CN201260989Y - 一种用于浮选柱气体弥散和控制流体的稳流隔板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于浮选柱气体弥散和控制流体的浮选机构采用不锈钢薄板加工制作，该稳流隔板不同于传统的波纹板充填材料和化工塔板填料，具有较高的开孔率，开孔率大于95％，不存在被物料堵塞的现象。每层填料高度为20－100mm，层与层之间的水平平行安装，间距为500－1500mm，占用浮选柱空间较少，增大了充填浮选柱的处理能力。该稳流隔板具有气体弥散和流体控制作用，改善了浮选柱内流场特征，与外置的预先矿化气体分散系统和浮选柱下部压缩空气射流形成的气泡系统相结合，可使目的矿物回收率增加。小型试验表明使用此新型浮选柱能从机械搅拌浮选机不能回收的浮选尾矿中回收微细粒级白钨矿。

Description

一种用于浮选柱气体弥散和控制流体的稳流隔板

技术领域

本实用新型涉及一种浮选柱内部用于气体弥散和控制三相流态的稳流隔板，它有利于柱浮选过程中对微细矿物颗粒的高效回收。

背景技术

20世纪60年代初加拿大人布廷和特列勃发明了浮选柱，浮选柱作为微细粒浮选设备得到了迅速的发展。其中加拿大的CPT浮选柱、澳大利亚的Jameson^TM射流浮选机、美国的Microcel^TM微泡浮选柱都采用空柱结构，即浮选柱内部没有充填。中国矿业大学的旋流-静态微泡浮选柱以及充填式浮选柱采用了一定的方式进行充填。特别是杨锦隆教授发明的充填式浮选柱能形成较强的静态分选环境，适用于微细矿物颗粒的分选。但因为这种类型的充填浮选柱利用波纹板类充填介质分割气流形成气泡的原因，导致充填介质之间的间隙较小，容易堵塞。浮选柱内充填区域较大，消耗了较多的浮选柱体积空间。

中国专利ZL9522761.0填料式浮选柱内采用多孔填料，多孔填料是由多片具有菱形小孔(边长2-5mm)的圆片筛网按任意角度上、下重叠排列成圆柱体放置于浮选柱本体中。波纹板填料是由倾斜波纹板纵向排列成的两节圆柱体，上、下两节波纹板构成一层。同样结构的两层波纹板和多孔材料分别置于浮选柱本体的上部、下部。这种填料充填结构和方式对于含油污水处理是有效，但对于矿物分选来说，菱形小孔和倾斜波纹板容易堵塞，填料占用浮选柱本体过多的容积，设备处理能力有所下降。

中国专利ZL98225790.2新型充填式静态浮选柱，其主要特征在于：柱体内装有多端填料，填料采用孔板波纹规整，每盘填料有多片孔板波纹片叠加而成，每片孔板波纹片上有直径为Φ3-Φ6mm，开孔率为20％-30％。这种类型的静态充填浮选柱没有气泡发生器，利用孔板波纹来分割气流形成气泡，孔板上微孔直径较小，在矿物分选条件下极易堵塞。孔板开口率低及充填占用浮选柱一部分体积，使得浮选柱单位面积的通过能力下降。

中国矿业大学旋流-静态微泡浮选柱，为改善旋流给矿形成的三相流体结构特征，针对填料充填和筛板充填这两种充填方式的特点提出的混合充填模式。即在柱分离段的精选区域采用填料充填，在分选区域采用筛板充填，两者之间的入料空间不充填。填料与筛板混合充填，前者有利于形成稳定泡沫层，抑制机械夹带与混杂；后者有利于提高柱浮选的回收能力与分选选择性，克服高密度充填造成的堵塞现象。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能改善浮选柱内流场结构，促使浮选柱内形成“塞流”，实现浮选柱的“静态”分选，更有效实现微细矿物回收的用于浮选柱气体弥散和控制流体的稳流隔板。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的用于浮选柱气体弥散和控制流体的稳流隔板，包括一个与浮选柱内部形状适应的边框，在所述的边框内设有相互平行的栅条，所述的栅条相互的间距为5-50mm，所述的边框和所述的栅条的高度为20-100mm，所述的边框和栅条的板材厚度为0.5-5mm。

采用上述技术方案的用于浮选柱气体弥散和控制流体的稳流隔板，流体控制可以减弱柱体内产生的有害“紊流”，同时稳流隔板能劈分气泡上升过程中兼并形成的“大泡”，实现多次分选、富集。稳流隔在浮选柱内实现气体弥散和控制流体的作用，有效改善了浮选柱内三相流场结构特征，实现浮选柱的“静态”分选特征。稳流隔板水平安装在浮选柱内，层与层之间的间距为500-1500mm，稳流隔板的数量可根据实现浮选柱高度的需要进行调整。稳流隔板用具有亲水疏气性能的板材加工制作，最好采用不锈钢薄板制作；也可以采用普通铁板或镀锌板制作。

综上所述，本实用新型是一种能改善浮选柱内流场结构，促使浮选柱内形成“塞流”，实现浮选柱的“静态”分选，更有效实现微细矿物回收的用于浮选柱气体弥散和控制流体的稳流隔板。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是沿图1中A--A线剖示图；

