CN111629832A

CN111629832A - 浮选线

Info

Publication number: CN111629832A
Application number: CN201880087277.9A
Authority: CN
Inventors: I·谢雷尔; R·杰恩; R·利波拉图
Original assignee: Outotec Finland Oy
Current assignee: Metso Minerals Ltd; Metso Finland Oy
Priority date: 2018-01-23
Filing date: 2018-01-23
Publication date: 2020-09-04
Anticipated expiration: 2038-01-23
Also published as: WO2019145591A1; AU2018405394B2; US12011726B2; BR112020014633A2; PE20210011A1; EP3743213A1; US20200368761A1; EA202091634A1; CN111629832B; MX2020007647A; CA3088741A1; EA039769B1; AU2018405394A1; EP3743213A4

Abstract

公开了一种用于处理悬浮在浆料中的矿物矿石颗粒的浮选线(10)。浮选线(10)包括具有：至少一个粗选浮选池(111a，111b)的粗选部分(11)，溢流布置成从粗选浮选池直接流入至清洁浮选线；具有至少两个扫选浮选池(112a，112b)的扫选部分(12)，溢流布置成从扫选浮选池流回至粗选浮选池(111a，111b)中，或者流至再研磨步骤(91)并且然后流至清洁浮选线中。来自最后一个扫选浮选池的底流布置成作为尾矿从浮选线(10)去除。至少75％的浮选池包括机械搅拌器(70)，机械搅拌器包括用于将浮选气体引入浮选池中的系统。浮选池串联连接并流体连通地布置。后续的浮选池布置成从前面的浮选池接收底流。浮选线的包括机械搅拌器(70)的浮选池中的至少一个包括用于将微气泡引入浆料中的微气泡产生器。

Description

浮选线

技术领域

本公开涉及一种浮选线，其用于从悬浮在浆料中的矿石颗粒中分离出包含有价值金属的矿石颗粒。此外，公开了浮选线的用途、浮选设备和用于从悬浮在浆料中的矿石颗粒中分离出包含有价值金属的矿石颗粒的方法的用途。

发明内容

根据本公开的浮选线的特征在于权利要求1中提出的浮选线。

根据本公开的浮选线的用途的特征在于权利要求30中提出的浮选线。

根据本公开的浮选设备的特征在于权利要求33中提出的浮选设备。

根据本公开的方法的特征在于权利要求37中提出的方法。

提供了一种用于处理悬浮在浆料中的矿物矿石颗粒的浮选线，该浮选线包括具有至少一个粗选浮选池的粗选部分，用于借助浮选气体将浆料分离成底流和溢流。来自粗选浮选池的溢流布置成直接流入清洁浮选线。浮选线还包括具有至少两个扫选浮选池的扫选部分，用于借助浮选气体将浆料分离成底流和溢流，其中来自扫选浮选池的溢流布置成流回至浮选线的粗选部分的粗选浮选池中，或流入再研磨步骤并且然后流入清洁浮选线。来自浮选线的最后一个扫选浮选池的底流布置成作为尾矿从浮选线中去除。浮选线中的至少75％的浮选池包括机械搅拌器，机械搅拌器包括用于将浮选气体引入浮选池的系统；浮选线的所述浮选池串联连接并流体连通地布置。后续的浮选池布置成接收来自前面的浮选池的底流。浮选线的特征在于，包括机械搅拌器的浮选池中的至少一个包括用于将微气泡引入至浆料中的微气泡产生器。

根据本公开的浮选线的用途旨在用于回收包含有价值矿物的矿物矿石颗粒。

根据本公开的浮选设备包括根据本公开的浮选线。

用于处理悬浮在浆料中的矿物矿石颗粒的方法包括通过至少一个粗选浮选步骤使浆料经历粗选浮选阶段，其中借助浮选气体将浆料分离成底流和溢流，并且其中来自粗选浮选步骤的溢流被引导成直接流入清洁浮选阶段；来自粗选浮选阶段的底流被引导至具有至少两个扫选浮选步骤的扫选浮选阶段，其中借助浮选气体将浆料分离成底流和溢流。来自扫选浮选步骤的溢流被引导成流回至粗选浮选阶段的粗选浮选步骤，或流入再研磨步骤并且然后流入清洁浮选步骤；在至少75％的浮选步骤中机械地搅拌浆料；各浮选步骤是串联的并且流体连通。来自前面的浮选步骤的底流被引导至随后的浮选步骤；以及溢流包括精矿，底流包括尾矿。该方法的特征在于，在其中机械地搅拌浆料的至少一个浮选步骤中，在浆料中产生微气泡。

利用本文所述的发明，可以提高浮选过程中的细矿物矿石颗粒的回收。在泡沫浮选中，精矿的升级指向10μm至120μm之间的矿物矿石颗粒尺寸，而回收非常粗的颗粒或非常细的颗粒则具有挑战性，因为在传统的机械浮选池回路或生产线中，细颗粒损失到尾矿中。通常在泡沫浮选中，通过机械搅拌器将浮选气体引入浮选池或浮选槽中。如此产生的浮选气泡具有相对大的尺寸范围，通常为0.8至2.0mm，并且不特别适合于收集具有较细颗粒尺寸的矿物矿石颗粒。

传统上，通过使用柱式浮选池已经改善了细颗粒的回收，在柱式浮选池中缺乏机械搅拌并且从浮选池的顶部引入冲洗水会最大程度地减少捕集在泡沫中的矿石颗粒。在柱式浮选池中，浆料包括从浮选池的底部再循环、泵入至其中气泡附着至矿物矿石颗粒上的喷射器。将如此形成的浮选气体气泡-矿石颗粒附聚物注回至浮选池，在浮选池中气泡上升至泡沫层。但是，柱式浮选池通常限于在其中浆料中的固体物质含量比典型的粗选浮选线或回路中的固体物质含量低得多的清洁浮选线或回路中使用。在任何相邻的柱式浮选池之间向前传送浆料需要泵送，这极大地使矿物矿石颗粒从浮选气泡中分离出来，从而减少了矿物矿石颗粒-浮选气泡附聚物在浮选池中的停留时间。此外，柱式浮选池的进料速率以及要处理的浆料中的固体材料量必须低于机械浮选池，以防止矿物矿石颗粒沉降至浮选池的底部。

相比之下，机械浮选池通常用于包括一排此类浮选池的生产线或回路中，并且主要用于粗选或扫选浮选以及清洁浮选中。机械浮选池包括机械搅拌器，机械搅拌器典型地为转子-定子机构，其将在浮选池的混合区域内产生浮选气泡。如前所述，以这种方式产生的相对较大的浮选气泡在捕获或捕集细矿物矿石颗粒方面不是特别有效。因此，为了提高这些细矿物矿石颗粒的回收，有利的是将微气泡引入浮选池中，该微气泡在捕集较细的颗粒方面有效，因此提高了将较细颗粒回收到精矿中的效率。通常，微气泡的气泡尺寸分布为1μm至1mm。

通过将微气泡直接引入机械浮选池中，可以增加微气泡-细矿物矿石颗粒附聚物在浮选线内的停留时间。通过布置成借助重力引导浆料流(即，作为一个浮选池的进料至下一浮选池中的底流)而使得无需将会破坏微气泡-矿石颗粒附聚物的泵送操作，可以进一步提高停留时间。这可以改善总体回收，使得几乎没有有价值的材料最终进入浮选线的粗选和/或扫选浮选部分的最终尾矿中。

利用本文所述的发明，可以将处理浆料的重点转移到从矿石颗粒中有效分离无价值的部分并回收最大量的有价值颗粒。换句话说，可以回收包含非常少量或甚至最少量的有价值材料的矿石颗粒以进行进一步的处置/处理。这对于质量差的矿石(即，最初具有非常少的有价值材料的矿石，例如来自以前在经济上被认为太微不足道而无法证明其利用合理性的贫矿矿床的矿石)是尤其有益的。即使是通常会逃脱被夹带并逃脱被引导至精矿中的非常细的矿物矿石颗粒也可以被回收，而不是最终进入尾矿中。

