CN112973973A - 离心浮选机及离心浮选方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种离心浮选机及离心浮选方法，涉及煤炭分选领域。该离心浮选机，包括浮选筒、离心组件及中矿循环组件；浮选筒顶部设有溢流槽，用于排出精矿颗粒，浮选筒底壁设有排料口；离心组件包括上宽下窄的圆锥筒、叶轮和驱动件，圆锥筒设于浮选筒内部且位于浮选筒下部，圆锥筒与浮选筒内侧壁之间具有间隙；叶轮设于圆锥筒底部；驱动件与叶轮传动连接，用于驱动叶轮转动；中矿循环组件包括依次连通的进浆管、气泡发生器和出浆管，进浆管进浆口与浮选筒底部连通且高于浮选筒排料口，叶轮设于出浆管出浆口，且叶轮能够将出浆管内的矿浆吸入圆锥筒内。该离心浮选机，能实现循环分选，故能提高精矿分选率；叶轮能加快和强化分选，故能提高分选效率。

Description

离心浮选机及离心浮选方法

技术领域

本发明涉及煤炭分选的技术领域，具体而言，涉及一种离心浮选机及离心浮选方法。

背景技术

泡沫浮选是现代浮选的主要方法，具体做法是将一定种类和数量的药剂，加入矿浆中，使疏水性的矿粒选择性地富集在气泡的表面，由于聚合体的密度比矿浆小，能从矿浆中浮起，在矿浆表面形成泡沫层；而亲水性的矿粒则仍然留在矿浆中；将泡沫层和矿浆分离，即能够使疏水性的矿粒与亲水性的矿粒分离。

但是，现有技术中的泡沫浮选，精矿分选率低，分选效率也低。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种离心浮选机，以解决现有技术中存在的泡沫浮选，精矿分选率低，分选效率也低的技术问题。

本发明提供的离心浮选机，包括浮选筒、离心组件以及中矿循环组件；

所述浮选筒的顶部设置有溢流槽，所述溢流槽用于排出精矿颗粒，所述浮选筒的底壁设置有排料口；

所述离心组件包括上宽下窄的圆锥筒、叶轮和驱动件，所述圆锥筒设置于所述浮选筒的内部且位于所述浮选筒的下部，所述圆锥筒与所述浮选筒的内侧壁之间具有间隙；所述叶轮设置于所述圆锥筒的底部；所述驱动件与所述叶轮传动连接，所述驱动件用于驱动所述叶轮转动；

所述中矿循环组件包括依次连通的进浆管、气泡发生器和出浆管，所述进浆管的进浆口与所述浮选筒的底部连通且高于所述浮选筒的排料口，所述叶轮设置于所述出浆管的出浆口，且所述叶轮能够将所述出浆管内的矿浆吸入所述圆锥筒内。

