CN110918269A - 一种用于宽粒级预选、反浮选的重浮分选装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于宽粒级预选、反浮选的重浮分选装置，包括分选室及安装在分选室内的搅拌叶轮和微泡发生件，分选室的底部设置有进气孔，该分选室的上部设置有进料口，进料口的上方设置有矿化气泡出口，微泡发生件为倒锥形结构，该微泡发生件的上端朝向搅拌叶轮，下端与分选室的底流口连通，微泡发生件上设置有用于产生微泡的微孔。本发明在分选柱体内进行矿化和分选，同时利用斜面分选作用，降低泡沫产品对大密度和粒度颗粒的夹带，可用于矿物分选过程的物料分离，尤其适应于铁矿、铝土矿反浮选作业和金属矿的预选脱泥作业。

Description

一种用于宽粒级预选、反浮选的重浮分选装置

技术领域

本发明属于矿物分选技术领域，具体为一种用于宽粒级预选、反浮选的重浮分选装置。

背景技术

浮选是利用矿物之间表面性质差异进行分选的方法，重选是利用矿物之间密度差异进行分选的方法；由于目的矿物尤其是金属矿物与脉石矿物之间往往同时存在表面性质、密度与粒度的差异。颗粒分离过程中充分利用矿物间物化性质差异，是强化矿物分选的前提。如何在分选过程中构建合适的力场环境，充分利用矿物间物化性质差异是科研工作者共同关心的课题。

目前，矿物浮选过程主要在浮选机或浮选柱中进行，虽然这些浮选装置强化了矿物与气泡之间的作用，较好的利用了矿物的表面性质差异，但由于矿化和分离过程在强的紊动流体中进行，分选过程中矿物之间的粒度和密度差异在分选过程中未得到体现。如何在分选过程中，同时充分利用矿物的表面性质、密度、粒度差异，实现不同性质矿物的分离，是矿物分离设备研发的重要方向。尤其在铝土矿、铁矿反浮选及选矿前的脱泥预处理环节，细粒脉石矿物由于质量小、动能低，与气泡碰撞及黏附难度大，这造成了矿化及浮选效率的下降。此外，由于整个浮选过程，流体紊动强，细颗脉石按照密度和粒度沉降分离的作用受到负面影响。

发明内容

本发明目的在于提供一种用于宽粒级预选、反浮选的重浮分选装置，从而解决上述问题。

为实现上述目的，本发明公开了一种用于宽粒级预选、反浮选的重浮分选装置，包括分选室及安装在分选室内的搅拌叶轮和微泡发生件，所述分选室的底部设置有进气孔，该分选室的上部设置有进料口，所述进料口的上方设置有矿化气泡出口，所述微泡发生件为倒锥形结构，该微泡发生件的上端朝向所述搅拌叶轮，下端与分选室的底流口连通，所述微泡发生件上设置有用于产生微泡的微孔。

进一步的，所述微泡发生件由有机高分子微孔材料或多孔陶瓷材料制成，且所述微泡发生件的开孔率为20％—50％，所述微孔孔径1－20微米。

进一步的，所述分选室的下侧可拆式连接有气泡发生室，所述微泡发生件可拆式设置在所述气泡发生室内。

进一步的，所述分选室的下端设置有分选室下法兰，所述气泡发生室的上端设置有与分选室下法兰连接的发生室上法兰，所述分选室下法兰与发生室上法兰形成一台阶，所述微泡发生件的上端卡设在所述台阶处，下端压紧在底流口处。

进一步的，所述分选室和气泡发生室均为柱体结构，所述微泡发生件包括多块V型微泡发生板，所述微泡发生板左右拼接形成底部与底流口连通的倒棱锥结构。

进一步的，还包括搅拌轴和电机，所述电机的输出端与所述搅拌轴的上端连接，所述搅拌轴的下端与所述搅拌叶轮连接，所述搅拌轴的转速范围为300-2000转/分。

进一步的，所述矿化气泡出口倾斜设置有气泡出口通道，所述气泡出口通道的输出口设置有溢流槽，所述气泡出口通道内设置有多层斜板，所述斜板沿着所述气泡出口通道的轴线倾斜设置。

进一步的，所述斜板为耐磨不锈钢金属薄板或者有机材料薄板，相邻所述斜板的间距为1-5mm，所述斜板的倾斜角度为50-70°。

进一步的，所述气泡出口通道的侧壁上设置有插槽，所述插槽沿着气泡出口通道的轴向延伸，所述斜板的两侧插接在所述插槽内。

进一步的，所述搅拌叶轮包括隔离底板和立板，所述隔离底板与所述搅拌轴固接，所述立板沿着所述隔离底板的周向均布。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明将多种分选方法相结合，并实现对于三相流化床层的有效控制，从而实现更优的分选、分离或预选抛尾效果。本发明为了强化流化分选床层的分散，在流化分选床层中加入搅拌装置，并有底部发生的气泡从分选床层通过，从而实现了分选床层的有效分散，搅拌装置可强化气泡与颗粒的碰撞，促进矿化气泡的形成，矿化气泡起到浮选效果，实现疏水颗粒及细颗粒的分选；此外，在进入溢流口之前通过的斜板层可为溢流矿浆提供较大的沉降面积，实现二次富集，降低溢流矿物的品位。

