CN113198621A - 一种宽粒级浮选设备及浮选方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种宽粒级浮选设备及浮选方法，旨在同时实现粗颗粒和细颗粒的浮选回收。为此，本申请实施例一方面提供的宽粒级浮选设备，包括浮选柱体，浮选柱体包括从下到上依次连接的尾矿底流槽、倒锥形筒体和柱状筒体；倒锥形筒体分为上部的径向流区和下部的旋流区，径向流区上分布有多个喷射流道，喷射流道的喷射方向与倒锥形筒体的径向方向平行，旋流区的内侧壁上设有多个朝内倾斜向上设置的射流管，多个射流管的喷射方向以倒锥形筒体的轴线为中心沿顺时针或逆时针分布，多个喷射流道均与第一压力水源连通，多个射流管均与第二压力水源连通，第一压力水源和第二压力水源内均含有浮选气泡。

Description

一种宽粒级浮选设备及浮选方法

技术领域

本发明属于矿物加工技术领域，尤其涉及一种宽粒级浮选设备及浮选方法。

背景技术

在矿物加工领域，为实现粗颗粒和细颗粒的回收，需要提供完全不同的浮选流体力学条件，原因在于:对于细粒颗粒，需要通过向浮选设备中输入高能量，以产生强剪切和强湍流流动条件，来提高细粒颗粒的碰撞附着效率。而对于粗颗粒，需要较低的能量输入，从而达到降低粗颗粒从气泡中脱离的概率，以利于粗颗粒的回收,两者之间相对矛盾的浮选流体力学条件，造成了现有的浮选设备很难同时实现粗颗粒和细颗粒的浮选回收。

综上，有必要对现有的浮现设备进行改进。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种宽粒级浮选设备及浮选方法，旨在同时实现粗颗粒和细颗粒的浮选回收。

为此，本申请实施例一方面提供的宽粒级浮选设备，包括浮选柱体，所述浮选柱体包括从下到上依次连接的尾矿底流槽、倒锥形筒体和柱状筒体；柱状筒体的顶部设有精矿溢流槽，柱状筒体的上部内设有原矿给料管；

所述倒锥形筒体分为上部的径向流区和下部的旋流区，所述径向流区上分布有多个与所述倒锥形筒体的内腔连通的喷射流道，所述喷射流道的喷射方向与所述倒锥形筒体的径向方向平行；

所述旋流区的侧壁上设有多个朝内倾斜向上设置，并与倒锥形筒体的内腔连通的射流管，多个所述射流管的喷射方向以所述倒锥形筒体的轴线为中心沿顺时针或逆时针分布；

多个所述喷射流道均与第一压力水源连通，多个所述射流管均与第二压力水源连通，所述第一压力水源内含有第一浮选气泡，所述第二压力水源内含有第二浮选气泡。

具体的，所述喷射流道在所述径向流区的轴向方向成排布置，每排所述喷射流道包括沿所述倒锥形筒体的周向方向等间距分布的若干所述喷射流道，各排所述喷射流道到所述倒锥形筒体的轴线的距离从上到下逐渐变小。

具体的，所述射流管沿所述倒锥形筒体的周向方向均匀分布。

具体的，所述倒锥形筒体(6)的锥角控制在20°～30°。

具体的，所述原矿给料管的底部连接有原矿给料分配器。

具体的，所述尾矿底流槽呈倒锥形，所述尾矿底流槽的底部设有尾矿排料管，所述尾矿排料管上设有排矿电磁阀，所述尾矿底流槽中设有压力传感器，所述压力传感器和排矿电磁阀均与所述压力传感控制箱连接。

具体的，所述射流管的轴线与水平面的夹角控制在10°～15°，第一切线与第一投影线的夹角控制在55°～65°；其中，

所述水平面是指与所述倒锥形筒体的轴线垂直的平面，第一投影线是指所述射流管的轴线在所述水平面上的投影，所述第一切线是指过第一交点且与所述倒锥形筒体在所述水平面上的投影的外圆轮廓线相切的切线，所述第一交点是指所述第一投影线与所述外圆轮廓线的交点。

