CN112657683B - 闪速浮选机及其矿浆排出方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种闪速浮选机及其矿浆排出方法，涉及矿山设备技术领域，该闪速浮选机包括槽体、喷淋补偿组件以及浓度调节组件；槽体上设有中部阀门和底部阀门；喷淋补偿组件设置于槽体的顶部，用于向槽体内补偿喷淋水，以稀释槽体内的矿浆浓度；浓度调节组件包括相连的旋转管和固定管，旋转管远离固定管的一端位于槽体内的中部区域，固定管远离旋转管的一端与中部阀门连接，旋转管相对固定管转动，用于将槽体内的不同高度位置的矿浆排出。通过该闪速浮选机，解决了现有技术中存在的液位控制阀门难于对浮选机内矿浆浓度进行调节，导致排出矿浆浓度不易根据工艺条件作出改变的技术问题。

Description

闪速浮选机及其矿浆排出方法

技术领域

本发明涉及矿山设备技术领域，尤其是涉及一种闪速浮选机及其矿浆排出方法。

背景技术

闪速浮选机适合对粗颗粒高浓度矿浆的处理，一般用于磨矿分级回路中。每台闪速浮选机系统主要由以下几个部分组成：电机、搅拌机构、支架、底部阀门以及中部阀门。

该闪速浮选机的工作过程为：矿浆由浮选机中部切向给入，来自鼓风机的空气经浮选机搅拌机构轴承座进入中空轴并分布到叶轮叶片间，在叶轮搅拌作用下空气在叶轮和定子间被剪切成小气泡，气泡与矿浆中的矿物颗粒碰撞粘附形成矿化气泡，矿化气泡上升至矿浆表面形成泡沫层；泡沫向泡沫溜槽中排出，形成精矿产品；未与气泡粘附的矿物颗粒进入叶轮区参与矿浆循环或直接由闪速浮选机底部排除。

一般地，磨矿需在较高矿浆浓度条件下进行，磨矿分级旋流器底流（给入闪速浮选机）的矿浆浓度更高（质量浓度70%左右）。为保证闪速浮选机稳定性和正常分选效果，需使未解离的粗颗粒矿物或脉石尽快在槽体底部排出，进而降低槽体内部其他区域的矿浆浓度。因此，闪速浮选机槽体通常设计成上半部为圆柱体，下半部为锥体。锥体具有浓缩矿浆的作用，可以实现高浓度粗颗粒的矿浆排放。为进一步保证流程畅通，闪速浮选机一般配备两个液位控制阀门。一个位于槽体圆柱体位置（中部阀门），另一个位于槽体锥体底部（底部阀门）。前者阀门开度变化相对频繁，是液位调节工作的主要承担者，后者状态为常开，辅助液位调节工作，二者排出的矿浆合并成闪速浮选机的尾矿，而后返回磨矿流程。

闪速浮选机中部阀门流通矿物平均粒度较细，底部阀门流通矿物平均粒度较粗，中部阀门调节频繁，底部阀门处于常开，该控制策略在克服管道堵塞和稳定流程方面发挥了积极作用，但至少存在以下问题：液位控制阀门难于对浮选机内矿浆浓度进行调节，在给矿浓度相同的条件下，一旦两个阀门安装位置确定，排出矿浆浓度不易根据工艺条件作出改变，影响选别指标。

发明内容

本发明的目的在于提供一种闪速浮选机及其矿浆排出方法，以缓解现有技术中存在的液位控制阀门难于对浮选机内矿浆浓度进行调节，导致排出矿浆浓度不易根据工艺条件作出改变的技术问题。

第一方面，本发明提供一种闪速浮选机，包括：槽体、喷淋补偿组件以及浓度调节组件；

所述槽体上设有中部阀门和底部阀门；所述喷淋补偿组件设置于所述槽体的顶部，用于向所述槽体内补偿喷淋水，以稀释所述槽体内的矿浆浓度；

所述浓度调节组件包括相连的旋转管和固定管，所述旋转管远离所述固定管的一端位于所述槽体内的中部区域，所述固定管远离所述旋转管的一端与所述中部阀门连接，所述旋转管相对所述固定管转动，用于将所述槽体内的不同高度位置的矿浆排出。

