CN114273088A

CN114273088A - 一种控泥浮选选矿工艺

Info

Publication number: CN114273088A
Application number: CN202111656632.XA
Authority: CN
Inventors: 邱培根; 丁勇; 邹伟民; 梅晓方
Original assignee: Yongxing Special Material Technology Co ltd
Current assignee: Yongxing Special Material Technology Co ltd
Priority date: 2021-12-31
Filing date: 2021-12-31
Publication date: 2022-04-05
Anticipated expiration: 2041-12-31
Also published as: CN114273088B

Abstract

一种控泥浮选选矿工艺，包括以下步骤：步骤一：将原料从浮选机下端输入，同时加入含有絮凝剂的水溶液进行搅拌混合，得到预处理液；步骤二：预处理液经搅拌上升至浮选机中部，与浮选机中部加入的浮选药剂和空气混合，形成气泡粘合矿物上浮至浮选机上端形成矿化泡沫；步骤三：将矿化泡沫从浮选机上端排出，得到精矿。本发明通过在原料进入浮选前先加入絮凝剂，使细泥与絮凝剂结合形成大颗粒沉淀，再加入浮选药剂与矿浆混合形成矿化泡沫的方式得到精矿，具有产能高、用水量少、药剂用量少的优点。

Description

一种控泥浮选选矿工艺

技术领域

本发明属于矿物加工技术领域，具体涉及一种控泥浮选选矿工艺。

背景技术

锂是一种重要的战略性资源物质，广泛应用于电池、陶瓷、玻璃、润滑剂、制冷剂、核工业及光电等新兴领域，是现代高科技产品不可或缺的重要原料。近年来，锂电池电动汽车和锂电池移动电子产品的快速增长造成对锂的需求量急剧增加，锂资源的安全供应关系到我国新能源汽车产业、储能、电子信息等战略性新兴产业的健康稳定发展，为此很多国家加大了锂矿资源勘探投入。现今，全球锂资源量以卤水矿床为主，但锂矿产量以岩石矿床为主。在自然界中目前已发现锂矿物和含锂矿有150多种。含锂矿物原料主要为锂辉石(含Li₂O₅8％～81％)、锂云母(含Li₂O₃2％～645％)和透锂长石(含Li₂O₂9％～48％)。

大多数具有工业价值的锂云母基本都可以用浮选法选矿。在锂云母选矿工艺中，脱泥是关键工序，尤其是粒径小的细泥，其能与浮选药剂产生作用，与浮矿一同从精矿出口处排出，影响精矿品质。工业上一般采用大量的水进行稀释的方法来降低细泥的浓度，增加细泥与浮选药剂的接触难度，从而提高精矿品质。但是该方法需要消耗大量的水，成本较高。

另一种去除细泥的办法是加入有机絮凝剂，如申请号为CN2015103452486的文件公开的一种污泥脱水絮凝剂，包括由A剂和B剂；其特征在于，所述A剂由以下原料安装重量份数制成：硫酸亚铁20-28份、重金属捕捉剂6-12份、兰炭40-45份、石灰粉12-17份、烷基胺聚氧乙烯醚磷酸酯8-14份、木质素磺酸盐4-9份；所述的B剂以下原料安装重量份数制成：甜菜碱34-40份、四亚乙基五胺15-23份、甲醛7-10份、乙醇9-15份、水45-60份。但是该方案中絮凝剂的成分复杂，排出的废水污染较大，后期废水处理成本较高。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明的目的是提供一种控泥浮选选矿工艺，通过在原料进入浮选前先加入絮凝剂，使细泥与絮凝剂结合形成大颗粒沉淀，再加入浮选药剂与矿浆混合形成矿化泡沫的方式得到精矿，具有产能高、用水量少、药剂用量少的优点。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种控泥浮选选矿工艺，包括以下步骤：步骤一：将原料从浮选机下端输入，同时加入含有絮凝剂的水溶液进行搅拌混合，得到预处理液；步骤二：预处理液经搅拌上升至浮选机中部，与浮选机中部加入的浮选药剂和空气混合，形成气泡粘合矿物上浮至浮选机上端形成矿化泡沫；步骤三：将矿化泡沫从浮选机上端排出，得到精矿。