具体的，该宽粒级浮选设备还包括壳体，所述壳体设置在所述倒锥形筒体的外围，并与所述倒锥形筒体之间形成有相互独立且密闭的第一蓄水室和第二蓄水室，所述第一蓄水室与多个所述喷射流道直接连通，所述第二蓄水室与多个所述射流管连通，所述第一压力水源充满所述第一蓄水室，所述第二压力水源充满所述第二蓄水室。

具体的，该宽粒级浮选设备还包括用于生成所述第一压力水源和第二压力水源的水气混合空化成泡系统，所述水气混合空化成泡系统包括供水组件、供气组件、第一水气混合发泡器和第二水气混合发泡器，所述第一水气混合发泡器与所述第一蓄水室连通，所述第二水气混合发泡器与所述第二蓄水室连通；

所述供水组件包括储水箱、第一供水管和第二供水管，所述供气组件包括通过气管顺次连接的空压机、进气阀、储气罐、气体流量调节阀和压力表；

所述储水箱通过第一供水管与所述第一水气混合发泡器连通，所述第一供水管上设有第一进水球阀、第一供水变频泵和第一液体流量计，所述储水箱还通过第二供水管与所述第二水气混合发泡器连通，所述第二供水管上设有第二进水球阀、第二供水变频泵和第二液体流量计；

所述气管的输出端分出两条分别与所述第一水气混合发泡器和第二水气混合发泡器连通的支路，两条所述支路上分别设有第一气体流量计和第二气体流量计。

本申请实施例另一方面提供的使用上述宽粒级浮选设备的宽粒级浮选方法，包括：

第一压力水源通过多个喷射流道，沿倒锥形筒体侧壁以设定压力径向给入到倒锥形筒体内，形成径向流；

与此同时，第二压力水源通过多个射流管，以一定压力呈旋流状给入倒锥形筒体内，形成漩涡流；

待水和气泡充满浮选柱体并稳定后，矿化并混合均匀的原矿矿浆从原矿给料管给入至浮选柱体内，并沿浮选柱体整个断面缓缓下降，逐渐在柱状筒体内形成矿物颗粒床层；

由上而下的原矿矿浆继续下行至倒锥形筒体中，在旋流区旋流离心力场作用下，产生强湍流，使矿浆中的颗粒与气泡发生高效碰撞并粘附，在径向流区实现从旋流与径向流的耦合，通过调节旋流区和径向流区的进水流量，使不同粒径的矿物颗粒呈现悬浮状态，并形成向上的具有强推力的复合态流化床层；

最终目的矿物经气泡的浮力和上升水流的垂直升力不断上升，进而溢出柱状筒体进入精矿溢流槽成为精矿，而脉石矿物在浮选柱体内下沉并最终进入尾矿底流槽成为尾矿。

与现有技术相比，本申请至少一个实施例具有如下有益效果：

本发明倒锥形筒体上设置的喷射流道和射流管可以在浮选柱体内实现从旋流与径向流的耦合，通过调节进水量，并控制进水中气含量，使不同粒径的矿物颗粒呈现悬浮状态，形成旋流与径向流的复合态流化床层，同时可以作用产生上升液流，形成向上的具有强推力的流化床，实现了对宽粒级矿物的浮选回收。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的浮选设备结构示意图；

图2是本发明实施例涉及的倒锥形筒体俯视示意图；

其中：1、原矿给料管；2、原矿给料分配器；3、精矿溢流槽；4、精矿排料管；5、柱状筒体；6、倒锥形筒体；7、第一蓄水室；8、第一进水口；9、第二蓄水室；10、第二进水口；11、喷射流道；12、射流管；13、尾矿底流槽；14、尾矿排料管；15、排矿电磁阀；16、压力传感器；17、压力传感控制箱；18、第一气体流量计；19、第二气体流量计；20、第一水气混合发泡器；21、第二水气混合发泡器；22、压力表；23、气体流量调节阀；24、储气罐；25、进气阀；26、空压机；27、储水箱；28、第一进水球阀；29、第一供水变频泵；30、第一液体流量计；31、第二进水球阀；32、第二供水变频泵；33、第二液体流量计。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

参见图1，一种宽粒级浮选设备，包括浮选柱体，浮选柱体包括从下到上依次连接的尾矿底流槽13、倒锥形筒体6和柱状筒体5，柱状筒体5的顶部设有精矿溢流槽3，柱状筒体5的上部内设有用于输送原矿矿浆的原矿给料管1，倒锥形筒体6分为上部的径向流区和下部的旋流区，径向流区上分布有多个与倒锥形筒体6的内腔连通的喷射流道11，喷射流道11的喷射方向与倒锥形筒体6的径向方向平行。

