CN115888992A - 一种超纯铁精粉的生产工艺和设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超纯铁精粉的生产工艺，属于矿物加工技术领域。一种超纯铁精粉的生产工艺，包括以下步骤：浮选机进行第一次反浮选时，浮选机按照配比加入并混合用量为X的矿浆和用量为Y的浮选要剂，通过检测组件分别检测反应完成后矿浆液面高度A、泡沫层高度B和泡沫层反射率C；浮选机进行多次反浮选时，浮选腔室内先加入用量为Y的浮选要剂，再持续加入矿浆并检测组件持续检测浮选腔室内液面的反射率，浮选机根据反射率变化控制矿浆的通入量和通入速度；浮选机判断是否需要对浮选槽内壁上附着的浮选要剂回收反应并执行。它可以实现自动补充浮选要剂和矿浆并自动判断浮选槽内混合液的反应情况，自动化程度高，生产效率高。

Description

一种超纯铁精粉的生产工艺和设备

技术领域

本发明属于矿物加工技术领域，更具体地说，涉及一种超纯铁精粉的生产工艺和设备。

背景技术

我国是世界钢铁生产第一大国，而超纯铁精粉主要用于金属化球团的生产，直接轧制钢材、磁性材料、废水处理、化工颜料、蓄电池、高纯度海绵铁、冶炼特种钢、熔融还原法生产液态生铁、粉末冶金等领域。

现有的生产超纯铁精粉的工艺往往以细度为-200目80％，品位在65％-66％之间的铁精粉为原料，依次分别通过磁选和浮选的方式得到合格的超纯铁精粉；生产过程中往往通过浮选机完成浮选，在浮选机中,经加入药剂处理后的矿浆,通过搅拌充气,使其中某些矿粒选择性地固着于气泡之上；浮至矿浆表面被刮出形成泡沫产品,其余部分则保留在矿浆中,以达到分离矿物的目的。

浮选机的结构形式很多,目前最常用的是机械搅拌式浮选机，机械搅拌式浮选机可以大量处理矿浆，但是明显的不足是矿浆一次性加入，无法自动完成补偿，且位于底部的矿浆无法自动完成浮选，浮选的效率低；专利号为CN202010048277.7提供的一种实验室用微泡浮选机通过提供微米级气泡的方式，利用沸腾床效应解决了浮选机底部矿浆浮选不彻底的问题；但是以上现有的浮选机均无法自动补充矿浆，且浮选机也无法判断浮选槽内的混合液体是否完成浮选，因此需要至少一名工作人员监控浮选机的工作，以及时对浮选机内的矿浆进行补充，判断浮选机完成浮选的时间节点并及时控制浮选机排出泡沫层，不仅耗费人工成本，自动化程度低，浮选效率低，成本高，还由于人工观察浮选机是否完成浮选存在误差，可能导致浮选不彻底，影响产品质量。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种超纯铁精粉的生产工艺和设备，它可以实现自动补充浮选要剂和矿浆并自动判断浮选槽内混合液的反应情况，自动化程度高，生产效率高。

本发明的一种超纯铁精粉的生产设备的生产工艺，包括以下步骤：浮选机进行第一次反浮选时，浮选机按照配比加入并混合用量为X的矿浆和用量为Y的浮选要剂，检测组件分别检测反应完成后矿浆液面高度A、泡沫层高度B和泡沫层反射率C；浮选机进行多次反浮选时，浮选腔室内先加入用量为Y的浮选要剂，再持续加入矿浆并检测组件持续检测浮选腔室内液面的反射率，浮选机根据反射率变化控制矿浆的通入量和通入速度；浮选机判断是否需要对浮选槽内壁上附着的浮选要剂回收反应并执行。

作为本发明的进一步改进，浮选机根据反射率变化控制矿浆的通入量和通入速度包括以下步骤：

往浮选腔室内以V1的流速持续输入矿浆，通气板持续提供微泡，检测组件持续监测浮选腔室内反射率；

当检测组件检测到反射率接近数据C时，控制模块控制矿浆的流速变化为V2，此时V2<V1；

当检测组件检测到反射率等于数据C时，停止输入矿浆，检测组件检测测试矿浆的液面高度，控制模块将此时的液面高度作为新的数据A存储至云端；

检测组件检测泡沫层的厚度，控制模块将此时的泡沫层厚度作为新的数据B传输至控制模块并存储至云端；

完成反浮选后，控制模块控制侧控制门下降至数据A所记录的高度，此时刮板组件朝侧控制门的方向运动，以将矿浆液面以上的泡沫层刮除收集。

作为本发明的进一步改进，浮选机对浮选槽内壁上附着的浮选要剂回收反应的步骤包括：

B1：浮选腔室内的矿浆排尽后，向浮选腔室内输入的浮选要剂的剂量为(1/2)*Y；

B2：以V3的速度持续向浮选腔室内输入矿浆，通气板持续提供微泡，检测组件持续监测浮选腔室内反射率；

B3：检测组件检测到浮选腔室内的矿浆达到第一次反浮选时的数据A所记载的高度时，控制模块判断此时泡沫层表面的反射率数据D与数据C之间的关系；当D<＝C时，进行B4；当D>C时，进行B5；