在浮选线的开始或前端，可以回收包含有价值矿物的高品位矿石颗粒，而浮选线的末端可以用于尽可能多地回收包含甚至少量的有价值矿物的矿石颗粒，甚至可以回收更细更小的颗粒。根据本发明的浮选线确保了有效地整体回收包含有价值矿物的矿石颗粒，因此提供了超过现有技术的显著优势。

根据本发明的浮选线、浮选线的用途、浮选设备和浮选方法具有以下技术效果：允许灵活地回收各种颗粒尺寸、以及有效地从最初具有相对较低含量的有价值矿物的贫矿原料中回收含有有价值矿物的矿石颗粒。通过浮选线的结构所提供的优点允许在每次安装时浮选线的结构参数根据目标有价值材料进行精确调整。

根据本发明的一些实施例，浮选线可以以阶梯状的方式布置，使得在粗选部分中或在扫选部分中或者在这两者中的至少一些浮选池(即，浮选池的底部)位于不同的高度：例如，第一粗选浮选池的底部可以布置成高于随后的粗选浮选池和/或扫选浮选池的底部。以此方式，在第一粗选浮选池之后的至少一些浮选池的浆料表面高度较低，因此在彼此直接流体连接的任何两个相继的浮选池之间形成台阶。这样形成的台阶允许在两个相继的浮选池之间获得静水压头或静水压差(水力梯度)，由此可以在没有任何单独泵的情况下通过重力实现从一个池到下一池的浆料流动。水力梯度迫使浆料流向浮选线的一个或多个尾矿出口。这可以减少对额外泵送的需求。此外，由于物料流由于浆料表面高度的下降而在重力作用下被引向下游，因此可能会降低泵送功率要求。这甚至可以应用于浮选线中的相邻浮选池的浆料表面高度处于一个高度的实施例。除了已经描述的保持微气泡-矿石颗粒附聚物并增加其在浮选线中停留时间的优点以外，减少对能量密集型泵送的需求将导致节省能量消耗，以及简化浮选操作的构造，并且减少对建造空间的需求。

还可以想到的是，将浮选线布置成使得至少一些或所有浮选池(即，浮选池的底部)处于相同高度。这可以提高建造速度、简化规划和建造，从而降低成本。所谓的浮选池或浮选线的单面性可能会通过降低投资成本来提供优势，因为建立工厂仅需要更少的地面工作和更少的空间。当浮选池尺寸增大时，这可能是特别有利的。从在降低投资的资本成本的同时优化过程性能的角度来看，这可能也是理想的。

在本公开中，关于浮选使用以下定义。

浮选涉及与物体的相对浮力相关的现象。浮选是通过向处理添加浮选气体(例如空气)而从亲水材料分离疏水材料的处理。可以基于天然亲水/疏水差异或基于通过添加表面活性剂或捕集剂化学品而产生的亲水/疏水差异来进行浮选。可以通过许多不同的方式将气体添加至经受浮选的原料(浆料或浆液)中。

基本上，浮选旨在回收包含有价值矿物的矿石颗粒的精矿。精矿在本文中是指从浮选池中引出的溢流中回收的浆料的一部分。有价值矿物是指任何具有商业价值的矿物、金属或其他材料。

浮选涉及与物体的相对浮力相关的现象。术语浮选包括所有的浮选技术。浮选可以是例如泡沫浮选、溶解气体浮选(DAF)或诱导气体浮选。泡沫浮选是通过向处理添加气体(例如空气)而从亲水材料分离疏水材料的处理。可以基于天然亲水/疏水差异或基于通过添加表面活性剂或捕集剂化学品而产生的亲水/疏水差异来进行泡沫浮选。可以通过许多不同的方式将气体添加至经受浮选的原料(浆料或浆泥)中。

浮选线在本文中是指包括多个浮选池或浮选单元的组件，所述多个浮选池或浮选单元彼此流体连接地布置，以允许重力驱动或泵送的浆料在浮选池之间流动以形成浮选线。浮选线用于通过浮选处理悬浮在浆料中的矿物矿石颗粒。因此，从悬浮在浆料中的矿石颗粒中回收含有有价值金属的矿石颗粒。浆料通过进料入口进给至浮选线的第一浮选单元以开始浮选过程。浮选线可以是包括一个或多个浮选线的较大浮选设备的一部分。因此，如本领域技术人员已知的，许多不同的预处理装置和后处理装置或阶段可以与浮选线的组件操作连接。

在浮选线中，多个浮选池彼此流体连接地布置，使得每个前面的浮选池的底流被作为进料引导至后面的或随后的浮选池，直到浮选线的最后一个浮选池为止，底流被作为尾矿流或排弃流从所述最后一个浮选池引出浮选线。与根据本发明的浮选方法有关，本文中的浮选是指在浮选线中发生的整个浮选过程。

浮选装置中的浮选池彼此流体连接。流体连接可以通过不同长度的导管(例如，管道或管子)来实现，导管的长度取决于浮选装置的整体物理构造。

替代地，浮选池可以布置成彼此直接池连接。本文中的直接池连接是指这样的布置，其中任何两个相继浮选池的外壁彼此连接，以允许第一浮选池的出口连接至后续浮选池的入口，而无需任何单独的导管。直接接触减少了对两个相邻的浮选池之间的配管的需要。因此，它减少了在浮选线的建造期间对部件的需求，从而加快了过程。此外，它可以减少打磨并简化浮选线的维护。

浮选池或浮选单元之间的流体连接可以是直接的，即浮选线的两个浮选池可以彼此直接相邻。替代地，两个浮选池可以彼此隔开一定距离地定位并通过管道、通道或本领域已知的其他方式连接。浮选池之间的流体连接可以包括各种调节机构。

本文中的直接流体连通是指任何两个相邻的或邻接的或毗邻的浮选池被如此地连接，以使得在任何两个浮选池或浮选阶段之间没有布置诸如研磨的附加处理步骤。这不应与如上所述的直接池连接的定义混淆。

本文中的“相邻”、“邻接”或“毗邻”的浮选池是指紧挨在任一浮选池之后或之前(下游或上游)的浮选池。

浮选池在本文中是指其中进行浮选处理的步骤的槽或容器。浮选池的形状通常为圆筒形，该形状由一个或多个外壁限定。浮选槽通常具有圆形横截面。浮选池也可以具有多边形(例如矩形、正方形、三角形、六边形或五边形)或其他径向对称的横截面。如本领域技术人员已知的，浮选池的数量可以根据用于处理特定类型和/或品味的矿石的特定浮选布置和/或操作而变化。关于根据本发明的浮选方法，本文中的浮选步骤是指在一个浮选池中发生的浮选过程。

浮选池可以是泡沫浮选池，例如机械搅拌池或槽池、或双浮选池。在双浮选池中，该池包括至少两个单独的容器，即带有混合器和浮选气体输入部的第一机械搅拌压力容器、和带有尾矿输出部和溢流泡沫排放部并布置成从第一容器接收搅拌的浆料的第二容器。

浮选池也可以是以恒定的浆料溢流操作的溢流浮选池。在溢流浮选池中，通过将浮选气泡引入浆料中并通过在第一浮选池的竖直方向上产生连续向上的浆料流来处理浆料。包含有价值金属的矿石颗粒的至少一部分附着至气泡上并通过浮力上升，包含有价值金属的矿石颗粒的至少一部分附着至气泡上并随着浆料的连续向上流动而上升，以及包含有价值金属的矿石颗粒的至少一部分随着浆料的连续向上流动而上升。通过将浆料的连续向上流作为浆料溢流从至少一个溢流浮选池中引出来回收包含有价值金属的矿石颗粒。由于溢流池实际上在没有泡沫深度或泡沫层的情况下操作，因此实际上在浮选池的顶部部分处的浆液的表面上不会形成泡沫区域。泡沫在池上可以是不连续的。其结果是，更多的包含有价值矿物的矿石颗粒可以被夹带到精矿流中，并且可以增大有价值材料的整体回收。