具体的，旋流区的侧壁上设有多个朝内倾斜向上设置，并与的倒锥形筒体6的内腔连通的射流管12，多个射流管12的喷射方向以倒锥形筒体6的轴线为中心沿顺时针或逆时针分布，多个喷射流道11均与第一压力水源连通，多个射流管12均与第二压力水源连通，第一压力水源内含有第一浮选气泡，第二压力水源内含有第二浮选气泡，第一浮选气泡和第二浮选气泡均为尺寸为0.5mm-2mm的常规浮选气泡。

参见图1，上述实施例宽粒级浮选设备的工作过程如下：

第一压力水源通过多个喷射流道11，沿倒锥形筒体6侧壁以设定压力径向给入到倒锥形筒体6内，形成径向流；与此同时，第二压力水源通过多个射流管12，以一定压力呈旋流状给入倒锥形筒体6内，形成漩涡流；

待水和气泡充满浮选柱体并稳定后，矿化并混合均匀的原矿矿浆从原矿给料管1给入至浮选柱体内，并沿浮选柱体整个断面缓缓下降，逐渐在柱状筒体5内形成矿物颗粒床层；

由上而下的原矿矿浆继续下行至倒锥形筒体6中，在旋流区旋流离心力场作用下，产生强湍流，使矿浆中的颗粒与气泡发生高效碰撞并粘附，在径向流区实现从旋流与径向流的耦合，通过调节旋流区和径向流区的进水流量，使不同粒径的矿物颗粒呈现悬浮状态，并形成向上的具有强推力的复合态流化床层；

最终目的矿物经气泡的浮力和上升水流的垂直升力不断上升，进而溢出柱状筒体5进入精矿溢流槽3成为精矿，而脉石矿物在浮选柱体内下沉并最终进入尾矿底流槽13成为尾矿。

本实施例提供的浮选设备具有如下优势：1)耦合射流与径向流技术，旋流区上射流管12喷给入的水和气泡在倒锥形筒体6下部内可以形成漩涡流，一方面提供了旋流力场扫选，通过离心力场的强化分选作用，提高回收率；另一方面水和气泡一起给入，有效增加了矿物颗粒的浮力，倒锥形筒体6离心力场作用增大矿浆湍流强度，提高颗粒与气泡的碰撞概率，使矿物颗粒与气泡发生旋流矿化，而径向流区上喷射流道11给入的水和气泡在倒锥形筒体6上部内形成径向流，一方面提供改变粗矿物颗粒运动轨迹的水平力场，使得粗矿物颗粒由倒锥形筒体6侧壁处改向浮选柱体的中心区域运动，因中心区域气泡数量相对较多，因此矿物颗粒更容易被气泡捕获；另一方面起到稳流作用，减弱倒锥形筒体6内部大的漩涡，实现湍流碰撞和静态分离，提高粗粒级矿物和难浮细粒级矿物的回收能力，最终实现了对宽粒级矿物的浮选回收。2)通过调节不同的进水量，使不同粒径的矿物颗粒呈现悬浮状态，通过控制液体的气含率，使气泡均匀分布于上升液流中，形成旋流与径向流的复合态流化床层，同时可以作用产生上升液流，形成向上的具有强推力的流化床，实现了对宽粒级矿物的浮选回收。

参见图1，在一些实施例中，喷射流道11在径向流区的轴向方向成排布置，每排包括沿倒锥形筒体6的周向方向等间距分布的若干喷射流道11，各排喷射流道11到倒锥形筒体6轴线的距离从上到下逐渐变小。

本实施例中，从旋流区进入的矿物颗粒的运动轨迹在径向流的作用下将会发生改变，由原先的贴壁运动改变为朝向倒锥形筒体6中心运动，因喷射流道11到倒锥形筒体6轴线的距离从上到下逐渐变小，而每个喷射流道11的给水压力是一样的，所以每个喷射流道11出来的水气速度也是一样的，因此从旋流区进入的矿物颗粒最终经过径向流区后将会比较均匀的分散在柱状筒体5的整个横断面上，也即上述设置能够促进粗颗粒进一步均匀分散于浮选主体中，从而便于气泡的黏附，最终实现浮选回收率的提升。此外，需要说明的是，相较于垂直的筒壁，倒锥形筒体6的倾斜壁面可以减缓粗颗粒下滑的速度，也利用粗颗粒被喷射流道11喷射而出的气泡捕获。

