CN218609883U - 一种新型矿石捕获装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型矿石捕获装置，包括位于浮选机泡沫层内的收集装置，收集装置包括收集斗和溢流管，收集斗底部连接溢流管，溢流管内设有由溢流管内重力控制开闭的管道拦截结构。

Description

一种新型矿石捕获装置

技术领域

本实用新型涉及选矿设备技术领域，具体涉及一种应用于有色金属、稀有金属、黑色金属及非金属矿物的浮选机的丢失矿物回收设备。

背景技术

目前广泛应用于国内市场的浮选机以机械式浮选机为主，另有一部分的射流浮选机或者浮选柱。其主要原理是通过将通入浮选机的气体或者造成负压状态所吸入的气体所形成的气泡破碎剪切，形成小气泡后，借由机械浮选机的转子的旋转作用或者射流浮选机的高速喷射，均匀的扩散到浮选槽各个位置。再通过矿石表面的不同亲水或者疏水的性质，并借助起泡剂或捕获剂等药剂的作用，使目标矿物可以黏附在细小的气泡上，借由气泡的浮力作用经过运输区，到达泡沫层，在被清洗水清洗后通过富集装置富集并回收。而未被气泡捕获并携带走的矿物则称为尾矿，并通过尾矿收集装置收集，最终通过装置排出槽体。在这个过程中，一部分矿物会因为上升气泡的破裂等因素而丢失，进而无法被成功捕获，而随着尾矿一并处理掉。

尽管目前上述设备有着处理能力大的优点，而且通过数台机器串联，最终也可以获得较好的回收指标，但依然存在下述缺点：

(1)矿化气泡在运输区上升途中会互相兼并破裂。有的气泡会被成功捕获，但相当一部分的气泡，破裂后会丢失浸入尾矿中，并降低了回收率，提高了尾矿的有用矿物的含量。

(2)缺乏捕捉回收这些丢失矿物的设备，尽管一些方案有提到过对这些丢失矿物的捕捉设备，但无一例外都设置在泡沫层上方，这就导致了多数破裂在运输区的矿化气泡无法被捕获，而能捕获的泡沫层的破裂泡沫也只有很少一部分。

整体对于回收率并无太大提升

(3)依靠多浮选机串联的方式，在单一浮选机效率不高的时候，会串联更多的浮选机，而想要减少浮选机串联数量，减少资本投入，降低能耗，则需要对单一浮选机能力提升

(4)浮选机矿石收集装置安装困难，不用尺寸的浮选机对于不同的收集设备的尺寸要求不一。在制作时较为费时，在安装时也较为麻烦。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种新型矿石捕获装置，其采取的技术方案如下：

一种新型矿石捕获装置，包括位于浮选机泡沫层内的收集装置。

作为一种优选技术方案，收集装置包括收集斗和溢流管，收集斗底部连接溢流管，溢流管内设有由溢流管内重力控制开闭的管道拦截结构。

作为一种优选技术方案，溢流管连接的排出管道通过浮选机内尾矿排出口伸出。

作为一种优选技术方案，收集装置通过具有横向伸缩和竖向伸缩功能的支撑结构设置在浮选机内。

作为一种优选技术方案，收集装置至少设有两个。

作为一种优选技术方案，管道拦截结构包括设置再溢流管内且与溢流管铰接的压力挡板，压力挡板与溢流管内壁之间通过弹性件连接。

作为一种优选技术方案，还包括设置在浮选机内的流体流动通道内的朝向收集装置倾斜设置的收集挡板。

作为一种优选技术方案，收集挡板包括内收集挡板和外收集挡板，外收集挡板对精矿溢流口进行避让，波浪挡板底端在泡沫层以下，顶端在泡沫层以上。

作为一种优选技术方案，收集挡板为波浪挡板。

作为一种优选技术方案，至少两个收集装置绕圆周均匀分布，且的总共覆盖收集范围为360°。

作为一种优选技术方案，收集斗为V字收集斗。

本实用新型与现有技术相比，其具有以下技术效果：

(1)本实用新型中，溢流管内的弹性件的压力值是根据不同矿物的密度而设定的不同弹簧压力，以便于不致使矿物在溢流管内堆积过高的前提下使矿物正常通过挡板被完整收集。使矿物能够在不过与堵塞管的前提下自动的使待回收矿物经过压力挡板完成回收。

