RU2798734C1 - Flotation chamber - Google Patents
Flotation chamber Download PDFInfo
- Publication number
- RU2798734C1 RU2798734C1 RU2022103257A RU2022103257A RU2798734C1 RU 2798734 C1 RU2798734 C1 RU 2798734C1 RU 2022103257 A RU2022103257 A RU 2022103257A RU 2022103257 A RU2022103257 A RU 2022103257A RU 2798734 C1 RU2798734 C1 RU 2798734C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flotation
- pulp
- feed
- flotation cell
- particles
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY
Настоящее изобретение относится к флотационной камере и к способу отделения представляющего ценность материала, содержащего частицы, от частиц, взвешенных в пульпе, и к применению флотационной камеры.The present invention relates to a flotation cell and to a method for separating particulate material of value from particles suspended in the slurry and to the use of the flotation cell.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION
В настоящее время весьма сложной проблемой является извлечение во флотационных камерах с достаточно высокой эффективностью как очень мелких частиц минеральной руды, взвешенных в пульпе и содержащих представляющий ценность материал, так и относительно крупных частиц руды.Currently, it is a very difficult problem to recover in flotation cells with a sufficiently high efficiency both very small particles of mineral ore suspended in the pulp and containing material of value, and relatively large particles of ore.
В документе US 2010193408 A1 (JAMESON GRAEME JOHN), 05.08.2010, описана флотационная камера с псевдоожиженным слоем, предназначенная для разделения частиц материала, например, для отделения частиц минеральной руды от частиц пустой породы. Флотационная камера содержит камеру с псевдоожиженным слоем, выполненную с возможностью подачи смеси частиц и жидкости в нижнюю часть камеры, средства псевдоожижения, выполненные с возможностью подачи пузырьков воздуха и питания в камеру с такой скоростью, при которой образуется псевдоожиженный слой частиц, отстойную камеру (зону), расположенную непосредственно над камерой с псевдоожиженым слоем, средства для отделения хвостов, выполненные с возможностью удаления негидрофобных частицы из верхней части псевдоожиженного слоя, и переливной желоб. В указанной флотационной камере первичное питание пульпы подают в нижнюю часть флотационной камеры ниже псевдоожиженного слоя. При этом первичное питание смешивают с вторичным питанием, которое подают также в нижнюю часть флотационной камеры ниже псевдоожиженного слоя.US 2010193408 A1 (JAMESON GRAEME JOHN), 08/05/2010, describes a fluidized bed flotation cell for separating material particles, for example, for separating mineral ore particles from gangue particles. The flotation chamber contains a fluidized bed chamber configured to supply a mixture of particles and liquid to the lower part of the chamber, fluidization means configured to supply air bubbles and feed into the chamber at such a rate that a fluidized layer of particles is formed, a settling chamber (zone) located immediately above the fluidized bed chamber, tailings separating means configured to remove non-hydrophobic particles from the top of the fluidized bed, and an overflow chute. In said flotation cell, the primary pulp feed is fed to the bottom of the flotation cell below the fluidized bed. In this case, the primary feed is mixed with the secondary feed, which is also fed into the lower part of the flotation chamber below the fluidized bed.
Такая смешанная подача первичного и вторичного питания пульпы ниже псевдоожиженного слоя не позволяет создать благоприятные условия для извлечения крупных частиц, поскольку в этом случае для крупных частиц увеличивается путь подъема в камере и усиливается негативное влияние крупных частиц на пузырьки флотационного газа, приводящее к ухудшению извлечения мелких частиц.Such a mixed supply of primary and secondary pulp feed below the fluidized bed does not allow creating favorable conditions for the extraction of large particles, since in this case for large particles the ascent path in the chamber increases and the negative effect of large particles on the flotation gas bubbles increases, leading to a deterioration in the recovery of small particles. .
Таким образом, технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является создание флотационной камеры, которая обеспечивала бы возможность эффективного извлечения из пульпы как очень мелких взвешенных частиц, содержащих представляющий ценность материал, так и частиц с более крупным гранулометрическим составом, с тем чтобы повысить эффективность процесса разделения частиц во флотационной камере и, соответственно, увеличить количество извлеченного ценного материала.Thus, the technical problem to which the present invention is directed is to provide a flotation cell that would allow efficient extraction from the pulp of both very fine suspended particles containing material of value, and particles with a coarser particle size distribution in order to increase the efficiency of the particle separation process in the flotation chamber and, accordingly, increase the amount of recovered valuable material.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Флотационная камера, выполненная в соответствии с настоящим изобретением, характеризуется признаками, представленными в пункте 1 формулы изобретения.The flotation chamber made in accordance with the present invention is characterized by the features presented in
Применение линии флотации, в соответствии с настоящим изобретением, характеризуется признаками, представленными в пункте 34 формулы изобретения.The use of the flotation line, in accordance with the present invention, is characterized by the features presented in paragraph 34 of the claims.
Способ флотации, в соответствии с настоящим изобретением, характеризуется признаками, представленными в пункте 36 формулы изобретения.The flotation process according to the present invention is characterized by the features presented in paragraph 36 of the claims.
Флотационная камера, выполненная в соответствии с настоящим изобретением, выполнена с возможностью обработки взвешенных в пульпе частиц и разделения пульпы на нижний продукт и верхний продукт. Флотационная камера содержит псевдоожиженный слой, формируемый линией подачи текучей среды, выполненной с возможностью подачи текучей среды во флотационную камеру, и линией подачи флотационного газа, выполненной с возможностью подачи флотационного газа, причем пузырьки флотационного газа в псевдоожиженном слое притягиваются гидрофобными частицами с образованием агломератов пузырьков и частиц, которые поднимаются в верхнюю часть флотационной камеры; зону извлечения, расположенную в верхней части флотационной камеры, выполненную с возможностью сбора агломератов пузырьков и частиц, поднимающихся в псевдоожиженном слое; кромку желоба и желоб для извлечения, расположенные в верхней части флотационной камеры и выполненные с возможностью удаления частиц, собранных в зоне извлечения, из флотационной камеры в виде верхнего продукта; и выпуск для хвостов, расположенный ниже желоба для извлечения и выполненное с возможностью удаления несобранных частиц, спускающихся из зоны извлечения в виде нижнего продукта. Флотационная камера имеет высоту, измеряемую от дна флотационной камеры до кромки желоба. Флотационная камера отличается тем, что она выполнена с возможностью подачи в нее первичного питания пульпы, содержащего свежую пульпу, через первый впуск для питания, расположенный в первом положении в пределах верхних 50% высоты флотационной камеры и выше выпуска для хвостов; и тем, что она выполнена с возможностью подачи вторичного питания пульпы, содержащего по меньшей мере пульпу, повторно пропускаемую из флотационной камеры, в псевдоожиженный слой через второй впуск для питания, расположенный во втором положении ниже первого положения, чтобы способствовать формированию псевдоожиженного слоя, причем указанная пульпа, повторно пропускаемая из флотационной камеры, подается в третьем положении между желобом для извлечения и выпуском для хвостов.The flotation cell according to the present invention is capable of processing particles suspended in the slurry and separating the slurry into an under product and an over product. The flotation cell comprises a fluidized bed formed by a fluid supply line configured to supply fluid to the flotation cell and a flotation gas supply line configured to supply flotation gas, wherein the flotation gas bubbles in the fluidized bed are attracted by hydrophobic particles to form bubble agglomerates and particles that rise to the top of the flotation cell; an extraction zone located at the top of the flotation chamber, configured to collect agglomerates of bubbles and particles rising in the fluidized bed; a chute edge and an extraction chute disposed at the top of the flotation cell and configured to remove particles collected in the retrieval zone from the flotation cell as an overhead product; and a tailings outlet located below the recovery chute and configured to remove uncollected particles descending from the recovery zone as underflow. The flotation cell has a height measured from the bottom of the flotation cell to the edge of the trough. The flotation cell is characterized in that it is configured to supply primary pulp feed containing fresh pulp through a first feed inlet located at a first position within the upper 50% of the flotation cell height and above the tailings outlet; and in that it is configured to supply secondary pulp feed, comprising at least pulp re-passed from the flotation cell, into the fluidized bed through a second feed inlet located at a second position below the first position to promote the formation of a fluidized bed, wherein said the slurry re-passed from the flotation cell is fed in a third position between the extraction chute and the tailings outlet.
В соответствии с одним аспектом изобретения, предложено применение линии флотации, выполненной в соответствии с изобретением, для извлечения частиц, содержащих представляющий ценность материал, взвешенный в пульпе.According to one aspect of the invention, the use of a flotation line according to the invention is provided for recovering particles containing material of value suspended in the slurry.
В соответствии с одним аспектом изобретения, предложен способ обработки частиц, взвешенных в пульпе, и разделения пульпы на нижний продукт и верхний продукт во флотационной камере, выполненной в соответствии с изобретением. Способ характеризуется подачей первичного питания пульпы, содержащего свежую пульпу, во флотационную камеру через первый впуск для питания; подачей вторичного питания пульпы, содержащего по меньшей мере пульпу, повторно пропускаемую из флотационной камеры, в псевдоожиженный слой через второй впуск для питания, чтобы способствовать формированию псевдоожиженного слоя; и получением пульпы, повторно пропускаемой из флотационной камеры, в третьем положении между желобом для извлечения и выпуском для хвостов.In accordance with one aspect of the invention, a method is provided for treating particles suspended in the pulp and separating the pulp into an underflow and an overflow in a flotation cell according to the invention. The method is characterized by supplying a primary pulp feed containing fresh pulp to the flotation cell through a first feed inlet; supplying a secondary pulp feed, comprising at least pulp re-passed from the flotation cell, into the fluidized bed via the second feed inlet to assist in the formation of the fluidized bed; and obtaining pulp re-passed from the flotation cell at a third position between the extraction chute and the tailings outlet.