浮选池包括用于搅拌浆料以使其保持处于悬浮的机械搅拌器。机械搅拌器在本文中是指用于搅拌浮选池内的浆料的任何合适的装置。机械搅拌器可以包括带有马达和驱动轴的转子-定子，转子-定子构造布置在浮选池的底部部分处。

本文中的溢流是指被收集到浮选池的流槽中并因此作为精矿离开浮选池的浆料部分。溢流可以包括泡沫、泡沫和浆料、或者在某些情况下仅为浆料或大部分为浆料。

本文中的底流是指在浮选过程中未被浮选到浆料的表面中的浆料部分或部份。底流是通过通常布置在浮选池的下部部分处的出口离开浮选池的排弃流。最终，来自浮选线的最终浮选池的底流可以作为浮选设备的尾矿流或最终残留物离开整个装置。

本文中的下游是指与浆料流动一致的方向(正向流，在图中用箭头表示)，并且本文中的上游是指与浆料流动相反或逆向的方向。

本文中的精矿是指包含有价值矿物的矿石颗粒的浆料的被浮选部分或部份。第一精矿可以包括包含一种有价值矿物的矿石颗粒，而第二精矿可以包括包含另一种有价值矿物的矿石颗粒。替代地，不同的定义第一、第二可以指包括相同的有价值矿物但具有两种截然不同的颗粒尺寸分布的两种矿石颗粒的精矿。

本文中的粗选浮选、浮选线的粗选部分和/或粗选池是指产生粗选精矿的浮选阶段。目的是在尽可能粗的颗粒尺寸下除去最大量的有价值矿物。粗浮浮选不需要完全解离，只需充分解离就可以从有价值矿物中释放出足够的脉石，从而获得较高的回收。粗选阶段的主要目的是尽可能多地回收有价值矿物，而对所生产精矿的质量的重视则较低。

在已知为清洁的处理中，粗选精矿通常在粗选清洁浮选线中进行进一步阶段的清洁浮选，以排弃更多也已经传输至泡沫的不希望矿物。清洁产品称为清洁精矿或最终精矿。

粗选浮选之后通常是施加至粗选尾矿的扫选浮选。扫选浮选、浮选线的扫选部分和/或扫选池是指其中目的是回收在最初的粗选阶段未被回收的任何有价值的矿物材料的浮选阶段。这可以通过改变浮选条件以使其比初始粗选更严格来实现，或者在本发明的一些实施例中通过将微气泡引入至浆料中来实现。可以将来自扫选池或阶段的精矿返回至粗选进料部以进行重新浮选，或引导至再研磨步骤并且然后引导至扫选清洁浮选线。

清洁浮选、粗选/扫选清洁线和/或清洁池是指其中清洁的目的是产生尽可能高的精矿品位的浮选阶段。

预处理和/或后处理和/或进一步的处理是指例如粉碎、研磨、分离、筛选、分级、分馏、调节或清洁(所有这些都是本领域技术人员已知的常规处理)这种清洁线的浮选阶段。

本文中的微气泡是指通过特定的微气泡产生器引入至浆料中的、落入1μm至1.2mm的尺寸范围内的浮选气泡。特别地，将微气泡引入至浮选池、槽或容器内的正常混合区域或高剪切力区域之外的浆料中。更具体地，根据微气泡产生器的布置方式，大多数微气泡落在特定的尺寸范围内。例如，对于由喷气式喷射器产生的微气泡，大多数微气泡落入0.5至1.2mm的尺寸范围内。例如，由文丘里喷射器产生的微气泡，大多数微气泡落入0.3至0.9mm的尺寸范围内。

相反，在泡沫浮选中使用的“常规”浮选气泡的尺寸范围约为0.8至2mm，并通过或经由机械搅拌器或通过/经由机械搅拌器外部的浮选气体入口引入至浆料中。此外，这些浮选气泡在它们停留在其中发生矿物矿石颗粒与浮选气泡之间的碰撞以及仅仅浮选气泡之间的碰撞的混合区域中的过程中可能趋于聚结成甚至更大的气泡。随着微气泡被引入到湍流混合区域之外的浮选池中，微气泡不太可能发生这种聚结，并且微气泡的尺寸在它们停留在浮选池中的整个过程中可能保持较小，由此影响微气泡捕获细矿石颗粒的能力。

因此，在本发明的上下文中，应当理解的是，微气泡不仅以其特定的尺寸或尺寸范围(其在某些情况下可以与通过/经由机械搅拌器(或在某些情况下通过/经由单独的浮选气体入口)引入浮选池的浮选气泡的尺寸范围重叠)为特征，而且也以微气泡被引入浮选池的方式和部位(即通过微气泡产生器)以使得微气泡在浮选池内的位于混合区域之外的高度位置或部位处引入浮选池中为特征。

在浮选线的一个实施例中，浮选池的溢流包括精矿，并且浮选池的底流布置成流入尾矿。

在浮选线的一个实施例中，来自前面的浮选池的底流布置成通过重力被引入至后面的浮选池中。

通过布置由重力驱动的浆料流，可以避免较细的矿物矿石颗粒从微气泡中脱离，并且增加了微气泡-矿石颗粒附聚物的停留时间。此外，由于不需要额外的泵送以向下游驱动浆料，因此可以实现节省能量消耗。

通过避免浮选装置中的能量密集型泵送，可以实现能量的显著节省，同时确保从质量差的矿石(即开始时包含甚至很少的有价值矿物)中有效地回收有价值的矿物材料。可以生产一部分具有高品位的精矿，但是同时又可以很好地整体回收所需的有价值矿物。只有微不足道含量的有价值矿物可能最终进入尾矿流中。

本发明旨在改善矿物回收过程，同时降低该过程的能量消耗。这可以通过利用该处理的固有浆料流、即通过使浆料流移入下游浮选池的再处理中来实现。通过如此地布置浮选处理，可以通过重力引导浆料的流动。在一些实施例中，浆料的流动还可以通过低强度泵送或通过二者(即，重力和低强度泵送)的适当组合来引导。例如，当扫选浮选池的底流布置成作为进料流回到粗选浮选池中时，可以通过低扬程(head)泵或重力搬运浆料流。

本文中的低扬程泵是指产生低压力以向下游驱动浆料流的任何类型的泵。通常，低扬程泵产生的最大扬程高达1.0米，即可以用来在浆料表面高度差小于30cm的情况下驱动两个相邻浮选池之间的浆料流。低扬程泵通常可以具有用于产生轴向流的叶轮。

在浮选线的一个实施例中，在浮选线的最后一个浮选池之前的浮选池中的至少一个包括微气泡产生器。

在浮选线的一个实施例中，在浮选线的最后一个浮选池之前的所有浮选池都包括微气泡产生器。

在浮选线的又一实施例中，浮选线的扫选部分的扫选浮选池中的至少一个包括微气泡产生器。

在浮选线的又一实施例中，浮选线的扫选部分的所有扫选浮选池都包括微气泡产生器。

通过将微气泡专门引入一个或多个扫选浮选池中，微气泡不会不必要地浪费在浮选处理的设计成回收较大尺寸矿物矿石颗粒的部分(即，浮选线的粗选部分)上。相反地，将微气泡引导至处理的其中微气泡将对较细矿物矿石颗粒的回收产生最大影响(否则这些较细矿物矿石颗粒最后可能进入脉石中并最终成为尾矿)的部分中。

在浮选线的一个实施例中，浮选线的最后一个浮选池包括微气泡产生器。

在浮选线的一个实施例中，浮选线包括至少三个浮选池、或3-10个浮选池、或4-7个浮选池。

在浮选线的一个实施例中，粗选部分包括至少两个粗选浮选池、或2-7个粗选浮选池、或2-5个粗选浮选池。

在浮选线的一个实施例中，扫选部分包括至少两个扫选浮选池、或2-7个扫选浮选池、或2-5个扫选浮选池。

拥有足够数量的浮选池允许产生高品位的精矿部分，同时确保在整个浮选线中对所需的有价值矿物的高回收，因而避免任何有价值的矿物最终进入尾矿流。尽可能多的包含有价值矿物的矿石颗粒可以被浮选，同时仍将实现该过程所需的泵送能量降至最低。

