CN114632631B - 一种给矿系统及大型充气自吸浆浮选机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种给矿系统及大型充气自吸浆浮选机，涉及浮选机技术领域，本发明提供的给矿系统包括定子支撑组件以及位于转子上方的中心筒，还包括第一给矿管、第二给矿管和阀门组件；第一给矿管的一端与中心筒连通，另一端用于与给矿箱连通；第二给矿管的一端与定子支撑组件所围设空间连通，另一端用于与给矿箱连通；阀门组件与第一给矿管和/或第二给矿管配合，阀门组件用于调整第一给矿管和第二给矿管的进料量。本发明提供的给矿系统可根据需要在单进料模式与双进料模式之间切换，在某一进料管发生损坏的情况下，仍然可以持续进料，无需进行停机维修，而当采用双进料模式时，给矿系统可分配吸浆量，利用浮选机转子的上、下叶片同时吸浆，增大吸浆能力，实现矿浆的灵活供给。

Description

一种给矿系统及大型充气自吸浆浮选机

技术领域

本发明涉及浮选机技术领域，尤其是涉及一种给矿系统及大型充气自吸浆浮选机。

背景技术

浮选是适用于金属矿物、非金属矿物等物料分离和富集的最常用方法之一。浮选机的配置方式有水平配置和阶梯配置两种。对于阶梯配置浮选机，浮选流程中的矿浆通过浮选作业间的高差靠重力自流。浮选作业间需要依靠泵和管路来输送矿浆。而水平配置浮选机通过充气自吸浆浮选机来实现矿浆的流动，水平配置的浮选流程简化系统，减小投资，技术经济优势显著。充气自吸浆浮选机是实现水平配置的关键。

现有的充气自吸浆浮选机通常通过单一进浆管进料，例如申请号为CN201720267253.4的发明专利，其公开了一种矿物回收精选泡沫浮选机，矿浆经过单一进浆管注入到矿浆筒内，在转子转动产生的离心力的作用下，矿浆被甩出，并且转子处产生负压，加上风机的作用，使外界的空气通过矿浆管注入到转子处形成气泡，气泡将疏水性的矿物带到浮选机的上部。上述浮选机进料方式单一，如进浆管发生损坏，则需要进行停机维修，严重影响浮选机作业效率。

图6给出了常规的充气自吸浆浮选机结构，转子的上叶片和转子上部的中心筒形成吸浆系统，上叶片旋转产生负压，通过给矿管/中矿管实现吸浆。浮选机的大型化是发展方向之一。但是大型浮选流程所要求的吸浆量增大，常规方法放大后的充气自吸浆浮选机，由于无法满足吸浆要求，或者为了满足吸浆的要求，能耗过大，且容易造成充气自浆浮选机液面翻腾无法正常吸浆，也就无法满足浮选矿物的要求。

因此，如何提供一种灵活高效的给矿系统及大型充气自吸浆浮选机是本领域技术人员需解决的技术问题之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种给矿系统及大型充气自吸浆浮选机，具有多种进料方式，作业持续性不受某一进料管影响，同时利用转子的上叶片和下叶片共同吸浆，可实现矿浆灵活高效供给，解决充气自吸浆浮选机放大问题。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种给矿系统，包括定子支撑组件以及位于所述转子上方的中心筒，还包括第一给矿管、第二给矿管和阀门组件；

所述第一给矿管的一端与所述中心筒连通，另一端用于与给矿箱连通；

所述第二给矿管的一端与所述定子支撑组件所围设空间连通，另一端用于与给矿箱连通；

所述阀门组件与所述第一给矿管和/或所述第二给矿管配合，所述阀门组件用于调整所述第一给矿管和所述第二给矿管的进料量。

进一步地，所述定子支撑组件包括假底以及安装于所述假底上的循环筒，所述循环筒围设形成进料腔，所述第二给矿管与所述假底连接，并通过所述假底与所述进料腔连通。

进一步地，所述定子支撑组件包括循环筒，所述循环筒围设形成进料腔，所述第二给矿管与所述循环筒连接，且所述第二给矿管通过所述循环筒侧壁开设的进料通孔与所述进料腔连通。

