CN219723245U - 一种高效浮选分离系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种高效浮选分离系统，本实用新型属于有色冶金化工环保建材和工业废渣的综合利用技术领域，包括，工作槽；充气组件；泡沫转移组件；其中，所述工作槽具有进料口与尾矿管道，所述泡沫转移组件位于工作槽的上方，泡沫转移组件用于转移泡沫；其中，所述充气组件具有转动轴、旋转盘与气管，转动轴可在气管内部转动，转动轴的一端与旋转盘固定连接，旋转盘为中空结构，旋转盘的空腔与气管的气道连通，旋转盘的端部为开放端；本申请的导流孔与旋转盘的侧边扇叶将气体切割成大小均匀的气泡，提高了浮选目标物质的效率。通过在外罩的顶部设置导流孔，增加气泡被转运的空间范围，增加了气泡的空间均匀性，提高了浮选效率。

Description

一种高效浮选分离系统

技术领域

本实用新型属于有色冶金化工环保建材和工业废渣的综合利用技术领域，涉及浮选技术，具体涉及一种高效浮选分离系统。

背景技术

浮选机是一种用于矿物分选的设备，主要应用于金属矿山、非金属矿山和化工等领域等。具体的，浮选机在金属矿山领域被广泛应用于铜、铅、锌、镍、钼、金、银等金属矿物的选矿和提纯。浮选机在非金属矿山领域主要用于石英、石灰石、萤石、磷矿石等非金属矿物的选矿。浮选机在化工领域中主要用于化工原料的分离提纯，例如煤炭中的有机物和无机物的分离、磷酸盐的提纯等。浮选机在环保领域主要用于水处理中的固体颗粒分离、废水中有毒有害物质的分离等。浮选机在冶金领域中主要用于冶炼过程中的矿物分离和提纯。浮选机为各行各业的生产提供了重要的技术支持和保障，尤其是浮选机在有色冶金化工环保建材和工业废渣的综合利用技术领域有广泛的应用。

现有浮选机主要是利用气泡在搅拌作用下与目标矿物接触并产生选择性附着，目标矿物随着气泡上升到浆液液面形成泡沫，刮板将液面附着目标矿物的泡沫刮出，泡沫被刮出反应槽掉入精矿槽中，从而使矿物得以分离和提纯。

泡沫大小和物料选择场景的关系十分密切。一方面，泡沫大小决定了浮选设备对于目标矿物和非目标矿物之间选择的敏感性，在一些低品位、低成本矿山开采中，大泡沫的浮选设备会更适合因为它们可以很好地从物料中分离出可用的矿物，但是在高品位矿山开采中需要更确切地控制泡沫的大小，达到最佳的回收率。此外，在一些特殊场景中(例如，对大量轻质矿物如石棉和煤泥的分离)，更小的泡沫更适合，因为它们更容易承载和分离这些轻质矿物。所以，泡沫的大小通常需要针对性进行调控，以适应不同的物料选择场景并获得更好的分离效果。

现有的浮选机通过固定的气管向矿浆输入气体，一方面，该类浮选机产生的气泡大小不统一，而气泡大小不统一会导致浮选的效率降低。另一方面，气泡在矿浆中分布不均匀，产生的气泡与矿浆中的部分矿物质接触，导致目标矿物的回收效率降低。最后，通过固定的气管向矿浆输入气体产生的气泡大小难以调控，该类浮选方法难以适应不同场景的分离需求。

实用新型内容

为解决上述现有技术问题，本实用新型提供一种高效浮选分离系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

提供一种高效浮选分离系统，包括，

工作槽；

充气组件；

泡沫转移组件；

其中，所述工作槽具有进料口与尾矿管道，所述泡沫转移组件位于工作槽的上方，泡沫转移组件用于转移泡沫；

其中，所述充气组件具有转动轴、旋转盘与气管，转动轴可在气管内部转动，转动轴的一端与旋转盘固定连接，旋转盘为中空结构，旋转盘的空腔与气管的气道连通，旋转盘的端部为开放端；