在浮选线的一个实施例中，浮选线的第一浮选池的体积至少为25m³，或体积至少为100m³。

在浮选线的一个实施例中，浮选线的第二浮选池的体积为至少25m³，或至少100m³。

利用具有相对较大的体积尺寸的浮选池增大了例如通过转子在浮选池中产生的气泡与包含有价值矿物的颗粒之间碰撞的可能性，从而提高了有价值矿物的回收率，以及浮选装置的整体效率。较大的浮选池具有较高的选择性，因为气泡与矿石颗粒之间的碰撞由于浆料停留在浮选池中的时间更长而更多。因此，大部分的包含有价值矿物的矿石颗粒可以被浮选。另外，浮起的矿石颗粒的回落可以更高，这意味着包含非常少量的有价值矿物的矿石颗粒落回到浮选池的底部。因此，来自较大浮选池的溢流和/或精矿的品味可能更高。另外，在较大的浮选池中，微气泡合并或聚结而形成微气泡附聚物的风险较低。此外，微气泡至浮选池的引入可以布置在浮选池中的其中机械搅拌器的混合作用较不剧烈且湍流较低的区域或位置，从而进一步使微气泡合并的上述风险最小化，而且也使所形成的微气泡-较细的矿物矿石颗粒附聚物的破碎最小化。

此外，具有机械搅拌和相对较大体积的浮选池能够处理更高的浆料进料速率和更宽的颗粒尺寸范围，从而提高浮选线的整体效率，以及减少对能量密集型研磨的需求，因为浆料不必具有特别均匀的颗粒尺寸分布来确保有价值材料的回收。

利用以上实施例的浮选线，可以生产或回收具有非常高品位的精矿的至少一部分。

在第一浮选池具有相对较大的体积的情况下，可以不需要大的后续浮选池，而是一个或多个第一初级池下游的浮选池可以更小并且因此更有效。在某些矿物的浮选过程中，可能很容易以高品位浮选包含有价值矿物的矿石颗粒的相当大部分。在那种情况下，可以在初级线的下游具有较小体积的浮选池，并且仍然获得高的回收率。

在浮选线的一个实施例中，浮选池的作为浮选池底部与流槽缘之间的距离测得的高度与在机械搅拌器的高度处测量的直径的比为1.5或更低。

通过以这样的高度直径比布置浮选池，能够确保浮选池内的浆料的均匀充分混合。浮选气泡-矿物矿石颗粒附聚物有效地转移至泡沫区域，因为它们在浮选池的竖直方向上的上升不太长，从而提高了有价值材料的回收。此外，微气泡至浮选池中的引入可以布置在浮选池内的其中机械搅拌器的混合作用较不剧烈且湍流较低的区域或位置，从而进一步使微气泡合并的上述风险最小化，而且也使所形成的微气泡-较细矿物矿石颗粒附聚物的破碎最小化。

在浮选线的一个实施例中，机械搅拌器包括转子和定子。

通过在机械搅拌器中布置定子，可以阻止由转子产生的射流在浮选池的径向方向上向更远转移。在机械搅拌器周围存在高的混合区域，确保产生相对较大的浮选气泡，该浮选气泡可以有效地将较大颗粒尺寸的矿物矿石颗粒捕集并提升到泡沫中并最终捕集并提升到精矿中，同时在更靠近浮选池的周边处，其中湍流相对较低且破坏力较小的区域确保引入浮选池的微气泡可以捕集具有较细颗粒尺寸的矿物矿石颗粒，并且如此形成的附聚物也保持其凝聚并能够上升至泡沫区域。

在浮选线的一个实施例中，定子包括用于将浮选气体引入浮选池中的系统。

通过经由定子引入浮选气体，浮选气泡的尺寸可以更大。这意味着甚至相对较大颗粒尺寸的矿物矿石颗粒也可以被浮选气泡捕集，从而提高了较粗矿石颗粒的回收。

在浮选线的一个实施例中，浮选气体被进料至布置有机械搅拌器的制备浮选池中，并且该制备浮选池包括微气泡产生器。

制备浮选池在本文中是指这样的浮选容器，其中在将浆料引入至其中发生实际的浮选过程的第二容器之前可以制备浆料以进行浮选，通常通过引入浮选气体并通过机械搅拌制备。制备浮选池可以例如是本公开中先前描述的双浮选池的第一容器。

在浮选线的一个实施例中，矿物矿石颗粒包含Cu或Zn或黄铁矿或金属硫化物。

在浮选线的一个实施例中，矿物矿石颗粒包含来自低品位矿石的Cu。

铜通常被认为是易于浮选的矿物，这意味着具有较大颗粒尺寸且包含铜的矿物矿石颗粒可以在浮选线的粗选部分中就已经被有效地回收。然而，一些有价值的材料可能被较细的矿石颗粒所包含，尽管所述较细的矿石颗粒包含有价值的材料，但它们最终进入第一粗选浮选池中的底流中。通过将微气泡引入到随后的浮选池或浮选阶段中，还可以有效地回收这些包含Cu的较细颗粒，从而提高浮选线的总效率。

在浮选线的一个实施例中，第一浮选池布置成处理D80为至少75μm的矿物矿石颗粒。

在浮选线的一个实施例中，第一浮选池布置成处理D80小于300μm的矿物矿石颗粒。

在浮选线的一个实施例中，最后一个浮选池布置成处理D80小于200μm的矿物矿石颗粒。

本文中的D80是指这样的最大颗粒直径，浆料体积中的矿石颗粒的80％低于该最大颗粒直径，即作为颗粒直径测量的颗粒尺寸的80％低于该最大颗粒直径。D80值越小，颗粒尺寸越细。微气泡在回收较细的矿物矿石颗粒方面特别有效，因为微气泡的尺寸(1μm至1mm)非常适合附着至较细的颗粒上。

在浮选线的一个实施例中，微气泡产生器被布置成经由出口从浮选池的底部接收浆料，并且经由在浮选池的竖直方向上布置在出口上方的至少一个返回入口将包含微气泡的浆料返回至浮选池中。

在浮选线的一个实施例中，微气泡产生器包括浆料再循环系统。

通过从浮选池的底部提取浆料，确保了沉降到浮选池底部中的较细矿物矿石颗粒可以在较细颗粒转移至尾矿之前被有效地重新引入至浮选槽中的其中发生主动浮选过程的部分。因此，提高了有价值矿物的回收率，因为可以将包含甚至最小量的有价值矿物的材料收集到精矿中。通过在使浆料返回至浮选池之前将微气泡引入至从浮选池底部接收的浆料中，可以促进微气泡在矿物矿石颗粒上的附着。通过在出口上方、更具体地在浮选池的底部部分处的机械搅拌器周围的混合区域上方的位置处使包含微气泡-矿物矿石颗粒附聚物的浆料返回至浮选池中，可以确保附聚物的稳定性和保留性，因为与混合区域相比该位置更不湍动并且具有较小的破坏力。而且，附聚物上升到泡沫区域的长度更短，这可以进一步提高回收，因为微气泡-矿石颗粒附聚物最终进入溢流和精矿的可能性增加，并且回落到浮选池的底部部分的风险降低。

在典型的机械浮选池中、即带有机械搅拌器的浮选池中，使用机械搅拌器、更具体地转子-定子组件在浮选池的底部部分产生湍流，以防止砂磨并促进对具有相对较高固体含量的浆料(即，矿物矿石颗粒占浆料重量的百分比高)的浆料的处理。然而，考虑到将微气泡引入浆料中以改善较细颗粒的回收，机械搅拌是有害的。如前所述，在混合区域中，混合区域中的湍流不仅防止微气泡附着至较细的颗粒上，而且还破坏和破碎了所形成的微气泡-矿物矿石颗粒附聚物。为了克服要不然对于有效浮选必需的机械搅动的负面影响，在根据本发明的浮选线中，通过包括浆料再循环系统的微气泡产生器将微气泡引入至浆料中，所述浆料再循环系统布置成在从浮选池取出的、更具体地从浮选池的底部部分取出的浆料中产生微气泡，并且将包含微气泡-矿石颗粒附聚物的浆料重新引入至浮选池中的其中可以使机械搅拌的有害影响最小化的位置处，因而提高了有价值材料在浮选线内的回收。