B4：向浮选腔室内加入浮选要剂，其中，加入浮选要剂的速度用(N*Y)表示，N的范围为0～1/2之间的任意实数，N的具体数值可由工作人员根据实际情况调整；直至检测组件检测到的数据接近数据C时，控制模块控制停止加入浮选要剂，浮选要剂和矿浆在浮选腔室内完成反浮选；进行步骤B8；

B5：以V4的速度持续向浮选腔室内输入矿浆，此时V4<V3；进行步骤B6～B7；

B6：当检测组件检测到的数据等于数据C时，停止输入矿浆；检测组件检测此时的矿浆液面高度为数据D并存处至云端，浮选要剂和矿浆在浮选腔室内完成反浮选；

B7:检测组件检测此时的泡沫层高度E，并存储至云端，控制模块判断是否反应完全；进行步骤B8；

B8：控制模块控制侧控制门下降至数据D所记录的高度，此时刮板组件朝侧控制门的方向运动，以将矿浆液面以上的泡沫层刮除收集。

作为本发明的进一步改进，浮选机判断对浮选槽内壁上附着的浮选要剂回收反应的步骤包括：检测组件检测到泡沫层的高度为(1.2*数据B)时，控制模块控制浮选机的下一次反应为回收反应，以利用浮选腔室内多余的浮选要剂；其中，1.2为可修改的倍率数值，1.2由工作人员根据实际情况输入设定

作为本发明的进一步改进，步骤B7中控制模块判断是否反应完全的步骤包括：控制模块读取云端中每次完成反浮选时得到的数据A和数据B，并以数据A为X轴，以数据B为Y轴绘制曲线关系图，云端存储所述曲线图；

控制模块将数据D和数据E代入所述函数曲线关系图进行对比，分析坐标为(D，E)的点是否在所述函数曲线附近，以判断数据D和数据E是否符合所述函数关系，若符合，则表示反应完全。

本发明的一种超纯铁精粉的生产设备，包括浮选机，浮选机包括浮选槽、刮板组件和控制模块；

浮选槽内部开设有封闭的浮选腔室，浮选腔室由通气板分隔成上部空间与下部的充气室，通气板表面开设有微纳米孔；所述上部空间的一侧为侧控制门，侧控制门的下端与浮选槽固定连接，侧控制门的上端具有上下竖直运动的能力，以使上部空间的一侧可自由开闭；

刮板组件设置于所述上部空间内，刮板组件平行于侧控制门设置，刮板组件与浮选槽滑动连接，以使刮板组件具有朝靠近或远离侧控制门的方向运动的能力；

所述上部空间内设置有检测组件，检测组件与浮选槽固定连接，检测组件具有分别检测浮选槽内不同流体高度的能力；

控制模块分别与侧控制门、刮板组件和检测组件电性连接；控制模块电性连接有云端，以存储数据。

作为本发明的进一步改进，刮板组件包括刮板和侧板；侧板的数量为两块，两块侧板分别为浮选槽上与侧控制门垂直的两个侧面，两块侧板平行且对称设置；

刮板滑动设置于两块侧板之间，刮板与两块侧板垂直设置，刮板靠近两块侧板的两个侧面均与相对应的侧板贴合；刮板竖直方向上的长度小于侧板竖直方向上的长度；

刮板固定连接有驱动组件，刮板与侧板通过驱动组件滑动连接，以使驱动组件控制刮板在侧板的长度方向上位移。

作为本发明的进一步改进，浮选槽的上端为上遮板，上遮板由刚性材料制成，上遮板封闭浮选腔室的上部；上遮板的下底面固定连接有多个LED灯，多个LED灯向下发光；多个LED灯外均包裹有透明的防水灯罩，以防止浮选腔室内的流体与LED灯直接接触影响LED灯的工作；上遮板的下底面还固定设置有反射率测定仪，反射率测定仪用于检测浮选腔室内的反射率数据。

作为本发明的进一步改进，检测组件包括液位计，液位计固定设置于侧板靠近浮选腔室的一侧，液位计用于检测浮选腔室的液面的高度。

作为本发明的进一步改进，刮板靠近侧控制门一侧的侧面上设置有多个激光发射区，激光发射区的长度方向竖直设置，多个激光发射区沿刮板长度方向平行设置，多个激光发射区沿垂直于刮板的方向朝侧控制门发射激光；

