CN112403686A - 一种粗粒矿物解离装置与方法 - Google Patents

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Abstract

一种粗粒矿物解离装置与方法，适用于矿物分选中使用。包括搅拌桶和水力浮选分选单元筒体，水力浮选分选单元筒包括柱状结构的水力浮选分选单元筒体，水力浮选分选单元筒体上方设有收口结构、下方设有脱水锥，脱水锥底部设有尾矿排料口，水力浮选分选单元筒体设有入料口，入料口通过管路连接有矿浆分配器，收口结构上方设有搅拌式球磨单元筒体，搅拌式球磨单元筒体内底部设有双层筛板、内部设有搅拌式球磨结构、侧壁上方设有解离精矿排料口，最下方水平设有补充水入口和循环矿浆入口，循环矿浆出口与循环矿浆入口之间设有管路，管路上先后设有循环泵和气泡发生器。其磨矿产品质量高、工艺简单、占地面积小。

Description

一种粗粒矿物解离装置与方法
技术领域
本发明涉及一种粗粒矿物解离装置与方法，尤其适用于矿物分选中使用的粗粒矿物解离装置与方法。
背景技术
矿物分选时自然矿物加工利用必需的工艺环节，大多数矿物嵌布粒度非常细，重选的方法难以分离，因此矿物分选主要采用“解离+分选”的大致工艺流程。解离作为大多数分选的第一步，其对粗颗粒矿物的解离效果直接影响到后续工艺的工作效率。
目前，矿物解离通常采用破碎机和磨机来完成，破碎机将大块矿物破碎成粗颗粒矿物，通过磨机进行深度解离，解离产物通过浮选等方式实现组分分离。磨机包含棒磨机、球磨机等许多种类，可以单机运作，独立成为一台设备，具有磨矿和表面性质调整等功能，入料和出料除了粒度分布和表面物性得到调整之外，矿物品位并未变化。
若要提高精矿品位，必须采用分选设备，适用于粗粒矿物分选的设备包含干扰床分选机和水力浮选分选机等，干扰床分选机利用不同粒度和密度的颗粒在流体中沉降速度不同实现矿物富集，而水力浮选分选机还利用颗粒间疏水性差异提高精矿回收率，减小了粗粒物料轴向的混杂程度，一定程度上提高精矿品位。
发明内容
针对上述技术的不足之处，提供一种结构简单，使用效果好，可实现粗粒矿物的预先抛尾和精矿解离，为细粒矿物提供更高质量的入料，更好的保障矿物精确高效分选，具有磨矿产品质量高、工艺简单、占地面积小优点的粗粒矿物解离装置与方法。
为实现上述技术目的，本发明的粗粒矿物解离装置，包括搅拌桶和水力浮选分选单元筒体，搅拌桶和水力浮选分选单元筒之间通过管路连接，管路上设有管道阀门；
所述水力浮选分选单元筒包括柱状结构的水力浮选分选单元筒体，水力浮选分选单元筒体上方设有梯台结构的收口结构、下方设有漏斗结构的脱水锥，脱水锥底部设有尾矿排料口，水力浮选分选单元筒体的一侧设有水力浮选分选单元入料口，水力浮选分选单元入料口在水力浮选分选单元筒体内通过管路连接有矿浆分配器，收口结构上方设有搅拌式球磨单元筒体，搅拌式球磨单元筒体内底部设有双层筛板、内部设有搅拌式球磨结构、侧壁上方设有解离精矿排料口，水力浮选分选单元筒体侧壁上最下方水平设有补充水入口和循环矿浆入口，循环矿浆入口上方的水力浮选分选单元筒体侧壁上低于矿浆分配器处还设有循环矿浆出口，循环矿浆出口与循环矿浆入口之间设有管路，管路上先后设有循环泵和气泡发生器。
所述气泡发生器为文丘里管，文丘里管的空气入口上设有气阀。
所述搅拌式球磨结构包括伸入搅拌式球磨单元筒体的搅拌柱和搅拌装置，搅拌柱通过设置在搅拌式球磨单元筒体顶部的电机和皮带驱动。
一种粗粒矿物解离装置的解离方法，其步骤如下：