其中，所述充气组件具有外罩，外罩用于包裹旋转盘，外罩的顶部与气管端部密封连接，外罩的侧面与旋转盘的端部无挤压贴合，外罩的顶部与侧面有导流孔。

优选的，外罩侧面的导流孔与开放端对齐。

优选的，充气组件具有电机，电机与转动轴的一端固定连接。

优选的，工作槽的底部固定有辅助吸盘，辅助吸盘位于旋转盘的下方，旋转盘面对辅助吸盘的下表面具有辅助吸孔。

优选的，辅助吸盘面向工作槽槽口的弧形面与旋转盘的下表面的弧形相同。

优选的，距离转动轴的轴线越近，旋转盘的下表面在竖直方向上到辅助吸盘的距离越小。

优选的，辅助吸孔位于旋转盘的下表面的中心位置。

优选的，工作槽底部固定连接有多个导流片，所述多个导流片以旋转盘为中心发散分布，导流片与工作槽底部具有一定的偏转角度。

优选的，沿转动轴的轴线切割来看，转动轴与旋转盘呈倒Y字形。

优选的，沿转动轴的轴线切割来看，距离转动轴越远，旋转盘的上表面与下表面之间的距离越小。

本实用新型的有益效果体现在，提供一种高效浮选分离系统，一方面，本申请的导流孔与旋转盘的侧边扇叶将气体切割成大小均匀的气泡，保证了浮选分离得到的目标物质的一致性，提高了浮选目标物质的效率。另一方面，本申请通过在外罩的顶部设置导流孔，增加气泡被转运的空间范围，增加了气泡的空间均匀性，提高了浮选效率。本申请可以根据不同的应用场景来调节电机的转速来调节气泡的大小与数量，从而达到更好的浮选效果。

附图说明

图1为本实用新型的一种实施例整体示意图；

图2为本实用新型的一种实施例局部示意图；

图3为本实用新型的一种去掉气管的局部示意图；

图4为本实用新型的剖面图；

图5为图4中A的放大图。

附图标记说明

1、工作槽；2、充气组件；3、泡沫转移组件；4、导流片；11、进料口；21、转动轴；22、旋转盘；23、气管；24、外罩；25、电机；26、吸盘；221、上表面；222、下表面；223、侧面扇叶；224、辅助吸孔；241、第一导流孔；242、第二导流孔；251、传送件；252、齿轮；

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-图5所示，本实用新型提供的具体实施例如下：

实施例1：

如图1-图5所示，一种高效浮选分离系统，包括，

工作槽1；

充气组件2；

泡沫转移组件3；

其中，所述工作槽1具有进料口11与尾矿管道，其中进料口11用于进料，尾矿管道用于将尾矿浆料排出至尾矿槽，尾矿槽位于工作槽1的底部。所述泡沫转移组件3位于工作槽1的上方，泡沫转移组件3用于转移泡沫；在一种实施例中，泡沫转移组件3包括刮板与电机25，电机25与刮板的转轴连接，电机25转动可以驱动刮板转动，从而把液面漂浮的泡沫刮至精矿槽中，精矿槽位于工作槽1的下方，可以使刮板将泡沫刮出工作槽1直接掉落进精矿槽中。

其中，所述充气组件2具有转动轴21、旋转盘22与气管23，转动轴21可在气管23内部转动，转动轴21的一端与旋转盘22固定连接，旋转盘22为中空结构，旋转盘22的空腔与气管23的气道连通，旋转盘22的端部为开放端；

其中，所述充气组件2具有外罩24，外罩24用于包裹旋转盘22，外罩24的顶部与气管23端部密封连接，外罩24的侧面与旋转盘22的端部无挤压贴合，外罩24的顶部与侧面有导流孔。在一种实施例中，外罩顶部的导流孔靠近转动轴。