(2)本实用新型中，V字收集装置与溢流管等装置全部浸入到混合液中，使得压力挡板内外的压差完全一致，巧妙地使压力挡板能够自动的过滤进含固量较高的混合体，并大大提升最后回收混合溶液的含固量，避免了效率降低和混合液顺着V字收集斗快速流失出槽体。

(3)在整个浮选机中至少加装两个收集装置，每个至少负责180°区域的丢失矿物的再捕获任务。这使得整体回收可以灵活按照被安装设备的矿物本身属性和浮选机能力灵活设置加装数量等参数，取得一个较好的平衡点。

(4)尾端采用软管等管材，与尾矿排出口共用一个出口，延长管探出长度后单独支出收集，避免对槽体再开口，提高对原有部件的利用效率。

(5)内外波浪挡板板朝收集装置倾斜设置，低端深入到泡沫层以下，使向上运动的矿化气泡有一个向中心流动的趋势，便于更多的气泡破碎后可以借由波浪板的作用使丢失的矿物更多的被V字收集装置捕捉，使V字收集装置能够辐射到远超过这个角度的范围。使整体回收能力得到明显提升。

附图说明

图1为矿石捕获装置加装在浮选机上的结构示意图；

图2为单个收集装置俯视图；

图3为图1中A处放大图，即溢流管处压力挡板结构示意图；

图4为实施例2中，变距臂的结构示意图；

图5为外波浪挡板的俯视图；

图6为单个收集装置的立体结构图。

其中，附图标记如下所示：1-变距臂，2-边框固定夹，3-V字收集斗，4-溢流管，5-溢流管排出口，6-挡片，7-压力挡板，8-压力簧片，9-变距臂长控制柄，10-变距臂控制齿轮，11-传动链条，12-伸缩臂，13-伸缩臂外壳，14-变距臂主控轮，15-变距臂从控轮，16-精矿溢流口，17-溢流管的倾斜段，18-内波浪挡板,19-外波浪挡板。

具体实施方式

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种新型矿石捕获装置，下面结合实施例对本实用新型作进一步详细说明。

浮选机按照流体动力学，其内部分为四个区，分别是强紊流混合区，运输区，分离区和泡沫区，以下将以此分区结合结构进行描述。

实施例1

如图1所示，一种新型矿石捕获装置，包括设置再浮选机内的四个收集装置，每个收集装置皆包括V字收集斗，溢流管。如图2和6所示，每个V字收集斗底部的小端口连通溢流管顶部。溢流管包括位于上方的竖直段和位于下方的倾斜段。溢流管内，竖直段与倾斜段连接处设有管道拦截结构。管道拦截结构包括压力挡板、压力簧片和挡片。

如图3所示，溢流管内壁上，竖直段和倾斜段连接处铰接有压力挡板，压力挡板底部与竖直段的溢流管内壁设有压力簧片。在竖直段的溢流管内壁设有挡片，挡片所在位置位于挡板与溢流管内壁铰接处的对面侧。

溢流管底部作为溢流管排出口连接排出管道，排出管道可以采用软管等管材，排出管道放置在尾矿排出口中，与尾矿排出口共用一个出口，排出管道探出尾矿排出口后单独支出收集，避免对槽体再开口，提高对原有部件的利用效率。

进一步的，本实施例中，每个V字收集斗的径向剖面为弧形，其圆心角为90°。单一个收集装置负责90°范围的收集工作，因此在安装收集装置时其位置应当使得，四个收集装置整体负责360°范围的收集工作。

此部分结构对应的工作原理是：

当浮选机工作中时，泡沫经由运输区上升至泡沫区，在这过程中，一些矿化泡沫在中途破碎，破碎的矿物落入V字收集斗中，并滑落至溢流管内。由于溢流管垂直段和倾斜段都是浸在溶液(浮选机内本身的浮选浆液)里的，因此处在中间位置的压力挡板上下方的水压近似相等。这使得溢流管竖直段混合液体相对稳定不动，而固体矿物相对随着矿化气泡破碎的越多，被V字收集斗收集的也越多，进而累计的就越多。当累计到一定高度时，累计的矿物因为重力作用对压力挡板形成一个向下的压力。当压力大于压力簧片弹力时，挡板被矿物推开，矿物受到重力作用本向下流入倾斜溢流管中，而流入一部分固体进入倾斜段后，垂直短溢流管固体整体压力变得不足以推开压力挡板，压力挡板回弹，并顶到挡片上。这使得流入到倾斜段的物质整体含固量更大，更可控。