侧控制门靠近浮选腔室的一侧表面设置有多个激光接收区，激光接收区的数量与激光发射区的数量一致，激光接收区的尺寸与激光发射区的尺寸相匹配，激光接收区与激光发射区的位置相对应。

相比于现有技术，本发明的有益效果在于：

(1)控制模块控制浮选机实现自动补充浮选要剂和矿浆，检测组件检测浮选槽内不同流体的高度，控制模块根据检测组件检测到的数据自动判断浮选槽内混合液的反应情况，从而控制刮板组件控制排出泡沫层，自动化程度高，生产效率高；

(2)在本申请中，浮选要剂和矿浆在浮选机内完成反应后，经过分离分别形成品位高于71.5％且酸不溶物含量不高于0.2％的超纯铁精粉和品位在70.92％～71.41％之间的尾矿，超纯铁精粉可直接用于市场销售，尾矿虽然无法作为超纯铁精粉进行销售，但仍可与品位为60％～65％的低品位铁精粉混合成65％左右品位的铁精粉，并以普通铁精粉的形式销售，使得原料得到充分利用，基本不造成经济损失，生产成本低，经济效益高；

(3)选择先加入浮选要剂，再加入矿浆的方式，由于浮选要剂的通入量一般小于矿浆的通入量，因此往浮选要剂内通入矿浆时，由于矿浆通入时存在冲力，因此随着矿浆的通入，矿浆会将浮选要剂冲散并与矿浆充分混合，避免了往大量矿浆中加入浮选要剂，导致浮选要剂汇集于矿将部分位置的情况，省略了搅拌的步骤，使步骤更加精简；并且浮选要剂过量时，泡沫层会出现反光现象，反射率数据更易收集，检测方便，且判断更加精确。

(4)随着使用时间和使用次数的增加，浮选要剂会附着于浮选槽内壁上，若是每次浮选加入的浮选要剂的剂量一定，因此浮选腔室内的浮选要剂的总量呈增加趋势，导致每次加入的矿浆的量呈增加趋势；而浮选机自主判断是否需要对浮选槽内壁上附着的浮选要剂回收反应并执行的步骤，能够定时清理浮选槽内壁上附着的浮选要剂，不仅回收了这部分浮选要剂，使生产更加环保低成本，还避免了矿浆通入过多导致浮选槽内无法容纳从而溢出的情况发生，从而防止工艺产生过程中出现意外情况，使多次反浮选的过程更加流畅，生产效率更高，提高了自动化水平。

附图说明

图1为本发明的反浮选步骤的流程图；

图2为本发明的回收步骤的流程图；

图3为磁选步骤的流程图；

图4为本发明的浮选机的结构示意图；

图5为本发明的浮选机的侧面结构示意图；

图6为本发明的浮选机的刮板组件的结构示意图。

图中标号说明：

1机架、11送料通道、12搅拌轴、13搅拌叶轮、14第一控制组件、2浮选槽、21上遮板、22侧控制门、23页岩板、24充气室、3刮板组件、31刮板、32侧板、321位移槽、33连接杆、34伸缩杆、35气缸、36位移块、37位移轨道、4收集槽、5空气压缩机、51进气管道。

具体实施方式

具体实施例一：请参阅图1-5的一种超纯铁精粉的生产工艺，包括磁选和反浮选；

其中，磁选的步骤包括：

S1：通过塔磨机将细度为-200目80％，品位在65％-66％的普通铁精粉细磨至细度为-325目95％的铁精粉；

S2：将S1中得到的铁精粉磁选淘洗至70％左右品位；

S3：将S2中得到的70％左右品位的铁精粉使用砂磨机进一步细磨至-600目100％的细度，再使用磁选设备进一步提纯至品位约71％-71.5％的铁精粉原料。

其中，浮选所用到的设备包括浮选机，浮选机包括机架1、浮选槽2、刮板组件3、收集槽4、空气压缩机5和控制模块；

机架1由刚性材料制成；

浮选槽2设置于机架1的一侧；浮选槽2内部开设有浮选腔室，浮选腔室的下部设置有页岩板23，页岩板23与浮选腔室的内壁固定连接，页岩板23上自带微纳米孔；页岩板23将浮选腔室的下部空间与上部空间分隔开，以使浮选腔室的上部空间用于通入矿浆，浮选腔室的下部空间作为充气室24；

浮选槽2的上部空间的下端开设有矿浆出口，矿浆出口与外界矿浆收集区连通设置，以使浮选腔室内的矿浆可通过矿浆出口运输至矿浆收集区；矿浆出口内设置有阀门，阀门控制矿浆出口的开闭。