进一步地，所述浮选筒内还设置有稳流板，所述稳流板位于所述圆锥筒的上方，所述稳流板的直径大于或等于所述浮选筒的内径。

进一步地，所述浮选筒包括自上而下依次连通的上筒体、中筒体和下筒体，所述稳流板设置于所述中筒体和所述下筒体之间。

进一步地，所述排料口连通有排料管，所述排料管设置有第一开关阀，所述第一开关阀用于打开和关闭所述排料管。

进一步地，沿所述浮选筒的内侧壁与内底壁的相交处至所述排料口的方向，所述浮选筒的内底壁向下倾斜。

进一步地，所述进浆管包括第一水平管段和第一竖直管段，所述气泡发生器水平设置，所述出浆管包括第二水平管段和第二竖直管段，所述叶轮设置于所述第二竖直管段的出浆口。

进一步地，所述气泡发生器为自吸式气泡发生器。

进一步地，所述气泡发生器设置有第二开关阀，所述第二开关阀控制进入所述气泡发生器的气流的通和断。

进一步地，所述驱动件为变速电机。

本发明提供的离心浮选机，能够产生以下有益效果：

本发明提供的离心浮选机，使用时，首先将添加了药剂的矿浆注入浮选筒内，然后运行驱动件，使驱动件带动叶轮转动；叶轮将出浆管内的气体排出，从而使得浮选筒底部的矿浆，能够自进浆管进入中矿循环组件；当经过气泡发生器时，气泡发生器向矿浆内充气；充气后的矿浆被吸至出浆管并进一步被吸至圆锥筒内；在圆锥筒内，矿浆在离心力作用下作旋流运动，靠近圆锥筒中央的精矿颗粒附着于气泡，向上运动，并通过浮选筒顶部的溢流槽排出；靠近圆锥筒的内侧壁的矿粒，向上运动至圆锥筒的开口时，经圆锥筒与浮选筒之间的间隙向下沉降，其中高密度尾矿颗粒沉降至浮选筒的底壁，通过浮选筒底壁的排料口排出，而矿浆则被再次吸入进浆管内，进行新的分选循环，直至分选结束。

本发明提供的离心浮选机，中矿循环组件使得矿浆在分选出部分精矿颗粒和部位尾矿颗粒后能够继续参与分选，从而能够提高精矿的分选率；而叶轮的离心力加快和强化了基于物料表面性质差异的泡沫浮选，从而能够提高分选效率。

本发明的第二个目的在于提供一种离心浮选方法，以解决现有技术中存在的泡沫浮选，精矿分选率低，分选效率也低的技术问题。

本发明提供的离心浮选方法，使用所述的离心浮选机对矿浆进行分选，包括如下步骤：

S100向矿浆添加药剂，使欲分选出的精矿颗粒呈疏水性，其他颗粒呈亲水性，并将矿浆注入所述浮选筒内；

S200运行所述驱动件，驱动所述叶轮转动；

S300矿浆自所述浮选筒的底部进入所述进浆管内，经过所述气泡发生器时，所述气泡发生器向矿浆内充气；

S400充气后的矿浆经所述出浆管被吸入所述圆锥筒的底部，并在所述圆锥筒内作旋流运动；

S500靠近所述圆锥筒中央的精矿颗粒附着于气泡，向上运动，并通过所述浮选筒顶部的溢流槽排出；靠近所述圆锥筒的内侧壁的矿粒，向上运动至所述圆锥筒的开口时，经所述圆锥筒与所述浮选筒之间的间隙向下沉降，其中高密度尾矿颗粒沉降至所述浮选筒的底壁，通过所述浮选筒底壁的排料口排出，矿浆则重复步骤S300、步骤S400和步骤S500，直至分选结束。

本发明提供的离心浮选方法，使用离心浮选机对矿浆进行分选，在叶轮的带动下，矿浆在分选出部分精矿颗粒和部位尾矿颗粒后能够继续参与分选，从而能够提高精矿的分选率；此外，叶轮不但能够带动矿浆循环，还能够提供离心力，使矿浆在圆锥筒内作旋流运动，从而能够加快和强化基于物料表面性质差异的泡沫浮选，进而能够提高分选效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的离心浮选机的正视结构剖视图；

图2为本发明提供的离心浮选机的左视结构示意图；

图3为本发明提供的离心浮选机的俯视结构示意图；

图4为本发明提供的离心浮选机的气泡发生器的剖视结构示意图。

附图标记说明：

100-浮选筒；110-溢流槽；120-上筒体；130-中筒体；135-稳流板；140-下筒体；141-内底壁；150-排料管；160-第一开关阀；

200-离心组件；210-电机；220-带传动机构；221-主动轮；222-传动带；223-从动轮；224-传动盒；230-传动轴；240-叶轮；250-圆锥筒；

300-中矿循环组件；311-第一水平管段；312-第一竖直管段；320-气泡发生器；321-本体；322-喷嘴；323-喉管；324-进气管；330-第二开关阀；341-第二水平管段；342-第二竖直管段；