在浮选线的一个实施例中，浆料再循环系统包括：

再循环泵，其布置成经由出口从浮选池中取入浆料；

分配单元，其布置成在再循环系统内均匀地分配浆料；

喷射器组件，其布置成产生微气泡并致使微气泡附着至浆料中的矿物矿石颗粒上，并且还布置成将浆料经由返回入口引入浮选池中；和

压缩机或鼓风机，其布置成将压缩的空气/气体进给至喷射器组件。

如上所述，浆料被从浮选池的底部区域再循环，被泵送至分配箱中以在各喷射器之间均匀地分配浆料，在一个实施例中所述喷射器围绕浮选池的周边均匀且径向地定位。然后迫使浆料通过喷射器，其中经由压缩机将空气或其他气体添加至浆料中。迫使混合物通过产生微气泡的微小孔，同时迫使微气泡附着至再循环的浆料中的矿物矿石颗粒上。然后将微气泡-矿石颗粒附聚物重新引回至浮选池中以便上升至泡沫区域，因此也将较细的矿石颗粒转移至溢流和精矿。

在浮选线的又一实施例中，喷射器组件围绕浮选池的周边径向地布置。

通过围绕浮选池的周边均匀且径向地布置喷射器组件，在整个浮选池中均匀地实现了包含微气泡-矿物矿石颗粒附聚物的浆料的重新引入，这进一步提高了浮选效率。

在浮选线的一个实施例中，微气泡产生器包括直接喷射器系统。

在浮选线的又一实施例中，直接喷射器系统包括喷射器组件，该喷射器组件围绕浮选池的周边径向地布置，并且还布置成将微气泡直接引入浮选池内的浆料中。

在浮选线的又一实施例中，喷射器组件包括喷气式喷射器、或空化喷射器或文丘里喷射器。

可以围绕浮选池的周边使用喷气式喷射器，以直接引入尺寸范围为0.5至1.2mm的微气泡。特别是如果微气泡被引入湍流区域(混合区域)之处或其附近，则微气泡与混合区域中的较细颗粒碰撞的可能性更高，从而改善了这些颗粒向泡沫区域的转移。可以通过围绕浮选池的周边布置空化喷射器来利用空化喷射器或文丘里喷射器将水和空气或其他浮选气体引入浮选池，以引入尺寸范围为0.3至0.9mm的微气泡。在这些实施例中，浆料不进行再循环，而是分别将空气/气体或空气/气体和水引入喷射器中，以产生直接注入至浮选池中的尺寸范围为0.3至1.2mm的微气泡。微气泡附着至较细的矿物矿石颗粒上，并提高了有价值矿物的总体回收。

根据本发明的浮选装置的用途的一个实施例特别地旨在用于从低品位矿石中回收包含有价值矿物的矿物矿石颗粒。

根据本发明的浮选装置的用途的一个实施例旨在从低品位矿石中回收包含Cu的矿物矿石颗粒。

在浮选设备的一个实施例中，浮选设备包括至少两个或至少三个根据本发明的浮选线。

在浮选设备的一个实施例中，浮选线布置成从硫化物中回收包含Cu、和/或Zn、和/或黄铁矿、和/或金属的矿物矿石颗粒。

在浮选设备的一个实施例中，浮选装置布置成从低品位矿石中回收包含Cu的矿物矿石颗粒。

例如，在从由矿物矿石的贫矿床获得的低品位矿石中回收铜时，铜的含量按重量计可低至进料(即，进入浮选线或设备的浆料进料)的0.1％。因为铜是所谓的能够容易地浮选的矿物，所以根据本发明的浮选装置对于回收铜可以是非常有用的。在解离包含铜的矿石颗粒时，可以从第一(粗选)浮选池获得相对较高的品位。

通过使用根据本发明的浮选线和设备，可以有效地提高如此少量的有价值矿物(例如铜)的回收，甚至可以划算地利用贫矿床。随着已知的富矿床被越来越多地使用，还需要处理以前可能由于缺乏合适的技术和工艺来回收矿石中的非常少量的有价值材料而没有开采的较不利矿床。

在根据本发明的浮选方法的一个实施例中，在最后一个浮选步骤之前的至少一个浮选步骤中产生微气泡。

在根据本发明的浮选方法的一个实施例中，在最后一个浮选步骤之前的所有浮选步骤中产生微气泡。

在根据本发明的浮选方法的另一实施例中，在扫选浮选阶段的至少一个扫选浮选步骤中产生微气泡。

在根据本发明的浮选方法的另一实施例中，在扫选浮选阶段的所有扫选浮选步骤中产生微气泡。

在根据本发明的浮选方法的一个实施例中，在最后一个浮选步骤中产生微气泡。

在根据本发明的浮选方法的一个实施例中，通过将来自浮选步骤的浆料引入微气泡产生器中、并且使包含微气泡的浆料返回至浮选步骤来产生微气泡。

在根据本发明的浮选方法的一个实施例中，通过使浆料再循环来产生微气泡。

附图说明

包括在内以提供对本公开的进一步理解并且构成本说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且与说明书一起帮助解释本公开的原理。在附图中：

图1示出了本发明的一个实施例的细节。

图2是根据本发明的浮选线的简化示意图。

图3a和3b是本发明实施例的流程图。

图4是根据本发明实施例的浮选设备的一个实施例的流程图。

具体实施方式

现在将详细参考本公开的实施例，其示例在附图中示出。

下面的描述如此详细地公开了一些实施例，使得本领域技术人员能够利用基于本公开的布置、设备和方法。并非实施例的所有步骤都被详细地讨论，因为基于本公开，许多步骤对于本领域技术人员而言将是显而易见的。

为简单起见，在重复组件的情况下，在以下示例性实施例中将保留物件附图标记。

所附的图2和图3a、3b示出了浮选线10，并且在图1中，稍微详细地示出了浮选池110。附图未按比例绘制，并且为清楚起见省略了浮选池110和浮选线10的许多组件。浆料的向前流动方向在图中用箭头表示。

尽管在下面的示例中主要通过参考泡沫浮选来公开浮选，但是应当注意，无论浮选的具体类型如何，都可以实施根据本发明的原理，即，浮选技术可以是任何本身已知的浮选技术，例如泡沫浮选、溶解气体浮选或诱导气体浮选。

浮选线10的基本操作原理在图2和3a、3b中示出。除非另有说明，否则以下描述将主要参考这些图来阅读。

浮选线10包括具有至少一个粗选浮选池111a的粗选部分11。溢流51布置成从粗选池111a、111b直接流入作为粗选清洁浮选线的清洁浮选线。浮选线10还包括具有至少两个扫选浮选池112a、112b的扫选部分12。扫选浮选池112a、112b的溢流布置成流回到粗选浮选池111a、111b(参见图3b)或者流到再研磨步骤91并且然后再流到作为扫选清洁浮选线的清洁浮选线(参见图3a)。来自浮选池的底流40布置成作为进料引入至相邻的浮选池中，即随后的浮选池布置成接收来自前面的浮选池的底流40。浮选池111a-b、112a-b串联连接并且布置成流体连通500。

浮选线10的第一浮选池111a接收悬浮液流，即包含矿石颗粒、水以及在某些情况下包含浮选化学品(例如，捕集剂化学品和用于将浆料分离成底流40和溢流50a的非捕集剂浮选试剂)的浆料流入物11。一个典型的浮选池示出于图1中。浮选池包括呈机械搅拌器70形式的混合器，例如如图1所示的转子72-定子71组件，或用于促进浮选气泡与矿石颗粒之间的碰撞的任何其他合适的混合器。在一个实施例中，定子71包括用于将浮选气体引入浮选池110、111a-b、112a-b的系统或组件。

在一个实施例中，可以将浮选气体进料或引入至其中浆料被分离成溢流和底流的浮选池中。在一个实施例中，可以将浮选气体进料至浮选池的布置有混合器的部分中，即被进料至其中矿石颗粒被浮选并因而分离成溢流和底流的浮选池之前的制备浮选池中。在该实施例中，制备浮选池包括微气泡产生器60。