矿浆来料给入搅拌桶，向搅拌桶中加入表面调整剂进行调浆处理获得已调浆矿浆，已调浆矿浆在管道阀门（B）调节下通过管道给入水力浮选分选单元入料口，并通过水力浮选分选单元入料口进入矿浆分配器均匀给入水力浮选分选单元筒体中部偏上位置，同时利用补充水入口将补充水给入水力浮选分选单元筒体底部，从底部给入的补充水向上流动形成上升水流；
循环矿浆通过循环矿浆出口输送到循环泵，利用循环泵增压之后流经气泡发生器，气泡发生器利用文丘里效应通过气阀吸入空气和起泡剂，在高剪切作用下使空气弥散在循环矿浆中形成含微泡的循环矿浆，利用上顶水和气泡携带分选，并利用补充水提供向上的升力，上顶水量根据矿物密度或则矿物自由沉降速度决定，含微泡的循环矿浆通过循环矿浆入口返回水力浮选分选单元筒体中；矿浆在补充水形成的上升水流和上浮微泡的选择性携带过程中进行分选，矿浆中的精矿随上升水流和上浮微泡向上进入搅拌式球磨单元，尾矿发生沉降，往下沉积到脱水锥中，在重力作用下逐渐排水，使沉积物的浓度增大，最后形成尾矿产品，通过脱水锥底端的尾矿排料口排出，分选后未解离精矿在水流和气泡的带动下向上运动，流经收口结构，然后穿过双层筛板，双层筛板孔径大于矿浆中矿物粒度上限，保证矿物顺利通过，进入搅拌式球磨单元筒体中；搅拌式球磨单元筒体中有磨矿介质，在搅拌式球磨结构的驱动下，磨矿介质被带动进行磨矿，透过筛板的未解离精矿在磨矿作用下粒度变细，成为解离精矿，通过搅拌式球磨单元筒体中上部的解离精矿排料口排出系统，以供后续处理。
有益效果：本申请将所述搅拌式球磨单元筒体置于水力浮选分选单元筒体顶部，并通过双层筛板连接。1）可以使粗粒矿物来料通过水力浮选分选之后可有效降低搅拌式球磨单元入料品位，达到减少磨矿介质损耗、降低设备磨损速度及降低磨矿过程新解离表面二次污染。2）搅拌式球磨单元的磨矿过程中，若精尾矿连生体得到解离，解离出来的部分高密度尾矿可透过筛板进入水力浮选分选单元，进而成为尾矿，产生二次分选的效果。3）设置的双层筛板有三个作用，首先，双层筛板可承载上层磨矿解离单元的磨矿介质，其次，双侧筛板的下层筛板可以作为上层筛板承载介质的保障，若上层筛板出现严重磨损导致磨矿介质下漏，下层筛板可防止磨矿介质进入水力浮选分选单元堵塞尾矿管道，甚至损坏其内部结构，再次双层筛板为矿物颗粒在水力浮选分选单元和搅拌式球磨单元之间提供运输通道，最后，双层筛板可有效降低搅拌式球磨单元内部紊流对水力浮选分选单元的干扰，保障分选效果。
通过水力浮选分选单元预先抛尾，减慢磨机所用磨矿介质的损耗速度；预先排出尾矿，减少磨矿过程矿浆量，减慢磨机内部结构的磨损速度；通过预先抛尾，磨矿入料品位提高，研磨过程中细粒尾矿含量降低，降低了磨矿过程中新生表面的二次污染，提高后续精细分选效率和精矿质量；提高后续精细分选工艺入料的品位，降低了精细分选设备载荷，降低分选药耗，提高分选效率；实现预先抛尾和磨矿解离一体化，节约工艺和设备的占地面积。
附图说明
图1为本发明的一种粗粒矿物解离装置结构示意图。
图中：1-矿浆来料，2-表面调整剂，3-已调浆矿浆，4-补充水，5-循环矿浆，6-含微泡的循环矿浆，7-尾矿产品，8-未解离精矿，9-磨矿介质，10-解离精矿，A-搅拌桶,B-管道阀门,C-水力浮选分选单元入料口,D-矿浆分配器,E-补充水入口,F-循环矿浆出口,G-循环泵,H-气泡发生器,I-气阀,J-循环矿浆入口,K-脱水锥,L-尾矿排料口,M-水力浮选分选单元筒体,N-收口结构，O-双层筛板，P-搅拌式球磨单元筒体，Q-搅拌式球磨结构，R-解离精矿排料口。
具体实施方式
下面结合附图1对本发明的具体实施方式进一步的说明：
如图1所示，粗粒矿物解离装置，其特征在于：它包括搅拌桶A和水力浮选分选单元筒体M，搅拌桶A和水力浮选分选单元筒之间通过管路连接，管路上设有管道阀门B；