400-机架。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本实施例提供一种离心浮选机，如图1和图2所示，该离心浮选机包括浮选筒100、离心组件200以及中矿循环组件300；浮选筒100的顶部设置有溢流槽110，溢流槽110用于排出精矿颗粒，浮选筒100的底壁设置有排料口；离心组件200包括上宽下窄的圆锥筒250、叶轮240和驱动件，圆锥筒250设置于浮选筒100的内部且位于浮选筒100的下部，圆锥筒250与浮选筒100的内侧壁之间具有间隙；叶轮240设置于圆锥筒250的底部；驱动件与叶轮240传动连接，驱动件用于驱动叶轮240转动；中矿循环组件300包括依次连通的进浆管、气泡发生器320和出浆管，进浆管的进浆口与浮选筒100的底部连通且高于浮选筒100的排料口，叶轮240设置于出浆管的出浆口，且叶轮240能够将出浆管内的矿浆吸入圆锥筒250内。

本实施例提供的离心浮选机，使用时，首先将添加了药剂的矿浆注入浮选筒100内，然后运行驱动件，使驱动件带动叶轮240转动；叶轮240将出浆管内的气体排出，从而使得浮选筒100底部的矿浆，能够自进浆管进入中矿循环组件300；当经过气泡发生器320时，气泡发生器320向矿浆内充气；充气后的矿浆被吸至出浆管并进一步被吸至圆锥筒250内；在圆锥筒250内，矿浆在离心力作用下作旋流运动，靠近圆锥筒250中央的精矿颗粒附着于气泡，向上运动，并通过浮选筒100顶部的溢流槽110排出；靠近圆锥筒250的内侧壁的矿粒，向上运动至圆锥筒250的开口时，经圆锥筒250与浮选筒100之间的间隙向下沉降，其中高密度尾矿颗粒沉降至浮选筒100的底壁，通过浮选筒100底壁的排料口排出，而矿浆则被再次吸入进浆管内，进行新的分选循环，直至分选结束。

本实施例提供的离心浮选机，中矿循环组件300使得矿浆在分选出部分精矿颗粒和部位尾矿颗粒后能够继续参与分选，从而能够提高精矿的分选率；而叶轮240的离心力加快和强化了基于物料表面性质差异的泡沫浮选，从而能够提高分选效率。

此外，本实施例提供的离心浮选机，叶轮240在将出浆管内的矿浆吸至圆锥筒250的同时，叶轮240的高强度剪切作用使得气泡的尺寸分布更加集中，从而有利于提高分选的稳定性；强湍流运动的矿浆还能够促进药剂乳化，进而能够提高分选效果；离心力场还强化了重力场中的分选，提高了浮选速度，分选上限也得以提高。

具体地，本实施例中，如图1和图2所示，浮选筒100内还设置有稳流板135，稳流板135位于圆锥筒250的上方，稳流板135的直径大于或等于浮选筒100的内径。

更具体地，如图3所示，稳流板135均匀设置有多个通孔，含有附着于气泡的精煤颗粒的矿浆经过稳流板135的通孔继续向上运动，稳流板135使得矿浆的流速更加均匀，从而有利于提高浮选的稳定性。

具体地，本实施例中，如图1和图2所示，浮选筒100包括自上而下依次连通的上筒体120、中筒体130和下筒体140，稳流板135设置于中筒体130和下筒体140之间。此种设置形式下，浮选筒100采用分段式结构，便于生产、运输以及拆装，也便于稳流板135的设置。

需要说明的是，在本申请的其他实施例中，浮选筒100也可以为一体式结构，或者浮选筒100的筒段数量设置为其他数量，例如：浮选筒100仅包括自上而下依次连通的上筒体120和下筒体140，稳流板135设置于上筒体120和下筒体140之间。当然，在本申请的其他实施例中，稳流板135也不限于设置于相邻的两段筒体之间，而是还可以直接设置于某一段筒体的内侧壁。