具体的，气管23具有进气口，在进行浮选时，气泵通过进气口向气管23充气，转动轴21在外力驱动下在气管23内部转动，由于旋转盘22的空腔与气管23的气道连通，气体从开放端通过导流孔排出进入矿浆中，由于旋转盘22的转动从而产生气泡。

现有的浮选机通过固定的气管向矿浆输入气体，一方面，该类浮选机产生的气泡大小不统一，泡沫大小决定了浮选设备对于目标矿物和非目标矿物之间选择的敏感性，泡沫太小可能无法将所有有价值的矿物分离出来，而泡沫太大则可能会将一些无价值的矿物一起分离出来，而气泡大小不统一会导致浮选目标物质的精度降低。另一方面，气泡在矿浆中分布不均匀，产生的气泡与矿浆中的部分矿物质接触，导致目标矿物的回收率降低。如果通过一味的增加出气孔的数量，将出气孔均匀分布在工作槽的底部来提高气泡的分布均匀性，容易造成气孔的堵塞。

在本实施例中，相对于固定式气管23，一方面，本申请通过在气管23的内部设置转动轴21与旋转盘22，使得充气的同时转动旋转盘22，在旋转盘22转动的过程中本申请的导流孔与旋转盘的侧面扇叶223将气体切割成大小均匀的气泡，保证了浮选分离得到的目标物质的一致性，提高了浮选目标物质的效率。

另一方面，本申请的外罩的顶部有第一导流孔241，当旋转盘在旋转时，旋转盘的空腔形成负压，部分浆液会从外罩顶部的第一导流孔被吸入旋转盘，部分浆液进入旋转盘的空腔与气体充分接触混合成为混合浆液，混合浆液携带很多气泡，然后混合浆液被旋转盘通过第二导流孔242甩出进入浆液，由于离心力与物体的质量成正比，相对于直接将气泡甩进浆液而言，混合浆液受到的离心力比单纯气体受到的离心力大得多，进而被夹杂在混合浆液中的气泡被甩得更远，从而使气泡被转移到更大的空间区域内，本申请通过在外罩的顶部设置导流孔，增加气泡被转运的空间范围，增加了气泡的空间均匀性，提高了浮选效率。

而且从顶部第一导流孔被吸入的浆液与旋转盘腔的气体充分接触混合后被甩出旋转盘，增加了气体与浆液的接触时间，增加了目标物质被气泡携带至液面的概率。

现有浮选机通过螺旋桨对浆液进行搅拌的方式，螺旋桨本身在搅拌的过程中会被磨损，增加浮选的成本，而本申请是直接对混合浆液进行加速，将混合浆液从旋转盘甩出冲击浆液，形成了一定程度的搅拌作用，而且本申请还没有磨损部件。

实施例2：

外罩侧面的第二导流孔242与开放端对齐。

由于旋转盘22在转动时，带有气泡的混合浆液被甩出，在被甩出的方向上如果被阻挡，混合浆液由于遇到阻力，携带气泡的混合浆液在浆液中扩散的范围更小，为此，在本实施例中，外罩24侧面的导流孔与开放端对齐，可以使混合浆液被甩出的距离最大化，提升气泡的空间分布范围。

实施例3：

充气组件2具有电机25，电机25与转动轴21的一端固定连接。

具体的，电机可以为直流电机或有刷电机，直流电机调速方式有两种：调压调速和调频调速。有刷电机可以通过调压方式改变转速，而变频电机通过调频方式进行调速。

在本实施例中，通过电机驱动转动轴转动，气泵为气管提供气体，对于相同的气泵而言，当旋转盘的转速越快，产生的气泡的数量越多，气泡的体积越小。当旋转盘的转速越慢，产生的气泡的数量越少，气泡的体积越大，气泡的大小也影响了矿物的回收率，气泡太小无法将所有有价值的矿物分离出来，而气泡太大则会将一些无价值的矿物一起分离出来。在一些低品位、低成本矿山开采中，大气泡的浮选设备会更适合，在一些特殊场景中(例如，对大量轻质矿物如石棉和煤泥的分离)，更小的气泡更适合，因为它们更容易承载和分离这些轻质矿物。所以，气泡的大小通常需要针对性进行调控，以适应不同的物料选择场景并获得更好的分离效果。