浮选线的至少75％的浮选池111a-b、112a-b包括机械搅拌器70。

在利用浮选化学品的浮选过程中，发生泡沫浮选的过程如下：捕集剂化学品分子通过吸附过程而附着至具有有价值矿物的矿石颗粒上的表面区域。有价值矿物充当吸附剂，而捕收剂化学品充当被吸附物。捕收剂化学品分子在矿石颗粒的表面上的有价值矿物区域上形成膜。捕收剂化学品分子具有非极性部分和极性部分。捕集剂分子的极性部分吸附至具有有价值矿物的矿石颗粒的表面区域上。非极性部分是疏水的，因此被水排斥。排斥导致捕集剂分子的疏水尾部附着至浮选气泡上。浮选气体的一个示例是泵送至浮选池的大气空气。矿石颗粒上的足够大的有价值矿物表面区域上的足够量的被吸附捕收剂分子可以致使矿石颗粒附着至浮选气泡上。还可以想到的是，可以在没有浮选化学品的情况下执行浮选过程。在下文中，考虑常规浮选公开各示例。

矿石颗粒附着或黏附至气泡上，以形成气泡-矿石颗粒附聚物。这些附聚物通过气泡的浮力以及随着浆料的连续向上流动(其可以通过机械搅拌和将浆料进料至池110a-d中这两者而引起)而上升至浮选池110、111a-b、112a-b的位于浮选池110的最上部分或顶部部分130的表面。

气泡在浮选池110的顶部部分130处形成泡沫层或泡沫区域。使聚集到浮选池110、111a-b、112a-b中的浆料的表面并包含气泡-矿石颗粒附聚物的泡沫从浮选池中流出，流过流槽缘21并流入流槽20中。

包含有价值矿物的矿石颗粒从浮选池110a-d的顶部部分130处的浆料的表面溢出浮选池的流槽缘21，以被收集到流槽20中。

溢出流槽缘21的包含有价值矿物的矿石颗粒被称为初次溢流50a-d。流槽缘21在本文中是指浮选池110a-d在池的上部部分112处的外周边缘，具有有价值材料颗粒的泡沫溢流流过所述外周边缘而流至流槽20中。

来自浮选线10的溢流51、52被作为精矿81回收。包含有价值矿物的矿石颗粒的精矿81呈可以被引导至进一步处理的流体的形式。在一个实施例中(参见图3a)，来自浮选线10的扫选部分12的部分或全部溢流52可以直接被引导至再研磨步骤91，随后是包括清洁浮选线(即，包括多个清洁浮选池(图中未显示)的清洁回路)的后续浮选步骤。在一个实施例中(参见图3b)，来自扫选部分12的部分或全部溢流52可以被引回至粗选浮选池111a、111b，以在浮选线10中再次被处理。来自一个或多个扫选浮选池112a-b的溢流可以被引回至粗选浮选池111a、111b，同时来自其他扫选浮选池112a-b的溢流52可以被直接引导至再研磨步骤91(该实施例在图中未示出)。对于本领域技术人员显而易见的是，根据浮选线10的具体构造和用途，以上述方式布置来自扫选部分12的溢流52的任何组合都是可以想到的，即使在图3a和3b中仅示出了两个具体的实施例。

脉石或包含未上升到浆料表面的矿石颗粒的浆料部分被作为底流40从靠近浮选池底部120定位的区域引出粗选浮选池111a。底流40被引入至从前面的粗选浮选池111a接收底流40作为进料的随后粗选浮选池111b(或随后扫选浮选池112a，参见图2)。与第一初级浮选池110a中类似地，以本领域技术人员公知的方式在随后的初级浮选池110b中处理浆料。

浮选线10可以包括至少三个浮选池111a-b、112a-b。替代地，浮选线10可以包括3-10个浮选池111a-b、112a-b。替代地，浮选线10可以包括4-7个浮选池111a-b、112a-b。粗选部分11可以包括至少两个粗选浮选池111a-b。替代地，粗选部分11可以包括2-7个粗选浮选池111a-b。替代地，粗选部分11可以包括2-5个粗选浮选池111a-b。附加地或替代地，扫选部分12可以包括至少两个扫选浮选池112a-b，或2-7个扫选浮选池112a-b，或2-5个扫选浮选池112a-b。

浮选池111a-b、112a-b串联连接并布置成流体连通500。流体连接可以通过导管(管道或管子，如图所示)实现，使得相邻的浮选池彼此间隔一定距离地布置。替代地，所述至少两个浮选池111a-b、112a-b可以布置成直接池连接，从而在两个浮选池之间不需要单独的导管(在图中未示出)。在本发明的其中浮选线10包括超过两个浮选池的实施例中，浮选线10的所有相邻或后续的浮选池可以布置成流体连接500，其中导管布置在浮选池之间，用于将底流40从一个浮选池引导至下一个浮选池。

替代地，所有浮选池可以布置成与相邻的浮选池直接池连接。替代地，一些相邻的浮选池可以布置成与相邻的浮选池直接池连接，而其他相邻的浮选池可以具有用于实现流体连接500的导管。浮选线10的布置和设计可以取决于浮选线10的整个处理要求和物理定位。

从浮选线10的最后一个浮选池112b将底流40或排弃物作为尾矿83引出浮选线10。

浮选线10的第一浮选池111a的体积至少为25m³。替代地，第一初级浮选池100a的体积可以至少为100m³。

第一浮选池111a下游的第二浮选池111b或后续浮选池111b、112a-b中的任何一个的体积至少为25m³。替代地，第一浮选池111a下游的第二浮选池111b或后续浮选池111b、112a-b中的任何一个的体积可以至少为100m³。

浮选池111a-b、112a-b构造成具有一定的尺寸。更具体地，浮选池具有作为池底部120与流槽缘21之间的距离测得的高度h(参见图1)；和在机械搅拌器70的高度处测量的直径D。通常，浮选池的横截面可以是圆形的。在那种情况下，直径D是不言自明的。然而，浮选的横截面也可以是例如矩形、正方形、三角形、六边形、五边形或其他多边形的横截面，浮选池横截面的形式由浮选池的一个或多个侧壁限定。在那种情况下，直径D应当理解为浮选池的在机械搅拌器70的高度处从侧壁到侧壁测量的最大宽度。在一个实施例中，浮选池的高度h与直径D的比为1.5或更低。在其他实施例中，h/D比可以为0.5；或0.75；或1.0；或1.3。

浆料流(底流40和溢流51、52这两者)都可以布置成由重力驱动。即，处于流体连接的至少两个浮选池之间的任何浮选池之间的任何流动都可以由重力驱动。例如，第一粗选浮选池111a与另一粗选浮选池111b或扫选浮选池112a之间的浆料的底流40流动可以由重力驱动。

为了促进浆料流的通过重力的运动，至少一些浮选池111a-b、112a-b可以相对于建立浮选装置的地面以阶梯状的方式布置(参见图2)。替代地或附加地，浮选池110a-c的流槽缘21可以布置在不同的高度处。在任何相邻的浮选池之间实现的台阶致使两个相邻的浮选池的泡沫层高度或流槽缘21中的泡沫层高度的不同。浆料的重力流通过具有不同浆料表面高度的任何两个浮选池之间的水力梯度而实现，该水力梯度通过浮选池底部111之间的台阶而实现。

在图1中，示出了浮选池110的一些构造细节。除上述特征之外，浮选池110可以包括用于将微气泡引入至浆料中的微气泡产生器60。更具体地，在浮选线10中，包括机械搅拌器70的浮选池中的至少一个包括微气泡产生器60。在一个实施例中，在流动方向上位于浮选线10的最后一个浮选池112b之前的浮选池111a-b、112a中的至少一个包括微气泡产生器60。在一个实施例中，替代地或附加地，浮选线10的最后一个浮选池112b之前的所有浮选池111a-b、112a包括微气泡产生器60(参见图3a、3b)。在一个实施例中，替代地或附加地，浮选线10的最后一个浮选池112b包括微气泡产生器(参见图2)。