浮选槽2的上端为上遮板21，上遮板21由刚性材料制成，上遮板21封闭浮选腔室的上部；上遮板21的下底面固定连接有多个LED灯，多个LED灯向下发光，以使LED灯对浮选腔室内部提供光线；多个LED灯外均包裹有透明的防水灯罩，以防止浮选腔室内的流体与LED灯直接接触影响LED灯的工作；上遮板21的下底面还固定设置有反射率测定仪，反射率测定仪用于检测浮选腔室内的反射率数据；

浮选槽2的远离机架1的一侧为侧控制门22；侧控制门22由刚性材料制成，侧控制门22的下端与机架1的下部固定连接，侧控制门22的上部具有竖直上下运动的能力，侧控制门22的上部向上运动以封闭浮选槽2的侧面，侧控制门22的上部向下运动以使浮选槽2的侧面开启；且侧控制门22竖直上下运动的距离可调，由于侧控制门22的运动原理和控制方法均为现有技术，因此在本申请中不加以赘述。

空气压缩机5设置于机架1的外侧，空气压缩机5的充气压力为3～10KPa；空气压缩机5连接有进气管道51，进气管道51一端与空气压缩机5的输出端连通设置，另一端穿过机架1与充气室24连通设置，压缩空气通过页岩板23自带的微纳米孔后即产生微米级气泡，且产生的气泡能够把矿浆吹沸，从而形成沸腾床效应，有效增加了细粒级矿物与气泡的碰撞几率，提高了微细粒有用矿物的回收率及品位，同时减少了浮选要剂的用量。

浮选腔室的上部空间通过进料管道在外界连通有储料箱，储料箱内储存有由步骤S3内得到的铁精粉原料制成的矿浆，工作时储料箱通过进料管道向浮选腔室内提供矿浆。

浮选槽2的上侧设置有搅拌叶轮13，搅拌叶轮13用于搅拌矿浆；搅拌叶轮13的上侧电性连接有搅拌轴12，搅拌轴12远离搅拌叶轮13的一侧电性连接有第一控制组件14，第一控制组件14控制搅拌叶轮13向下运动，以使搅拌叶轮13穿过上遮板21进入浮选腔室；第一控制组件14控制搅拌叶轮13向上运动以使搅拌叶轮13离开浮选腔室。

浮选槽2的上侧还设置有送料通道11，送料通道11一端贯穿上遮板21与浮选腔室连通，送料通道11的下端面与上遮板21的下端面齐平；送料通道11的另一端在外界连通连接有储药箱，储药箱内储存有浮选要剂，以使储药箱通过送料通道11向浮选腔室内提供浮选要剂。

刮板组件3设置于浮选腔室内，刮板组件3包括刮板31和侧板32；

侧板32由刚性材料制成，侧板32的数量为两块，两块侧板32分别为浮选槽2上与侧控制门22垂直的两个侧面，两块侧板32平行设置，两块侧板32对称设置；两块侧板32的上部均开设有位移槽321，位移槽321沿侧板32的长度方向开设，且两块侧板32上的位移槽321相对设置；

侧板32上固定连接有液位计，液位计设置于位移槽321的下侧，液位计用于检测浮选腔室的液面的高度。

刮板31设置于两块侧板32之间，刮板31由刚性材料制成，刮板31的形状为长方体的板状，刮板31与两块侧板32垂直设置，刮板31靠近两块侧板32的两个侧面均与相对应的侧板32贴合；刮板31竖直方向上的长度小于侧板32竖直方向上的长度；

刮板31靠近两块侧板32的两侧的上部均固定连接有连接杆33，每根连接杆33均贯穿相对应的位移槽321，连接杆33的长度方向与位移槽321的长度方向垂直，连接杆33的尺寸小于位移槽321的尺寸；每根连接杆33远离刮板31的一端均固定连接有伸缩杆34的一端，伸缩杆34竖直设置；每根伸缩杆34的另一端均固定连接有气缸35的输出端，以使气缸35分别控制所对应的伸缩杆34上下运动，以控制刮板31的上下运动；

每个气缸35的下端均固定连接有位移块36，两个位移块36分别滑动连接于位移轨道37上；两个位移轨道37分别设置于侧板32远离浮选腔室的一侧，位移轨道37的长度方向与位移槽321的长度方向一致，以使位移块36的滑动方向为沿位移槽321的长度方向，以使刮板31可沿位移槽321的长度方向运动。

刮板31靠近侧控制门22一侧的侧面上设置有多个激光发射区，激光发射区的长度方向竖直设置，多个激光发射区沿刮板31长度方向平行设置，多个激光发射区沿垂直于刮板31的方向朝侧控制门22发射激光；

侧控制门22靠近浮选腔室的一侧表面设置有多个激光接收区，激光接收区的数量与激光发射区的数量一致，激光接收区的尺寸与激光发射区的尺寸相匹配，激光接收区与激光发射区的位置相对应，以使浮选腔室内无遮挡物时，每个激光接收区均能够接收到相对应的激光发射区发射的激光；

