CN112090594A - 纳米气泡浮选机 - Google Patents

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彭铁锋
郑明宇
邵伟
高佳齐
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Southwest University of Science and Technology
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00—Flotation
    • B03D1/14—Flotation machines
    • B03D1/16—Flotation machines with impellers; Subaeration machines

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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种纳米气泡浮选机，包括圆柱管形的浮选体，浮选体的下端设置有尾矿排出口，浮选体的上端外部设置有环形的精矿收集槽，所述纳米气泡浮选机还包括均匀布置在浮选体四周的纳米气泡捕获器和微泡发生器，所述纳米气泡捕获器包括竖直布置的圆柱形混合腔体、向圆柱形混合腔体底部送入纳米气泡的纳米气泡发生器和对圆柱形混合腔体内进行搅拌的搅拌器，所述圆柱形混合腔体的下端设置有矿浆进入口，圆柱形腔体的上端设置有与浮选体的中部连接的矿浆排出口；微泡发生器的气泡出口设置在浮选体的下端内。本发明纳米气泡浮选机能解决纳米气泡上升速度慢，浮选效率低的技术问题。

Description

纳米气泡浮选机
技术领域
本发明涉及矿物浮选技术领域，特别涉及一种采用纳米气泡进行浮选的设备。
背景技术
泡沫浮选方法常常用来分选细小颗粒矿物，相对于摇床选矿法、高梯度磁选和石油聚集，气泡浮选具有更好的效率和更低的成本。浮选方法主要的原理是基于矿物和矿渣表面化学性质的不同，利用矿物颗粒表面的天然疏水性和矿渣的亲水性将矿物和杂质进行分选。
随着人类对地球上矿物资源的不断开发和消耗，富矿和易处理的矿石资源日趋减少，而金属材料的需求量却日益增加，所以不得不开采和分选贫、细、杂矿石。这类矿石必须要磨的很细才能使得有用矿物充分的单体解离，在某些情况下，达到单体解离意味着需要将物料磨细到小于10μm的粒度。然而，随着矿石粒度的减小，矿物颗粒的浮选行为会发生根本变化，常规浮选工艺只能处理那些可浮、易浮，对浮选药剂和浮选技术及浮选设备等没有特殊要求的矿物，却很难满足充分回收这些有用的微细粒级矿物的要求。
为了解决微细粒级矿物的特殊的浮选回收问题，国内外选矿工作者进行了大量研究，目前改善微细粒矿物浮选主要有两种思路：第一，使微细粒矿物选择性聚团，增大待选矿物粒度；第二，通过技术手段减小气泡尺寸，增加气泡与微细粒矿物的碰撞效率。其中对于第二种思路，人们想到了采用纳米气泡浮来进行微细粒级矿物浮选，纳米气泡的比表面积大、表面能高，选择性比一般气泡更高。
但是采用纳米气泡浮选，由于纳米气泡尺寸小在矿浆中的上升速度慢，存在浮选效率低的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种纳米气泡浮选机，以解决采用纳米气泡浮选微细矿物，米气泡尺寸小在矿浆中的上升速度慢，导致浮选效率低的技术问题。
本发明纳米气泡浮选机，包括圆柱管形的浮选体，浮选体的下端设置有尾矿排出口，浮选体的上端外部设置有环形的精矿收集槽；
所述纳米气泡浮选机还包括均匀布置在浮选体四周的纳米气泡捕获器，所述纳米气泡捕获器包括竖直布置的圆柱形混合腔体、向圆柱形混合腔体底部送入纳米气泡的纳米气泡发生器和对圆柱形混合腔体内进行搅拌的搅拌器，所述圆柱形混合腔体的下端设置有矿浆进入口，圆柱形腔体的上端设置有与浮选体的中部连接的矿浆排出口；所述纳米气泡发生器所产生的气泡的直径≤10um；
所述纳米气泡浮选机还包括微泡发生器，所述微泡发生器的气泡出口设置在浮选体的下端内，所述微泡发生器产生的气泡的直径在0.5-1mm。
进一步，所述微泡发生器包括通过支架设置在浮选体下端内的圆形气室、与圆形气室底部连接的送气管、设置在浮选体外与送气管连接的鼓风机、设置在圆形气室外的环形导轨、设置在环形导轨上并与其转动配合的从动角齿轮、设置在水平轴端部并与从动角齿轮啮合的主动角齿轮和设在浮选体外驱动水平轴转动的电机，所述圆形气室的顶面上均匀布置有曝气孔，所述从动角齿轮的端面上设置有若干L型搅动板，所述L型搅动板靠在圆形气室的顶面上。