在一个实施例中，浮选线10的扫选部分12的扫选浮选池112a、112b中的至少一个包括微气泡产生器60。在一个实施例中，替代地或附加地，所有的扫选浮选池112a-b均包括微气泡产生器60。

在一个实施例中，微气泡产生器60布置成经由位于浮选池的底部120附近的出口610从浮选池的底部或底部部分120接收浆料。微气泡产生器还布置成通过布置在出口610上方的至少一个返回入口620使包含微气泡的浆料返回至浮选池中。“在...上方”是指在浮选池110的竖直方向上更高的位置，优选地(尽管不是必须的)在机械搅拌器紧邻附近和/或在机械搅拌器的高度(其由图1中的线D表示)处的混合区域之外的位置。

微气泡产生器60可以包括浆料再循环系统600。在一个实施例中，浆料再循环系统600包括再循环泵61，其布置成经由出口610从浮选池110、111a-b、112a-b取入浆料；分配单元，例如分配箱(图中未示出)，其布置成在再循环系统600内均匀地分配浆料；喷射器组件62，其布置成产生微气泡并致使微气泡附着至浆料中的矿物矿石颗粒上，并且还布置成经由返回入口620将浆料引回至浮选池中。浆料再循环系统600还包括布置成将压缩空气或气体进给至喷射器组件62中的压缩机或鼓风机(图中未示出)。在一个实施例中，喷射器组件围绕浮选槽的周边径向地布置。例如，喷射器组件可以包括围绕浮选槽的周边均匀地间隔开的多个径向地布置的喷射器。

在一个实施例中，可以通过包括直接喷射器系统的微气泡产生器60将微气泡引入至浮选池110、111a-b、112a-b中。在直接喷射器系统中，浆料不被再循环，而是经由喷射器组件62将空气/气体或者空气/气体和水直接引入至浮选池中。在一个实施例中，直接喷射器系统包括喷射器组件62，其围绕浮选池的周边径向且均匀地布置，并且布置成将微气泡直接引入至浮选池内的浆料中。

在所有上述实施例中，喷射器组件可以包括各种喷射器，用于通过将空气注入至再循环的浆料中或直接注入至浆料中来产生适当的微气泡尺寸分布。例如，可以利用基于空气或者空气和水的超声波注入的喷气式喷射器(例如SonicSparger^TM Jet)。喷射器的另一示例是空化或文丘里喷射器(例如SonicSparger^TM Vent)，其操作基于在产生相对较小尺寸(0.3-0.9mm)的大量微气泡方面非常有效的文丘里原理。在空化喷射器中，来自浮选池的再循环浆料被迫通过喷射器，以通过空化产生气泡。另外，可以注入空气以确保良好的微气泡产生。

根据本发明的浮选线10旨在处理包含铜(Cu)、锌(Zn)、黄铁矿或金属硫化物的矿物矿石颗粒。浮选线10特别地旨在处理来自低品位矿石的包含铜的矿物矿石颗粒。

第一浮选池、即第一粗选浮选池111a布置成处理D80为至少75μm的矿物矿石颗粒。替代地或附加地，第一浮选池、即第一粗选浮选池111a布置成处理D80小于300μm的矿物矿石颗粒。替代地或附加地，最后一个浮选池、即最后一个扫选浮选池112b布置成处理D80小于200μm的矿物矿石颗粒。

本文所述的浮选线10特别地适用于但不限于用于回收包含有价值矿物的矿石，其中矿物矿石颗粒包含Cu、Zn、黄铁矿或例如硫化金的金属硫化物。浮选线10适合用于回收包含有价值矿物的矿物矿石颗粒，特别是从低品位矿石中回收。浮选线10特别适用于从低品位矿石中回收包含铜的矿物矿石颗粒。

根据本发明的另一方面，浮选设备9(参见图4)可以包括布置成回收Cu的浮选线10。替代地或附加地，浮选设备9可以包括布置成回收Zn的浮选线10。替代地或附加地，浮选设备9可以包括布置成回收黄铁矿的浮选线10。替代地或附加地，浮选设备9可以包括布置成从硫化物中回收金属的浮选线10。根据本发明的另一实施例，浮选设备9可以包括布置成从低品位矿石中回收包含Cu的矿物矿石颗粒的浮选线10。

在一个实施例中，浮选设备9可以包括至少两个或至少三个根据本发明的浮选装置1。

根据本发明的一个实施例，浮选设备9可以包括至少一个用于回收第一精矿81的第一浮选线10a、以及至少一个用于回收第二精矿82的第二浮选线10b。在一个实施例中，用于回收第一精矿81的所述至少一个第一浮选线10a的浮选池111a-b、112a-b和用于回收第二精矿82的所述至少一个第二浮选线10b的浮选池111a-b、112a-b串联地布置。以此方式，来自第一浮选线10a的最后一个浮选池112a的底流40’被布置成作为进料1引导至第二浮选线10b。

浮选设备9可以进一步包括用于进一步处理悬浮在浆料中的矿物矿石颗粒的装置，使得第二精矿82不同于第一精矿81。在一个实施例中，用于进一步处理矿物矿石颗粒的装置可以是布置在第一浮选线10a与第二浮选线10b之间的研磨步骤90。在一个实施例中，用于进一步处理矿物矿石颗粒的装置可以是布置在第一浮选线10a与第二浮选线10b之间的用于添加浮选化学品的装置92。

根据本发明的另一方面，提出了一种用于处理悬浮在浆料中的矿物矿石颗粒的浮选方法。在该方法中，浆料经受具有至少一个粗选浮选步骤111a的粗选浮选阶段11，其中借助浮选气体将浆料分离为底流40和溢流51。来自粗选浮选步骤111a、111b的溢流51被引导成直接流入清洁浮选阶段；来自粗选浮选阶段的底流40被引导至具有至少两个扫选浮选步骤112a、112b的扫选浮选阶段12，其中借助浮选气体将浆料分离成底流40和溢流52；来自扫选浮选步骤112a、112b的溢流52被引导成流回至粗选浮选阶段11的粗选浮选步骤111a、111b，或流至再研磨步骤91并且然后进入清洁浮选阶段。在至少75％的串联且具有流体连通500的浮选步骤中机械地搅拌浆料。来自前面的浮选步骤的底流40被引导至随后的浮选步骤。溢流51、52包括精矿81，溢流40、40’包括尾矿83。在该方法中，在其中机械地搅拌浆料的浮选步骤的至少一个中，在浆料中产生微气泡。

在一个实施例中，在最后的浮选步骤112b之前，在至少一个浮选步骤111a-b、112a中产生微气泡。替代地或附加地，可以在最后的浮选步骤112b之前的所有浮选步骤111a-b、112a中产生微气泡。

在一个实施例中，在扫选浮选阶段12的至少一个扫选浮选步骤112a中产生微气泡。替代地或附加地，可以在扫选浮选阶段12的所有扫选浮选步骤112a-b中产生微气泡。替代地或附加地，可以在最后的浮选步骤112b中产生微气泡。

在一个实施例中，可以通过将来自浮选步骤的浆料引入微气泡产生器60中、然后使包含微气泡的浆料返回至浮选步骤中来产生微气泡。

在一个实施例中，通过使浆料再循环来产生微气泡。

上文描述的实施例可以彼此以任何组合使用。若干实施例可以组合在一起以形成进一步的实施例。与本公开相关的布置、方法、设备或用途可以包括上文描述的实施例中的至少一个。对于本领域技术人员显而易见的是，随着技术的进步，可以以各种方式来实现本发明的基本思想。因此，本发明及其实施例不限于上述示例；相反，它们可以在权利要求的范围内变化。

Claims

1.一种用于处理悬浮在浆料中的矿物矿石颗粒的浮选线，其包括：粗选部分，其具有用于借助浮选气体将浆料分离成底流和溢流的至少一个粗选浮选池，来自粗选浮选池的溢流布置成直接流入清洁浮选线；和扫选部分，其具有用于借助浮选气体将浆料分离成底流和溢流的至少两个扫选浮选池，其中