进一步的，所述槽体包括上下设置的圆柱槽体和锥形槽体；

所述旋转管远离所述固定管的一端位于所述圆柱槽体内；

所述底部阀门设置于所述锥形槽体的底部。

进一步的，所述喷淋补偿组件包括喷淋水总管，所述喷淋水总管在出水口处设有均流结构。

进一步的，所述均流结构包括喷淋水环形管；

所述喷淋水环形管上设有多个均匀布置的出水孔。

进一步的，所述喷淋水环形管设置为多根，多根所述喷淋水环形管沿径向间隔布置；

多根所述喷淋水环形管通过喷淋水支管与所述喷淋水总管流体连通。

进一步的，所述喷淋水总管呈水平放置，且所述喷淋水总管的中部向一侧内陷形成用于避开搅拌轴的凹陷部；

或者，所述喷淋水总管上设有连接管，所述连接管与所述喷淋水总管相垂直设置；所述连接管远离所述喷淋水总管的一端设有入口法兰。

进一步的，所述旋转管与所述槽体的连接处设有第一密封组件；

所述第一密封组件包括均套在所述旋转管的套管和套管法兰，所述套管的一端固定连接于所述槽体，另一端与所述套管法兰固定连接，所述套管、所述套管法兰以及所述槽体之间围成密闭的第一密封空间；

所述第一密封空间内填充有密封填料。

进一步的，所述旋转管与所述套管法兰之间设有调节板；

所述调节板的一端固定连接于所述旋转管，另一端可拆卸连接于所述套管法兰。

进一步的，所述套管法兰沿周向开设有多个均匀且间隔设置的第一安装孔；

所述调节板上设有第二安装孔，所述第二安装孔能够与多个所述第一安装孔的一个通过螺栓连接。

进一步的，所述旋转管与所述固定管的连接处设有第二密封组件；

所述第二密封组件包括均套设于所述固定管的第一套件、第二套件，以及用于连接两者的紧固件，所述第一套件与第二套件围成密闭的第二密封空间；

所述第二密封空间内填充有密封填料。

有益效果：

本发明提供的闪速浮选机，槽体的顶部设有喷淋补偿组件，通过喷淋补偿组件向槽体内补偿喷淋水，可以使喷淋水穿越槽体内的最上面的泡沫层进而稀释槽体内的矿浆浓度；同时，由于旋转管可相对固定管转动，因而，可使旋转管的管口在槽体内处于不同高度位置，用于将槽体内的不同高度位置的矿浆排出，即将槽体内的不同浓度的矿浆排出。

由前述可知，该闪速浮选机通过喷淋补偿组件和浓度调节组件配合使用，可以增强闪速浮选机中的中部阀门和底部阀门对槽体内矿浆浓度的调节作用，使闪速浮选机的中上部维持较低浓度，提供分选效率，且可有效控制闪速浮选机底流排放浓度，避免对磨矿过程产生负面影响，有助于实现“高浓度给矿，低浓度分选”的功能。

第二方面，本发明提供一种利用前述实施方式任一项所述的闪速浮选机的矿浆排出方法，包括以下步骤：

向槽体内由上至下补充清水，用于稀释槽体内的矿浆浓度；

转动旋转管，使旋转管的管口在槽体内处于不同高度位置；

通过中部阀门和底部阀门，排出浓度可调的矿浆。

本发明提供的矿浆排出方法通过前述的闪速浮选机进行排出，由此，该矿浆排出方法所能达到的技术优势及效果同样包括闪速浮选机所能达到的技术优势及效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的闪速浮选机的结构示意图；