С помощью описанного в настоящем документе изобретения в процессе флотации может быть улучшено извлечение частиц, имеющих размеры, попадающие в диапазон распределения размеров. Извлечение крупных частиц может быть улучшено одновременно с обеспечением извлечения мелких частиц в одной флотационной камере и в одной рабочей стадии. Частицы могут, например, содержать частицы минеральной руды, такие как частицы, содержащие металл или какой-либо другой представляющий ценность материал. При подаче первичного питания пульпы, содержащего более крупные частицы в тщательно выбранной части флотационной камеры, имеется больше времени для того, чтобы пузырьки флотационного газа прилипли к частицам, расположенным внутри псевдоожиженного слоя, прежде чем восходящий поток перенесет материал в зону извлечения. При этом количество воды или текучей среды, необходимой для формирования и поддержания псевдоожиженного слоя, может быть уменьшено, а физический износ различных частей флотационной камеры, таких как впуски для питания, вызванный более крупными частицами, может быть уменьшен. Флотационная камера может быть реализована как более простая конструкция с по существу плоским дном, что может сэкономить пространство на объектах флотации.With the invention described herein, recovery of particles having sizes falling within a size distribution range can be improved in a flotation process. Coarse particle recovery can be improved while providing finer particle recovery in a single flotation cell and single operating stage. The particles may, for example, contain mineral ore particles, such as particles containing a metal or some other material of value. By applying primary slurry feed containing larger particles in a carefully selected portion of the flotation cell, there is more time for flotation gas bubbles to adhere to the particles located inside the fluidized bed before the upflow carries the material to the recovery zone. In this way, the amount of water or fluid required to form and maintain the fluidized bed can be reduced, and physical wear on various parts of the flotation cell, such as feed inlets, caused by larger particles can be reduced. The flotation cell can be implemented as a simpler design with a substantially flat bottom, which can save space in the flotation facilities.
При пенной флотации минеральной руды обогащение концентрата направлено на промежуточный диапазон размеров частиц от 40 до 150 мкм. Таким образом, мелкие частицы представляют собой частицы диаметром от 0 до 40 мкм, а крупные частицы имеют диаметр более 150 мкм. Сверхмелкие частицы могут быть идентифицированы как попадающие в нижнюю часть диапазона размеров мелких частиц.In mineral ore froth flotation, concentrate enrichment aims at an intermediate particle size range of 40 to 150 µm. Thus, fine particles are particles with a diameter of 0 to 40 µm, and large particles have a diameter of more than 150 µm. Ultrafine particles can be identified as falling into the lower end of the fine particle size range.
Извлечение очень крупных или очень мелких частиц является сложной задачей, поскольку в обычных флотационных камерах мелкие частицы не так легко захватываются пузырьками флотационного газа и поэтому могут теряться в хвостах. Обычно при пенной флотации флотационный газ вводят во флотационную камеру или резервуар с помощью механического перемешивателя или какого-либо другого источника газа. Образовавшиеся таким образом пузырьки флотационного газа имеют относительно большой диапазон размеров, обычно от 0,8 до 2,0 мм или даже больше, и не очень подходят для сбора частиц, имеющих более мелкие размеры.Recovering very large or very small particles is challenging because in conventional flotation cells, small particles are not easily captured by the flotation gas bubbles and can therefore be lost to tailings. Typically, in froth flotation, flotation gas is introduced into the flotation cell or tank using a mechanical agitator or some other gas source. The flotation gas bubbles thus formed have a relatively large size range, typically 0.8 to 2.0 mm or even more, and are not very suitable for collecting finer particle sizes.
Извлечение мелких частиц можно улучшить путем увеличения количества флотационных камер в линии флотации или путем рециркуляции «всплывшего» материала (верхнего продукта) или потока хвостов (нижнего продукта обратно в начало флотационной линии или в предшествующие флотационные камеры. Линия перечистной флотации может использоваться в основном для улучшения сортности, также и для мелких частиц. Кроме того, был разработан ряд флотационных камер, использующих мелкие пузырьки флотационного газа или даже так называемые микропузырьки. Существуют также флотационные камеры различных типов, в которых используются псевдоожиженные слои для улавливания нужных частиц и создания восходящего потока агломератов пузырьков флотационного газа и частиц внутри флотационной камеры, чтобы транспортировать нужные частицы в пенный слой, подлежащий извлечению в верхний продукт.Fines recovery can be improved by increasing the number of flotation cells in the flotation line, or by recirculating "surfacing" material (overhead) or tailings (bottom product) back to the head of the flotation line or to upstream flotation cells. also for fine particles.In addition, a number of flotation cells have been developed using fine bubbles of flotation gas or even so-called microbubbles.There are also various types of flotation cells that use fluidized beds to trap the desired particles and create an upward flow of bubble agglomerates flotation gas and particles within the flotation cell to transport the desired particles to the froth bed to be recovered into the overhead product.
Камеры колонной флотации работают как трехфазные отстойники, в которых частицы перемещаются вниз в среде с затрудненным осаждением противоположно потоку всплывающих пузырьков флотационного газа, генерируемых барботерами, расположенными вблизи дна камеры. Хотя камеры колонной флотации и могут улучшить извлечение более мелких частиц, время пребывания частиц зависит от скорости осаждения, что может повлиять на флотацию крупных частиц. Другими словами, несмотря на положительный эффект извлечения мелких частиц, общая производительность флотации (извлечение всего представляющего ценность материала, сортность извлеченного материала) может быть снижена из-за негативного влияния на извлечение более крупных частиц.The flotation column cells operate as three-phase settling tanks in which particles move downward in a difficult-to-settling environment against the flow of floating bubbles of flotation gas generated by bubblers located near the bottom of the cell. Although flotation cells can improve the recovery of finer particles, the residence time of the particles depends on the settling rate, which can affect the flotation of large particles. In other words, despite the positive effect of fines recovery, the overall flotation performance (recovery of all material of value, grade of recovered material) may be reduced due to the negative impact on the recovery of larger particles.
Традиционные флотационные камеры с псевдоожиженным слоем могут оказаться неидеальными для извлечения крупных частиц. Например, подача свежей пульпы может быть организована таким образом, что увеличивается риск того, что крупные частицы вызовут износ впуска / впусков или заблокируют впуск / впуски для питания, что приведет к простоям и затратам на техническое обслуживание. С другой стороны, для традиционных флотационных камер с псевдоожиженным слоем часто требуется классификация или фракционирование подаваемой пульпы для удаления мелких частиц, которые могут помешать предполагаемой работе флотационной камеры. Во флотационной камере, выполненной в соответствии с изобретением, питание свежей пульпы может содержать пульпу непосредственно после измельчения, т.е. не обязательно требуется классификация пульпы, что может позволить снизить потребление энергии, особенно если можно отказаться от циклонной классификации, сэкономить место во флотационной установке, а также получить экономию эксплуатационных расходов.Traditional fluidized bed flotation cells may not be ideal for recovering large particles. For example, the supply of fresh pulp can be arranged in such a way that there is an increased risk that large particles will cause wear to the inlet/s or block the feed inlet/s, resulting in downtime and maintenance costs. On the other hand, conventional fluidized bed flotation cells often require classification or fractionation of the feed slurry to remove fine particles that may interfere with the intended operation of the flotation cell. In a flotation cell according to the invention, the fresh pulp feed may contain the pulp directly after grinding, i. slurry classification is not necessarily required, which can reduce energy consumption, especially if cyclone classification can be eliminated, space in the flotation plant can be saved, and operating costs can be saved.
Также во флотационной камере, выполненной в соответствии с изобретением, можно обрабатывать нижний продукт или поток хвостов из какой-либо подходящей флотационной камеры или контура путем подачи их во флотационную камеру в качестве первичного питания пульпы. Кроме того, можно увеличить крупность помола, т.е. уменьшить уровень измельчения и, таким образом, получить экономию энергии измельчения. Например, за счет увеличения размера частиц измельченного материала с обычных 100-200 мкм до 300 мкм потребление энергии на этапе измельчения может быть снижено на величину до 50%. В то же время, извлечение представляющих ценность частиц с более крупным гранулометрическим составом можно еще улучшить, а также избежать упомянутых выше негативных воздействий на флотационное оборудование.Also, in the flotation cell according to the invention, it is possible to treat the bottoms or tailings stream from any suitable flotation cell or circuit by feeding them into the flotation cell as primary pulp feed. In addition, you can increase the grinding size, i.e. reduce the grinding level and thus obtain grinding energy savings. For example, by increasing the particle size of the ground material from the usual 100-200 µm to 300 µm, the energy consumption during the grinding step can be reduced by up to 50%. At the same time, the recovery of valuable coarser particles can be further improved, as well as avoiding the above-mentioned negative impacts on flotation equipment.
Комбинируя первичное питание пульпы и отдельное от него вторичное питание пульпы, вышеупомянутые негативные эффекты, в соответствии с настоящим изобретением, могут быть снижены. Первичное питание пульпы, содержащее свежую пульпу, то есть пульпа, содержащая частицы с размерами в диапазоне, включающем более крупные частицы, может подаваться в верхнюю половину флотационной камеры, а вторичное питание пульпы, содержащее повторно пропускаемую пульпу с размерами частиц, отличными от размера частиц первичного питания пульпы, и, в некоторых случаях, с большей долей более мелких частиц, может подаваться в псевдоожиженный слой, чтобы способствовать формированию псевдоожиженного слоя, с использованием пульпы, повторно пропускаемой из флотационной камеры или из другой флотационной камеры и полученной в местоположении между желобом для извлечения и выпуском для хвостов, по меньшей мере в случае рециркуляции пульпы из той же флотационной камеры, в которую она повторно направляется.By combining primary pulp nutrition and separate secondary pulp nutrition, the aforementioned negative effects can be reduced according to the present invention. Primary pulp feed containing fresh pulp, i.e. pulp containing particles with particle sizes in the range including larger particles, can be fed into the upper half of the flotation cell, and secondary pulp feed containing recirculated pulp with particle sizes different from the primary particle size. slurry feed, and in some cases with a higher proportion of finer particles, may be fed into the fluidized bed to assist in the formation of the fluidized bed, using slurry re-passed from the flotation cell or from another flotation cell and obtained at a location between the recovery chute and a tailings outlet, at least if the pulp is recirculated from the same flotation cell to which it is redirected.