在一些实施例中，为提高浮选的稳定性，射流管12沿倒锥形筒体6的周向方向均匀分布；此外，原矿给料管1的底部可以增设原矿给料分配器2，矿浆给料管1从柱状筒体3顶部中心给入，中间穿过精矿溢流槽4，与原矿给料分配器2连接，原矿矿浆可以通过原矿给料分配器2均匀分散至浮选柱体中。

此外，倒锥形筒体6的锥角控制在20°～30°比较合适，因为当倒锥形筒体6的锥角高于此范围时，会造成粗颗粒与亲水性颗粒堆积在筒壁上，流动不畅，当小于此范围时，筒体本身支撑作用不足，对粗颗粒下滑速度的减缓不是很明显，这无疑会影响到气泡对粗颗粒捕获。

参见图1和图2，具体的，射流管12的轴线与水平面的夹角α控制在10°～15°，第一切线与第一投影线的夹角β控制在55°～65°比较合适，当取值范围高于此范围，矿浆湍流强度不足，矿物颗粒与气泡发生旋流矿化几率减少；小于此范围时，旋流场会紧贴着筒壁，气泡很难均匀分散在倒锥形筒体的整个横断面上。

其中，水平面是指与所述倒锥形筒体6的轴线垂直的平面，第一投影线是指射流管12的轴线在水平面上的投影，第一切线是指过第一交点且与倒锥形筒体6在水平面上的投影的外圆轮廓线相切的切线，第一交点是指第一投影线与外圆轮廓线的交点。

参见图1，在另一些实施例中，精矿溢流槽4的底板倾斜设置，与筒状柱体纵向中心线的夹角为50°～75°，精矿排料管5设置在底板的最低端处。上述设计的优点在于，能够快速排出浮选精矿颗粒，避免精矿溢流槽4中浮选精矿颗粒堆积导致堵塞，保证了粗颗粒浮选装置的工作稳定性。随着浮选的不断进行，柱状筒体3中的气泡携带矿物颗粒不断上浮并聚集形成泡沫层，当泡沫层高度超过柱状筒体3上端面时，泡沫层中的浮选精矿溢流出柱状筒体3，经精矿溢流槽4由精矿排料管5流出。

参见图1，需要解释说明的是，在实际应用中，该宽粒级浮选设备还包括壳体，壳体设置在倒锥形筒体6的外围，并与倒锥形筒体6之间形成有相互独立且密闭的第一蓄水室7和第二蓄水室9，第一蓄水室7与多个喷射流道11直接连通，第二蓄水室9与多个射流管12连通，第一压力水源充满第一蓄水室7，第二压力水源充满第二蓄水室9。这样的设计使得通过第一蓄水室7即可同时向所有喷射流道11提供相同压力的水源，进而保证每个喷射流道11喷射速度的一致性，通过第二蓄水室9即可同时向所有射流管12提供相同压力的水源，进而保证每个射流管12喷射速度的一致性，操控方便，而且结构也非常简单。

参见图1，具体的，该宽粒级浮选设备还包括用于生成第一压力水源和第二压力水源的水气混合空化成泡系统，水气混合空化成泡系统包括供水组件、供气组件、第一水气混合发泡器20和第二水气混合发泡器21，第一水气混合发泡器20与第一蓄水室7的第一进水口8连通，第二水气混合发泡器21与第二蓄水室9的第二进水口10连通。

供水组件包括储水箱27、第一供水管和第二供水管，供气组件包括通过气管顺次连接的空压机26、进气阀25、储气罐24、气体流量调节阀23和压力表22，储水箱27通过第一供水管与第一水气混合发泡器20连通，第一供水管上设有第一进水球阀28、第一供水变频泵29和第一液体流量计30，储水箱27还通过第二供水管与第二水气混合发泡器21连通，第二供水管上设有第二进水球阀31、第二供水变频泵32和第二液体流量计33，气管的输出端分出两条分别与第一水气混合发泡器20和第二水气混合发泡器21连通的支路，两条支路上分别设有第一气体流量计18和第二气体流量计19。