需要说明的是，激光接收区的下端与刮板31的下端齐平，且由于激光接收区与激光发射区的位置相对应，因此激光发射区的下端也与刮板31的下端齐平；

需要说明的是，激光发射区和激光接收区外都设置有透明的防水罩，以防止浮选腔室内的流体影响激光发射区和激光接收区内的电路工作。

收集槽4固定设置于侧控制门22远离浮选腔室的一侧，收集槽4上端开放，且收集槽4靠近浮选腔室一侧与侧控制门22贴合，以使侧控制门22开启时，收集槽4收集浮选腔室内排出的物质。

控制模块分别多个LED灯和反射率测定仪电性连接，控制模块控制LED灯的工作，控制模块接收反射率测定仪的数据信号；控制模块与液位计电性连接，以使控制模块接收液位计的数据信号；

控制模块与侧控制门22电性连接，控制模块控制侧控制门22在竖直方向上端运动距离；控制模块与搅拌叶轮13电性连接，控制模块控制搅拌叶轮13的工作与否；控制模块与阀门电性连接，以使控制模块控制矿浆出口的开闭；

控制模块分别与储料箱和储药箱电性连接，控制模块控制储料箱向浮选腔室输送矿浆，并控制输送矿浆的速度和流量；控制模块控制储药箱向浮选腔室输送浮选要剂，并控制输送浮选要剂的速度和流量；

控制模块与刮板组件3电性连接，控制模块分别与气缸35和位移块36电性连接，以使控制模块控制刮板31的运动；控制模块分别与激光发射区和激光接收区电性连接，以使控制模块控制激光发射区的工作，控制模块接收激光接收区输出的信号。

控制模块电性连接有云端，以使控制模块接收到的信号存储至云端，以便于数据的储存和调用。

因此，反浮选的步骤包括：

Z1：工作人员将生产上规定的矿浆与浮选要剂的配比输入云端，在本实施例中，所述矿浆的用量用X表示，所述浮选要剂的用量用Y表示；控制模块读取所述配比后，控制模块先控制储料箱向浮选腔室内输入相对应量的矿浆，此时矿浆位于浮选槽2的上部空间内，液位计检测此时矿浆的高度，控制模块将所述高度作为数据A存入云端；

控制模块控制气缸35工作，以控制刮板31上下运动，以使刮板31的下底面与矿浆的液面贴合；控制模块控制位移块36工作，以控制刮板31运动至远离侧控制门22的位置，此时刮板31远离侧控制门22的侧面与浮选槽2的内壁贴合；

Z2：控制模块控制储药箱将相对应剂量的浮选要剂输入浮选腔室，搅拌轴12向下运动，以使搅拌叶轮13向下运动至浮选腔室内，搅拌叶轮13工作以搅拌浮选要剂和矿浆的混合液体，以使其混合均匀；

Z3：搅拌叶轮13停止工作，控制模块控制搅拌轴12向上运动至搅拌叶轮13离开浮选腔室；空气压缩机5通过进气管道51向浮选槽2的下部空间提供压缩空气，压缩空气通过页岩板23自带的微纳米孔后即产生微米级气泡，且产生的气泡能够把矿浆吹沸，从而形成沸腾床效应，有效增加了细粒级矿物与气泡的碰撞几率，此时所述混合液体的上侧开始产生泡沫；

产生的泡沫从下往上堆叠，泡沫遮挡部分激光发射区射往激光接收区的光线，激光接收区最低的能接收到激光的位置即为此时泡沫的高度；当所述高度不再变化，即泡沫不再产生时，控制模块将此时的高度作为数据B存入云端，数据B为从刮板31的底面到泡沫层上表面的距离；

Z4：上遮板21上的LED灯照明，此时反射率测定仪测试此时泡沫表面的反射率，控制模块将所述反射率作为数据C存入云端；

Z5：控制模块控制侧控制门22下降至数据A所记录的高度，即侧控制门22下降至矿浆液面的高度，此时矿浆不会从侧控制门22开启的开口溢出；此时控制模块控制位移块36运动，以使刮板31朝靠近侧控制门22的方向运动，此时矿浆液面以上的泡沫受到刮板31的推动从所述开口内溢出，落入收集槽4内被收集；

控制模块控制刮板31复位，刮板31回到步骤Z2中刮板31的位置；

控制模块控制阀门开启，以使浮选腔室内完成反浮选的矿浆通过矿浆出口离开浮选槽2，最终收集于矿浆收集区内；

Z6：浮选腔室内的矿浆排尽后，控制模块控制储药箱向浮选腔室内输入与步骤Z2内相同剂量的浮选要剂；控制模块控制储料箱按V1的流速持续向浮选腔室内输入矿浆；此时空气压缩机5持续工作，反射率测定仪持续监测浮选腔室内反射率；