Таким образом, более крупные частицы доставляются в местоположение, благоприятное для их извлечения в пенный слой, при этом нет необходимости пытаться извлекать более крупные частицы в нижней части флотационной камеры. Это может быть неэффективным из-за относительно длительного подъема частиц, содержащих представляющий ценность материал, что приводит к их обратному падению. Для формирования и поддержания псевдоожиженного слоя может потребоваться меньший объем гидравлической текучей среды, поскольку более крупные частицы не нужно поднимать через псевдоожиженный слой, но столкновения между пузырьками флотационного газа и более крупными частицами, необходимые для образования агломератов пузырьков и частиц, происходят в пульпе в верхней части псевдоожиженного слоя и в зоне извлечения. В то же время, поскольку крупные частицы не поступают во флотационную камеру через линию подачи текучей среды или другую конструкцию вблизи дна флотационной камеры, линия подачи текучей среды не блокируется и не изнашивается от воздействия частиц руды.In this way, the larger particles are delivered to a location favorable for their recovery into the froth bed, without the need to attempt to recover the larger particles at the bottom of the flotation cell. This may be inefficient due to the relatively long rise of the particles containing the material of value, causing them to fall back. A smaller volume of hydraulic fluid may be required to form and maintain a fluidized bed because larger particles do not need to be lifted through the fluidized bed, but collisions between flotation gas bubbles and larger particles necessary to form bubble and particle agglomerates occur in the slurry at the top. fluidized bed and in the extraction zone. At the same time, since large particles do not enter the flotation cell through a fluid supply line or other structure near the bottom of the flotation cell, the fluid supply line is not blocked or worn out by the ore particles.
Флотационная камера может быть реализована в виде более простой конструкции, например, не требуется выполнять нижнюю конструкцию конической или воронкообразной формы для сбора несобранных частиц, а также в нижней части флотационной камеры не требуются какие-либо люки для обслуживания или очистки, чтобы выполнять очистку скопившейся пульпы со дна камеры.The flotation cell can be implemented in a simpler design, for example, no conical or funnel-shaped bottom structure is required to collect uncollected particles, and no maintenance or cleaning hatches are required at the bottom of the flotation cell in order to clean up the accumulated pulp from the bottom of the chamber.
С другой стороны, более мелкие частицы эффективно захватываются пузырьками флотационного газа в части флотационной камеры с псевдоожиженным слоем. Для дальнейшего повышения эффективности извлечения мелких частиц вторичное питание пульпы содержит рециркулированную пульпу, которая может повторно направляться из той же флотационной камеры или, в равной степени, из другой флотационной камеры во флотационном устройстве или в установке, частью которой является флотационная камера. Таким образом, вторичное питание пульпы может содержать рециркулированную фракцию пульпы, которая имеет частицы с размерами в требуемом диапазоне размеров. Рециркулированная фракция также может быть получена в результате классификации или фракционирования. Мелкие частицы такого типа не обязательно поднимаются в пенный слой, но могут оставаться циркулирующими в самой верхней части псевдоожиженного слоя и/или в зоне извлечения. Благодаря получению рециркулированной фракции пульпы из местоположения в пределах этой части флотационной камеры, не извлеченные мелкие частицы во флотационной камере могут быть эффективно обработаны и извлечены.On the other hand, smaller particles are effectively captured by the flotation gas bubbles in the fluidized bed part of the flotation cell. To further improve fines recovery efficiency, the secondary pulp feed contains recycled pulp, which can be recirculated from the same flotation cell or, equally, from another flotation cell in the flotation device or plant of which the flotation cell is a part. Thus, the secondary pulp feed may contain a recycled fraction of the pulp, which has particles with sizes in the desired size range. The recycled fraction can also be obtained by classification or fractionation. Fines of this type do not necessarily rise into the froth bed, but may remain circulating at the very top of the fluidized bed and/or in the recovery zone. By obtaining a recycled pulp fraction from a location within this portion of the flotation cell, the unrecovered fines in the flotation cell can be efficiently handled and recovered.
В то же время, с помощью вторичного питания пульпы, которое может подаваться в псевдоожиженный слой, можно добиться экономии воды: количество текучей среды, необходимой для формирования и поддержания псевдоожиженного слоя, может быть уменьшено, поскольку дополнительная текучая среда поступает в псевдоожиженный слой со вторичным питанием пульпы, что также способствует формированию псевдоожиженного слоя. Использование пульпы, повторно пропускаемой из флотационной камеры, также способствует поддержанию баланса масс внутри флотационной камеры.At the same time, water savings can be achieved with the secondary pulp feed that can be fed into the fluidized bed: the amount of fluid needed to form and maintain the fluidized bed can be reduced as additional fluid enters the fluidized bed with secondary feed. pulp, which also contributes to the formation of a fluidized bed. The use of slurry recycled from the flotation cell also helps to maintain the mass balance within the flotation cell.
Флотационная камера, ее применение и способ, в соответствии с изобретением, дают технический эффект, заключающийся в обеспечении легкого извлечения частиц различного размера, а также эффективного извлечения ценных минералосодержащих частицы руды из обедненного рудного сырья с относительно небольшим количеством представляющего ценность минерала на начальном этапе.The flotation cell, its use and the method according to the invention have the technical effect of providing easy recovery of particles of various sizes, as well as efficient recovery of valuable mineral-containing ore particles from depleted ore raw materials with a relatively small amount of valuable mineral at the initial stage.
Путем обработки пульпы, в соответствии с настоящим изобретением, как определено в настоящем описании, может быть увеличено извлечение представляющего ценность материала, содержащего частицы. Начальная сортность извлеченного материала может быть ниже, но таким образом, материал (т.е. пульпа) также легко подготавливается для дальнейшей обработки, которая может включать, например, повторное измельчение и/или очистку.By treating the pulp according to the present invention, as defined herein, the recovery of particulate material of value can be increased. The initial grade of recovered material may be lower, but in this way the material (ie pulp) is also readily prepared for further processing, which may include, for example, regrinding and/or refining.
В этом описании в отношении флотации используются следующие определения.In this description, the following definitions are used with respect to flotation.
В целом, флотация направлена на извлечение концентрата рудных частиц, содержащих представляющий ценность минерал. Под концентратом в настоящем документе понимается часть пульпы, извлеченная в верхнем продукте или в нижнем продукте, выведенном из флотационной камеры. Под представляющим ценность минералом понимается любой минерал, металл или другой материал, имеющий коммерческую ценность.In general, flotation is aimed at extracting a concentrate of ore particles containing a mineral of value. By concentrate in this document refers to the part of the pulp recovered in the upper product or in the bottom product withdrawn from the flotation cell. A valuable mineral is any mineral, metal or other material that has a commercial value.
Флотация включает явления, связанные с относительной плавучестью объектов. Термин «флотация» включает все методы флотации. Пенная флотация представляет собой процесс отделения гидрофобных материалов от гидрофильных путем добавления в процесс газа, например, воздуха или азота, или любой другой подходящей среды. Пенная флотация может осуществляться на основе природной гидрофильной/гидрофобной разницы или на основе гидрофильных/гидрофобных отличий, полученных путем добавления поверхностно-активного вещества или химического собирателя. Газ может добавляться к исходному материалу флотации (суспензии или пульпе) различными способами.Flotation includes phenomena related to the relative buoyancy of objects. The term "flotation" includes all flotation methods. Froth flotation is the process of separating hydrophobic materials from hydrophilic materials by adding a gas, such as air or nitrogen, or any other suitable medium, to the process. The froth flotation may be based on the natural hydrophilic/hydrophobic difference or on the basis of the hydrophilic/hydrophobic differences obtained by adding a surfactant or chemical collector. The gas can be added to the flotation feed (slurry or slurry) in a variety of ways.
Флотационная камера предназначена для обработки частиц минеральной руды, взвешенных в пульпе, с помощью флотации. Таким образом, ценные частицы руды, содержащие металл, извлекаются из частиц руды, взвешенных в пульпе.The flotation chamber is designed to process mineral ore particles suspended in the pulp by flotation. Thus, valuable ore particles containing metal are recovered from the ore particles suspended in the pulp.
Под флотационной камерой в настоящем документе понимается резервуар или сосуд, в котором выполняется стадия процесса флотации. Флотационная камера обычно имеет цилиндрическую форму, причем форма определяется внешней стенкой или внешними стенками. Обычно флотационные камеры имеют круглое поперечное сечение. Флотационные камеры могут иметь поперечное сечение многоугольной, например, прямоугольной, квадратной, треугольной, шестиугольной или пятиугольной, или иной радиально-симметричной формы. Количество флотационных камер может варьироваться в зависимости от конкретной линии флотации и/или операции по обработке руды определенного типа и/или сортности, как это известно специалисту в данной области техники.A flotation cell is herein understood to mean a tank or vessel in which a stage of the flotation process is carried out. The flotation cell is typically cylindrical in shape, the shape being determined by the outer wall or outer walls. Typically, flotation cells have a circular cross section. The flotation cells may have a cross-section of a polygonal, for example, rectangular, square, triangular, hexagonal or pentagonal, or other radially symmetrical shape. The number of flotation cells may vary depending on the particular flotation line and/or ore type and/or grade operation, as known to those skilled in the art.
Во флотационной камере с псевдоожиженным слоем пузырьки воздуха или другого флотационного газа диспергируются системой псевдоожижения, просачиваются через зону затрудненного осаждения и прикрепляются к гидрофобному компоненту, изменяя его плотность и делая его достаточно плавучим, чтобы он мог плавать и извлекаться в зоне извлечения. Текучая среда, например, вода, или содержащая воду текучая среда подается в нижнюю часть псевдоожиженного слоя или во флотационную камеру с требуемой скоростью для формирования и поддержания псевдоожиженного слоя.In a fluidized bed flotation cell, bubbles of air or other flotation gas are dispersed by the fluidization system, seep through the difficult settling zone, and attach to the hydrophobic component, changing its density and making it buoyant enough to float and be recovered in the recovery zone. A fluid, such as water, or a water-containing fluid is fed into the bottom of the fluidized bed or into the flotation cell at the required rate to form and maintain the fluidized bed.