所述水力浮选分选单元筒包括柱状结构的水力浮选分选单元筒体M，水力浮选分选单元筒体M上方设有提台结构的收口结构N、下方设有漏斗结构的脱水锥K，脱水锥K底部设有尾矿排料口L，水力浮选分选单元筒体M的一侧设有水力浮选分选单元入料口C，水力浮选分选单元入料口C在水力浮选分选单元筒体M内通过管路连接有矿浆分配器D，收口结构N上方设有搅拌式球磨单元筒体P，搅拌式球磨单元筒体P内部设有搅拌式球磨结构Q、底部设有双层筛板O、侧壁上方设有解离精矿排料口R，水力浮选分选单元筒体M侧壁上最下方水平对置设有补充水入口E和循环矿浆入口J，循环矿浆入口J上方的水力浮选分选单元筒体M侧壁上低于矿浆分配器D处还设有循环矿浆出口F，循环矿浆出口F与循环矿浆入口J之间设有管路，管路上先后设有循环泵G和气泡发生器H。气泡发生器H为文丘里管，文丘里管的空气入口上设有气阀I。所述搅拌式球磨结构Q包括伸入搅拌式球磨单元筒体P的搅拌柱和搅拌装置，搅拌柱通过设置在搅拌式球磨单元筒体P顶部的电机和皮带驱动。
一种粗粒矿物解离装置的解离方法，其步骤如下：
矿浆来料1给入搅拌桶A，向搅拌桶A中加入表面调整剂2进行调浆处理获得已调浆矿浆3，已调浆矿浆3在管道阀门B调节下通过管道给入水力浮选分选单元入料口C，并通过水力浮选分选单元入料口C进入矿浆分配器均匀给入水力浮选分选单元筒体M中部偏上位置，同时利用补充水入口E将补充水4给入水力浮选分选单元筒体M底部，从底部给入的补充水4向上流动形成上升水流；
循环矿浆5通过循环矿浆出口F输送到循环泵G，利用循环泵G增压之后流经气泡发生器H，气泡发生器H利用文丘里效应通过气阀I吸入空气和起泡剂，分选所用微泡由气泡发生器H产生，在高剪切作用下使空气弥散在循环矿浆5中形成含微泡的循环矿浆6，利用上顶水和气泡携带分选，并利用补充水提供向上的升力，上顶水量根据矿物密度或则矿物自由沉降速度决定，含微泡的循环矿浆6通过循环矿浆入口J返回水力浮选分选单元筒体M中；矿浆在补充水形成的上升水流和上浮微泡的选择性携带过程中进行分选，矿浆中的精矿随上升水流和上浮微泡向上进入搅拌式球磨单元，尾矿发生沉降，往下沉积到脱水锥K中，在重力作用下逐渐排水，使沉积物的浓度增大，最后形成尾矿产品7，通过脱水锥K底端的尾矿排料口L排出，分选后未解离精矿8在水流和气泡的带动下向上运动，流经收口结构N，然后穿过双层筛板O，双层筛板O孔径大于矿浆中矿物粒度上限，保证矿物顺利通过，进入搅拌式球磨单元筒体P中；搅拌式球磨单元筒体P中有磨矿介质9，在搅拌式球磨结构Q的驱动下，磨矿介质P被带动进行磨矿，透过筛板的未解离精矿8在磨矿作用下粒度变细，成为解离精矿10，通过搅拌式球磨单元筒体P中上部的解离精矿排料口R排出系统，以供后续处理。
本申请将所述搅拌式球磨单元筒体置于水力浮选分选单元筒体顶部，并通过双层筛板连接。1）可以使粗粒矿物来料通过水力浮选分选之后可有效降低搅拌式球磨单元入料品位，达到减少磨矿介质损耗、降低设备磨损速度及降低磨矿过程新解离表面二次污染。3）搅拌式球磨单元的磨矿过程中，若精尾矿连生体得到解离，解离出来的部分高密度尾矿可透过筛板进入水力浮选分选单元，进而成为尾矿，产生二次分选的效果。3）设置的双层筛板有三个作用，首先，双层筛板可承载上层磨矿解离单元的磨矿介质，其次，双侧筛板的下层筛板可以作为上层筛板承载介质的保障，若上层筛板出现严重磨损导致磨矿介质下漏，下层筛板可防止磨矿介质进入水力浮选分选单元堵塞尾矿管道，甚至损坏其内部结构，再次双层筛板为矿物颗粒在水力浮选分选单元和搅拌式球磨单元之间提供运输通道，最后，双层筛板可有效降低搅拌式球磨单元内部紊流对水力浮选分选单元的干扰，保障分选效果。

