RU2019111286A - Способ и устройство для прямого извлечения ценных минералов в виде агрегатов, состоящих из пузырьков и твердых частиц - Google Patents

Claims (32)

1. Способ для извлечения гидрофобных частиц из пульпы, которая содержит воду, гидрофобные частицы и гидрофильную компоненту, отличающийся тем, что включает в себя:

(i) воздействие потока газа на пульпу с тем, чтобы обеспечить прилипание пузырьков газа к гидрофобным частицам, составляющим пульпу, которая содержит воду, гидрофильную компоненту, гидрофобные частицы и гидрофобные частицы, прилипшие к пузырькам газа,

(ii) обеспечение течения пульпы, как правило, вертикально, через емкость со скоростью, обеспечивающей задержку газа в пульпе по меньшей мере от 30 до 70% для поддержания потока с пузырьками газа без образования границы раздела пульпы и пены таким образом, что часть воды из пульпы вместе с увлеченными пузырьками газа, прикрепившимися к гидрофобным частицам, вытекает из емкости с частью воды из пульпы, а гидрофильная компонента остается в емкости,

(iii) разгрузка этой части воды из пульпы и газовых пузырьков, прикрепившихся к гидрофобным частицам, которая течет вертикально через емкость, и сбор стока для дальнейшего обогащения, и

(iv) извлечение части гидрофильной компоненты из емкости в виде хвостов для утилизации или последующего обогащения.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что включает в себя нагнетание дополнительной воды в поток пульпы, причем упомянутая нагнетаемая вода выступает в качестве промывочной воды, способствующей удержанию гидрофильной компоненты в емкости и сведению к минимуму количества любой гидрофильной компоненты, переносимой вверх через емкость с пузырьками газа, прикрепившимися к гидрофобным частицам.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что промывочная вода представляет собой воду, которая содержится в ранее собранной пульпе.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что емкость представляет собой трубу, находящуюся в гидравлической связи с резервуаром для взаимодействия с пузырьками, при этом пульпа течет вертикально из резервуара для взаимодействия с пузырьками через упомянутую трубу, при этом упомянутая труба имеет участок с уменьшенным диаметром для обеспечения достаточно высокой скорости пульпы и, тем самым, для поддержания потока с пузырьками газа без образования границы раздела пульпы и пены или объединения пузырьков в пену.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что прикрепления пузырьков в гидрофобным частицам достигают путем механического перемешивания.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что регулирующий клапан применяют в месте разгрузки той части воды из пульпы и пузырьков газа, прикрепившихся к гидрофобным частицам, которая течет вертикально через емкость, при этом работа регулирующего клапана позволяет обеспечить заранее заданные уровни отношения потока газа к потоку пульпы и задержки газа в пульпе.

7. Способ по п. 6, дополнительно отличающийся применением одного или нескольких оптических датчиков и/или датчиков давления в потоке воды и пузырьков газа, прикрепившихся к гидрофобным частицам, который выходит из емкости, при этом упомянутые один или несколько оптических датчиков и/или датчиков давления, генерирующих сигнал, который характеризует величину потока с пузырьками газа, выходящего из емкости, причем упомянутый сигнал применяют для управления упомянутым регулирующим клапаном.

8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что задержка газа в пульпе составляет по меньшей мере 70%, по меньшей мере 75%, по меньшей мере 80%, по меньшей мере 85% или по меньшей мере 90%.

9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что задержка газа в пульпе составляет от 30% до 90%.

10. Устройство для применения при извлечении гидрофобных частиц из пульпы, которая состоит из воды, гидрофобных частиц и гидрофильной компоненты, причем это устройство включает в себя:

(i) резервуар для взаимодействия с пузырьками, в который загружают пульпу, при этом упомянутый резервуар для взаимодействия с пузырьками включает в себя воздушный инжектор для нагнетания воздуха в пульпу, поступающую в резервуар для взаимодействия с пузырьками, с тем, чтобы пузырьки газа слипались с гидрофобными частицами в пульпе,