此时浮选要剂相对于此时浮选腔室内的矿浆来说过量，且根据本领域技术人员的公知常识，当浮选要剂过量时，产生的泡沫表面会出现反光现象，因此此时反射率测定仪检测到的数据将始终大于数据C，且随着矿浆的输入，所述数据逐渐减小并趋近于数据C；

Z7：当反射率测定仪检测到的数据接近数据C时，控制模块控制储料箱按V2的流速向浮选腔室内输入矿浆，此时V2<V1，以防止矿浆输入速度过快导致最终浮选腔室内的矿浆的量大于浮选要剂本身能够反应的量；

Z8：当反射率测定仪检测到的数据等于数据C时，控制模块控制储料箱停止输入矿浆，液位计检测此时矿浆的液面高度，控制模块将此时液位计检测到的数据作为新的数据A存储至云端；

Z9：激光发射区和激光接收区持续监测产生的泡沫层的高度，当激光接收区检测到的泡沫层的高度不再变化时，激光接收区将此时的高度作为新的数据B传输给控制模块；控制模块将新的数据A和新的数据B存储至云端；进行Z5～Z9。

需要说明的是，经过反浮选得到的矿浆经过处理后即为品位高于71.5％且酸不溶物含量不高于0.2％的超纯铁精粉；而收集于收集槽4内的泡沫层内的尾矿的品位也较高，均在70.92％～71.41％之间；这部分尾矿虽然无法作为超纯铁精粉进行销售，但仍可与品位为60％～65％的低品位铁精粉混合成65％左右品位的铁精粉，并以普通铁精粉的形式销售，最终通过该工艺流程得到一部分高价的超纯铁精粉与正常销售的普通铁精粉共两种产品，基本不造成经济损失。

需要说明的是，步骤Z6～Z9内，选择先加入浮选要剂，再加入矿浆的方式，是因为浮选要剂的通入量小于矿浆的通入量，若是先通入足量的矿浆后，往足量的矿浆内通入浮选要剂时，浮选要剂会聚集于矿浆的部分位置，此时需要通过搅拌实现混合；而在先加入足量的浮选药剂，后加入矿浆时，由于矿浆通入时存在冲力，因此随着矿浆的通入，矿浆会将浮选要剂冲散并与矿浆充分混合，从而省略了搅拌的步骤，使步骤更加精简；

除此之外，在矿浆少量，浮选要剂过量时，泡沫层会出现反光现象，而当矿浆和浮选要剂均适量时，反光现象会消失，因此只需要检测反光现象消失的时间点，即可判断浮选要剂与矿浆之间的数量关系，测量较为方便；而当矿浆过量，浮选要剂少量时，在浮选时会导致泡沫层稀薄易破碎，泡沫层产生需要时间，且泡沫层的厚度和密度的测量相较于反射率的测量来说更加复杂繁琐；

因此选择先加入浮选要剂，再加入矿浆的方式，使得步骤更加精简，且测量方便。

除此之外，随着使用时间和使用次数的增加，浮选要剂会附着于页岩板上表面和浮选槽2的内壁上，而由于每次浮选加入的浮选要剂的剂量一定，因此浮选腔室内的浮选要剂的总量呈增加趋势，导致每次加入的矿浆的量呈增加趋势，因此，为了防止随着浮选次数的增加，浮选腔室内的液体的总量过多，导致泡沫或液体从位移槽321内溢出，当激光接收区检测到泡沫层的高度为(1.2*数据B)时，控制模块控制进行回收步骤，以利用浮选腔室内多余的浮选要剂；

需要说明的是，1.2为工作人员输入设定的数据，工作人员可以根据实际情况设置不同的倍率，以使本申请中的浮选机适用环境增加；

其中，回收步骤包括：

B1：浮选腔室内的矿浆排尽后，控制模块控制储药箱向浮选腔室内输入的浮选要剂的剂量为步骤Z2中浮选要剂的剂量的一半；

B2：控制模块控制储料箱以V3的速度持续向浮选腔室内输入矿浆；此时空气压缩机5持续工作，反射率测定仪持续监测浮选腔室内反射率；

B3：当液位计检测到浮选腔室内矿浆的高度达到步骤Z1内的数据A的矿浆高度时，控制模块判断此时泡沫层表面的反射率数据D与数据C之间的关系；当D<＝C时，控制模块判断此时浮选腔室内的矿浆过量，浮选要剂用量不足，则进行B4；当D>C时，控制模块判断此时浮选腔室内的矿浆用量不足，浮选要剂过量，则进行B5；

B4：控制模块控制储药箱以缓慢的速度向浮选腔室内加入浮选要剂，其中，所述速度用N*Y表示，N的范围为0～1/2之间的任意实数，N的具体数值可由工作人员根据实际情况调整，以适应浮选腔室的容量和压缩空气的通入速度等影响因素；直至反射率测定仪检测到的数据接近数据C时，控制模块控制储药箱停止送料，浮选要剂和矿浆在浮选腔室内完成反浮选；进行步骤B8；

