本发明中水力浮选设备示意图；

图4a是气泡发生器的俯视图,图4b是布水装置视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施案例。基于本发明中的实施案例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施案例，都属于本发明保护的范围。

实施案例一：

一种基于水力浮选技术的粗颗粒抛尾的分选系统，包括如下工作流程：

流程一：根据原矿的物理性质，调节高压辊磨机至合适的压力值，将原矿碎磨至一定范围的粗颗粒粒级。

流程二：将研碎后原矿给入振动筛中，可根据水力浮选设备入料的需要调换1～5mm范围内不同粒级筛网，进而对原矿进行选择性筛分。

流程三：将筛下矿物给入调浆桶1中，加入一定量及比例的起泡剂、捕收剂和调节剂，调节搅拌桨的转速使矿浆与药剂充分混匀。

流程四：经上调浆混匀后的矿浆给入水力浮选设备中，其中获得的低品位粗颗粒尾矿直接抛除，溢流出的精矿经脱水进入磨机中研磨。

流程五：经磨机再磨后的细颗粒矿物，其中分级底流返回磨机再磨，溢流进入调浆桶2，同样加入一定量及比例的起泡剂、捕收剂和调节剂，调节搅拌桨的转速使矿浆与药剂充分混匀。

流程六：经上调浆混匀的矿浆给入传统浮选设备，经过多级溢流最终获得合格的精矿，其中细粒尾矿进入尾矿库中。

本发明使用高压辊磨机，根据不同入料矿物的物理性质，调整适合压力值，使动辊在一定的压力作用下，向定辊挤压运动，使矿物物料料层破碎，减少矿石过粉碎。

所述的振动筛可根据不同矿物解离性质灵活调换成粒级1～5mm粒级范围内不同粒级的筛网，以获得不同粒级及解离度较好的粗颗粒矿物。

所述的水力浮选设备通过气-液混合输入装置，在浮选柱内引入静态的上升水流以降低疏水性矿物的沉降末速并使其能够悬浮，上升水流中伴随的浮选气泡粘附有用矿物，并使其上浮溢出，最终实现有用矿物与脉石矿物的分离。

所述水力浮选设备包括浮选柱体、气泡发生器和布水装置。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，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。

气泡发生器由六叶扇形连接管构成，但不限于此形状结构，并且连接管上嵌有可调换不同孔径的多孔板。

浮选柱体内部设有压力传感器，上部外圆周设有桶状溢流槽，上部中心设有给料管，下部设有底流槽。

底流槽为倒圆锥形结构，底流槽底部设有排料管，排料管设有电磁阀控制底流流速。

本发明中的高压辊磨机工作原理参见附图2，仅作为更好解释分选系统工作流程使用。内部结构主要有定辊和动辊构成，在已经调节好的压力值的前提上，压力作用于动辊之上，使动辊向定辊挤压运动，最终使矿物在足够的压力下发生破损。

所述的高压辊磨机采用准静压和料层粉碎，使有用矿物与脉石矿物在结合界面发生疲劳断裂，部分结合界面会完全分离，相比较于传统的球磨机，消耗能源少的同时，粉碎效果较好，粒度分布均匀，有用矿物的单体解离度提高。

本发明中的水力浮选设备参见附图3，水力浮选包括浮选柱体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(包括进料泵1、液体流量计2、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，且低水平端设有精矿排矿口11，进料管4设置于浮选柱6轴中心上，底料槽8设置于浮选柱6底端，底料槽8下端连接有排料管10，排料管10上装有压力传感电磁阀9；所述的给液装置(包括布水装置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，与气体流量计13和气泵14依次连接，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。

本发明分选系统中的水力浮选设备可以在浮选柱体内形成静态的上升水流，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，有效改变有用矿物与脉石矿物之间的密度差异，最终提高分选效率。本发明分选系统结合高压辊磨机与水力浮选设备的各自特点，可实现粗磨预抛尾，相比较传统的分选系统，本发明分选系统有效降低磨矿总能耗，增大了处理量、提高了后续浮选的入料品位，有望缩短后续浮选流程。