进一步地，所述第一给矿管位于所述第二给矿管的上方。

进一步地，还包括给矿箱，所述给矿箱具有通过分料孔连通第一分料腔和第二分料腔，所述第一给矿管与所述第一分料腔连通，所述第一分料腔用于与所述给矿箱连通，所述第二给矿管与所述第二分料腔连通。

进一步地，所述第一分料腔和所述第二分料腔上下分布，且所述第一分料腔和所述第二分料腔之间设有隔板，所述分料孔开设于所述隔板上。

进一步地，所述阀门组件包括均安装于所述给矿箱上的第一阀门和第二阀门；

所述第一阀门与所述第一给矿管配合，用于调整所述第一给矿管的进料量；

所述第二阀门用于调整所述分料孔的打开状态。

进一步地，还包括矿浆检测模块和控制模块，所述矿浆检测模块与所述控制模块连接，所述矿浆检测模块用于检测矿浆供给总量信息并发送至所述控制模块，所述控制模块与所述第一阀门和第二阀门连接，所述控制模块用于根据所述矿浆供给总量信息控制所述第一阀门和第二阀门动作。

第二方面，本发明还提供一种大型充气自吸浆浮选机，包括转子、定子以及上述方案所述的给矿系统，所述中心筒套设于所述转子的上部，所述定子安装于所述定子支撑组件上，所述转子伸入所述定子所围设空间内。

本发明提供的给矿系统及大型充气自吸浆浮选机能产生如下有益效果：

在上述给矿系统工作时，可通过阀门组件控制第一给矿管和第二给矿管的进料量，具体分为以下模式：

第一单进料模式：仅第一给矿管与给矿箱连通，矿浆自第一给矿管进入中心筒，自中心筒由上至下进料；

第二单进料模式：仅第二给矿管与给矿箱连通，矿浆自第二给矿管进入定子支撑组件所围设空间，自定子支撑组件所围设空间内由下至上进料；

双进料模式：第一给矿管和第二给矿管均与给矿箱连通，矿浆双向快速进料。

相对于现有技术来说，本发明第一方面提供的给矿系统可根据需要在单进料模式与双进料模式之间切换，在单进料模式中可选择由上至下进料还是由下至上进料，在某一进料管发生损坏的情况下，仍然可以持续进料，无需进行停机维修。而当采用双进料模式时，浮选机的转子上、下叶片产生的负压都可以用于吸浆，吸浆能力增加，实现矿浆的灵活供给，解决大型充气自吸浆浮选机因无法满足吸浆性能或满足吸浆能力后无法满足分选性能而难以放大的问题。

相对于现有技术来说，本发明第二方面提供的大型充气自吸浆浮选机中的转子转动产生负压后，转子的上叶片产生的负压可将中心筒内的矿浆自上而下吸出，同时转子的下叶片产生的负压将定子支撑组件所围设空间内的矿浆自下而上吸出，吸浆能力和效率高，节省能耗，浮选效率高，还可以根据需要采用单进料模式，保证高效持续作业。

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一种大型充气自吸浆浮选机的正视图；

图2为本发明实施例提供的一种大型充气自吸浆浮选机的俯视图；

图3为本发明实施例提供的检测模块和控制模块的原理框图。

图4本发明实施例提供的另一种大型充气自吸浆浮选机的正视图；

图5为本发明实施例提供的给矿箱及阀门的正视图；

图6为现有技术中的充气吸浆浮选机。

图标：1-定子支撑组件；11-假底；12-循环筒；121-进料腔；2-中心筒；3-第一给矿管；4-第二给矿管；5-阀门组件；51-第一阀门；52-第二阀门；6-给矿箱；61-第一分料腔；62-第二分料腔；63-隔板；631-分料孔；7-矿浆检测模块；8-控制模块；9-转子；10-定子。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明第一方面的实施例在于提供一种给矿系统，如图1所示，包括定子支撑组件1以及位于转子上方的中心筒2，还包括第一给矿管3、第二给矿管4和阀门组件5；第一给矿管3的一端与中心筒2连通，另一端用于与给矿箱连通；第二给矿管4的一端与定子支撑组件1所围设空间连通，另一端用于与给矿箱连通；阀门组件5可以仅与第一给矿管3配合，也可以仅与第二给矿管4配合，还可以同时与第一给矿管3和第二给矿管4配合，阀门组件5用于调整第一给矿管3和第二给矿管4的进料量。