Под верхним продуктом в настоящем документе понимается часть пульпы, собранная в желоб флотационной камеры и, таким образом, покидающая флотационную камеру. Верхний продукт может содержать пену, пену и пульпу или, в некоторых случаях, только или большей частью пульпу, как это было бы в случае, если бы флотационная камера работала практически без пенного слоя, т.е. в виде переливной флотационной камеры. В некоторых вариантах выполнения верхний продукт может представлять собой принимаемый поток, содержащий частицы представляющего ценность материала, собранные из пульпы.Under the top product in this document refers to the part of the pulp collected in the trough of the flotation cell and, thus, leaves the flotation cell. The overhead product may contain froth, froth and slurry, or in some cases only or most of the slurry, as would be the case if the flotation cell were operated with little or no froth layer, i. in the form of an overflow flotation chamber. In some embodiments, the overhead product may be a received stream containing particles of value material collected from the pulp.
Под нижним продуктом в настоящем документе понимается фракция или часть пульпы, не всплывшая на поверхность пульпы в процессе флотации в пределах зоны извлечения, покидающая флотационную камеру через выпуск, т.е. выпуск для хвостов или желоб для хвостов, который в случае флотационной камеры с псевдоожиженным слоем обычно расположен в вершине нижнего раструба, но также может быть расположен в самой верхней части секции с псевдоожиженным слоем по периметру секции. В равной степени выпуск для хвостов может быть выполнен в виде выпуска, расположенного на боковой стенке флотационной камеры, например, в нижней части флотационной камеры, даже под псевдоожиженным слоем. Хвосты падают обратно в зону извлечения поверх псевдоожиженного слоя и транспортируются в выпуск для хвостов или выпуск для хвостов, как это известно в уровне техники.The bottom product in this document refers to the fraction or part of the slurry that did not float to the surface of the slurry during flotation within the recovery zone, leaving the flotation cell through the outlet, i.e. a tailings outlet or tailings trough, which, in the case of a fluidized bed flotation cell, is usually located at the top of the lower bell, but may also be located at the very top of the fluidized bed section around the perimeter of the section. Equally, the tailings outlet may be in the form of an outlet located on the side wall of the flotation cell, for example at the bottom of the flotation cell, even under the fluidized bed. The tailings fall back into the recovery zone over the fluidized bed and are transported to a tailing outlet or tailings outlet, as is known in the art.
Под концентратом в настоящем документе понимается флотируемая часть или фракция пульпы частиц руды, содержащих представляющий ценность минерал.By concentrate in this document is meant the floated portion or fraction of the slurry of ore particles containing a mineral of value.
В одном варианте выполнения предложенной флотационной камеры зона извлечения расположена над псевдоожиженным слоем.In one embodiment of the proposed flotation cell, the extraction zone is located above the fluidized bed.
В одном варианте выполнения зона извлечения выполнена в верхней части псевдоожиженного слоя.In one embodiment, the extraction zone is provided at the top of the fluidized bed.
В одном варианте выполнения первичное питание пульпы может подаваться во флотационную камеру в местоположении в пределах верхних 30% высоты флотационной камеры.In one embodiment, primary pulp feed may be supplied to the flotation cell at a location within the top 30% of the height of the flotation cell.
В одном варианте выполнения первичное питание пульпы может подаваться в зону извлечения.In one embodiment, primary pulp feed may be supplied to the extraction zone.
Путем выполнения первичного питания пульпы как описано выше, частицы могут эффективно извлекаться пузырьками флотационного газа в части флотационной камеры с псевдоожиженным слоем.By performing primary pulp feeding as described above, the particles can be efficiently removed by the flotation gas bubbles in the fluidized bed portion of the flotation cell.
В одном варианте выполнения первый впуск для питания расположен в центре флотационной камеры.In one embodiment, the first feed inlet is located in the center of the flotation cell.
В еще одном варианте выполнения первый впуск для питания содержит круглую часть, выполненную с возможностью равномерного распределения первичного питания пульпы вокруг центра флотационной камеры.In yet another embodiment, the first feed inlet comprises a circular portion configured to uniformly distribute primary pulp feed around the center of the flotation cell.
Путем расположения впуска для первичного питания пульпы в центре флотационной камеры, предпочтительно так, чтобы впуск мог равномерно распределять первичное питание пульпы вокруг центра флотационной камеры, можно уменьшить риск того, что представляющий ценность материал, содержащий крупные частицы, попадет в хвосты. Пузырьки флотационного газа могут иметь больше времени, чтобы прилипнуть к представляющему ценность материалу, содержащему частицы, и образовавшиеся таким образом агломераты пузырьков и частиц могут иметь больше времени, чтобы начать свой подъем к пенному слою, прежде чем пульпа переместится к выпуску для хвостов.By locating the primary pulp feed inlet at the center of the flotation cell, preferably such that the inlet can evenly distribute the primary pulp feed around the center of the flotation cell, the risk of valuable material containing large particles entering the tailings can be reduced. The flotation gas bubbles may have more time to adhere to the particulate material of value, and the bubble and particle agglomerates thus formed may have more time to begin their rise to the froth bed before the slurry moves to the tailings outlet.
В одном варианте выполнения первичное питание пульпы предназначено для подачи в псевдоожиженный слой таким образом, чтобы направление потока первичного питания пульпы было противоположно направлению поднимающихся агломератов пузырьков и частиц.In one embodiment, the primary pulp feed is designed to be fed into the fluidized bed such that the primary pulp feed flow direction is opposite to that of the rising bubble and particle agglomerates.
Выполняя подачу первичного питания пульпы во флотационную камеру и псевдоожиженный слой таким образом, что направление потока первичного питания пульпы противоположно направлению потока текучей среды из линии подачи текучей среды и, таким образом, расходится с восходящим потоком агломератов пузырьков и частиц внутри псевдоожиженного слоя, можно создать благоприятные силы, которые способствуют смешиванию пузырьков флотационного газа и частиц и увеличивают количество столкновений между пузырьками и частицами, тем самым увеличивая вероятность образования агломератов пузырьков и частиц и улучшая извлечение частиц, содержащих представляющий ценность материал.By arranging the primary pulp feed to the flotation cell and fluidized bed in such a way that the primary pulp feed flow direction is opposite to the fluid flow from the fluid line and thus diverges from the upward flow of bubble and particle agglomerates within the fluidized bed, favorable conditions can be created. forces that promote mixing of flotation gas bubbles and particles and increase the number of collisions between bubbles and particles, thereby increasing the likelihood of bubble and particle agglomerations and improving the recovery of particles containing material of value.
В одном варианте выполнения первый впуск для питания содержит барботер.In one embodiment, the first feed inlet contains a bubbler.
В еще одном варианте выполнения первичное питание пульпы может подаваться в псевдоожиженный слой по периметру флотационной камеры, так что направление потока первичного питания пульпы по существу перпендикулярно направлению поднимающихся агломератов пузырьков и частиц.In yet another embodiment, primary pulp feed may be supplied to the fluidized bed around the perimeter of the flotation cell such that the primary pulp feed flow direction is substantially perpendicular to the direction of the rising bubble and particle agglomerates.
Под «по существу перпендикулярным» в настоящем документе подразумевается, что изначально, в точной точке входа первичного питания пульпы во флотационную камеру, направление потока перпендикулярно по отношению к поднимающимся агломератам пузырьков и частиц, но почти мгновенно поток начнет отклоняться от своего первоначального перпендикулярного направления из-за восходящего потока поднимающихся агломератов пузырьков и частиц в пульпе во флотационной камере.By "substantially perpendicular" in this document is meant that initially, at the exact entry point of the primary pulp feed into the flotation cell, the flow direction is perpendicular to the rising bubble and particle agglomerates, but almost instantly the flow will begin to deviate from its original perpendicular direction due to behind the ascending flow of rising agglomerates of bubbles and particles in the pulp in the flotation cell.
В еще одном варианте выполнения первый впуск для питания содержит барботажный узел, установленный в боковой стенке флотационной камеры, причем барботажный узел выполнен с возможностью создания пузырьков флотационного газа, чтобы вызвать их прикрепление к частицам в первичном питании пульпы и чтобы ввести первичное питание пульпы в псевдоожиженный слой.In yet another embodiment, the first feed inlet comprises a bubbling assembly installed in the side wall of the flotation cell, the bubbling assembly being configured to create bubbles of flotation gas to cause them to attach to particles in the primary pulp feed and to introduce the primary pulp feed into the fluidized bed. .
В еще одном варианте выполнения барботажный узел расположен радиально по периметру флотационной камеры.In another embodiment, the bubbling assembly is located radially around the perimeter of the flotation chamber.
В еще одном варианте выполнения барботажный узел содержит струйные барботеры, или кавитационные барботеры, или барботеры Вентури.In yet another embodiment, the sparging assembly comprises jet spargers, or cavitation spargers, or venturi spargers.
Путем размещения барботера или ряда барботеров в предложенной флотационной камере вероятность столкновений между пузырьками флотационного газа, а также между пузырьками газа и частицами может быть увеличено. Наличие нескольких барботеров может обеспечить улучшенное распределение пузырьков флотационного газа во флотационной камере, причем пузырьки, выходящие из струйных трубок, распределяются равномерно по всей флотационной камере, области распределения отдельных барботеров могут пересекаться и сходиться, что способствует более равномерному распределению пузырьков флотационного газа во флотационной камере, что, в свою очередь, может повлиять на извлечение частиц, содержащих представляющий ценность материал, а также способствовать формированию вышеупомянутого ровного и толстого пенного слоя. При наличии нескольких барботеров вероятность столкновений между пузырьками флотационного газа и/или частицами в пульпе, подаваемой из барботеров, повышается, поскольку различные потоки смешиваются и создают локальные подзоны перемешивания. По мере увеличения числа столкновений образуется больше агломератов пузырьков и частиц, которые захватываются слоем пены, и, следовательно, извлечение представляющего ценность материала может быть улучшено.By placing a sparger or a series of spargers in the proposed flotation cell, the likelihood of collisions between flotation gas bubbles as well as between gas bubbles and particles can be increased. The presence of multiple spargers can provide improved distribution of flotation gas bubbles in the flotation cell, with the bubbles emerging from the jet tubes being distributed evenly throughout the flotation cell, the distribution areas of individual spargers can overlap and converge, which contributes to a more uniform distribution of flotation gas bubbles in the flotation cell, which, in turn, can affect the recovery of particles containing valuable material, as well as contribute to the formation of the aforementioned even and thick foam layer. With multiple spargers, the likelihood of collisions between flotation gas bubbles and/or particles in the slurry supplied from the spargers increases as the different streams mix and create local mixing subzones. As the number of collisions increases, more agglomerates of bubbles and particles are formed, which are trapped in the foam layer, and hence recovery of valuable material can be improved.