图3是本实用新型使用示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

参见图1和图2，边框1可根据浮选柱直径的大小进行设计制造，在边框1内设有相互平行的栅条2，栅条2相互的间距为5-50mm，边框1和栅条2的高度为20-100mm，边框1和栅条2用0.5-5mm不锈钢薄板加工制造，也可以采用普通铁板或镀锌板制作，栅条与栅条之间的间距最好为35mm。这种结构的稳流隔板较高的开孔率，可以实现控制流体和分割气泡上升过程中形成的大泡。

参见图3，浮选柱柱体为圆形或方形，由3-8段构成，每段长500-2000mm，段与段之间用法兰连接；图3中超声波液位计1和浮球9联动测量泡沫层厚度；图3中，外置矿浆预矿化装置4采用微孔气泡发生器2使矿浆预先矿化，每台浮选柱至少两组。利用外置的微孔气泡发生器2产生微气泡，在强紊流的条件下，使目的矿物有效矿化；在浮选柱下部安装有射流发泡器5，使未上浮的目的矿物再次逆流矿化、上浮，提高了目的矿物回收率；稳流隔板7具有气体弥散和控制流体功能，稳流隔板7从浮选柱下部至精矿区泡沫层溢流口都有安装，稳流隔板7层与层之间的安装间距为500-1500mm；图3中外置矿浆预矿化装置4设有加料口3，浮选柱设有浮选精矿出口10和浮选尾矿出口6，图3中的其它部分为泡沫区精矿淋洗水装置11、自旋转矿浆分配器8、数字图像监控系统12。并采用如下方式，提高浮选柱的工作效率。

(1)内部安装自旋转给料分配器8，使矿浆分配均匀，减小了矿浆的偏析，增加了目的矿物与气泡矿化的概率；

(2)采用超声波液位计1与浮球9联动测量浮选柱内泡沫层厚度；

(3)利用数字图像监控系统12与相应控制技术监测浮选柱的工作状态。

(4)在浮选柱体内平行安装具有气体弥散和流体控制作用的稳流隔板7，控制浮选柱内流场结构和劈分气泡上升过程中形成的“大气泡”。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

(1)、以微孔材料作为外置微孔气泡发生器2，利用0.3-0.6MPa压缩空气通过微孔气泡发生器2的微孔材料，产生气泡群，其直径为200-900μm，其萨德直径(Sauter diameter)为400-600μm。矿浆在浮选柱外部通过与微孔气泡发生器2产生气泡进行预先矿化，并在外置微孔气泡发生器2内强紊流的条件下实现与目的矿物的高效碰撞、粘附；

(2)外置微孔气泡发生器2按浮选柱的生产能力设计，至少两组，一组生产，一组备用。解决了微孔气泡发生器2易堵塞的弱点；

(3)外置的预先矿化气体分散系统可实现微孔气泡发生器2的在线更换，并利用设备的冗余能力来提高设备运转率；

(4)在浮选柱底部采用0.4-0.8MPa压缩空气射流的方式再次产生气泡，与浮选柱内的矿物颗粒再次逆流矿化，提高了目的矿物回收率。同时采用二次或多次矿化方式增加了浮选柱捕集区内的气含率，增大了浮选速率常数，实现了目的矿物有效回收。

实施方式(1)：安装了这种用于浮选柱内气体弥散和流体控制的稳流隔板的水平充填浮选柱在某钨矿选矿厂已完成了半工业试验。在泡沫区没有精矿淋洗水的条件下，进行了有、无添加这种浮选机构和改变安装方法的水平充填浮选柱小型试验，试验结果如表1所示，从表1可以得出添加稳流隔板能提高精矿质量和提高回收率；但充填方式差异对回收率与精矿质量的影响较大。

表1 填料充填方式不同时浮选效果

同时截取现场尾矿在试验室作了机械浮选机浮选尾矿的对比试验；试验结果见表2。表1与表2给矿品位的差异是生产现场尾矿波动导致的，对比表1和表2，安装这种气体弥散和控制流体的浮选机构的水平充填浮选柱能有效回收钨浮选尾矿中的微细粒级白钨矿，而机械浮选机因富集比低，精矿品位与尾矿品位相差不大，不能从浮选尾矿中回收微细粒级白钨。

表2 试验室机械浮选机浮选精选尾矿的试验结果

实施方式(2)：基于FLUENT的空气、水两相数值模拟试验表明，安装有稳流隔板水平充填浮选柱较空柱浮选柱其流场结构得到显著改善；稳流隔板的水平充填明显减弱了空气、水混合相的下降速度，增加流体在浮选柱内的滞留时间。浮选柱在空柱时不仅能形成不利的“紊流”，同时还能产生整个柱体范围内的“环流”，而稳流隔板的水平充填使得上述不利因素明显减弱。

Claims (1)

1、一种用于浮选柱气体弥散和控制流体的稳流隔板，其特征在于：包括一个与浮选柱内部形状适应的边框(1)，在所述的边框(1)内设有相互平行的栅条(2)，所述的栅条(2)相互的间距为5-50mm，所述的边框(1)和所述的栅条(2)的高度为20-100mm，所述的边框(1)和栅条(2)的板材厚度为0.5-5mm。

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