Claims (4)

1.一种粗粒矿物解离装置，其特征在于：它包括搅拌桶（A）和水力浮选分选单元筒，搅拌桶（A）和水力浮选分选单元筒之间通过管路连接，管路上设有管道阀门（B）；
所述水力浮选分选单元筒包括柱状结构的水力浮选分选单元筒体（M），水力浮选分选单元筒体（M）上方设有提台结构的收口结构（N）、下方设有漏斗结构的脱水锥（K），脱水锥（K）底部设有尾矿排料口（L），水力浮选分选单元筒体（M）的一侧设有水力浮选分选单元入料口（C），水力浮选分选单元入料口（C）在水力浮选分选单元筒体（M）内通过管路连接有矿浆分配器，收口结构（N）上方设有搅拌式球磨单元筒体（P），搅拌式球磨单元筒体（P）内部设有搅拌式球磨结构（Q）、底部设有双层筛板（O）、侧壁上方设有解离精矿排料口（R），水力浮选分选单元筒体（M）侧壁上最下方水平对置设有补充水入口（E）和循环矿浆入口（J），循环矿浆入口（J）上方的水力浮选分选单元筒体（M）侧壁上低于矿浆分配器处还设有循环矿浆出口（F），循环矿浆出口（F）与循环矿浆入口（J）之间设有管路，管路上先后设有循环泵（G）和气泡发生器（H）。
2.根据权利要求1所述粗粒矿物解离装置，其特征在于：所述气泡发生器（H）为文丘里管，文丘里管的空气入口上设有气阀（I）。
3.根据权利要求1所述粗粒矿物解离装置，其特征在于：所述搅拌式球磨结构（Q）包括伸入搅拌式球磨单元筒体（P）的搅拌柱和搅拌装置，搅拌柱通过设置在搅拌式球磨单元筒体（P）顶部的电机和皮带驱动。
4.一种使用权利要求1粗粒矿物解离装置的解离方法，其特征在于步骤如下：
矿浆来料（1）给入搅拌桶（A），向搅拌桶（A）中加入表面调整剂（2）进行调浆处理获得已调浆矿浆（3），已调浆矿浆（3）在管道阀门（B）调节下通过管道给入水力浮选分选单元入料口（C），并通过水力浮选分选单元入料口（C）进入矿浆分配器均匀给入水力浮选分选单元筒体（M）中部偏上位置，同时利用补充水入口（E）将补充水（4）给入水力浮选分选单元筒体（M）底部，从底部给入的补充水（4）向上流动形成上升水流；
循环矿浆（5）通过循环矿浆出口（F）输送到循环泵（G），利用循环泵（G）增压之后流经气泡发生器（H），气泡发生器（H）利用文丘里效应通过气阀（I）吸入空气和起泡剂，在高剪切作用下使空气弥散在循环矿浆（5）中形成含微泡的循环矿浆（6），利用上顶水和气泡携带分选，并利用补充水提供向上的升力，上顶水量根据矿物密度或则矿物自由沉降速度决定，含微泡的循环矿浆（6）通过循环矿浆入口（J）返回水力浮选分选单元筒体（M）中；矿浆在补充水形成的上升水流和上浮微泡的选择性携带过程中进行分选，矿浆中的精矿随上升水流和上浮微泡向上进入搅拌式球磨单元，尾矿发生沉降，往下沉积到脱水锥（K）中，在重力作用下逐渐排水，使沉积物的浓度增大，最后形成尾矿产品（7），通过脱水锥（K）底端的尾矿排料口（L）排出，分选后未解离精矿（8）在水流和气泡的带动下向上运动，流经收口结构（N），然后穿过双层筛板（O），双层筛板（O）孔径大于矿浆中矿物粒度上限，保证矿物顺利通过，进入搅拌式球磨单元筒体（P）中；搅拌式球磨单元筒体（P）中有磨矿介质（9），在搅拌式球磨结构（Q）的驱动下，磨矿介质（P）被带动进行磨矿，透过筛板的未解离精矿（8）在磨矿作用下粒度变细，成为解离精矿（10），通过搅拌式球磨单元筒体（P）中上部的解离精矿排料口（R）排出系统，以供后续处理。
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