需要说明的是，阀门组件5调整第一给矿管3的进料量包括将第一给矿管3调整至全开或者全闭这种极限状态。阀门组件5调整第二给矿管4同理。

传统的给矿系统中，通过单一的进浆管将矿浆排入中心筒2内，一方面其进料量少，无法满足大流量进料需求，另一方面浮选作业受到进浆管的影响较大，一旦进浆管出现损坏，则需停机修整。

本发明第一方面的实施例所提供的给矿系统进料不受单一给矿管的影响。如某一给矿管发生损坏，则可以使用其他给矿管进料，不影响浮选作业的进行，且第一给矿管3和第二给矿管4可以同时进料，其流量大于传统使用单一进浆管的情况，从而提高矿浆浮选效率，解决充气自吸浆浮选机放大问题。

根据定子支撑组件1的结构不同，可以分为以下两个实施例：

实施例一：

在本实施例一中，如图1所示，定子支撑组件1包括假底11以及安装于假底11上的循环筒12，循环筒12围设形成进料腔121，第二给矿管4与假底11连接，并通过假底11与进料腔121连通。

第二给矿管4可通过假底11将矿浆转排至进料腔121，循环筒12内的转子9在进料腔121内转动，从而形成负压，将矿浆由下至上抽吸至循环筒12，通过转子9甩出。

假底11的设置一定程度上抬高了循环筒12，可适应底端位置较高的转子9。具体地，沿定子支撑组件1顶部向底部的方向投影，假底11的投影面积大于循环筒12的投影面积，假底11可弥补由于转子9上移浮选机可能出现的底部搅拌强度变弱的问题，更利于矿浆的循环和粗重颗粒离底悬浮。

假底11的外表面可以为长方体、圆柱体等形状，为便于第二给矿管4的设置，第二给矿管4连接于假底11的顶壁。

在本实施例一中，假底11内部与进料腔121连通，第二给矿管4通过假底11开设的进浆口与进料腔连通。进料腔具有较大的容料空间，保证第二给矿管4排出的矿浆更通畅的进入假底11内，转子9下叶片的负压作用下，快速抽吸至转子9，实现浮选机的快速进浆。

实施例二

在本实施例二中，如图4所示，定子支撑组件1包括循环筒12，循环筒12围设形成进料腔，第二给矿管4与循环筒12连接，且第二给矿管4通过循环筒12侧壁开设的进料通孔与进料腔连通。

第二给矿管4中的矿浆可通过进料通孔直接进入进料腔，其矿浆路径短，具体体现在矿浆可以直接在循环筒12的侧方进料，缩短了进料端与转子9之间的垂直距离，矿浆排出循环筒12所需能量较少，即矿浆更易自进料腔内排出，被转子9抽吸。

综上，定子支撑组件1的结构可以具有多种，并不限于以上两个实施例，即凡是能够围设形成一能够容纳矿浆的空间，并在转子9转动所产生的负压下，其内部的矿浆可被抽吸至外部的结构均可。

以下对第一给矿管3和第二给矿管4进行具体说明：

在一些实施例中，如图1所示，第一给矿管3位于第二给矿管4的上方。第一给矿管3的端部与中心筒2连接，第二给矿管4的端部与定子支撑组件1连接，由于中心筒2位于转子9的上方，第一给矿管3位于第二给矿管4的上方可尽量避免第一给矿管3内的矿浆沿竖直方向的流动方向向上，从而增加矿浆的抽取难度。

具体地，第一给矿管3与第二给矿管4均可以包括平直段和倾斜段，平直段的长度方向平行于水平面，倾斜段顺着矿浆的流动方向均斜向下延伸，区别在于，第一给矿管3的倾斜段的倾斜角度小于第二给矿管4的倾斜段的倾斜角度。