Путем генерации мелких пузырьков флотационного газа, приведения их в контакт с частицами, и путем управления смесью агломератов пузырьков и частиц флотационного газа и жидкости в пульпе, может быть обеспечена возможность добиться максимального извлечения гидрофобных частиц в зону извлечения и в верхний продукт или концентрат флотационной камеры, тем самым увеличивая извлечение требуемого материала, независимо от распределения его частиц по размерам в пульпе.By generating small bubbles of flotation gas, bringing them into contact with the particles, and by controlling the mixture of agglomerates of bubbles and particles of flotation gas and liquid in the slurry, it can be possible to achieve maximum recovery of hydrophobic particles into the recovery zone and into the flotation cell overflow or concentrate, thereby increasing the recovery of the desired material, regardless of its particle size distribution in the pulp.
Количество барботеров напрямую влияет на количество флотационного газа, которое может быть диспергировано в пульпе. При обычной пенной флотации диспергирование увеличивающегося количества флотационного газа привело бы к увеличению размера пузырьков флотационного газа. Например, в ячейке Джеймсона используется соотношение воздуха и пузырьков от 0,50 до 0,60. Увеличение среднего размера пузырьков неблагоприятно влияет на изменение площади поверхности пузырьков (Sb), что означает, что извлечение может быть снижено. В предложенной флотационной камере, при наличии барботеров, в процесс может вводиться значительно больше флотационного газа без увеличения размера пузырьков или уменьшения Sb, поскольку пузырьки флотационного газа, образующиеся в питании пульпы, остаются относительно небольшими, по сравнению с обычными процессами. С другой стороны, если количество барботеров будет как можно меньше, затраты на переоснащение существующих флотационных камер или капитальные затраты на установку таких флотационных камер можно держать под контролем, не приводя к потере производительности флотационных камер.The number of bubblers directly affects the amount of flotation gas that can be dispersed in the slurry. In conventional froth flotation, dispersing an increasing amount of flotation gas would increase the size of the flotation gas bubbles. For example, the Jameson cell uses an air to bubble ratio of 0.50 to 0.60. Increasing the average bubble size adversely affects the change in bubble surface area (S b ), which means that recovery can be reduced. In the present flotation cell, with spargers, significantly more flotation gas can be introduced into the process without increasing bubble size or decreasing S b because the flotation gas bubbles formed in the slurry feed remain relatively small compared to conventional processes. On the other hand, if the number of spargers is kept as low as possible, the cost of retrofitting existing flotation cells or the capital cost of installing such flotation cells can be kept under control without resulting in loss of flotation cell performance.
Путем равномерного расположения барботеров и в радиальном направлении по периметру флотационной камеры, можно добиться равномерного введения первичного питания пульпы по всей флотационной камере, что дополнительно повышает эффективность флотации. Барботеры могут одновременно действовать в качестве впуска для пульпы и служить для обеспечения подачи флотационного газа во флотационную камеру, например, путем введения пузырьков флотационного газа, т.е. мелких пузырьков или микропузырьков, непосредственно в пульпу, когда она подается во флотационную камеру через барботеры барботажного узла.By arranging the bubblers evenly and in a radial direction along the perimeter of the flotation cell, it is possible to achieve a uniform introduction of primary pulp feed throughout the entire flotation cell, which further increases the efficiency of flotation. The bubblers can simultaneously act as a pulp inlet and serve to supply flotation gas to the flotation cell, for example by introducing bubbles of flotation gas, i.e. small bubbles or microbubbles, directly into the slurry as it is fed into the flotation cell through the spargers of the sparging unit.
Под микропузырьками в настоящем документе подразумеваются пузырьки флотационного газа размером от 1 мкм до 1,2 мм, вводимые в пульпу специальными генераторами микропузырьков. Более конкретно, в зависимости от того, как выполнен генератор микропузырьков, большинство микропузырьков попадают в определенный диапазон размеров.Microbubbles in this document refers to flotation gas bubbles ranging in size from 1 µm to 1.2 mm introduced into the slurry by special microbubble generators. More specifically, depending on how the microbubble generator is designed, most microbubbles fall within a certain size range.
Струйные барботеры могут использоваться по периметру флотационной камеры для подачи первичного питания пульпы, а также для непосредственного введения в пульпу микропузырьков размером от 0,5 до 1,2 мм. В особенности, если микропузырьки вводятся в псевдоожиженный слой, они могут иметь более высокую вероятность столкновения с более мелкими частицами в зоне смешивания, тем самым улучшая попадание этих частиц в пенную зону. Кавитационные барботеры или барботеры Вентури могут использоваться для подачи первичного питания пульпы, дополнительной текучей среды, т.е. воды и воздуха, или другого флотационного газа во флотационную камеру, путем расположения кавитационных барботеров по периметру флотационной камеры. Кавитационные барботеры можно использовать для введения микропузырьков размером от 0,3 до 0,9 мм. Флотационный воздух/газ или флотационный воздух/газ и вода, соответственно, могут вводиться в барботеры для создания микропузырьков размером от 0,3 до 1,2 мм, которые вводятся непосредственно во флотационную камеру. Микропузырьки могут в особенности прикрепляться к более мелким частицам минеральной руды, тогда как «обычные» пузырьки флотационного газа, присутствующие в псевдоожиженном слое, прилипают к более крупным частицам. Таким образом, может быть достигнуто увеличение общего извлечения представляющего ценность минерала.Jet bubblers can be used around the perimeter of the flotation chamber to supply the primary feed of the pulp, as well as to directly introduce microbubbles from 0.5 to 1.2 mm into the pulp. In particular, if microbubbles are introduced into the fluidized bed, they may have a higher chance of colliding with smaller particles in the mixing zone, thereby improving entry of these particles into the foam zone. Cavitation bubblers or venturi bubblers can be used to supply primary slurry feed, additional fluid, i.e. water and air or other flotation gas into the flotation cell by positioning cavitation bubblers around the perimeter of the flotation cell. Cavitation bubblers can be used to introduce microbubbles ranging in size from 0.3 to 0.9 mm. Flotation air/gas or flotation air/gas and water, respectively, may be introduced into the bubblers to create microbubbles of 0.3 to 1.2 mm in size, which are injected directly into the flotation cell. The microbubbles can especially attach to the smaller mineral ore particles, while the "normal" flotation gas bubbles present in the fluidized bed adhere to the larger particles. Thus, an increase in the overall recovery of the mineral of value can be achieved.
Напротив, «нормальные» пузырьки флотационного газа, используемые при пенной флотации, имеют размеры примерно от 0,8 до 2 мм и вводятся в пульпу с помощью механического перемешивателя или через впуск(и) для флотационного газа. Кроме того, эти пузырьки флотационного газа могут иметь тенденцию коалесцировать даже в более крупные пузырьки при их нахождении в зоне смешивания, где происходит столкновение между частицами минеральной руды и пузырьками флотационного газа, а также только между пузырьками флотационного газа. Поскольку микропузырьки вводятся во флотационную камеру вне зоны турбулентного перемешивания, такая коалесценция с микропузырьками маловероятна, и их размер может оставаться меньшим на протяжении всего их пребывания во флотационной камере, тем самым влияя на способность микропузырьков извлекать мелкие частицы руды.In contrast, "normal" flotation gas bubbles used in froth flotation are about 0.8 to 2 mm in size and are introduced into the slurry using a mechanical agitator or through the flotation gas inlet(s). In addition, these flotation gas bubbles may tend to coalesce into even larger bubbles when they are in the mixing zone where collision occurs between the mineral ore particles and the flotation gas bubbles, as well as between the flotation gas bubbles alone. Since the microbubbles are introduced into the flotation cell outside of the turbulent mixing zone, such coalescence with the microbubbles is unlikely and their size may remain smaller throughout their stay in the flotation cell, thereby affecting the ability of the microbubbles to extract fine ore particles.
В одном варианте выполнения линия подачи текучей среды содержит линию подачи флотационного газа.In one embodiment, the fluid supply line includes a flotation gas supply line.
В одном варианте выполнения второй впуск для питания содержит линию подачи флотационного газа.In one embodiment, the second feed inlet includes a flotation gas supply line.
Путем подачи флотационного газа во флотационную камеру вероятность столкновений между пузырьками флотационного газа, а также между пузырьками газа и частицами может быть увеличена. В частности, выполняя линию подачи газа в соединении со вторым впуском для питания, может быть обеспечено более равномерное распределение пузырьков флотационного газа во флотационной камере, что, в свою очередь, может повлиять на извлечение особенно мелких частиц, а также способствовать образованию ровного и толстого пенного слоя. По мере увеличения количества столкновений образуется больше агломератов пузырьков и частиц, которые захватываются пенным слоем и, следовательно, извлечение представляющего ценность материала может быть улучшена. Благодаря созданию мелких пузырьков флотационного газа, приведению их в контакт с частицами и управлению смесью агломератов пузырьков и частиц флотационного газа и жидкости в пульпе, можно добиться максимального извлечения гидрофобных частиц в пенный слой и в верхний продукт или в концентрат флотационной камеры, тем самым увеличивая извлечение требуемого материала, независимо от распределения его частиц по размерам в пульпе. Можно достичь высокой сортности для части потока пульпы и в то же время высокой степени извлечения. Подача флотационного газа может осуществляться любым подходящим способом, известным в данной области техники. Например, могут использоваться такие барботеры, как струйные барботеры, кавитационные барботеры или барботеры Вентури, особенно в связи с вторичным питанием пульпы и вторым впуском для питания. Также предполагается, что флотационная камера может содержать перемешиватель для формирования пузырьков флотационного газа в пульпе. Под перемешивателем в настоящем документе понимается любое подходящее средство для перемешивания пульпы во флотационной камере, например, механический перемешиватель. Механический перемешиватель может содержать ротор-статор с двигателем и приводным валом, причем конструкция ротора-статора расположена в нижней части флотационной камеры.By supplying flotation gas to the flotation cell, the likelihood of collisions between flotation gas bubbles as well as between gas bubbles and particles can be increased. In particular, by providing a gas supply line in connection with the second feed inlet, a more uniform distribution of flotation gas bubbles in the flotation cell can be ensured, which in turn can affect the recovery of particularly fine particles, as well as promote the formation of an even and thick froth. layer. As the number of collisions increases, more agglomerates of bubbles and particles are formed that are trapped in the foam layer and hence recovery of valuable material can be improved. By creating fine flotation gas bubbles, bringing them into contact with the particles, and controlling the mixture of agglomerates of bubbles and flotation gas particles and liquid in the slurry, maximum recovery of hydrophobic particles into the froth and into the overflow or flotation cell concentrate can be achieved, thereby increasing recovery. the required material, regardless of the distribution of its particles by size in the pulp. It is possible to achieve a high grade for a portion of the pulp stream and at the same time a high recovery. The supply of flotation gas may be by any suitable method known in the art. For example, spargers such as jet spargers, cavitation spargers, or venturi spargers may be used, especially in connection with a secondary pulp feed and a second feed inlet. It is also contemplated that the flotation cell may include an agitator to form bubbles of flotation gas in the slurry. An agitator is herein understood to mean any suitable means for agitating the pulp in a flotation cell, such as a mechanical agitator. The mechanical agitator may comprise a rotor-stator with a motor and a drive shaft, with the rotor-stator structure located at the bottom of the flotation chamber.