现有技术中浮选药剂一般直接加入浮选机内与提前稀释的浆料混合，即使在稀释浓度下也无法避免细泥与浮选药剂的结合，因此最终得到的精矿中不可避免地存在细泥。而在本发明中，通过特定的浮选机结构，在进行浮选处理前就能将原料中的细泥与絮凝剂结合并以形成沉淀的方式去除；经絮凝处理后的预处理液被浮选机下端高速搅拌形成的旋流抬升至中部并与在中部处加入的浮选药剂和空气结合形成矿化泡沫并持续上升至浮选机上端液面处排出。该方案可有效降低用于稀释的进水量、絮凝剂以及浮选药剂的进药量，进一步控制了生产成本。

作为本发明的进一步优选，步骤一中的搅拌速度＞500r/min，步骤二中的搅拌速度＜100r/min。在本发明中，浮选机下端的搅拌速度需大于＞500r/min，进一步优选为500~800 r/min，低于500r/min，搅拌产生的旋流抬升浆料的效果不明显，高于800r/min，容易将絮凝的沉淀重新破碎，絮凝效果不佳；浮选机中部或者上部的搅拌速度需＜100r/min，进一步优选为50~100r/min，高于100r/min，容易破碎产生的矿化泡沫，低于50r/min，无法加快矿化泡沫的上浮速度。

作为本发明的进一步优选，所述浮选机包括本体、设置在所述本体下端的第一混合腔、设置在所述本体内且位于所述第一混合腔上端的第二混合腔、设置在所述本体内且位于所述第二混合腔上端的浮选腔；其中，所述第一混合腔两侧分别设置有进浆口和进液口，所述第二混合腔侧端设置有加药口和进气结构。

作为本发明的进一步优选，还包括设置在所述本体内的搅拌轴、设置在所述搅拌轴上并位于所述第一混合腔内的第一搅拌叶、设置在所述搅拌轴上并位于所述浮选腔内的搅拌结构、以及设置在所述搅拌轴上并位于所述浮选腔液面处的浮选结构。

作为本发明的进一步优选，所述进气结构包括设置在所述本体侧端并插入所述第二混合腔内的进气管、套接于所述搅拌轴外侧上的固定环、设置在所述固定环内并与所述进气管连接的输气腔、以及设置在所述固定环上表面并与所述输气腔连接的多个出气孔。

作为本发明的进一步优选，所述搅拌结构包括设置在所述搅拌轴侧端上的固定杆、以及设置在所述固定杆端部上且旋转前端侧面倾斜朝上的第二搅拌叶。

作为本发明的进一步优选，所述浮选结构包括设置在所述搅拌轴侧端上的安装筒、设置在所述安装筒内的转动盘、设置在所述转动盘侧端上的固定架、套接在所述固定架上的转动杆、以及设置在所述转动杆侧端上的浮选板。

作为本发明的进一步优选，所述浮选结构还包括设置在所述转动杆上的限位柱、设置在所述安装筒侧端上并用于插入所述限位柱的限位孔、以及设置在所述安装筒靠近所述浮选腔液面一侧上的开槽。

作为本发明的进一步优选，所述浮选结构还包括设置在所述安装筒内且分别位于所述转动盘两侧端上的第一限位环、第二限位环。

作为本发明的进一步优选，所述浮选板包括开口朝向所述本体侧端的U型固定架、以及设置在所述U型固定架内的筛板。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

本发明通过在原料进入浮选前先加入絮凝剂，使细泥与絮凝剂结合形成大颗粒沉淀，再加入浮选药剂与矿浆混合形成矿化泡沫的方式得到精矿，具有产能高、用水量少、药剂用量少的优点。