本发明具体对河南某辉钼矿高压辊磨机磨矿-水力浮选预抛尾-再磨浮选选矿流程如下：

1.将品位为0.098％钼原矿给入高压辊磨机磨矿工段，经过筛孔为1mm振动筛分级，其中筛上产品返回高压辊磨机工段,筛下产品进入水力浮选调浆桶，调浆浓度为50％。

2.调浆过程中分别添加110克/吨煤油和150ppm松醇油作为捕收剂和起泡剂，调浆时间分别为5分钟。

3.通过水泵向水力分选设备柱体中注满清水；打开并调节气泡发生器旁边的进气阀，水气混合经过孔板空化器，使柱体内产生稳定的气泡，同时形成静态的上升水流。

4.通过泵将矿浆按一定流速经水力浮选设备上部给料分配器导入柱体，通过压力传感器控制柱体内床层高度。获得品位为0.0097％的粗颗粒尾矿，获得品位为0.13％的粗精矿，其中钼回收率达97.2％，抛尾率28.6％，具体明细见表1。

5.另外，经步骤1-2将调浆后矿浆给入传统机械式浮选机分选，获得品位为0.053％的粗颗粒尾矿，获得品位为0.11％的粗精矿，其中钼回收率为，抛尾率为50.2％，具体明细见表1。

6.表1结果表明尽管机械搅拌式浮选机抛尾率较高，但水力浮选机对粗粒原矿回收率更高，表明水力浮选设备分选效果更好。

7.表2为水力浮选和机械搅拌式浮选粗粒尾矿粒级分布，其中水力浮选尾矿粒度分布较机械搅拌式浮选尾矿分布明显较细，表明水力浮选对较粗粒级疏水颗粒回收效果优于机械搅拌式浮选机。

表1某钼业钼原矿经水力浮选工段后矿样分析结果

表2某钼业钼矿粗粒尾矿粒度分布

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各块技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种基于水力浮选技术的粗颗粒抛尾的分选系统，其特征在于，所述的分选系统包括高压辊磨机、振动筛、调浆桶、水力浮选设备、磨机、水力分级旋流器、调浆桶和传统浮选设备等操作单元。

2.根据权利要求1所述的一种基于水力浮选技术的粗颗粒抛尾的分选系统，其特征在于，所述的分选系统各单元包括以下连接顺序：

a)将原矿给入高压辊磨机粗碎研磨，然后经振动筛筛分至一定粒级，其中筛上返回高压辊磨机，筛下进入调浆桶1，加入一定量及比例的捕收剂、气泡剂和调整剂，调节搅拌桨转速使矿浆与药剂充分混匀，

b)筛下矿物经调浆桶调浆混匀后进入水力浮选设备，低品位粗颗粒尾矿抛除，溢流出的精矿进入磨机中再磨至一定细粒级，

c)回磨机再磨，分级溢流进入调浆桶2，加入一定量及比例的捕收剂、气泡剂和调整剂，调节搅拌桨转速使矿浆与药剂充分混匀，

d)分级溢流矿物经调浆桶调浆混匀后进入传统的浮选设备分级溢流，最终获得合格的精矿。

3.根据权利要求1所述的一种基于水力浮选技术的粗颗粒抛尾的分选系统，其特征在于，所述分选系统的高压辊磨机内结构包括一个定辊和一个动辊，可根据不同入料原矿的物理性质，调整高压辊磨机至合适的压力值，使动辊在不同的压力作用下向定辊的方向运动，对矿物物料进行挤压，使矿物破碎，最后获得所需粒级的粗颗粒矿物。

4.根据权利要求1所述的一种基于水力浮选技术的粗颗粒抛尾的分选系统，其特征在于，所述水力浮选设备包括包括浮选柱体、气泡发生器、和布水装置。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，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。

5.根据权利要求4所述的一种基于水力浮选的粗颗粒抛尾的分选系统，其特征在于浮选柱体内部设有压力传感器，上部外圆周设有桶状溢流槽，溢流槽上端开口高于浮选柱体上端开口，浮选柱体上部中心设有给料管，下部设有底流槽。

6.根据权利要求5所述的一种基于水力浮选技术的粗颗粒抛尾的分选系统，其特征在于，所述的底流槽为倒圆锥形结构，底流槽底部设有排料管，排料管设有电磁阀控制底流流速。

7.根据权利要求1所述的一种基于水力浮选技术的粗颗粒抛尾的分选系统，其特征在于，所述的振动筛可根据需要灵活更换成1～5mm粒级范围内不同粒级的筛网。

8.根据权利要求1所述的一种基于水力浮选技术的粗颗粒抛尾的分选系统，其特征在于，所述的调浆桶1和调浆桶2的搅拌桨转速根据矿浆的配比浓度调节至一定的转速。

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