B5：控制模块读取云端中每次完成反浮选时得到的数据A和数据B，并以数据A为X轴，以数据B为Y轴绘制曲线关系图，云端存储所述曲线图，从而得到数据A和数据B之间的函数关系，其中，数据B随数据A的增大而增大；控制模块控制储料箱继续以V4的速度持续向浮选腔室内输入矿浆，此时V4<V3；此时空气压缩机5持续工作，反射率测定仪持续监测浮选腔室内反射率；进行步骤B6～B7；

B6：当反射率测定仪检测到的数据等于数据C时，控制模块控制储料箱停止输入矿浆，液位计检测此时矿浆的液面高度，控制模块将此时液位计检测到的数据作为数据D存储至云端；浮选要剂和矿浆在浮选腔室内完成反浮选；

B7:激光接收区检测此次产生的泡沫层的高度，并将所述高度作为数据E传输至控制模块，控制模块将数据D和数据E代入B5中得到的函数关系图进行对比，分析坐标为(D，E)的点是否在所述函数曲线附近，以判断数据D和数据E是否符合所述函数关系，若符合，则表示反应完全；进行步骤B8；

B8：控制模块控制侧控制门22下降至数据D所记录的高度，此时控制模块控制位移块36运动，以使刮板31朝靠近侧控制门22的方向运动，此时矿浆液面以上的泡沫受到刮板31的推动从所述开口内溢出，落入收集槽4内被收集；

控制模块控制刮板31复位，刮板31回到步骤Z2中刮板31的位置；

控制模块控制阀门开启，以使浮选腔室内完成反浮选的矿浆通过矿浆出口离开浮选槽2，最终收集于矿浆收集区内。

Claims (10)

1.一种超纯铁精粉的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：浮选机进行第一次反浮选时，浮选机按照配比加入并混合用量为X的矿浆和用量为Y的浮选要剂，通过检测组件分别检测反应完成后矿浆液面高度A、泡沫层高度B和泡沫层反射率C；浮选机进行多次反浮选时，浮选腔室内先加入用量为Y的浮选要剂，再持续加入矿浆并检测组件持续检测浮选腔室内液面的反射率，浮选机根据反射率变化控制矿浆的通入量和通入速度；浮选机判断是否需要对浮选槽内壁上附着的浮选要剂回收反应并执行。

2.根据权利要求1所述的一种超纯铁精粉的生产工艺，其特征在于，浮选机根据反射率变化控制矿浆的通入量和通入速度包括以下步骤：

往浮选腔室内以V1的流速持续输入矿浆，通气板持续提供微泡，检测组件持续监测浮选腔室内反射率；

当检测组件检测到反射率接近数据C时，控制模块控制矿浆的流速变化为V2，此时V2<V1；

当检测组件检测到反射率等于数据C时，停止输入矿浆，检测组件检测测试矿浆的液面高度，控制模块将此时的液面高度作为新的数据A存储至云端；

检测组件检测泡沫层的厚度，控制模块将此时的泡沫层厚度作为新的数据B传输至控制模块并存储至云端；

完成反浮选后，控制模块控制侧控制门(22)下降至数据A所记录的高度，此时刮板组件(3)朝侧控制门(22)的方向运动，以将矿浆液面以上的泡沫层刮除收集。

3.根据权利要求1所述的一种超纯铁精粉的生产工艺，其特征在于，浮选机执行对浮选槽(2)内壁上附着的浮选要剂回收反应的步骤包括：

B1：浮选腔室内的矿浆排尽后，向浮选腔室内输入的浮选要剂的剂量为(1/2)*Y；

B2：以V3的速度持续向浮选腔室内输入矿浆，通气板持续提供微泡，检测组件持续监测浮选腔室内反射率；

B3：检测组件检测到浮选腔室内的矿浆达到第一次反浮选时的数据A所记载的高度时，控制模块判断此时泡沫层表面的反射率数据D与数据C之间的关系；当D<＝C时，进行B4；当D>C时，进行B5；

B4：向浮选腔室内加入浮选要剂，其中，加入浮选要剂的速度用(N*Y)表示，N的范围为0～1/2之间的任意实数，N的具体数值可由工作人员根据实际情况调整；直至检测组件检测到的数据接近数据C时，控制模块控制停止加入浮选要剂，浮选要剂和矿浆在浮选腔室内完成反浮选；进行步骤B8；