图2为喷淋补偿组件的俯视图；

图3为喷淋补偿组件的侧视图；

图4为浓度调节组件与中部阀门的连接示意图；

图5为固定管、调节板以及套管法兰的连接示意图；

图6为旋转管在圆周任意位置的示意图。

图标：

100-槽体；110-圆柱槽体；120-锥形槽体；

200-喷淋补偿组件；210-喷淋水总管；220-喷淋水环形管；230-喷淋水支管；240-连接管；250-入口法兰；

300-浓度调节组件；310-旋转管；320-固定管；

400-中部阀门；

500-底部阀门；

610-套管；620-套管法兰；621-第一安装孔；

700-密封填料；

810-调节板；820-螺栓；

910-第一套件；920-第二套件；930-紧固件。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参照图1和图4，本本实施例提供一种闪速浮选机，该闪速浮选机包括槽体100、喷淋补偿组件200以及浓度调节组件300；槽体100上设有中部阀门400和底部阀门500；喷淋补偿组件200设置于槽体100的顶部，用于向槽体100内补偿喷淋水，以稀释槽体100内的矿浆浓度；浓度调节组件300包括相连的旋转管310和固定管320，旋转管310远离固定管320的一端位于槽体100内的中部区域，固定管320远离旋转管310的一端与中部阀门400连接，旋转管310相对固定管320转动，用于将槽体100内的不同高度位置的矿浆排出。

实施例提供的闪速浮选机，槽体100的顶部设有喷淋补偿组件200，通过喷淋补偿组件200向槽体100内补偿喷淋水，可以使喷淋水穿越槽体100内的最上面的泡沫层进而稀释槽体100内的矿浆浓度；同时，由于旋转管310可相对固定管320转动，因而，可使旋转管310的管口在槽体100内处于不同高度位置，用于将槽体100内的不同高度位置的矿浆排出，即将槽体100内的不同浓度的矿浆排出。

由前述可知，该实施例的闪速浮选机通过喷淋补偿组件200和浓度调节组件300配合使用，可以增强闪速浮选机中的中部阀门400和底部阀门500对槽体100内矿浆浓度的调节作用，使闪速浮选机的中上部维持较低浓度，提供分选效率，且可有效控制闪速浮选机底流排放浓度，避免对磨矿过程产生负面影响，有助于实现“高浓度给矿，低浓度分选”的功能。

需要说明的是，补偿喷淋水量依据泡沫产品带走的水量进行调节；旋转管310可相对固定管320在线（不停机状态下）实现360度旋转，排出闪速浮选机内不同高度位置的矿浆，该旋转管310的旋转角度和排出的矿浆量依据排矿浓度进行调节。

采用本实施例的闪速浮选机，在具体使用中，可以使槽体100内的矿浆由上至下分为四层：泡沫层A、低浓度层B、中浓度层C以及高浓度区层。

具体的，喷淋补偿组件200的出水口位于泡沫层A的上方或者位于泡沫区A内。喷淋补偿组件200喷出的水可穿越泡沫层A，并稀释泡沫层A、低浓度层B以及中浓度层C的矿浆浓度，有利于提高闪速浮选机分选性能，产出高品位精矿。

请继续参照图1，槽体100包括上下设置的圆柱槽体110和锥形槽体120；旋转管310远离固定管320的一端位于圆柱槽体110内；底部阀门500设置于锥形槽体120的底部。

其中，将旋转管310远离固定管320的一端位于圆柱槽体110内，可以使旋转管310的管口处于低浓度层B和中浓度层C，从而排出不同浓度的矿浆。

本实施例中，喷淋补偿组件200包括喷淋水总管210，喷淋水总管210在出水口处设有均流结构，可将水均匀的喷淋在泡沫层A。

进一步的，参照图2和图3，均流结构包括喷淋水环形管220；喷淋水环形管220上设有多个均匀布置的出水孔。

可选的，出水孔的直径范围可以为3~6mm；示例性地，出水孔的直径可以为3mm、4mm、5mm或6mm。

请继续参照图2和图3，喷淋水环形管220设置为多根，多根喷淋水环形管220沿径向间隔布置；多根喷淋水环形管220通过喷淋水支管230与喷淋水总管210流体连通。

可选的，喷淋水环形管220可以为两根、三根、四根及以上，具体可根据需要进行设置。

请参照图2，喷淋水环形管220与喷淋水总管210之间通过两根喷淋水支管230流体连通，当然，不限于为两根，只要能够实现两者连通的形式均在本发明的保护范围之内。

请参照图2，本实施例中的喷淋水环形管220设置为三根，其中，位于最里圈的喷淋水环形管220的周长最小，位于最外圈的喷淋水环形管220的周长最大。

请继续参照图2，喷淋水总管210呈水平放置，且喷淋水总管210的中部向一侧内陷形成用于避开搅拌轴的凹陷部，如此设置，可使喷淋水总管210避开搅拌轴，防止与搅拌轴发生干涉。