В одном варианте выполнения вторичное питание пульпы предназначено для подачи в псевдоожиженный слой таким образом, что направление потока вторичного питания пульпы противоположно направлению потока поднимающихся агломератов пузырьков и частиц.In one embodiment, the secondary pulp feed is designed to be fed into the fluidized bed such that the flow direction of the secondary pulp feed is opposite to the flow direction of the rising agglomerates of bubbles and particles.
В еще одном варианте выполнения второй впуск для питания содержит барботер.In yet another embodiment, the second feed inlet comprises a bubbler.
Выполняя подачу вторичной пульпы, как описано выше, более мелкие частицы могут эффективно улавливаться пузырьками флотационного газа в части флотационной камеры с псевдоожиженным слоем.By performing the feeding of the secondary pulp as described above, the finer particles can be efficiently captured by the bubbles of the flotation gas in the part of the flotation fluidized bed.
Выполняя подачу вторичной пульпы в псевдоожиженный слой таким образом, что направление потока вторичного питания пульпы противоположно направлению потока текучей среды из линии подачи текучей среды и, таким образом, расходится с потоком поднимающихся агломератов пузырьков и частиц в псевдоожиженном слое, можно создать благоприятные силы, которые способствуют смешиванию пузырьков флотационного газа и частиц и увеличивают столкновения между пузырьками и частицами, что увеличивает вероятность формирования агломератов пузырьков и частиц и улучшает извлечение частиц, составляющих представляющий ценность материал.By executing the secondary pulp feed into the fluidized bed in such a way that the direction of the secondary pulp feed flow is opposite to the direction of the fluid flow from the fluid line and thus diverges from the flow of the rising bubble and particle agglomerates in the fluidized bed, favorable forces can be created that promote mixing of flotation gas bubbles and particles and increase collisions between bubbles and particles, which increases the likelihood of formation of agglomerates of bubbles and particles and improves the recovery of particles constituting a material of value.
В одном варианте выполнения вторичное питание пульпы предназначено для подачи в псевдоожиженный слой по периметру флотационной камеры, так что направление потока вторичного питания пульпы по существу перпендикулярно направлению поднимающихся агломератов пузырьков и частиц.In one embodiment, the secondary pulp feed is designed to be fed into the fluidized bed around the perimeter of the flotation cell such that the flow direction of the secondary pulp feed is substantially perpendicular to the direction of the rising bubble and particle agglomerates.
Под «по существу перпендикулярным» в настоящем документе подразумевается, что изначально, точно в точке входа вторичного питания пульпы во флотационную камеру направление потока перпендикулярно направлению поднимающихся агломератов пузырьков и частиц, но почти мгновенно поток начнет отклоняться от первоначального перпендикулярного направления из-за направленного вверх потока поднимающихся агломератов пузырьков и частиц в пульпе во флотационной камере.By "substantially perpendicular" in this document is meant that initially, exactly at the point of entry of the secondary pulp feed into the flotation cell, the direction of flow is perpendicular to the direction of the rising agglomerates of bubbles and particles, but almost instantly the flow will begin to deviate from the original perpendicular direction due to the upward flow rising agglomerates of bubbles and particles in the pulp in the flotation cell.
В еще одном варианте выполнения второй впуск для питания содержит несколько отверстий для питания, расположенных в боковой стенке флотационной камеры.In yet another embodiment, the second feed inlet comprises a plurality of feed openings located in the side wall of the flotation cell.
Такие отверстия для питания могут быть реализованы, например, барботерами, которые одновременно служат для обеспечения подачи флотационного газа во флотационную камеру, как описано выше. Барботеры могут представлять собой кавитационные барботеры, струйные барботеры или барботеры Вентури. Также можно предусмотреть отверстия для питания других форм, известных в этой области технике. В одном варианте выполнения вторичное питание пульпы предназначено для подачи в псевдоожиженный слой таким образом, что направление потока вторичного питания пульпы совпадает с направлением поднимающихся агломератов пузырьков и частиц.Such feed openings can be implemented, for example, by bubblers, which simultaneously serve to supply flotation gas to the flotation cell, as described above. The bubblers may be cavitation bubblers, jet bubblers or venturi bubblers. It is also possible to provide openings for feeding other shapes known in the art. In one embodiment, the secondary pulp feed is designed to be fed into the fluidized bed such that the flow direction of the secondary pulp feed coincides with the direction of the rising agglomerates of bubbles and particles.
В некоторых случаях может быть выгодно иметь параллельный поток вторичного питания пульпы, чтобы не возбуждать псевдоожиженный слой.In some cases it may be advantageous to have a parallel secondary pulp feed flow so as not to excite the fluidized bed.
В одном варианте выполнения второй впуск для питания содержит линию подачи текучей среды.In one embodiment, the second supply inlet includes a fluid supply line.
Ограничение количества отдельных впусков / частей флотационной камеры может привести к снижению затрат на строительство или модернизацию флотационной камеры.Limiting the number of individual inlets/parts of a flotation cell can result in lower construction or upgrade costs for the flotation cell.
В одном варианте выполнения вторичное питание пульпы содержит пульпу, повторно пропускаемую из флотационной камеры через рециркуляционный контур, и получаемую в третьем положении, которое расположено ниже кромки желоба и выше, чем первое положение, в котором первичное питание пульпы может подаваться во флотационную камеру.In one embodiment, the secondary pulp feed comprises pulp recirculated from the flotation cell through a recirculation loop and obtained at a third position that is below the lip of the trough and higher than the first position at which the primary pulp feed can be supplied to the flotation cell.
В одном варианте выполнения вторичное питание пульпы содержит пульпу, повторно пропускаемую из флотационной камеры через рециркуляционный контур и получаемую в третьем положении, которое расположено ниже первого положения.In one embodiment, the secondary pulp feed comprises pulp recycled from the flotation cell through a recirculation loop and obtained at a third position that is below the first position.
В одном варианте выполнения зона извлечения содержит пенный слой в верхней части флотационной камеры.In one embodiment, the extraction zone contains a froth layer at the top of the flotation cell.
В одном варианте выполнения первичное питание пульпы может подаваться в пенный слой.In one embodiment, primary pulp feed may be supplied to the froth bed.
В одном варианте выполнения зона извлечения не содержит пенного слоя, а флотационная камера выполнена с возможностью работы с постоянным верхним продуктом пульпы.In one embodiment, the recovery zone does not contain a froth layer, and the flotation cell is configured to operate with a constant pulp overhead product.
В одном варианте выполнения рециркуляционный контур содержит насос, выполненный с возможностью всасывания фракции пульпы из третьего положения и подачи фракции пульпы во второй впуск для питания в качестве вторичного питания пульпы.In one embodiment, the recirculation circuit includes a pump configured to suck a pulp fraction from a third position and feed the pulp fraction to a second feed inlet as secondary pulp feed.
В одном варианте выполнения рециркуляционный контур содержит третий впуск для питания для подачи питания пульпы во вторичное питание пульпы перед подачей вторичного питания пульпы во флотационную камеру через второй впуск для питания.In one embodiment, the recirculation circuit includes a third feed inlet for supplying pulp feed to the secondary pulp feed before supplying secondary pulp feed to the flotation cell through the second feed inlet.
В одном варианте выполнения вторичное питание пульпы содержит пульпу, повторно пропускаемую из дополнительной флотационной камеры, отдельной от указанной флотационной камеры.In one embodiment, the secondary pulp feed comprises pulp recirculated from an additional flotation cell separate from said flotation cell.
Вторичное питание пульпы может, таким образом, содержать рециркулированную фракцию пульпы, имеющую требуемый диапазон размеров частиц. Мелкие частицы не обязательно поднимаются в пенный слой, а могут оставаться циркулирующими в зоне извлечения или в верхней части псевдоожиженного слоя. Путем получения рециркулированной фракции из местоположения в этой части флотационной камеры, не извлеченные мелкие частицы во флотационной камере могут быть эффективно обработаны и извлечены.The secondary pulp feed may thus contain a recycled pulp fraction having the desired particle size range. The fines do not necessarily rise into the froth bed, but may remain circulating in the recovery zone or the top of the fluidized bed. By obtaining a recycled fraction from a location in this part of the flotation cell, the non-recovered fines in the flotation cell can be efficiently processed and recovered.
Процесс флотации в предложенной флотационной камере можно сделать более эффективным, если часть пульпы во флотационной камере повторно направлять обратно в ту же самую флотационную камеру в качестве вторичного питания пульпы через второй впуск для питания.The flotation process in the proposed flotation cell can be made more efficient if a portion of the slurry in the flotation cell is redirected back to the same flotation cell as secondary pulp feed through the second feed inlet.
Забирая пульпу из указанных выше частей флотационной камеры, можно гарантировать, что более мелкие частицы в этом месте могут эффективным образом повторно вводиться в ту часть флотационной камеры, в которой происходит активный процесс флотации. Таким образом, скорость извлечения представляющего ценность материала может быть повышена, поскольку частицы, содержащие даже минимальное количество представляющего ценность материала, могут быть собраны в концентрат.By withdrawing pulp from the above portions of the flotation cell, it can be ensured that the finer particles at that location can be effectively reintroduced into that part of the flotation cell in which the active flotation process takes place. Thus, the recovery rate of the value material can be increased because particles containing even a minimal amount of value material can be collected into a concentrate.