具体地，本实施例中，离心浮选机还包括机架400，浮选筒100以及驱动件和传动轴230等均设置于机架400。

具体地，本实施例中，驱动件为电机210，更进一步地，电机210为变速电机。变速电机的壳体通过电机座安装于机架400。

具体地，本实施例中，电机210的输出轴朝下，电机210和传动轴230通过带传动机构220传动连接，如此设置，降低了机架400以及整个离心浮选机的高度。

更具体地，带传动机构220包括传动盒224以及设置于传动盒224内的主动轮221、传动带222和从动轮223，其中，主动轮221与电机210的输出轴固定连接，从动轮223与传动轴230固定连接。

具体地，本实施例中，如图1所示，排料口连通有排料管150，排料管150设置有第一开关阀160，第一开关阀160用于打开和关闭排料管150。需要说明的是，排料管150可以根据机架400的结构进行设置，只要方便排出尾矿即可。

更具体地，本实施例中，第一开关阀160可以为球阀。

具体地，本实施例中，浮选筒100的内底壁141为水平面。

但是，在本申请的其他实施例中，沿浮选筒100的内侧壁与内底壁141的相交处至排料口的方向，浮选筒100的内底壁141可以向下倾斜。如此设置，便于尾矿颗粒向排料口运动，进而便于排出尾矿颗粒。

具体地，本实施例中，进浆管包括第一水平管段311和第一竖直管段312，气泡发生器320水平设置，出浆管包括第二水平管段341和第二竖直管段342，叶轮240设置于第二竖直管段342的出浆口。

更具体地，本实施例中，如图2所示，并结合图3和图1，进浆管和气泡发生器320位于浮选筒100的外部，第二水平管段341贯穿浮选筒100的侧壁后伸入浮选筒100的内部，而第二竖直管段342则与圆锥筒250同轴设置。

具体地，本实施例中，如图4所示，气泡发生器320为自吸式气泡发生器。更具体地，气泡发生器320包括本体321以及设置于本体321的进浆口的喷嘴322和设置于本体321的出浆口的喉管323，本体321还设置有连通其内、外的进气管324，进气管324靠近喷嘴322的出浆端设置。气泡发生器320根据文丘里管原理工作，从外界自吸空气进入本体321内并充入矿浆内。

具体地，本实施例中，气泡发生器320设置有第二开关阀330，第二开关阀330控制进入气泡发生器320的气流的通和断。

更具体地，第二开关阀330可以为球阀。

本实施例还提供一种离心浮选方法，使用上述的离心浮选机对矿浆进行分选，包括如下步骤：

S100向矿浆添加药剂，使欲分选出的精矿颗粒呈疏水性，其他颗粒呈亲水性，并将矿浆注入浮选筒100内；

S200运行驱动件，驱动叶轮240转动；

S300矿浆自浮选筒100的底部进入进浆管内，经过气泡发生器320时，气泡发生器320向矿浆内充气；

S400充气后的矿浆经出浆管被吸入圆锥筒250的底部，并在圆锥筒250内作旋流运动；

S500靠近圆锥筒250中央的精矿颗粒附着于气泡，向上运动，并通过浮选筒100顶部的溢流槽110排出；靠近圆锥筒250的内侧壁的矿粒，向上运动至圆锥筒250的开口时，经圆锥筒250与浮选筒100之间的间隙向下沉降，其中高密度尾矿颗粒沉降至浮选筒100的底壁，通过浮选筒100底壁的排料口排出，矿浆则重复步骤S300、步骤S400和步骤S500，直至分选结束。

本实施例提供的离心浮选方法，使用离心浮选机对矿浆进行分选，在叶轮240的带动下，矿浆在分选出部分精矿颗粒和部位尾矿颗粒后能够继续参与分选，从而能够提高精矿的分选率；此外，叶轮240不但能够带动矿浆循环，还能够提供离心力，使矿浆在圆锥筒250内作旋流运动，从而能够加快和强化基于物料表面性质差异的泡沫浮选，进而能够提高分选效率。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或者操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或者操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种离心浮选机，其特征在于，包括：