现有的通过固定的气管向矿浆输入气体产生的气泡大小难以调控，该类浮选方法难以适应不同场景的分离需求。在本实施例中，充气组件具有电机，电机与转动轴的一端固定连接。本申请可以根据不同的应用场景来调节电机的转速来调节气泡的大小与数量，从而达到更好的浮选效果。

实施例4：

如图5所示，工作槽1的底部固定有辅助吸盘26，辅助吸盘26位于旋转盘22的下方，旋转盘22面对辅助吸盘26的下表面222具有辅助吸孔224。

具体的，辅助吸盘与旋转盘之间有连通孔，工作槽底部的物料可以通过连通孔移动至旋转盘底部，然后被吸进辅助吸孔。

在本实施例中，当旋转盘旋转时，旋转盘的空腔形成负压，部分浆液会从外罩顶部的导流孔被吸入旋转盘，部分浆液会从旋转盘的下表面被吸附旋转盘空腔，而且矿物质颗粒由于重力的作用，旋转盘顶部导流孔吸入的浆液中液体占比更大，而旋转盘底部吸入的浆液矿物颗粒占比更大，被吸入的矿物颗粒、浆液与气体充分混合，增加了气泡与目标矿物颗粒的接触时间，使旋转盘空腔内部气体与浆液的搅拌效果更好，也增加了气体与目标矿物颗粒的接触概率，而由于矿物颗粒的密度比水大，相对于气体与第一导流孔进入的浆液混合，气体与第一导流孔进入的浆液、第二导流孔进入的浆液混合，气体与更多的矿物颗粒混合后被甩得更远，使得气泡在工作槽中分布得更均匀，提高了浮选效率。

实施例5：

辅助吸盘26面向工作槽1槽口的弧形面与旋转盘22的下表面222的弧形相同。

距离转动轴21的轴线越近，旋转盘22的下表面222在竖直方向上到辅助吸盘26的距离越小。

在一种实施例中，辅助吸盘面向工作槽槽口的弧形面与旋转盘的下表面的弧形相同。

在另一种实施例中，距离转动轴的轴线越近，旋转盘的下表面在竖直方向上到辅助吸盘的距离越小。在靠近辅助吸孔位置处的吸附力更强，可以使得旋转盘的下表面可以吸附更多的矿物颗粒，使得更多的工作槽底部的矿物颗粒被吸入旋转盘后被甩出，增加了工作槽中浆液的拌合，使得浆液与气泡充分的融合。

实施例6：

辅助吸孔224位于旋转盘22的下表面222的中心位置。

在旋转盘的中心位置的负压最大，为此本申请将辅助吸孔位于旋转盘的下表面的中心位置，可以吸附更多的矿物颗粒。

实施例7：

如图2-图4所示，工作槽1底部固定连接有多个导流片4，所述多个导流片4以旋转盘22为中心发散分布，导流片4与工作槽1底部具有一定的偏转角度。

在本实施例中，当混合浆液被旋转盘甩出后进入浆液，极易被浆液阻挡，使混合浆液被甩出的距离较小，在本实施例中，通过在工作槽底部设置多个发散状的导流片，将被甩出的混合浆液分隔成多个通道，减小混合浆液运动路径上的阻力，从而增加了混合浆液的运动距离，从而提高了气泡的空间分布范围。