本发明的有益效果：
本发明纳米气泡浮选机，其设置的纳米气泡捕获器将纳米气泡和矿浆在圆柱形混合腔体内利用搅拌装置搅拌混合，在搅拌装置的高速搅拌作用下，加快了纳米气泡在矿浆中的分散速度，同时分散均匀性更好，纳米气泡与矿浆中的矿粒碰撞几率大大增加，提高了纳米气泡捕获矿粒的效率。从纳米气泡捕获器排出的矿浆进入到浮选体中后，浮选体下部的微泡发生器产生的气泡的直径比纳米气泡发生器产生的气泡直径大，微泡发生器产生的气泡上升速度快，大的气泡再捕获纳米气泡并加速纳米气泡上升，从而提高了浮选效率。
附图说明
图1是本发明纳米气泡浮选机的结构示意图；
图2是微泡发生器部分的放大示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
如图所示，本实施例纳米气泡浮选机包括圆柱管形的浮选体1，浮选体的下端设置有尾矿排出口2，浮选体的上端外部设置有环形的精矿收集槽3。
所述纳米气泡浮选机还包括均匀布置在浮选体四周的纳米气泡捕获器，所述纳米气泡捕获器包括竖直布置的圆柱形混合腔体4、向圆柱形混合腔体底部送入纳米气泡的纳米气泡发生器5和对圆柱形混合腔体内进行搅拌的搅拌器6，搅拌器6由搅拌轴61和驱动搅拌轴的电机62组成。所述圆柱形混合腔体的下端设置有矿浆进入口，圆柱形腔体的上端设置有与浮选体的中部连接的矿浆排出口；所述纳米气泡发生器所产生的气泡的直径≤10um。
所述纳米气泡浮选机还包括微泡发生器，所述微泡发生器的气泡出口设置在浮选体的下端内，所述微泡发生器产生的气泡的直径在0.5-1mm。
本实施例中，所述微泡发生器包括通过支架设置在浮选体下端内的圆形气室7、与圆形气室底部连接的送气管8、设置在浮选体外与送气管连接的鼓风机9、设置在圆形气室外的环形导轨10、设置在环形导轨上并与其转动配合的从动角齿轮11、设置在水平轴12端部并与从动角齿轮啮合的主动角齿轮13和设在浮选体外驱动水平轴转动的电机14，所述圆形气室的顶面上均匀布置有曝气孔15，曝气孔15采用激光钻孔的方式加工得到，孔径控制在0.01mm左右，所述从动角齿轮的端面上设置有若干L型搅动板16，所述L型搅动板靠在圆形气室的顶面上。在具体实施中，通过控制圆形气室内气压和L型搅动板的旋转速度，可调节微泡发生器所产生气泡的直径。L型搅动板在从动齿轮带动下旋转，能加快气泡在矿浆中的分散速度，有利于气泡更快的均匀分散到矿浆中，提高对纳米气泡的捕获效率。
本实施例中纳米气泡浮选机，其设置的纳米气泡捕获器将纳米气泡和矿浆在圆柱形混合腔体内利用搅拌装置搅拌混合，在搅拌装置的高速搅拌作用下，加快了纳米气泡在矿浆中的分散速度，同时纳米分散均匀性更好，纳米气泡与矿浆中的矿粒碰撞几率大大增加，提高了纳米气泡捕获矿粒的效率。从纳米气泡捕获器排出的矿浆进入到浮选体中后，浮选体下部的微泡发生器产生的气泡的直径比纳米气泡发生器产生的气泡直径大，微泡发生器产生的气泡上升速度快，大的气泡再捕获纳米气泡并加速纳米气泡上升，从而提高了浮选效率。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.纳米气泡浮选机，包括圆柱管形的浮选体，浮选体的下端设置有尾矿排出口，浮选体的上端外部设置有环形的精矿收集槽，其特征在于：
所述纳米气泡浮选机还包括均匀布置在浮选体四周的纳米气泡捕获器，所述纳米气泡捕获器包括竖直布置的圆柱形混合腔体、向圆柱形混合腔体底部送入纳米气泡的纳米气泡发生器和对圆柱形混合腔体内进行搅拌的搅拌器，所述圆柱形混合腔体的下端设置有矿浆进入口，圆柱形腔体的上端设置有与浮选体的中部连接的矿浆排出口；所述纳米气泡发生器所产生的气泡的直径≤10um；
所述纳米气泡浮选机还包括微泡发生器，所述微泡发生器的气泡出口设置在浮选体的下端内，所述微泡发生器产生的气泡的直径在0.5-1mm。
2.根据权利要求1所述的纳米气泡浮选机，其特征在于：所述微泡发生器包括通过支架设置在浮选体下端内的圆形气室、与圆形气室底部连接的送气管、设置在浮选体外与送气管连接的鼓风机、设置在圆形气室外的环形导轨、设置在环形导轨上并与其转动配合的从动角齿轮、设置在水平轴端部并与从动角齿轮啮合的主动角齿轮和设在浮选体外驱动水平轴转动的电机，所述圆形气室的顶面上均匀布置有曝气孔，所述从动角齿轮的端面上设置有若干L型搅动板，所述L型搅动板靠在圆形气室的顶面上。
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