B5：以V4的速度持续向浮选腔室内输入矿浆，此时V4<V3；进行步骤B6～B7；

B6：当检测组件检测到的数据等于数据C时，停止输入矿浆；检测组件检测此时的矿浆液面高度为数据D并存处至云端，浮选要剂和矿浆在浮选腔室内完成反浮选；

B7:检测组件检测此时的泡沫层高度E，并存储至云端，控制模块判断是否反应完全；进行步骤B8；

B8：控制模块控制侧控制门(22)下降至数据D所记录的高度，此时刮板组件(3)朝侧控制门(22)的方向运动，以将矿浆液面以上的泡沫层刮除收集。

4.根据权利要求1所述的一种超纯铁精粉的生产工艺，其特征在于，浮选机判断对浮选槽(2)内壁上附着的浮选要剂回收反应的步骤包括：检测组件检测到泡沫层的高度为(1.2*数据B)时，控制模块控制浮选机的下一次反应为回收反应，以利用浮选腔室内多余的浮选要剂；其中，1.2为可修改的倍率数值，1.2由工作人员根据实际情况输入设定。

5.根据权利要求3所述的一种超纯铁精粉的生产工艺，其特征在于，步骤B7中控制模块判断是否反应完全的步骤包括：控制模块读取云端中每次完成反浮选时得到的数据A和数据B，并以数据A为X轴，以数据B为Y轴绘制曲线关系图，云端存储所述曲线图；

控制模块将数据D和数据E代入所述函数曲线关系图进行对比，分析坐标为(D，E)的点是否在所述函数曲线附近，以判断数据D和数据E是否符合所述函数关系，若符合，则表示反应完全。

6.一种超纯铁精粉的生产设备，为根据权利要求1至5任意所述的一种超纯铁精粉的生产工艺所使用的生产设备，其特征在于：包括浮选机，浮选机包括浮选槽(2)、刮板组件(3)和控制模块；

浮选槽(2)内部开设有封闭的浮选腔室，浮选腔室由通气板分隔成上部空间与下部的充气室(24)，通气板表面开设有微纳米孔；所述上部空间的一侧为侧控制门(22)，侧控制门(22)的下端与浮选槽(2)固定连接，侧控制门(22)的上端具有上下竖直运动的能力，以使上部空间的一侧可自由开闭；

刮板组件(3)设置于所述上部空间内，刮板组件(3)平行于侧控制门(22)设置，刮板组件(3)与浮选槽(2)滑动连接，以使刮板组件(3)具有朝靠近或远离侧控制门(22)的方向运动的能力；

所述上部空间内设置有检测组件，检测组件与浮选槽(2)固定连接，检测组件具有分别检测浮选槽(2)内不同流体高度的能力；

控制模块分别与侧控制门(22)、刮板组件(3)和检测组件电性连接；控制模块电性连接有云端，以存储数据。

7.根据权利要求6所述的一种超纯铁精粉的生产设备，其特征在于：刮板组件(3)包括刮板(31)和侧板(32)；侧板(32)的数量为两块，两块侧板(32)分别为浮选槽(2)上与侧控制门(22)垂直的两个侧面，两块侧板(32)平行且对称设置；

刮板(31)滑动设置于两块侧板(32)之间，刮板(31)与两块侧板(32)垂直设置，刮板(31)靠近两块侧板(32)的两个侧面均与相对应的侧板(32)贴合；刮板(31)竖直方向上的长度小于侧板(32)竖直方向上的长度；

刮板(31)固定连接有驱动组件，刮板(31)与侧板(32)通过驱动组件滑动连接，以使驱动组件控制刮板(31)在侧板(32)的长度方向上位移。

8.根据权利要求6所述的一种超纯铁精粉的生产设备，其特征在于：浮选槽(2)的上端为上遮板(21)，上遮板(21)由刚性材料制成，上遮板(21)封闭浮选腔室的上部；上遮板(21)的下底面固定连接有多个LED灯，多个LED灯向下发光；多个LED灯外均包裹有透明的防水灯罩，以防止浮选腔室内的流体与LED灯直接接触影响LED灯的工作；上遮板(21)的下底面还固定设置有反射率测定仪，反射率测定仪用于检测浮选腔室内的反射率数据。

9.根据权利要求7所述的一种超纯铁精粉的生产设备，其特征在于：检测组件包括液位计，液位计固定设置于侧板(32)靠近浮选腔室的一侧，液位计用于检测浮选腔室的液面的高度。

10.根据权利要求7所述的一种超纯铁精粉的生产设备，其特征在于：刮板(31)靠近侧控制门(22)一侧的侧面上设置有多个激光发射区，激光发射区的长度方向竖直设置，多个激光发射区沿刮板(31)长度方向平行设置，多个激光发射区沿垂直于刮板(31)的方向朝侧控制门(22)发射激光；

侧控制门(22)靠近浮选腔室的一侧表面设置有多个激光接收区，激光接收区的数量与激光发射区的数量一致，激光接收区的尺寸与激光发射区的尺寸相匹配，激光接收区与激光发射区的位置相对应。

Images