另外，第一给矿管3可以作为主给矿管，第二给矿管4可以作为辅主给矿管。具体地，第一给矿管3的直径大于第二给矿管4的直径，第一给矿管3与第二给矿管4同时打开的情况下，第一给矿管3的出料量大于第二给矿管4的出料量。

以下对阀门组件5的安装位置进行具体说明：

在一些实施例中，如图1所示，为便于第一给矿管3和第二给矿管4分别与给矿箱连通，给矿系统还包括给矿箱6，给矿箱6具有通过分料孔631连通第一分料腔61和第二分料腔62，第一给矿管3与第一分料腔61连通，第一分料腔61用于与给矿箱连通，第二给矿管4与第二分料腔62连通。

给矿箱内的矿浆可直接流入第一分料腔61并通过分料孔631进入第二分料腔62，以为第一给矿管3和第二给矿管4供料。

给矿箱6可以独立于浮选机外壳设置，也可以与浮选机外壳采用一体结构。在至少一个实施例中，如图1所示，给矿箱6连接于浮选机外壳的侧壁，第一给矿管3和第二给矿管4自浮选机外壳伸出后直接与给矿箱6连接。

在一些实施例中，如图1所示，第一分料腔61和第二分料腔62上下分布，且第一分料腔61和第二分料腔62之间设有隔板63，分料孔631开设于隔板63上。

第一分料腔61和第二分料腔62通过隔板63隔开，阀门组件5可以通过控制分料孔631的打开状态来控制第二给矿管4与给矿箱的连通状态。

隔板63所处平面可平行于水平面，也可以与水平面之间具有一定的夹角。

当隔板63倾斜设置时，即与水平面之间具有一定的夹角时，隔板63可以沿靠近浮选机外壁的方向向下倾斜，分料孔631位于隔板63远离浮选机外壁的一端。上述结构可使得第一分料腔61内靠近浮选机外壁的底部始终留存有一定量的矿浆，在双进料模式下，当矿浆即将转排完毕时，不会出现第二分料腔62充满矿浆而第一分料腔61无料浆的情况，尽可能保证第一给矿管3和第二给矿管4的同步进料。

在一些实施例中，阀门组件5可以配置于给矿箱6上，以便于调整第一给矿管3和第二给矿管4的进料量。

当阀门组件5同时与第一给矿管3和第二给矿管4配合时，其可以包括两个阀门，分别控制上述两个给矿管的开闭；当阀门组件5单独与第一给矿管3和第二给矿管4配合时，阀门组件5可直接调节与其配合的给矿管的开闭，阀门组件5通过控制分料孔631的开闭间接调节未与其直接配合的给矿管的开闭。

以图2和图5为例进行具体说明，阀门组件5包括均安装于给矿箱6上的第一阀门51和第二阀门52；第一阀门51与第一给矿管3配合，用于调整第一给矿管3的进料量；第二阀门52用于调整分料孔631的打开状态。

第一阀门51可直接控制第一给矿管3的进料量，从而改变第一给矿管3的供料状态；第二阀门52通过调整分料孔631的打开状态来控制第二给矿管4的进料量，间接的控制第二给矿管4与给矿箱的连通状态。

第一单进料模式时，第一阀门51打开，第二阀门52关闭；第二单进料模式时，第一阀门51关闭，第二阀门52打开；双进料模式时，第一阀门51打开，第二阀门52打开。

具体地，第一阀门51伸入第一分料腔61，用于封闭或打开第一分料腔61用于与第一给矿管3连通的开口；第二阀门52伸入第一分料腔61，用于封闭或打开分料孔631。

第一阀门51和第二阀门52可以采用闸板式、锥阀式等。

第一阀门51和第二阀门52可以通过手动控制，也可以采用电动控制、气动控制等方式，电控和气动控制时便于自动化控制。

在一些实施例中，如图3所示，给矿系统还包括矿浆检测模块7和控制模块8，矿浆检测模块7与控制模块8连接，矿浆检测模块7用于检测矿浆供给总量信息并发送至控制模块8，控制模块8与第一阀门51和第二阀门52连接，控制模块8用于根据矿浆供给总量信息控制第一阀门51和第二阀门52动作。