本实施例中，根据气体流量计和压力表22显示的数值大小来控制气体流量调节阀23的开度大小，进而调节水气混合发泡器的进气流量和压力大小，根据气体流量计和压力表22显示的数值大小来控制气体流量调节阀23的开度大小，进而调节水气混合发泡器的进气流量和压力大小。

参见图1，在另一些实施例中，尾矿底流槽13可以设计成呈倒锥形，从而利于尾矿的浓缩，可以减少外排矿浆带走的水量、药剂的添加量、新水用量以及废水量；其中，尾矿底流槽9的锥角可以控制在15°～20°。

具体的，在尾矿底流槽13的底部设有尾矿排料管14，尾矿排料管14上设有排矿电磁阀15，尾矿底流槽13中设有压力传感器16，压力传感器16和排矿电磁阀15均与压力传感控制箱17连接。

本实施例中，压力传感器16工作时，能够实时监控尾矿底流槽13内尾矿矿浆压力，压力传感控制箱17通过压力传感器16的数值控制流化床层的高度，通过调节压力传感控制箱17来控制排矿电磁阀15的开度，通过液体流量计来调节进水流量，通过气体流量计来调节进气流量，进而调控分选效果。

参见图1，一种使用上述宽粒级浮选设备的宽粒级浮选方法，包括：

步骤一：启动空压机26，打开进气阀25，向储气罐24内充气；打开进水球阀，启动供水变频泵，通过供水变频泵将水泵送入水气混合发泡器，同时调节供水变频泵与水气混合发泡器之间的管路上的两台液体流量计，调节两台水气混合发泡器的进水流量。

步骤二：打开储气罐24和水气混合发泡进气端之间管路上的气体流量调节阀23和两台气体流量计，进而控制进入两台水气混合气泡发生器的气体量。

步骤三：水气混合物在水气混合发泡器内形成一定速度的射流，由于水气混合发泡器中间通道面积突然缩小，流速急剧升高，流体内压强骤降，射流作用下产生的负压下吸入空气，并把空气粉碎混入矿浆混合物形成融气；溶中的气体析出产生大量微泡，同时形成向上的具有一定流速和压力的富含微泡的水流。

步骤四：具有一定流速和压力的富含微泡的水流通过第二蓄水室9均匀的分到每根射流管12，并沿倒锥形筒体6侧壁以一定压力呈旋流状给入到倒锥形筒体6内形成漩涡流，具有一定流速和压力的富含微泡的水流通过第一蓄水室7均匀的各条喷射流道11，并沿倒锥形筒体6侧壁以一定压力呈径向流给入倒锥形筒体6内形成径向流；

步骤五：待水和气泡充满浮选柱体并稳定后，启动原矿给料装置，矿化并混合均匀的原矿将从原矿给料管1给入，给料从浮选柱体顶部经原矿给料分配器2分散后进入浮选柱体内，并沿柱体整个断面缓缓下降，逐渐在柱状筒体5内形成矿物颗粒床层。

步骤六:通过调节压力传感控制箱17来控制排矿电磁阀15的开度，进而控制浮选设备柱体内矿物颗粒床层的高度。

步骤七：由上而下的原矿矿浆继续下行至倒锥形筒体6内，在旋流区提供的旋流离心力场作用下，产生强湍流作用，使矿浆中的颗粒与气泡之间的高效碰撞和粘附，并在径向流区实现从旋流与径向流的耦合，通过调节旋流区和径向流区的进水流量，使不同粒径的矿物颗粒呈现悬浮状态；在旋流与径向流的复合态流化床层中宽粒级矿物与气泡和上升水流作用，最终目的矿物经气泡的浮力和上升水流的垂直升力不断上升进而溢出柱状筒体5，进入精矿溢流槽3从精矿排料管4成为精矿，而脉石矿物在柱体内下沉并最终经过尾矿底流槽13从尾矿排矿口排出成为尾矿。

本发明倒锥形筒体上设置的喷射流道和射流管可以在浮选柱体内实现从旋流与径向流的耦合，通过调节进水量，并控制进水中气含量，使不同粒径的矿物颗粒呈现悬浮状态，形成旋流与径向流的复合态流化床层，同时可以作用产生上升液流，形成向上的具有强推力的流化床，实现了对宽粒级矿物的浮选回收。