V字收集斗与溢流管等装置全部浸入到混合液中，长度超过泡沫层进入到运输层。使得压力挡板内外的压差完全一致，巧妙地使压力挡板能够自动的过滤进含固量较高的混合体，并大大提升最后回收混合溶液的含固量，避免了效率降低和混合液顺着V字收集斗快速流失出槽体。

作为一种优选方式，溢流管下部端口到V字收集装置顶端的长度由V字收集斗与浮选机运输区长度确定。若V字收集斗顶端设置在运输区三分之二处，运输区总长3米，那么溢流管末端到V字收集斗顶端的长度不可以长于2米。1.5～2米为最佳。

进一步的，收集装置是通过安装结构可易拆装的安装在浮选机上的。安装结构包括竖向变距臂、横向变距臂、边框固定夹。

横向变距臂的一端设有边框固定夹，横向变距臂的另一端连接竖向变距臂的顶端。竖向变距臂下部连接收集装置。

横向变距臂和竖向变距臂为具有伸缩边距功能的支撑臂即可。边框固定夹为现有技术，其方便的将收集装置固定于浮选机内。

作为一种优选的方式，变距臂受浮选机尺寸影响改变长度。最大长度为未变距长的1～1.5倍。针对特殊设备(径向长度过长或轴向长度过长)可以使用变距范围为1～1.8倍的变距臂。

作为一种优选的方式，弹性挡板后的簧片力范围无限制，根据矿石密度与垂直段溢流管长计算，前提是当挡板被矿石压力压开时，溢流管内矿石累计高度不得超过V字收集斗底端为准。以菱镁矿浮选为例，簧片设置为40N弹力，可以使垂直溢流管最大积累约2立方分米的菱镁矿精矿。

本实施例中，V字收集斗顶端设置在浮选机泡沫层以下，以泡沫层以下5～50厘米处为最佳。

本实施例中，V字收集斗开合角为0～20°，而开合角以5～15°为最佳，V字收集斗顶端两点距离不小于浮选机半径的十分之一，不大于浮选机半径的三分之一。

本实施例中，V字收集斗为四个，但实际应用时，收集斗数量可以不同。作为一种优选方式，收集斗总数不少于2个，3～5个位最佳。多个收集斗应当总共负责360°的收集范围。

为进一步提高收集能力，使角度固定的V字收集斗收集辐射的区域更广，本实施例还有以下设计：在浮选机内加装波浪挡板。波浪挡板分为内波浪挡板和外波浪挡板。

内波浪挡板为环形挡板。外波浪挡板如图5所示，为弧形挡板，其结构环形的挡板上开有避让精矿溢流口的开口而形成的。

使矿物进一步得到富集，保证泡沫中的矿物不致脱落，泡沫能顺利地流入泡沫槽内。

内波浪挡板设置在浮选机内的射流器的外壁，外波浪挡板设置再浮选机的机体内壁。上述泡沫区即为内波浪挡板和外波浪挡板之间。内挡板向外倾斜，而外挡板向内倾斜。波浪挡板下端在泡沫层以下，顶端在泡沫层以上。波浪挡板下端所在位置以运输区的中心部位以上，泡沫层以下的位置安装为最佳。波浪挡板上端以超过泡沫层0～5cm为最佳。

本实施例中，波浪挡板在浮选浆液层中(运输区和分离区)的部分倾斜角度不宜过大，相对于竖直平面以5～15°范围为最佳，泡沫层倾斜角度可以适当倾斜，相对于竖直平面不宜超过30°。

本实施例中，波浪挡板最终使泡沫层顶端沿浮选机径向长度缩小的距离不宜长于原径向长度的五分之一。

此部分结构，工作原理如下：当泡沫沿着运输区冲向泡沫区时，随着越接近液体平面，泡沫间的兼并作用和不稳定性也会越强。当设置于运输区二分之一处的挡板存在时，向上上升的气泡之间收到内外两个挡板的挤压，会形成一个向两个挡板的中间的区域去流动的这样一个趋势。当进入泡沫层后若气泡破裂，那么很大程度上会被其正下方的V字收集斗所接住。而若气泡在运输过程中破裂，那么也会由于挡板的作用向中心区域运动形成类似抛物线的运动轨迹而非一般情况下的自由落体轨迹。这样使得更多的没有被V字收集斗所投影到的区域也能在所属上升区域的气泡破裂的时候被V字收集斗搜集到，极大提升了收集能力。