矿浆检测模块7可以用来检测矿浆供给总量信息，即浮选机内矿浆量的多少，矿浆检测模块7具体可以包括激光液位传感器、超声波液位传感器等。

当浮选机所需的吸浆量较少时，控制模块8可以控制第一阀门51和第二阀门52动作，采用第一单进料模式和第二单进料模式；当浮选机所需的吸浆量较多时，控制模块8可以控制第一阀门51和第二阀门52动作，采用双进料模式，在各个模块的相互配合下，实现矿浆的灵活供给。

需要说明的是，上述检测控制调节原理属于本领域技术人员可获知的技术，本发明的改进并不在于控制程序，而是在于根据矿浆量灵活切换单、双进料模式，以实现灵活进料的效果。

本发明第二方面的实施例在于提供一种大型充气自吸浆浮选机，本发明第二方面的实施例提供的大型充气自吸浆浮选机包括转子9、定子10以及上述给矿系统，中心筒2套设于转子9的上部，转子9伸入定子10所围设空间内。

本发明第二方面的实施例提供的大型充气自吸浆浮选机转子9以同等的速度旋转，可实现矿浆的双向进料，进料效率高，且可根据机体内矿浆量来灵活控制进浆量，加大吸浆能力，更加经济适用，适于大面推广。

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 (4)

1.一种给矿系统，包括定子支撑组件（1）以及位于转子上方的中心筒（2），其特征在于，还包括第一给矿管（3）、第二给矿管（4）和阀门组件（5）；

所述第一给矿管（3）的一端与所述中心筒（2）连通，另一端用于与给矿箱连通；

所述第二给矿管（4）的一端与所述定子支撑组件（1）所围设空间连通，另一端用于与给矿箱连通；

所述第一给矿管（3）与所述第二给矿管（4）均包括平直段和倾斜段，所述平直段的长度方向平行于水平面，所述倾斜段顺着矿浆的流动方向斜向下延伸；

所述阀门组件（5）与所述第一给矿管（3）和所述第二给矿管（4）配合，所述阀门组件（5）用于调整所述第一给矿管（3）和所述第二给矿管（4）的进料量；

所述定子支撑组件（1）包括假底（11）以及安装于所述假底（11）上的循环筒（12），所述循环筒（12）围设形成进料腔，所述第二给矿管（4）与所述循环筒（12）连接，且所述第二给矿管（4）通过所述循环筒（12）侧壁开设的进料通孔与所述进料腔连通；

还包括给矿箱（6），所述给矿箱（6）具有通过分料孔（631）连通第一分料腔（61）和第二分料腔（62），所述第一给矿管（3）与所述第一分料腔（61）连通，所述第一分料腔（61）用于与所述给矿箱连通，所述第二给矿管（4）与所述第二分料腔（62）连通；

所述第一分料腔（61）和所述第二分料腔（62）上下分布，且所述第一分料腔（61）和所述第二分料腔（62）之间设有隔板（63），所述分料孔（631）开设于所述隔板（63）上；

所述阀门组件（5）包括均安装于所述给矿箱（6）上的第一阀门（51）和第二阀门（52）；

所述第一阀门（51）与所述第一给矿管（3）配合，用于调整所述第一给矿管（3）的进料量；

所述第二阀门（52）用于调整所述分料孔（631）的打开状态。

2.根据权利要求1所述的给矿系统，其特征在于，所述第一给矿管（3）位于所述第二给矿管（4）的上方。

3.根据权利要求1所述的给矿系统，其特征在于，还包括矿浆检测模块（7）和控制模块（8），所述矿浆检测模块（7）与所述控制模块（8）连接，所述矿浆检测模块（7）用于检测矿浆供给总量信息并发送至所述控制模块（8），所述控制模块（8）与所述第一阀门（51）和第二阀门（52）连接，所述控制模块（8）用于根据所述矿浆供给总量信息控制所述第一阀门（51）和第二阀门（52）动作。

4.一种大型充气自吸浆浮选机，其特征在于，包括转子（9）、定子（10）以及如权利要求1-3任一项所述的给矿系统，所述中心筒（2）套设于所述转子（9）的上部，所述定子（10）安装于所述定子支撑组件（1）上，所述转子（9）伸入所述定子（10）所围设空间内。