下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明实施例公开的用于宽粒级预选、反浮选的重浮分选装置的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视示意图；

图3是图1的B-B剖视示意图；

图4是本发明实施例公开的叶轮的主视示意图；

图5是本发明实施例公开的叶轮的俯视示意图。

图例说明：

1、分选室；2、搅拌叶轮；3、微泡发生件；4、进气孔；5、进料口；6、矿化气泡出口；7、底流口；8、气泡发生室；9、分选室下法兰；10、发生室上法兰；11、台阶；12、微泡发生板；13、搅拌轴；14、电机；15、气泡出口通道；16、溢流槽；17、分选室上法兰；18、斜板；19、插槽；20、隔离底板；21、立板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1-5所示，本发明公开了一种用于宽粒级预选、反浮选的重浮分选装置，包括内设空腔的分选室1和安装在分选室1内的搅拌叶轮2和微泡发生件3，分选室1的底部设置有进气孔4，进气孔4与外部的气泵相连，该分选室1的上部设置有进料口5，进料口5的上方设置有矿化气泡出口6，微泡发生件3为倒锥形结构，该微泡发生件3的上端朝向搅拌叶轮2，下端与分选室1的底流口7连通，微泡发生件3上设置有用于产生微泡的微孔，在外部气泵的作用下，高压气体通过微泡发生件3上的微孔生成微泡。微泡发生件3为分选室1内持续提供大量的微小气泡，在混合在进料中的起泡剂的作用下，防止气泡间的相互兼并。气泡的引入使分选床层松散程度增大，并与疏水颗粒形成矿化气泡，持续上浮。搅拌叶轮2在搅拌轴13的驱动下(搅拌轴13从外部贯穿到分选室1内，外部设置有驱动搅拌轴13转动的电机14)，使气泡均匀的分散在分选床层中，并强化颗粒与气泡之间的碰撞概率，促进矿化气泡的形成，并使分选床层得以松散，增大分选区域，具体的，经过试验，搅拌轴13的最优转速为300-2000转/分。

具体的，在本实施例中，微泡发生件3由有机高分子微孔材料或多孔陶瓷材料制成，且微泡发生件3的开孔率20％—50％，微孔孔径1－20微米，从而，该种尺寸的微孔一方面既便于形成气泡，增大与矿物的接触表面积，另一方面也可防止矿物颗粒堵塞微孔。

在本实施例中，由于微泡发生件3在使用一段时间后，为了能够即使更换微泡发生件3，分选室1的下侧可拆式连接有气泡发生室8，微泡发生件3可拆式设置在气泡发生室8内。具体的，分选室1的下端设置有分选室下法兰9(上端设置有用于连接的分选室上法兰17)，气泡发生室8的上端设置有与分选室下法兰9螺栓连接的发生室上法兰10，分选室下法兰9与发生室上法兰10形成一台阶11，微泡发生件3的上端卡设在台阶11处，下端压紧在底流口7处，装配时，将微泡发生件3套接在气泡发生室8内，然后扣压在分选室下法兰9上，用螺栓密封连接，即可实现微泡发生件3的纵向和横向定位。

在本实施例中，为了分选室1、气泡发生室8和微泡发生件3的制作，分选室1和气泡发生室8均为柱体结构，微泡发生件3包括多块V型微泡发生板12，微泡发生板12左右拼接形成底部与底流口7连通的倒棱锥结构，该种结构制造更为便捷。

在本实施例中，矿化气泡出口6倾斜设置有气泡出口通道15，气泡出口通道15的输出口设置有溢流槽16，气泡出口通道15内设置有多层斜板18，斜板18沿着气泡出口通道15的轴线倾斜设置，从而矿化气泡进入气泡出口通道15后，被夹杂进的密度较大的颗粒沉即可降在斜板18上，并返回分选区域，从而降低矿化气泡对大密度和粒度颗粒的夹带。具体设置时，斜板18为耐磨不锈钢金属薄板或者有机材料薄板，相邻斜板18的间距为2.5mm，斜板18的倾斜角度为50-70°。同时，为了实现斜板18的快速安装，并保证相邻斜板18之间恒定的距离，气泡出口通道15的侧壁上设置有插槽19，插槽19沿着气泡出口通道15的轴向延伸，斜板18的两侧插接在插槽19内。

同时，在本实施例中，搅拌叶轮2包括隔离底板20和立板21，隔离底板20与搅拌轴13固接，立板21沿着隔离底板20的周向均布，从而，一方面可以通过立板21在分选室1形成紊流作用，促进床层的分散，同时，通过隔离底板20，微泡只会从隔离底板20的外缘向上运动，不会直接上升与立板21接触，从而可防止微泡与立板21的碰撞破灭情况。