Также можно обрабатывать пульпу, полученную из другой флотационной камеры или флотационных камер, чтобы увеличить извлечение мелких частиц в целом в линии флотации или в установке, частью которой являются флотационные камеры. Пульпа, имеющая сходный гранулометрический состав или содержащая определенное количество мелких частиц, может эффективным образом обрабатываться во флотационной камере, выполненной в соответствии с изобретением.It is also possible to treat pulp obtained from another flotation cell or flotation cells in order to increase the recovery of fines in general in the flotation line or plant, of which the flotation cells are a part. Slurry having a similar particle size distribution or containing a certain amount of fines can be efficiently processed in a flotation cell according to the invention.
В одном варианте выпуск для хвостов расположен ниже второго впуска для питания.In one embodiment, the tailings outlet is located below the second feed inlet.
В одном варианте выполнения вторичное питание пульпы содержит мелкие частицы, имеющие Р80, составляющий 50% или менее от Р80 исходной пульпы.In one embodiment, the secondary pulp feed contains fine particles having a P80 of 50% or less of the P80 of the original pulp.
В одном варианте выполнения первичное питание пульпы содержит по меньшей мере 20 вес.% частиц размером по меньшей мере 300 мкм.In one embodiment, the primary pulp feed contains at least 20 wt.% particles with a size of at least 300 microns.
В одном варианте выполнения диаметр флотационной камеры на высоте второго положения составляет по меньшей мере 1,0 м, предпочтительно более 2 м и наиболее предпочтительно от 2 до 8 м.In one embodiment, the diameter of the flotation cell at the height of the second position is at least 1.0 m, preferably greater than 2 m, and most preferably 2 to 8 m.
Один вариант выполнения предложенной флотационной камеры предназначен для извлечения частиц, содержащих медь, из руды низкой сортности.One embodiment of the proposed flotation cell is designed to extract particles containing copper from low grade ore.
Представляющим ценность минералом может быть, например, Cu, или Zn, или Fe, или пирит, или сульфид металла, такой как сульфид золота. Частицы минеральной руды, содержащие другие ценные минералы, такие как Pb, Pt, МПГ (металлы платиновой группы Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt), оксидный минерал, промышленные минералы, такие как Li (т.е. сподумен), петалит и редкоземельные минералы, также могут быть извлечены в соответствии с различными аспектами настоящего изобретения.The mineral of value may be, for example, Cu or Zn or Fe or pyrite or a metal sulfide such as gold sulfide. Mineral ore particles containing other valuable minerals such as Pb, Pt, PGM (platinum group metals Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt), oxide mineral, industrial minerals such as Li (i.e. spodumene), petalite and rare earth minerals can also be recovered in accordance with various aspects of the present invention.
Например, при извлечении меди из руд низкой сортности, полученных из обедненных месторождений минеральной руды, количество меди может составлять всего 0,1% от веса питания, т.е. исходного питания свежей пульпы, подаваемого во флотационную камеру. Предложенная флотационная камера может быть очень удобна для извлечения меди, так как медь является так называемым легко флотируемым минералом. При выделении рудных частиц, содержащих медь, можно получить относительно высокое содержание в одном процессе флотации во флотационной камере.For example, when extracting copper from low-grade ores obtained from depleted mineral ore deposits, the amount of copper can be as low as 0.1% of the weight of the feed, i.e. initial fresh pulp feed fed into the flotation cell. The proposed flotation cell can be very useful for recovering copper, since copper is a so-called easily floatable mineral. By separating copper-containing ore particles, a relatively high grade can be obtained in a single flotation process in a flotation cell.
Путем использования предложенной флотационной камеры извлечение таких небольших количеств представляющего ценность минерала, например, меди, может быть эффективно увеличено, при этом даже обедненные месторождения могут эффективно использоваться. Поскольку известные богатые месторождения уже все больше и больше используются, существует потребность в переработке менее благоприятных месторождений, которые ранее, возможно, не разрабатывались из-за отсутствия подходящих технологий и процессов для извлечения представляющего ценность материала, находящегося в руде в очень малых количествах.By using the proposed flotation cell, the recovery of such small amounts of valuable mineral, such as copper, can be effectively increased, and even depleted deposits can be effectively used. As known rich deposits are already being exploited more and more, there is a need to process less favorable deposits that may not have previously been developed due to the lack of suitable technologies and processes to recover the valuable material found in the ore in very small quantities.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Сопроводительные чертежи, которые включены для обеспечения дальнейшего понимания настоящего изобретения и которые составляют часть этого описания, иллюстрируют варианты выполнения изобретения и вместе с описанием помогают объяснить принципы настоящего изобретения. На чертежах:The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the present invention and which form part of this specification, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, help to explain the principles of the present invention. On the drawings:
Фиг. 1-5а, 5b изображают виды в вертикальном поперечном разрезе вариантов выполнения флотационной камеры, выполненной в соответствии с изобретением; иFig. 1-5a, 5b are vertical cross-sectional views of embodiments of a flotation cell according to the invention; And
Фиг. 6 изображает две флотационные камеры, из которых по меньшей мере одна флотационная камера 1 представляет собой флотационную камеру, выполненную в соответствии с изобретением.Fig. 6 shows two flotation cells, of which at least one
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕDETAILED DESCRIPTION
Теперь будет сделана подробная ссылка на варианты выполнения настоящего изобретения, пример которых проиллюстрирован на прилагаемом чертеже.Reference will now be made in detail to embodiments of the present invention, an example of which is illustrated in the accompanying drawing.
Представленное ниже описание раскрывает некоторые варианты выполнения настолько подробно, что специалист в данной области может использовать флотационную камеру, ее применение и способ, основываясь на описании. Не все этапы вариантов выполнения обсуждаются подробно, так как многие этапы очевидны для специалиста в данной области техники на основании этого описания.The description below discloses some embodiments in such detail that a person skilled in the art can use the flotation cell, its use and method based on the description. Not all steps of the embodiments are discussed in detail, as many of the steps are obvious to a person skilled in the art based on this description.
Для простоты, при повторении компонентов номера позиций сохранены в последующих иллюстративных вариантах выполнения. Направления потока указаны стрелками.For simplicity, when repeating components, reference numbers are retained in the following illustrative embodiments. Flow directions are indicated by arrows.
На приложенных Фиг. 1-6 подробно показана флотационная камера 1. Фигуры чертежей не изображены в пропорциях, и многие компоненты флотационной камеры 1 не показаны для ясности.In the attached Figs. 1-6 show the
Флотационная камера 1, выполненная в соответствии с изобретением, предназначена для обработки частиц минеральной руды, взвешенных в пульпе, и для разделения пульпы на нижний продукт 400 и верхний продукт 500, причем верхний продукт 500 содержит концентрат требуемого (представляющего ценность) минерала.The
Флотационная камера 1 содержит псевдоожиженный слой 10 с линией 11 подачи текучей среды для подачи текучей среды во флотационную камеру для формирования и поддержания псевдоожиженного слоя 10. В псевдоожиженном слое 10 пузырьки флотационного газа притягиваются гидрофобными частицами, содержащими представляющий ценность материал, с образованием агломератов пузырьков и частиц. Агломераты пузырьков и частиц поднимаются в псевдоожиженном слое 10 к верхней части 13 камеры 1. Флотационная камера 1 имеет высоту Н, измеренную от дна ПО камеры 1 до кромки 26 желоба.The
Флотационная камера 1 содержит линию подачи флотационного газа, предназначенную для подачи флотационного газа. Линия подачи флотационного газа может быть, например, включена в линию 11 подачи текучей среды. В качестве альтернативы или дополнительно, линия подачи флотационного газа может быть включена в первой впуск 14, который подает первичное питание 100 пульпы в камеру 1. В качестве альтернативы или дополнительно, линия подачи флотационного газа может быть включена во второй впуск 15 для питания, который подает вторичное питание 200 пульпы в псевдоожиженный слой 10. В качестве альтернативы или дополнительно, камера 1 может содержать линию подачи флотационного газа, выполненную в виде перемешивателя 18, например, механического перемешивателя, содержащего роторно-статорный узел, расположенный рядом, т.е. на дне 110 камеры 1 или рядом с ним, ниже псевдоожиженного слоя 10. Перемешиватель также может быть расположен таким образом, что он находится внутри слоя 10. Такие варианты выполнения показаны на Фиг. 2 и 4.The
Флотационная камера 1 также содержит зону 20 извлечения, расположенную в верхней части 13 флотационной камеры и выполненную с возможностью сбора агломератов пузырьков и частиц, поднимающихся в псевдоожиженном слое 10. Зона 20 извлечения может быть расположена над псевдоожиженным слоем. В качестве альтернативы, зона 20 извлечения может быть расположена в верхней части 19 псевдоожиженного слоя 10.The
Агломераты пузырьков и частиц, поднимаясь в псевдоожиженном слое 10, транспортируются в зону 20 извлечения. Зона 20 извлечения может содержать пенный слой 25 в верхней части флотационной камеры 1. Зона 20 извлечения флотирует агломераты пузырьков и частиц, поднимающиеся из псевдоожиженного слоя 10, в пенный слой 25. В качестве альтернативы, зона 20 извлечения может и не содержать заметного пенного слоя, и в этом случае флотационная камера выполнена с возможностью работы с постоянным и запланированным верхним продуктом пульпы, т.е. как переливная флотационная камера.Agglomerates of bubbles and particles, rising in the
Желоб 24 для извлечения и кромка 26 желоба расположены в верхней части флотационной камеры 1 и выполнены с возможностью удаления частиц, собранных в зоне 20 извлечения в виде верхнего продукта 500, содержащего концентрат требуемого (представляющего ценность) материала. Желоб 24 может представлять собой периферийный желоб с кромкой 26, проходящей в верхней части камеры 1 по ее периметру 16, причем через кромку 26 собранные частицы перетекают в желоб 24, как это известно в данной области техники.