结合图2和图3，喷淋水总管210上设有连接管240，连接管240与喷淋水总管210相垂直设置；连接管240远离喷淋水总管210的一端设有入口法兰250，以便于与水源连通。

上面已经介绍了喷淋补偿组件200的具体结构，接下来介绍浓度调节组件300的具体结构。

请参照图4，旋转管310与槽体100的连接处设有第一密封组件；第一密封组件包括均套在旋转管310的套管610和套管法兰620，套管610的一端固定连接于槽体100，另一端与套管法兰620固定连接，套管610、套管法兰620以及槽体100之间围成密闭的第一密封空间；第一密封空间内填充有密封填料700，如此设置，可防止槽体内的矿浆通过旋转管310与槽体100的连接处排出，起到了一定的密封作用。

其中，套管610可焊接于槽体100的外壁面。

请继续参照图4，旋转管310与套管法兰620之间设有调节板810；调节板810的一端固定连接于旋转管310，另一端可拆卸连接于套管法兰620。

其中，调节板810的一端焊接于旋转管310，通过转动调节板810，使旋转管310可在线（不停机条件下）完成360度旋转，排出闪速浮选机槽体100内的不同高度位置的矿浆，以增强中部阀门400和底部阀门500对矿浆排放浓度的调节功能。

请继续参照图5和图6，套管法兰620沿周向开设有多个均匀且间隔设置的第一安装孔621；调节板810上设有第二安装孔，第二安装孔能够与多个第一安装孔621的一个通过螺栓820连接。

示例性地，参照图6，调节板810焊接在旋转管310上，可扳动旋转管310旋转并将其位置固定在套管法兰620上，使旋转管310能够在圆周上任意位置调整，即图6所示的a-l的固定位置。

进一步的，请继续参照图4，旋转管310与固定管320的连接处设有第二密封组件；第二密封组件包括均套设于固定管320的第一套件910、第二套件920，以及用于连接两者的紧固件930，第一套件910与第二套件920围成密闭的第二密封空间；第二密封空间内填充有密封填料700，如此设置，可防止旋转管310内的矿浆通过旋转管310与固定管320的连接处排出，起到了一定的密封作用。

可选的，紧固件930可以为螺栓或螺钉。

该闪速浮选机的工作过程为：

向喷淋补偿组件200中给入清水，清水经由连接管240、喷淋水总管210、喷淋水支管230和喷淋水环形管220被均匀喷淋在闪速浮选机的泡沫层A中，穿越泡沫层A的清水稀释了闪速浮选机的中上部（泡沫层A、低浓度层B和中浓度层C）的矿浆浓度；

在线（不停机状态下）转动旋转管310，使中部阀门400和底部阀门500两个阀门排出的总尾矿浓度满足返回磨机要求。

需要说明的是，调整原则是，既要保证中浓度层C有矿浆排出（如果只排出高浓度层D的矿浆，会增加闪速浮选机的底部矿浆对气泡上升的阻力，不利于形成泡沫产品），又要保证闪速浮选机的尾矿浓度不能过低，即尽量提高中部阀门400和底部阀门500对矿浆浓度的调节精度。

本实施例还提供一种利用前述实施方式任一项的闪速浮选机的矿浆排出方法，包括以下步骤：

向槽体100内由上至下补充清水，用于稀释槽体100内的矿浆浓度；

转动旋转管310，使旋转管310的管口在槽体100内处于不同高度位置；

通过中部阀门400和底部阀门500，排出浓度可调的矿浆。

本实施例提供的矿浆排出方法通过前述的闪速浮选机进行排出，由此，该矿浆排出方法所能达到的技术优势及效果同样包括闪速浮选机所能达到的技术优势及效果，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种闪速浮选机，其特征在于，包括：槽体（100）、喷淋补偿组件（200）以及浓度调节组件（300）；