本发明的工作过程如下：

启动电机14，使搅拌叶轮2获得一定的转速，并启动外接气泵，使微泡发生件3开始工作，为分选床层持续提供大量的微小气泡。此时，将矿浆沿进料口5进入分选区域，在上浮气泡与搅拌叶轮2的作用下，分选床层保持一定的松散程度，密度较大的颗粒由于所受重力大于其所受气泡与水的浮力而持续下降，最终下降至微泡发生件3的底部，由底流口7排出；而密度较小的颗粒由于所受重力小于其所受气泡与水的浮力而持续上升，上浮的物料进入气泡出口通道15后中，沉降面积增大，被夹杂进的密度较大的颗粒沉降在斜板18上，并沿着斜板18返回分选室1内。其他颗粒在水流与泡沫的带动下，进入溢流槽16，从而实现不同性质的颗粒的分离。

从而可知，本发明通过微泡发生件3在分选床层中引入上浮气泡，通过搅拌叶轮2产生的紊流作用，实现了对气液固三相流化床层的调控，以及加强颗粒与气泡之间的碰撞，促进矿化气泡的形成，使分选床层处在最优的松散状态，为矿物分选创造良好的分选条件，强化不同物理性质颗粒的离析、分层。进一步，在由斜板18中实现上浮颗粒的二次富集，从而使分选产物的品位得以提升，分选效果得到大幅提高，减少矿物在分选过程中的夹杂、携带。可广泛用于粗粒、细粒矿物的脱泥、分级、预先抛尾和提纯作业。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于宽粒级预选、反浮选的重浮分选装置，其特征在于，包括分选室(1)及安装在分选室(1)内的搅拌叶轮(2)和微泡发生件(3)，所述分选室(1)的底部设置有进气孔(4)，该分选室(1)的上部设置有进料口(5)，所述进料口(5)的上方设置有矿化气泡出口(6)，所述微泡发生件(3)为倒锥形结构，该微泡发生件(3)的上端朝向所述搅拌叶轮(2)，下端与分选室(1)的底流口(7)连通，所述微泡发生件(3)上设置有用于产生微泡的微孔。

2.根据权利要求1所述的用于宽粒级预选、反浮选的重浮分选装置，其特征在于，所述微泡发生件(3)由有机高分子微孔材料或多孔陶瓷材料制成，且所述微泡发生件(3)的开孔率为20％—50％，所述微孔孔径1－20微米。

3.根据权利要求1所述的用于宽粒级预选、反浮选的重浮分选装置，其特征在于，所述分选室(1)的下侧可拆式连接有气泡发生室(8)，所述微泡发生件(3)可拆式设置在所述气泡发生室(8)内。

4.根据权利要求3所述的用于宽粒级预选、反浮选的重浮分选装置，其特征在于，所述分选室(1)的下端设置有分选室下法兰(9)，所述气泡发生室(8)的上端设置有与分选室下法兰(9)连接的发生室上法兰(10)，所述分选室下法兰(9)与发生室上法兰(10)形成一台阶(11)，所述微泡发生件(3)的上端卡设在所述台阶(11)处，下端压紧在底流口(7)处。

5.根据权利要求4所述的用于宽粒级预选、反浮选的重浮分选装置，其特征在于，所述分选室(1)和气泡发生室(8)均为柱体结构，所述微泡发生件(3)包括多块V型微泡发生板(12)，所述微泡发生板(12)左右拼接形成底部与底流口(7)连通的倒棱锥结构。

6.根据权利要求1-5任一所述的用于宽粒级预选、反浮选的重浮分选装置，其特征在于，还包括搅拌轴(13)和电机(14)，所述电机(14)的输出端与所述搅拌轴(13)的上端连接，所述搅拌轴(13)的下端与所述搅拌叶轮(2)连接，所述搅拌轴(13)的转速范围为300-2000转/分。

7.根据权利要求1-5任一所述的用于宽粒级预选、反浮选的重浮分选装置，其特征在于，所述矿化气泡出口(6)倾斜设置有气泡出口通道(15)，所述气泡出口通道(15)的输出口设置有溢流槽(16)，所述气泡出口通道(15)内设置有多层斜板(18)，所述斜板(18)沿着所述气泡出口通道(15)的轴线倾斜设置。

8.根据权利要求7所述的用于宽粒级预选、反浮选的重浮分选装置，其特征在于，所述斜板(18)为耐磨不锈钢金属薄板或者有机材料薄板，相邻所述斜板(18)的间距为1-5mm，所述斜板(18)的倾斜角度为50-70°。

9.根据权利要求7所述的用于宽粒级预选、反浮选的重浮分选装置，其特征在于，所述气泡出口通道(15)的侧壁上设置有插槽(19)，所述插槽(19)沿着气泡出口通道(15)的轴向延伸，所述斜板(18)的两侧插接在所述插槽(19)内。

10.根据权利要求6所述的用于宽粒级预选、反浮选的重浮分选装置，其特征在于，所述搅拌叶轮(2)包括隔离底板(20)和立板(21)，所述隔离底板(20)与所述搅拌轴(13)固接，所述立板(21)沿着所述隔离底板(20)的周向均布。

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