应用例1

试验物料为某硫化铜矿。矿石经球磨机磨矿后进入旋流器分级，得到粒度在20～800μm左右粒径的矿浆作为实验给矿原料，其铜品位为0.56％，500μm下粒级占比为85％左右。矿浆加入pH调整剂调节矿浆pH为9.0，然后加入捕收剂丁黄药和丁铵黑药搅拌调浆，加入2号油起泡剂行经充分调浆后，从原矿给料管给入旋流与阻尼耦合流化的粗颗粒浮选设备进行浮选,溢流产品即为粗精矿,而底流经尾矿排料管排出成为尾矿,该尾矿直接作为最终尾矿。捕收剂相对原矿的加入量丁基黄药200g/t、丁铵黑药100g/t，2号油为20g/t，pH调整剂为碳酸钠,浮选温度为20℃。试验获得粗精矿Cu品位1.47％，回收率92.40％，尾矿Cu品位0.07％，产率为64.80％，抛尾部分的铜损失仅为7.60％(如表1)。

表1某硫化铜矿的射流与径向流耦合的宽粒级浮选设备试验结果

应用例2

试验物料为某辉钼矿。矿石经球磨机磨矿后进入旋流器分级，得到粒度在20～1000μm左右粒径的矿浆作为实验给矿原料，其钼品位为0.192％，600μm下粒级占比为88％左右。矿浆加入pH调整剂调节矿浆pH为8.0，然后加入捕收剂煤油搅拌调浆，加入松醇油起泡剂行经充分调浆后，从原矿给料管给入旋流与阻尼耦合流化的粗颗粒浮选设备进行浮选,溢流产品即为粗精矿,而底流经尾矿排料管排出成为尾矿,该尾矿直接作为最终尾矿。捕收剂相对原矿的加入量分别为60g/t，松醇油起泡剂为20g/t，pH调整剂为碳酸钠,浮选温度为20℃。试验获得粗精矿Mo品位0.428％，回收率93.40％，尾矿Mo品位0.022％，产率为58.10％，抛尾部分的钼损失仅为6.60％(如表2)。

表2某辉钼矿的射流与径向流耦合的宽粒级浮选设备试验结果

上述本发明所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本发明才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。

同时，上述本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

上述实施例仅仅是清楚地说明本发明所作的举例，而非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里也无需也无法对所有的实施例予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种宽粒级浮选设备，包括浮选柱体，其特征在于：所述浮选柱体包括从下到上依次连接的尾矿底流槽(13)、倒锥形筒体(6)和柱状筒体(5)；

所述柱状筒体(5)的顶部设有精矿溢流槽(3)，所述柱状筒体(5)的上部内设有原矿给料管(1)；

所述倒锥形筒体(6)分为上部的径向流区和下部的旋流区，所述径向流区上分布有多个与所述倒锥形筒体(6)的内腔连通的喷射流道(11)，所述旋流区的侧壁上设有多个朝内倾斜向上设置，并与所述倒锥形筒体的内腔连通的射流管(12)；

所述喷射流道(11)的喷射方向与所述倒锥形筒体(6)的径向方向平行，多个所述射流管(12)的喷射方向以所述倒锥形筒体(6)的轴线为中心沿顺时针或逆时针分布；

多个所述喷射流道(11)均与第一压力水源连通，多个所述射流管(12)均与第二压力水源连通，所述第一压力水源内含有第一浮选气泡，所述第二压力水源内含有第二浮选气泡。

2.根据权利要求1所述的宽粒级浮选设备，其特征在于：所述喷射流道(11)在所述径向流区的轴向方向成排布置，每排所述喷射流道(11)包括沿所述倒锥形筒体(6)的周向方向等间距分布的若干所述喷射流道(11)，各排所述喷射流道(11)到所述倒锥形筒体(6)的轴线的距离从上到下逐渐变小。

3.根据权利要求1所述的宽粒级浮选设备，其特征在于：所述射流管(12)沿所述倒锥形筒体(6)的周向方向均匀分布。

4.根据权利要求1所述的宽粒级浮选设备，其特征在于：所述倒锥形筒体(6)的锥角控制在20°～30°。

5.根据权利要求1所述的宽粒级浮选设备，其特征在于：所述原矿给料管的底部连接有原矿给料分配器。

6.根据权利要求1所述的宽粒级浮选设备，其特征在于：所述尾矿底流槽(13)呈倒锥形，所述尾矿底流槽(13)的底部设有尾矿排料管(14)，所述尾矿排料管(14)上设有排矿电磁阀(15)，所述尾矿底流槽(13)中设有压力传感器(16)，所述压力传感器(16)和排矿电磁阀(15)均与所述压力传感控制箱(17)连接。