本发明通过特定结构的浮选机，可以实现本发明浮选工艺的要求，并且具有结构简单、混料充分、出料迅速的优点。

附图说明

附图1为本发明的结构示意图。

附图2为本发明进气结构的结构示意图。

附图3为本发明搅拌结构的形态结构示意图。

附图4为本发明浮选结构的剖面结构示意图。

附图5为本发明浮选结构的部分结构示意图。

附图说明：本体1、第一混合腔101、第二混合腔102、浮选腔103、进浆口104、进液口105、加药口106、沉淀腔107、进气结构2、进气管201、固定环202、输气腔203、出气孔204、搅拌轴3、第一搅拌叶4、搅拌结构5、固定杆501、第二搅拌叶502、迎水面a、浮选结构6、安装筒601、转动盘602、固定架603、转动杆604、孔道604a、浮选板605、U型固定架605a、筛板605b、限位柱606、限位孔607、开槽608、第一限位环609、第二限位环610。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供的一种控泥浮选选矿工艺，包括以下步骤：步骤一：将原料从浮选机下端输入，同时加入含有絮凝剂的水溶液进行搅拌混合，得到预处理液；步骤二：预处理液经搅拌上升至浮选机中部，与浮选机中部加入的浮选药剂和空气混合，形成气泡粘合矿物上浮至浮选机上端形成矿化泡沫；步骤三：将矿化泡沫从浮选机上端排出，得到精矿。在本发明中，步骤一中的搅拌速度500~800 r/min；步骤二中的搅拌速度为50~100r/min。

在本发明中，絮凝剂为悬浮液，按重量份计，包括：1~5份有机絮凝剂、20~30份无机水泥、10~30份多孔固体颗粒、40~60份水。

所述有机絮凝剂可以选择聚丙烯酰胺等常用有机物，用于快速将原料中的细泥进行絮凝，形成大颗粒；无机水泥可以选择波特兰水泥、高铝水泥、粉煤灰水泥和以铝酸钙为主原料制备的水泥中的任意一种或者混合物，用于辅助吸附细泥形成大颗粒。

多孔固体颗粒由选自稻壳、花生壳、玉米芯、棉籽壳中的一种或多种混合物制备得到，并且粒径分布为50~200μm；有机絮凝剂，作用为：其一，固体颗粒为多孔结构，可以有效吸附细泥，增加絮凝效果；其二，可以有效降低有机絮凝剂、无机水泥的比例，降低成本；其三，多孔固体颗粒无有害成分，降低废水的处理成本。

本实施例提供一种能够实现上述浮选工艺的浮选机，如附图1~5所示，具体包括：本体1、设置在所述本体1下端的第一混合腔101、设置在所述本体1内且位于所述第一混合腔101上端的第二混合腔102、设置在所述本体1内且位于所述第二混合腔102上端的浮选腔103、设置在所述本体1内的搅拌轴3、设置在所述搅拌轴3上并位于所述第一混合腔101内的第一搅拌叶4、设置在所述搅拌轴3上并位于所述浮选腔103内的搅拌结构5、以及设置在所述搅拌轴3上并位于所述浮选腔103液面处的浮选结构6；其中，所述第一混合腔101两侧分别设置有进浆口104和进液口105，所述第一混合腔101的底部设置有沉淀腔107，沉淀腔107处设置有出口用于排出沉淀和尾矿；所述第二混合腔102侧端设置有加药口106和进气结构2。

在本实施例中，本体1为一体成型的罐体结构，所述第一混合腔101、第二混合腔102和浮选腔103内部连通，且所述第二混合腔102的内径小于两端的第一混合腔101和浮选腔103，原因在于所述第二混合腔102主要用于将分别从加药口106加入的浮选药剂和进气结构2进入的空气和上浮的矿浆混合，缩小内径的处理可以在不加搅拌结构的情况下保证矿浆与浮选药剂和空气的充分接触，不加搅拌结构是为了避免搅拌直接将产生的气泡打碎。