浮选筒(100)，所述浮选筒(100)的顶部设置有溢流槽(110)，所述溢流槽(110)用于排出精矿颗粒，所述浮选筒(100)的底壁设置有排料口；

离心组件(200)，所述离心组件(200)包括上宽下窄的圆锥筒(250)、叶轮(240)和驱动件，所述圆锥筒(250)设置于所述浮选筒(100)的内部且位于所述浮选筒(100)的下部，所述圆锥筒(250)与所述浮选筒(100)的内侧壁之间具有间隙；所述叶轮(240)设置于所述圆锥筒(250)的底部；所述驱动件与所述叶轮(240)传动连接，所述驱动件用于驱动所述叶轮(240)转动；以及

中矿循环组件(300)，所述中矿循环组件(300)包括依次连通的进浆管、气泡发生器(320)和出浆管，所述进浆管的进浆口与所述浮选筒(100)的底部连通且高于所述浮选筒(100)的排料口，所述叶轮(240)设置于所述出浆管的出浆口，且所述叶轮(240)能够将所述出浆管内的矿浆吸入所述圆锥筒(250)内。

2.根据权利要求1所述的离心浮选机，其特征在于，所述浮选筒(100)内还设置有稳流板(135)，所述稳流板(135)位于所述圆锥筒(250)的上方，所述稳流板(135)的直径大于或等于所述浮选筒(100)的内径。

3.根据权利要求2所述的离心浮选机，其特征在于，所述浮选筒(100)包括自上而下依次连通的上筒体(120)、中筒体(130)和下筒体(140)，所述稳流板(135)设置于所述中筒体(130)和所述下筒体(140)之间。

4.根据权利要求1-3任一项所述的离心浮选机，其特征在于，所述排料口连通有排料管(150)，所述排料管(150)设置有第一开关阀(160)，所述第一开关阀(160)用于打开和关闭所述排料管(150)。

5.根据权利要求1-3任一项所述的离心浮选机，其特征在于，沿所述浮选筒(100)的内侧壁与内底壁(141)的相交处至所述排料口的方向，所述浮选筒(100)的内底壁(141)向下倾斜。

6.根据权利要求1-3任一项所述的离心浮选机，其特征在于，所述进浆管包括第一水平管段(311)和第一竖直管段(312)，所述气泡发生器(320)水平设置，所述出浆管包括第二水平管段(341)和第二竖直管段(342)，所述叶轮(240)设置于所述第二竖直管段(342)的出浆口。

7.根据权利要求6所述的离心浮选机，其特征在于，所述气泡发生器(320)为自吸式气泡发生器。

8.根据权利要求7所述的离心浮选机，其特征在于，所述气泡发生器(320)设置有第二开关阀(330)，所述第二开关阀(330)控制进入所述气泡发生器(320)的气流的通和断。

9.根据权利要求1-3任一项所述的离心浮选机，其特征在于，所述驱动件为变速电机。

10.一种离心浮选方法，其特征在于，使用权利要求1-9任一项所述的离心浮选机对矿浆进行分选，包括如下步骤：

S100向矿浆添加药剂，使欲分选出的精矿颗粒呈疏水性，其他颗粒呈亲水性，并将矿浆注入所述浮选筒(100)内；

S200运行所述驱动件，驱动所述叶轮(240)转动；

S300矿浆自所述浮选筒(100)的底部进入所述进浆管内，经过所述气泡发生器(320)时，所述气泡发生器(320)向矿浆内充气；

S400充气后的矿浆经所述出浆管被吸入所述圆锥筒(250)的底部，并在所述圆锥筒(250)内作旋流运动；

S500靠近所述圆锥筒(250)中央的精矿颗粒附着于气泡，向上运动，并通过所述浮选筒(100)顶部的溢流槽(110)排出；靠近所述圆锥筒(250)的内侧壁的矿粒，向上运动至所述圆锥筒(250)的开口时，经所述圆锥筒(250)与所述浮选筒(100)之间的间隙向下沉降，其中高密度尾矿颗粒沉降至所述浮选筒(100)的底壁，通过所述浮选筒(100)底壁的排料口排出，矿浆则重复步骤S300、步骤S400和步骤S500，直至分选结束。

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