-来自扫选浮选池的溢流布置成流回到浮选线的粗选部分的粗选浮选池中，或者流至再研磨步骤并且然后流至清洁浮选线；

-来自浮选线的最后一个扫选浮选池的底流布置成作为尾矿从浮选线去除；

-浮选线中的至少75％的浮选池包括机械搅拌器，机械搅拌器包括用于将浮选气体引入浮选池的系统；

-浮选线的浮选池串联连接并流体连通地布置；和

-后续的浮选池布置成接收来自前面的浮选池的底流，

其特征在于，包括机械搅拌器的浮选池中的至少一个包括用于将微气泡引入浆料中的微气泡产生器。

2.根据权利要求1所述的浮选线，其中，浮选池的溢流包括精矿，并且浮选池的底流布置成流入尾矿。

3.根据权利要求1或2所述的浮选线，其中，来自前面的浮选池的底流布置成通过重力引入至随后的浮选池中。

4.根据前述权利要求中任一项所述的浮选线，其中，浮选线的位于最后一个浮选池之前的浮选池中的至少一个包括微气泡产生器。

5.根据前述权利要求中任一项所述的浮选线，其中，浮选线的位于最后一个浮选池之前的所有浮选池包括微气泡产生器。

6.根据权利要求1至3所述的浮选线，其中，浮选线的扫选部分的扫选浮选池中的至少一个包括微气泡产生器。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的浮选线，其中，浮选线的扫选部分的所有扫选浮选池均包括微气泡产生器。

8.根据前述权利要求中任一项所述的浮选线，其中，浮选线的最后一个浮选池包括微气泡产生器。

9.根据前述权利要求中任一项所述的浮选线，其中，浮选线包括至少三个浮选池，或3-10个浮选池，或4-7个浮选池。

10.根据前述权利要求中任一项所述的浮选线，其中，粗选部分包括至少两个粗选浮选池，或2-7个粗选浮选池，或2-5个粗选浮选池。

11.根据前述权利要求中任一项所述的浮选线，其中，扫选部分包括至少两个扫选浮选池，或2-7个扫选浮选池，或2-5个扫选浮选池。

12.根据前述权利要求中任一项所述的浮选线，其中，浮选线的第一浮选池的体积至少为25m³，或者体积至少为100m³。

13.根据前述权利要求中任一项所述的浮选线，其中，浮选线的第二浮选池的体积为至少25m³，或至少100m³。

14.根据前述权利要求中任一项所述的浮选线，其中，浮选池的作为浮选池底部与流槽缘之间的距离测得的高度与在机械搅拌器的高度处测量的直径的比为1.5或更低。

15.根据前述权利要求中任一项所述的浮选线，其中，机械搅拌器包括转子和定子。

16.根据权利要求15所述的浮选线，其中，定子包括用于将浮选气体引入浮选池的系统。

17.根据前述权利要求中任一项所述的浮选装置，其中，浮选气体被进料至其中布置有机械搅拌器的制备浮选池中，并且制备浮选池包括微气泡产生器。

18.根据前述权利要求中任一项所述的浮选线，其中，矿物矿石颗粒包括Cu、或Zn、或黄铁矿、或金属硫化物。

19.根据前述权利要求中任一项所述的浮选线，其中，矿物矿石颗粒包括来自低品位矿石的Cu。

20.根据前述权利要求中任一项所述的浮选线，其中，第一浮选池布置成处理D80为至少75μm的矿物矿石颗粒。

21.根据前述权利要求中任一项所述的浮选线，其中，第一浮选池布置成处理D80小于300μm的矿物矿石颗粒。

22.根据权利要求21所述的浮选线，其中，最后一个浮选池布置成处理D80小于200μm的矿物矿石颗粒。

23.根据前述权利要求中任一项所述的浮选线，其中，微气泡产生器布置成经由出口从浮选池的底部接收浆料，并且经由至少一个返回入口将包含微气泡的浆料返回至浮选池中，所述返回入口在浮选池的竖直方向上布置在出口上方。

24.根据前述权利要求中的任一项所述的浮选线，其中，微气泡产生器包括浆料再循环系统。

25.根据权利要求24所述的浮选线，其中，浆料再循环系统包括

-再循环泵，其布置成经由出口从浮选池取入浆料；

-分配单元，其布置成在再循环系统内均匀地分配浆料；

-喷射器组件，其布置成产生微气泡并致使微气泡附着至浆料中的矿物矿石颗粒上，并且还布置成经由返回入口将浆料引回至浮选池中；和

-压缩机或鼓风机，其布置成将压缩的空气/气体进给至喷射器组件。

26.根据权利要求25所述的浮选线，其中，喷射器组件围绕浮选池的周边径向地布置。

27.根据权利要求1至25中任一项所述的浮选线，其中，微气泡产生器包括直接喷射器系统。

28.根据权利要求27所述的浮选线，其中，直接喷射器系统包括围绕浮选池的周边径向地布置、并且还布置成将微气泡直接引入至浮选池内的浆料中的喷射器组件。

29.根据权利要求28所述的浮选线，其中，喷射器组件包括喷气式喷射器、或空化喷射器或文丘里喷射器。

30.根据权利要求1-29中任一项所述的浮选线的用途，用于回收包含有价值矿物的矿物矿石颗粒。

31.根据权利要求30所述的浮选线的用途，用于在从低品位矿石中回收包含有价值矿物的矿物矿石颗粒。

32.根据权利要求31所述的浮选线的用途，用于从低品位矿石中回收包含Cu的矿物矿石颗粒。

33.一种浮选设备，其包括根据权利要求1-29中任一项所述的浮选线。

34.根据权利要求33所述的浮选设备，其中，浮选设备包括至少两个或至少三个根据权利要求1-29中任一项所述的浮选线。

35.根据权利要求33或34所述的浮选设备，其中，浮选线布置成从硫化物中回收包含Cu、和/或Zn、和/或黄铁矿、和/或金属的矿物矿石颗粒。

36.根据权利要求33-35中任一项所述的浮选设备，其中，浮选装置布置成从低品位矿石中回收包含Cu的矿物矿石颗粒。

37.一种用于处理悬浮在浆料中的矿物颗粒的方法，其中

-浆料经受具有其中借助浮选气体将浆料分离成底流和溢流的至少一个粗选浮选步骤的粗选浮选阶段；

-来自粗选浮选步骤的溢流被引导成直接流入清洁浮选阶段；

-来自粗选浮选阶段的底流被引导至具有其中借助浮选气体将浆料分离成底流和溢流的至少两个扫选浮选步骤的扫选浮选阶段；

-来自扫选浮选步骤的溢流被引导成流回至浮选线的粗选浮选阶段的粗选浮选步骤、或者流至再磨浆步骤并且然后流至清洁浮选步骤；

-在至少75％的浮选步骤中机械地搅拌浆料；

-各浮选步骤是串联的并且流体连通；

-来自前面的浮选步骤的底流被引导至随后的浮选步骤中；和

-溢流包括精矿，底流包括尾矿，

其特征在于

-在其中浆料被机械地搅拌的浮选步骤的至少一个中，在浆料中产生微气泡。

38.根据权利要求37所述的方法，其中，在最后一个浮选步骤之前的至少一个浮选步骤中产生微气泡。

39.根据权利要求37或38所述的方法，其中，在最后一个浮选步骤之前的所有浮选步骤中产生微气泡。

40.根据权利要求37所述的方法，其中，在扫选浮选阶段的至少一个扫选浮选步骤中产生微气泡。

41.根据权利要求37所述的方法，其中，在扫选浮选阶段的所有扫选浮选步骤中产生微气泡。

42.根据权利要求37-41中任一项所述的方法，其中，在最后一个浮选步骤中产生微气泡。

43.根据权利要求37-42中任一项所述的方法，其中，通过将来自浮选步骤的浆料引入微气泡产生器中，并且使包含微气泡的浆料返回至浮选步骤中来产生微气泡。

44.根据权利要求37-43中任一项所述的方法，其中，微气泡通过使浆料再循环而产生。