若按照2000吨/日的同品位原矿处理能力，回收率73％计算，加装4个本收集装置即波浪挡板后，浮选回收率上升1.2～2％，如果需要安装的浮选机流场强度很大，则只需要改变V字收集斗的开合角，使其对整体流场的阻碍进一步降低，并使得波浪挡板相对的倾斜角度更大，则能够达到大开合角低流场强度的浮选条件下类似的浮选提升能力。

相比较现有未加装的收集装置，浮选回收率的提升是立竿见影的，若每一个浮选机斗加装，那么在串联浮选机数量不变的前提下，矿物的回收率整体会有明显的上升。同样的，若保证加装前后浮选回收率不变，那么浮选机的串联数量也能够适当减少

更进一步的，相比其他的收集装置，本装置最大的优点在于安装简单方便，不需要具体尺寸(通过安装结构实现)即可完成一般浮选机的加装工作，即使不安装波浪挡板，依然对整体浮选回收率有较大的改善；另一方面，主要收集设备浸入混合液中，解决了类似浮选回收装置放在泡沫层上端的尴尬位置，能更大程度上的回收破碎矿物，同时设置在运输区偏上的位置一定程度上避免了对气泡对矿物捕获的影响。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于，对变距臂结构进行设计，横向边距臂与竖向边距臂结构相同。

如图4所示，变距臂包括伸缩臂外壳和设置在外壳两端，且位于外壳内的伸缩臂，伸缩臂可相对于外壳运动。

在外壳内，位于外壳中心处设有变距臂主控轮，变距臂丛控轮。变距臂主控轮两侧分别啮合有变距臂从控轮。变距臂主控轮和变距臂从控轮皆通过轮轴可转动设置再伸缩臂外壳内。变距臂主控轮同轴设有位于伸缩臂外壳外部的传动齿轮，此传动齿轮通过链条连接变距臂控制齿轮。边距臂控制齿轮的轮轴连接变距臂长控制柄。

变距臂从控轮皆同轴设有位于伸缩臂外壳内的卷扬轮，卷扬轮上缠绕有绳索，伸缩一端固定于卷扬轮上，另一端连接在伸缩臂上。伸缩臂和外壳之间设有弹簧，给伸缩臂回位力。

通过变距臂长控制柄控制边距臂控制齿轮转动，从而控制伸缩臂相对外壳的运动。

按照上述实施例，便可很好地实现本实用新型。值得说明的是，基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本实用新型上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本实用新型一样，故其也应当在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种新型矿石捕获装置，其特征在于，包括位于浮选机泡沫层内的收集装置，收集装置包括收集斗和溢流管，收集斗底部连接溢流管，溢流管内设有由溢流管内重力控制开闭的管道拦截结构。

2.根据权利要求1所述的一种新型矿石捕获装置，其特征在于，溢流管连接的排出管道通过浮选机内尾矿排出口伸出。

3.根据权利要求1～2任一项所述的一种新型矿石捕获装置，其特征在于，收集装置通过具有横向伸缩和竖向伸缩功能的支撑结构设置在浮选机内。

4.根据权利要求1～2任一项所述的一种新型矿石捕获装置，其特征在于，收集装置至少设有两个。

5.根据权利要求1所述的一种新型矿石捕获装置，其特征在于，管道拦截结构包括设置再溢流管内且与溢流管铰接的压力挡板，压力挡板与溢流管内壁之间通过弹性件连接。

6.根据权利要求1所述的一种新型矿石捕获装置，其特征在于，还包括设置在浮选机内的流体流动通道内的朝向收集装置倾斜设置的收集挡板。

7.根据权利要求6所述的一种新型矿石捕获装置，其特征在于，收集挡板包括内收集挡板和外收集挡板，外收集挡板对精矿溢流口进行避让，波浪挡板底端在泡沫层以下，顶端在泡沫层以上。

8.根据权利要求7所述的一种新型矿石捕获装置，其特征在于，收集挡板为波浪挡板。

9.根据权利要求4所述的一种新型矿石捕获装置，其特征在于，至少两个收集装置绕圆周均匀分布，且的总共覆盖收集范围为360°。

10.根据权利要求2所述的一种新型矿石捕获装置，其特征在于，收集斗为V字收集斗。

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