所述槽体（100）上设有中部阀门（400）和底部阀门（500）；所述喷淋补偿组件（200）设置于所述槽体（100）的顶部，用于向所述槽体（100）内补偿喷淋水，以稀释所述槽体（100）内的矿浆浓度；

所述喷淋补偿组件（200）的出水口位于泡沫层的上方或者位于泡沫区内；

所述浓度调节组件（300）包括相连的旋转管（310）和固定管（320），所述旋转管（310）远离所述固定管（320）的一端位于所述槽体（100）内的中部区域，所述固定管（320）远离所述旋转管（310）的一端与所述中部阀门（400）连接，所述旋转管（310）相对所述固定管（320）转动，用于将所述槽体（100）内的不同高度位置的矿浆排出。

2.根据权利要求1所述的闪速浮选机，其特征在于，所述槽体（100）包括上下设置的圆柱槽体（110）和锥形槽体（120）；

所述旋转管（310）远离所述固定管（320）的一端位于所述圆柱槽体（110）内；

所述底部阀门（500）设置于所述锥形槽体（120）的底部。

3.根据权利要求1所述的闪速浮选机，其特征在于，所述喷淋补偿组件（200）包括喷淋水总管（210），所述喷淋水总管（210）在出水口处设有均流结构。

4.根据权利要求3所述的闪速浮选机，其特征在于，所述均流结构包括喷淋水环形管（220）；

所述喷淋水环形管（220）上设有多个均匀布置的出水孔。

5.根据权利要求4所述的闪速浮选机，其特征在于，所述喷淋水环形管（220）设置为多根，多根所述喷淋水环形管（220）沿径向间隔布置；多根所述喷淋水环形管（220）通过喷淋水支管（230）与所述喷淋水总管（210）流体连通；

和/或，所述喷淋水总管（210）呈水平放置，且所述喷淋水总管（210）的中部向一侧内陷形成用于避开搅拌轴的凹陷部；

和/或，所述喷淋水总管（210）上设有连接管（240），所述连接管（240）与所述喷淋水总管（210）相垂直设置；所述连接管（240）远离所述喷淋水总管（210）的一端设有入口法兰（250）。

6.根据权利要求1-5任一项所述的闪速浮选机，其特征在于，所述旋转管（310）与所述槽体（100）的连接处设有第一密封组件；

所述第一密封组件包括均套在所述旋转管（310）的套管（610）和套管法兰（620），所述套管（610）的一端固定连接于所述槽体（100），另一端与所述套管法兰（620）固定连接，所述套管（610）、所述套管法兰（620）以及所述槽体（100）之间围成密闭的第一密封空间；

所述第一密封空间内填充有密封填料（700）。

7.根据权利要求6所述的闪速浮选机，其特征在于，所述旋转管（310）与所述套管法兰（620）之间设有调节板（810）；

所述调节板（810）的一端固定连接于所述旋转管（310），另一端可拆卸连接于所述套管法兰（620）。

8.根据权利要求7所述的闪速浮选机，其特征在于，所述套管法兰（620）沿周向开设有多个均匀且间隔设置的第一安装孔（621）；

所述调节板（810）上设有第二安装孔，所述第二安装孔能够与多个所述第一安装孔（621）的一个通过螺栓（820）连接。

9.根据权利要求8所述的闪速浮选机，其特征在于，所述旋转管（310）与所述固定管（320）的连接处设有第二密封组件；

所述第二密封组件包括均套设于所述固定管（320）的第一套件（910）、第二套件（920），以及用于连接两者的紧固件（930），所述第一套件（910）与第二套件（920）围成密闭的第二密封空间；

所述第二密封空间内填充有密封填料（700）。

10.一种利用权利要求1-9任一项所述的闪速浮选机的矿浆排出方法，其特征在于，包括以下步骤：

向所述槽体（100）内由上至下补充清水，用于稀释所述槽体（100）内的矿浆浓度；

转动所述旋转管（310），使所述旋转管（310）的管口在所述槽体（100）内处于不同高度位置；

通过所述中部阀门（400）和所述底部阀门（500），排出浓度可调的矿浆。

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