7.根据权利要求1-6任一项所述的宽粒级浮选设备，其特征在于：所述射流管(12)的轴线与水平面的夹角控制在10°～15°，第一切线与第一投影线的夹角控制在55°～65°；其中，

所述水平面是指与所述倒锥形筒体(6)的轴线垂直的平面，第一投影线是指所述射流管(12)的轴线在所述水平面上的投影，所述第一切线是指过第一交点且与所述倒锥形筒体(6)在所述水平面上的投影的外圆轮廓线相切的切线，所述第一交点是指所述第一投影线与所述外圆轮廓线的交点。

8.根据权利要求7所述的宽粒级浮选设备，其特征在于：该宽粒级浮选设备还包括壳体，所述壳体设置在所述倒锥形筒体(6)的外围，并与所述倒锥形筒体(6)之间形成有相互独立且密闭的第一蓄水室(7)和第二蓄水室(9)，所述第一蓄水室(7)与多个所述喷射流道(11)直接连通，所述第二蓄水室(9)与多个所述射流管(12)连通，所述第一压力水源充满所述第一蓄水室(7)，所述第二压力水源充满所述第二蓄水室(9)。

9.根据权利要求8所述的宽粒级浮选设备，其特征在于：该宽粒级浮选设备还包括用于生成所述第一压力水源和第二压力水源的水气混合空化成泡系统，所述水气混合空化成泡系统包括供水组件、供气组件、第一水气混合发泡器(20)和第二水气混合发泡器(21)，所述第一水气混合发泡器(20)与所述第一蓄水室(7)连通，所述第二水气混合发泡器(21)与所述第二蓄水室(9)连通；

所述供水组件包括储水箱(27)、第一供水管和第二供水管，所述供气组件包括通过气管顺次连接的空压机(26)、进气阀(25)、储气罐(24)、气体流量调节阀(23)和压力表(22)；

所述储水箱(27)通过第一供水管与所述第一水气混合发泡器(20)连通，所述第一供水管上设有第一进水球阀(28)、第一供水变频泵(29)和第一液体流量计(30)，所述储水箱(27)还通过第二供水管与所述第二水气混合发泡器(21)连通，所述第二供水管上设有第二进水球阀(31)、第二供水变频泵(32)和第二液体流量计(33)；

所述气管的输出端分出两条分别与所述第一水气混合发泡器(20)和第二水气混合发泡器(21)连通的支路，两条所述支路上分别设有第一气体流量计(18)和第二气体流量计(19)。

10.一种使用权利要求1-9任一项所述的宽粒级浮选设备的宽粒级浮选方法，包括，其特征在于：

第一压力水源通过多个喷射流道(11)，沿倒锥形筒体(6)侧壁以设定压力径向给入到倒锥形筒体(6)内，形成径向流；

与此同时，第二压力水源通过多个射流管(12)，以一定压力呈旋流状给入倒锥形筒体(6)内，形成漩涡流；

待水和气泡充满浮选柱体并稳定后，矿化并混合均匀的原矿矿浆从原矿给料管(1)给入至浮选柱体内，并沿浮选柱体整个断面缓缓下降，逐渐在柱状筒体(5)内形成矿物颗粒床层；

由上而下的原矿矿浆继续下行至倒锥形筒体(6)中，在旋流区旋流离心力场作用下，产生强湍流，使矿浆中的颗粒与气泡发生高效碰撞并粘附，在径向流区实现从旋流与径向流的耦合，通过调节旋流区和径向流区的进水流量，使不同粒径的矿物颗粒呈现悬浮状态，并形成向上的具有强推力的复合态流化床层；

最终目的矿物经气泡的浮力和上升水流的垂直升力不断上升，进而溢出柱状筒体(5)进入精矿溢流槽(3)成为精矿，而脉石矿物在浮选柱体内下沉并最终进入尾矿底流槽(13)成为尾矿。

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