在本实施例中，第一搅拌叶4可以为竖板结构，用于加大搅拌幅度，板上可开设有多个开孔用于降低阻力，第一搅拌叶4的搅拌速度选择范围为500~800 r/min，具体根据第一混合腔101内的稠度确定；所述搅拌结构5包括设置在所述搅拌轴3侧端上的固定杆501、以及设置在所述固定杆501端部上且旋转前端侧面倾斜朝上的第二搅拌叶502。第二搅拌叶502可以为斜板结构，并且在所述搅拌轴3转动方向的前端形成倾斜朝上的迎水面a，这样设置的好处在于，第二搅拌叶502在转动时会产生明显向上抬升的水流，促使矿化泡沫抬升。所述第二搅拌叶502的搅拌速度选择范围为50~100r/min，具体根据浮选腔103内的矿化泡沫数量确定。在本实施例中，所述第一搅拌叶4和第二搅拌叶502的不同转速可以通过现有的变速结构实现，故不再赘述。

在本实施例中，所述进气结构2包括设置在所述本体1侧端并插入所述第二混合腔102内的进气管201、套接于所述搅拌轴3外侧上的固定环202、设置在所述固定环202内并与所述进气管201连接的输气腔203、以及设置在所述固定环202上表面并与所述输气腔203连接的多个出气孔204。

在本实施例中，所述浮选结构6包括设置在所述搅拌轴3侧端上的安装筒601、设置在所述安装筒601内的转动盘602、设置在所述转动盘602侧端上的固定架603、套接在所述固定架603上的转动杆604、设置在所述转动杆604侧端上的浮选板605、以及设置在所述安装筒601内且分别位于所述转动盘602两侧端上的第一限位环609、第二限位环610。

所述安装筒601可以通过现有的铰接结构与搅拌轴3连接，所述安装筒601在所述搅拌轴3的带动下进行水平转动；所述转动盘602可在竖直方向转动，从而对所述浮选板605的倾斜角度进行调节。这样设置可形成所述浮选板605可根据浮选腔103的液面高度通过转动所述转动盘602的方式进行倾斜角度的调节，若液面偏高，则所述浮选板605与水平面的夹角较小，若液面偏低，则所述浮选板605与水平面的夹角较大，需要注意的是，所述浮选板605与水平面的夹角较小永远保持在锐角范围内，保证所述浮选板605可以将在液面上的矿化泡沫推出框选机，优化传统矿选工艺中仅通过溢流的方式获取矿化泡沫速度慢的问题。

在本实施例中，所述浮选结构6还包括设置在所述转动杆604上的限位柱606、设置在所述安装筒601侧端上并用于插入所述限位柱606的限位孔607、以及设置在所述安装筒601靠近所述浮选腔103液面一侧上的开槽608。所述转动杆604一端上开设有孔道604a，将转动杆604一端与所述固定架603连接。所述浮选板605包括开口朝向所述本体1侧端的U型固定架605a、以及设置在所述U型固定架605a内的筛板605b。

限位柱606与所述限位孔607的结构用于保证所述浮动板605在阻力较大的情况下倾斜角度不发生改变，所述限位柱606有且仅有一个，但所述限位孔607可以设置多个，从而对应所述浮动板605不同的倾斜角度。所述限位柱606或者所述限位柱606端部具有一定的弹性，通过压缩所述限位柱606的方式卡入所述所述限位孔607内。所述开槽608可以在所述浮动板605转动至与液面平行时，限位柱606正好插入所述开槽608内，从而将浮选板605向下弯折，形成靠近所述搅拌轴3的端部最高，远离所述搅拌轴3的端部最低的倾斜结构，该形态用于在矿化泡沫收集末端，位于本体1中心及中心周围的矿化泡沫收集完毕，本体1边缘处仍浮有一定数量的矿化泡沫，通过将该倾斜结构的最低处浸入液面将边缘处的矿化泡沫全部收集，然后再将限位柱606从所述开槽608内移出，浮选板605变为水平状态，将浮选板605的矿化泡沫取出。

本实施例浮选结构6的工作原理为：首先根据本体1内的液面高度调节所述浮动板605的倾斜角度，保证所述浮动板605下端1/3~1/2的部分位于液面以下，1/2~2/3的部分位于液面以上，从而对矿化泡沫进行快速捞取；当浆料不再送入第一混合腔101内后，随着矿化泡沫的捞取，液面降低，矿化泡沫分布于液面边缘处，此时先将所述浮动板605转为水平状态，然后将下压所述浮动板605直至所述限位柱606卡入所述开槽608内，浮动板605变成另一种中心高边缘低的倾斜状态，此时浮动板605的边缘位于液面以下对液面边缘的矿化泡沫进行捞取，进行一段时间后，矿化泡沫被捞取完毕，重新转动所述浮动板605转为水平状态，然后从U型固定架605a开口处将矿化泡沫取出即可。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims

1.一种控泥浮选选矿工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将原料从浮选机下端输入，同时加入含有絮凝剂的水溶液进行搅拌混合，得到预处理液；

步骤二：预处理液经搅拌上升至浮选机中部，与浮选机中部加入的浮选药剂和空气混合，形成气泡粘合矿物上浮至浮选机上端形成矿化泡沫；

步骤三：将矿化泡沫从浮选机上端排出，得到精矿。

2.根据权利要求1所述的一种控泥浮选选矿工艺，其特征在于，步骤一中的搅拌速度＞500r/min，步骤二中的搅拌速度＜100r/min。

3.根据权利要求2所述的一种控泥浮选选矿工艺，其特征在于，所述浮选机包括本体（1）、设置在所述本体（1）下端的第一混合腔（101）、设置在所述本体（1）内且位于所述第一混合腔（101）上端的第二混合腔（102）、设置在所述本体（1）内且位于所述第二混合腔（102）上端的浮选腔（103）；其中，所述第一混合腔（101）两侧分别设置有进浆口（104）和进液口（105），所述第二混合腔（102）侧端设置有加药口（106）和进气结构（2）。

4.根据权利要求3所述的一种控泥浮选选矿工艺，其特征在于，还包括设置在所述本体（1）内的搅拌轴（3）、设置在所述搅拌轴（3）上并位于所述第一混合腔（101）内的第一搅拌叶（4）、设置在所述搅拌轴（3）上并位于所述浮选腔（103）内的搅拌结构（5）、以及设置在所述搅拌轴（3）上并位于所述浮选腔（103）液面处的浮选结构（6）。

5.根据权利要求3所述的一种控泥浮选选矿工艺，其特征在于，所述进气结构（2）包括设置在所述本体（1）侧端并插入所述第二混合腔（102）内的进气管（201）、套接于所述搅拌轴（3）外侧上的固定环（202）、设置在所述固定环（202）内并与所述进气管（201）连接的输气腔（203）、以及设置在所述固定环（202）上表面并与所述输气腔（203）连接的多个出气孔（204）。

6.根据权利要求4所述的一种控泥浮选选矿工艺，其特征在于，所述搅拌结构（5）包括设置在所述搅拌轴（3）侧端上的固定杆（501）、以及设置在所述固定杆（501）端部上且旋转前端侧面倾斜朝上的第二搅拌叶（502）。

7.根据权利要求4所述的一种控泥浮选选矿工艺，其特征在于，所述浮选结构（6）包括设置在所述搅拌轴（3）侧端上的安装筒（601）、设置在所述安装筒（601）内的转动盘（602）、设置在所述转动盘（602）侧端上的固定架（603）、套接在所述固定架（603）上的转动杆（604）、以及设置在所述转动杆（604）侧端上的浮选板（605）。

8.根据权利要求7所述的一种控泥浮选选矿工艺，其特征在于，所述浮选结构（6）还包括设置在所述转动杆（604）上的限位柱（606）、设置在所述安装筒（601）侧端上并用于插入所述限位柱（606）的限位孔（607）、以及设置在所述安装筒（601）靠近所述浮选腔（103）液面一侧上的开槽（608）。

9.根据权利要求8所述的一种控泥浮选选矿工艺，其特征在于，所述浮选结构（6）还包括设置在所述安装筒（601）内且分别位于所述转动盘（602）两侧端上的第一限位环（609）、第二限位环（610）。

10.根据权利要求9所述的一种控泥浮选选矿工艺，其特征在于，所述浮选板（605）包括开口朝向所述本体（1）侧端的U型固定架（605a）、以及设置在所述U型固定架（605a）内的筛板（605b）。