实施例8：

沿转动轴的轴线切割来看，转动轴与旋转盘呈倒Y字形。

在本实施例中，转动轴与旋转盘呈倒Y字形，旋转盘旋转时，被甩出的混合浆液不仅受到竖直方向下的重力，还受到浆液的压力以及离心力，使得混合浆液向下以及远离转动轴的方向移动，混合浆液在竖直方向上的运动速度迅速降，混合浆液移动的距离较小，在本实施例中，Y字形结构使得混合浆液有向下的初速度，由于旋转盘位于工作槽中靠近底部的位置，使得混合浆液以较大的速度撞击工作槽底部，然后反弹回浆液中，促进浆液的进一步混合，从而使气泡达到更大的空间区域内。

实施例9：

如图5所示，沿转动轴21的轴线切割来看，距离转动轴21越远，旋转盘22的上表面221与下表面222之间的距离越小。

在本实施例中，混合浆液被甩出的初速度随着管道孔径的减小而增加，从而提高了混合浆液被甩出的距离，增加了气泡分布的空间区域。

在本实用新型的实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“坚直”、“水平”、“中心”、“顶”、“底”、“顶部”、“底部”、“内”、“外”、“内侧”、“外侧”等指示的方位或位置关系。

在本实用新型的实施例的描述中，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”、“组装”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实用新型中的具体含义。

在本实用新型的实施例的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在本实用新型的实施例的描述中，需要理解的是，“-”和“～”表示的是两个数值之同的范围，并且该范围包括端点。例如：“A-B”表示大于或等于A，且小于或等于B的范围。“A～B”表示大于或等于A，且小于或等于B的范围。

在本实用新型的实施例的描述中，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种高效浮选分离系统，其特征在于，包括，

工作槽；

充气组件；

泡沫转移组件；

其中，所述工作槽具有进料口，所述泡沫转移组件位于工作槽的上方，泡沫转移组件用于转移泡沫；

其中，所述充气组件具有转动轴、旋转盘与气管，转动轴可在气管内部转动，转动轴的一端与旋转盘固定连接，旋转盘为中空结构，旋转盘的空腔与气管的气道连通，旋转盘的端部为开放端；

其中，所述充气组件具有外罩，外罩用于包裹旋转盘，外罩的顶部与气管端部密封连接，外罩的侧面与旋转盘的端部无挤压贴合，外罩的顶部与侧面有导流孔。

2.根据权利要求1所述的一种高效浮选分离系统，其特征在于，包括，

外罩侧面的导流孔与开放端对齐。

3.根据权利要求2所述的一种高效浮选分离系统，其特征在于，包括，

充气组件具有电机，电机与转动轴的一端固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种高效浮选分离系统，其特征在于，包括，

工作槽的底部固定有辅助吸盘，辅助吸盘位于旋转盘的下方，旋转盘面对辅助吸盘的下表面具有辅助吸孔。

5.根据权利要求4所述的一种高效浮选分离系统，其特征在于，包括，

辅助吸盘面向工作槽槽口的弧形面与旋转盘的下表面的弧形相同。

6.根据权利要求4所述的一种高效浮选分离系统，其特征在于，包括，

距离转动轴的轴线越近，旋转盘的下表面在竖直方向上到辅助吸盘的距离越小。

7.根据权利要求6所述的一种高效浮选分离系统，其特征在于，包括，

辅助吸孔位于旋转盘的下表面的中心位置。

8.根据权利要求7所述的一种高效浮选分离系统，其特征在于，包括，

工作槽底部固定连接有多个导流片，所述多个导流片以旋转盘为中心发散分布，导流片与工作槽底部具有一定的偏转角度。

9.根据权利要求8所述的一种高效浮选分离系统，其特征在于，包括，

沿转动轴的轴线切割来看，转动轴与旋转盘呈倒Y字形。

10.根据权利要求9所述的一种高效浮选分离系统，其特征在于，包括，

沿转动轴的轴线切割来看，距离转动轴越远，旋转盘的上表面与下表面之间的距离越小。