(ii) емкость прямой флотации, находящуюся в гидравлической связи с резервуаром для взаимодействия с пузырьками, причем упомянутая емкость прямой флотации имеет первую сторону или сторону загрузки, находящуюся в гидравлической связи с резервуаром для взаимодействия с пузырьками, по меньшей мере один участок уменьшенного диаметра и сторону разгрузки; и

(iii) регулирующий клапан, находящийся в гидравлической связи с упомянутой стороной разгрузки, так что работа упомянутого регулирующего клапана управляет объемом потока через упомянутую емкость прямой флотации, когда через нее течет пульпа из резервуара для отделения пузырьков,

по меньшей мере один из по меньшей мере одного участка уменьшенного диаметра емкости прямой флотации вместе с регулирующим клапаном, обеспечивающим скорость той части пульпы, которая проходит через емкость прямой флотации, для поддержания потока с пузырьками газа без образования границы раздела пульпы и пены, так что часть воды из пульпы вместе с увлеченными пузырьками газа, прикрепившимися к гидрофобным частицам, разгружают через упомянутый регулирующий клапан с частью воды из пульпы, а гидрофобная компонента остается в резервуаре для взаимодействия с пузырьками.

11 Устройство по п. 10, отличающееся тем, что упомянутый резервуар для взаимодействия с пузырьками включает в себя выпускное отверстие для хвостов.

12. Устройство по п. 11, отличающееся тем, что резервуар для взаимодействия с пузырьками включает в себя механический смеситель или сдвиговый элемент для образования пузырьков и обеспечения прикрепления пузырьков к гидрофобным частицам пульпы.

13. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что упомянутая сторона загрузки упомянутой емкости прямой флотации имеет форму конуса, который находится в гидравлической связи с верхней частью упомянутого резервуара для взаимодействия с пузырьками.

14. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что емкость прямой флотации включает в себя одно или несколько отверстий для промывочной воды.

15. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что емкость прямой флотации включает в себя один или несколько оптических датчиков и/или датчиков давления, генерирующих сигнал, который характеризует величину потока с пузырьками газа в емкости прямой флотации, причем упомянутый сигнал применяют для управления упомянутым регулирующим клапаном.

16. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что включает в себя некоторое количество емкостей прямой флотации, находящихся в гидравлической связи с упомянутым резервуаром для взаимодействия с пузырьками.

17. Система флотации, содержащая два или несколько устройств по п. 11, находящихся в гидравлической связи и соединенных последовательно, так что хвосты, разгружаемые из первого устройства, поступают на вход расположенного рядом второго устройства.

18. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что емкость прямой флотации находится в гидравлической связи с верхней частью резервуара для взаимодействия с пузырьками, причем по меньшей мере часть верхней части резервуара для взаимодействия с пузырьками наклонена, чтобы обеспечить течение пульпы в емкость прямой флотации.

19. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что емкость прямой флотации включает в себя следующее:

(i) первый конический участок, имеющий первую сторону с диаметром, большим, чем у второй стороны, при этом упомянутая первая сторона упомянутого первого конического участка включает в себя упомянутую сторону загрузки упомянутой емкости прямой флотации и находится в гидравлической связи с резервуаром для взаимодействия с пузырьками,

(ii) первый участок трубы в общем случае постоянного диаметра, близкого к диаметру упомянутой второй стороны упомянутого первого конического участка, при этом упомянутый первый участок трубы имеет нижнюю сторону, находящуюся в гидравлической связи с упомянутой второй стороной упомянутого первого конического участка.

(iii) второй конический участок, имеющий нижнюю сторону с диаметром, большим чем у верхней стороны, причем диаметр упомянутой нижней стороны упомянутого второго конического участка близок к диаметру упомянутого первого участка трубы, причем упомянутая нижняя сторона упомянутого второго конического участка находится в гидравлической связи с верхней стороной упомянутого первого участка трубы, и

(iv) второй участок трубы, имеющий первую сторону, которая находится в гидравлической связи с упомянутой верхней стороной упомянутого второго конического участка, и имеющий вторую сторону, которая включает в себя упомянутую сторону разгрузки,

причем упомянутый регулирующий клапан функционально соединен с упомянутой второй стороной упомянутого второго участка трубы.