Ниже желоба 24 расположен выпуск 12 для хвостов, выполненный с возможностью удаления несобранных частиц, спускающихся из зоны 20 извлечения в виде нижнего продукта 400. Выпуск 12 для хвостов может быть выполнен в виде периферийного желоба для хвостов, непрерывно проходящего по всему периметру 16 флотационной камеры (Фиг. 1, 2). В качестве альтернативы, выпуск 12 для хвостов может быть секционным, т.е. не сплошным по периметру 16. В еще одном варианте выполнения выпуск 12 для хвостов может содержать простой выпуск или отверстие по периметру флотационной камеры 1 (Фиг. 3, 4 и 5а, 5b). Выпуск 12 для хвостов может быть расположен ниже второго впуска 15 для питания.Below the
Первичное питание 100 пульпы содержит свежую пульпу, которая может образовываться на стадии измельчения, или в устройстве измельчения, из нижнего продукта или хвостов другой флотационной камеры или другой части флотационной установки или линии флотации, частью которой является флотационная камера 1. В одном варианте выполнения первичное питание 100 пульпы содержит свежую пульпу, которая после измельчения не подвергалась классифицированию или фракционированию. В одном варианте выполнения первичное питание 100 пульпы содержит крупные частицы, например, частицы руды, имеющие Р80 от 500 до 600 мкм. В одном варианте выполнения по меньшей мере 20 мас. % частиц в первичном питании 100 пульпы имеют размер по меньшей мере 300 мкм.Primary slurry feed 100 contains fresh slurry that may be generated at the grinding stage, or in the grinding device, from the bottoms or tailings of another flotation cell or other part of the flotation plant or flotation line of which
Первичное питание 100 пульпы подается в камеру 1 через первый впуск 14 для питания. Первичное питание 100 пульпы может подаваться в камеру 1 в первом положении Р, которое расположено в пределах верхних 50% (1/2Н) высоты Н флотационной камеры и выше выпуска 12 для хвостов. В одном варианте выполнения первичное питание 100 пульпы может подаваться в камеру 1 в положении Р в пределах верхних 30% высоты Н флотационной камеры. В одном варианте выполнения первичное питание 100 пульпы может подаваться в зону 20 извлечения.
В одном варианте выполнения первый впуск 14 для питания расположен в центре С камеры 1, что также является центром псевдоожиженного слоя 10 и зоны 20 извлечения. В одном варианте выполнения первый впуск 14 для питания содержит круглую секцию 140, через которую первичное питание 100 пульпы подается в камеру 1. Круглая секция 140 охватывает центр С камеры 1 и выполнена с возможностью равномерного распределения первичного питания 100 пульпы вокруг центра С камеры 1. Круглая секция 140 может, например, содержать круглый желоб или трубу/трубку, которая может иметь открытую верхнюю сторону, или содержать отверстия, так чтобы первичное питание 100 пульпы, направляемое в круглую секцию 140, могло проходить через открытую верхнюю сторону или отверстия контролируемым образом.In one embodiment, the
В одном варианте выполнения первичное питание 100 пульпы может подаваться во флотационную камеру 1 / псевдоожиженный слой 10 таким образом, чтобы направление его потока было противоположно направлению поднимающихся агломератов пузырьков и частиц, а также направлению потока текучей среды, подаваемой в псевдоожиженный слой 10 через линию 11 подачи текучей среды (см. Фиг. 1, 2, 6). Первый впуск 14 для питания может содержать барботер или несколько барботеров. В качестве первого впуска 14 для питания можно использовать любое другой подходящий впуск для питания, такое как сливной стакан, труба или трубопровод.In one embodiment, the primary pulp feed 100 can be supplied to the
В качестве альтернативы, первичное питание 100 пульпы может подаваться в камеру 1 / псевдоожиженный слой 10 с периметра 16 камеры 1, так что направление потока первичного питания 100 пульпы по существу перпендикулярно направлению поднимающихся агломератов пузырьков и частиц. Соответственно, первый впуск 14 для питания может содержать барботажный узел 141, установленный в боковой стенке 17 камеры 1, причем барботажный узел 141 предназначен для создания пузырьков флотационного газа, чтобы вызвать прикрепление пузырьков флотационного газа к частицам в первичном питании 100 пульпы и ввести первичное питание 100 пульпы в камеру 1 / псевдоожиженный слой 10. Барботажный узел 141 может содержать несколько барботеров, расположенных радиально по периметру 16 камеры 1, так что все барботеры находятся на равном расстоянии друг от друга.Alternatively,
Барботеры могут представлять собой кавитационные барботеры, струйные барботеры или барботеры Вентури, и, таким образом, барботажный узел 141 и первый впуск 14 для питания могут содержать линию подачи флотационного газа.The spargers may be cavitation spargers, jet spargers, or venturi spargers, and thus the
Барботажный узел 141, т.е. барботеры, также могут служить для создания пузырьков флотационного газа с соответствующим распределением по размеру путем нагнетания флотационного газа в первичное питание 100 пульпы. Например, можно использовать струйный барботер (такой как SonicSparger TM Jet), основанный на ультразвуковом введении воздуха или воздуха и воды. Другим примером барботера является кавитационный барботер или барботер Вентури (например, SonicSparger TM Vent), работа которого основана на принципе Вентури, который очень эффективен для создания большого количества пузырьков относительно небольшого размера (0,3 - 0,9 мм). В кавитационном барботере рециркулят пульпы из флотационной камеры принудительно проходит через барботер для создания пузырьков посредством кавитации.
Также в качестве первого впуска 14 для питания может использоваться впуск любого другого подходящего типа, известного в данной области техники.Also, any other suitable type of inlet known in the art may be used as the
Вторичное питание 200 пульпы содержит по меньшей мере пульпу, повторно пропускаемую из флотационной камеры 1,2. Вторичное питание 200 пульпы может подаваться в псевдоожиженный слой 10 через второй впуск 15 для питания, расположенный во втором положении S, которое расположено ниже первого положения Р. Вторичное питание 200 пульпы способствует формированию псевдоожиженного слоя 10.The
Пульпу, повторно пропускаемую из камеры 1, т.е. той же самой флотационной камеры 1, получают в третьем положении R, которое расположено между желобом 24 и выпуском 12 для хвостов. В одном варианте выполнения третье положение R расположено ниже кромки 26 желоба и выше, чем первое положение Р, в котором первичное питание 100 пульпы может подаваться во флотационную камеру 1. В качестве альтернативы, пульпа, повторно пропускаемая из флотационной камеры 1, может подаваться в третьем положении R, расположенном ниже, чем первое положение Р.The pulp re-passed from
В одном варианте выполнения, в качестве альтернативы или дополнительно, вторичное питание 200 пульпы содержит пульпу 300, повторно пропускаемую из дополнительной флотационной камеры 2, отдельной от флотационной камеры 1 (Фиг. 6). Эта рециркулированная пульпа 300 может, например, содержать фракцию пульпы, взятую аналогичным образом из положения R указанной дополнительной флотационной камеры 2, или она может содержать верхний продукт или нижний продукт из указанной дополнительной флотационной камеры, или комбинацию верхнего продукта или нижнего продукта из нескольких дополнительных флотационных камер, и иметь такой же гранулометрический состав, что и пульпа в псевдоожиженном слое 10 флотационной камеры 1.In one embodiment, alternatively or additionally,
В еще одном варианте выполнения, в качестве альтернативы или дополнительно, вторичное питание 200 пульпы может содержать питание пульпы 300 из другой части линии флотации или флотационной установки, например, из стадий классификации, фракционирования или измельчения. Питание пульпы 300 может, например, представлять собой свежую пульпу, аналогичную свежей пульпе, содержащейся в первичном питании 100 пульпы.In yet another embodiment, alternatively or additionally,
В целом, обеспечивая рециркуляцию пульпы способом, описанным в отношении вторичного питания 200 пульпы, можно эффективным образом управлять материальным балансом флотационной камеры 1.In general, by recirculating the pulp in the manner described in relation to the
В одном варианте выполнения вторичное питание 200 пульпы содержит мелкие частицы, имеющие Р80, составляющий 50% или менее от Р80 первичного питания 100 пульпы. Например, вторичное питание 200 пульпы может содержать мелкие частицы, имеющие Р80 приблизительно 200 мкм.In one embodiment, the
Вторичное питание 200 пульпы подается во флотационную камеру 1, в псевдоожиженный слой 10 через второй впуск 15 для питания. Вторичное питание 200 пульпы способствует формированию псевдоожиженного слоя 10 и, таким образом, может снизить потребность текучей среды, подаваемой через линию 11 подачи текучей среды, в свежей воде. Направление потока вторичного питания 200 пульпы может расходиться с направлением поднимающихся агломератов пузырьков и частиц в камере 1. В качестве альтернативы, направление потока вторичного питания 200 пульпы может совпадать с направлением поднимающихся агломератов пузырьков и частиц.
В одном варианте выполнения вторичное питание 200 пульпы может подаваться во флотационную камеру 1 / псевдоожиженный слой 10 таким образом, что направление потока вторичного питания 200 пульпы противоположно направлению всплывающих агломератов пузырьков и частиц (см. Фиг. 4, 5а), а также направлению потока текучей среды, подаваемой во флотационную камеру 1 по линии 11 подачи текучей среды. Второй впуск 15 для питания может содержать барботер или несколько барботеров. В качестве второго впуска 15 для питания можно использовать любой другой подходящий впуск, такое как сливной стакан, трубку или трубопровод.In one embodiment,
В одном альтернативном варианте выполнения вторичное питание 200 пульпы может подаваться во флотационную камеру 1 / псевдоожиженный слой 10 с периметра 16 камеры 1 таким образом, чтобы направление потока вторичного питания 200 пульпы по существу перпендикулярно направлению поднимающихся агломератов пузырьков и частиц (см. Фиг. 1, 2). В этом случае второй впуск 15 для питания может содержать несколько питающих отверстий 150, расположенных в боковой стенке 17 флотационной камеры 1. Питающие отверстия 150 могут быть расположены в боковой стенке 17, равномерно распределены по периметру 16 камеры 1 так, чтобы образовать круг или пояс из равномерно разнесенных питающих отверстий 150. Также в этом случае питающие отверстия может содержать барботеры, аналогично решениям, представленным в связи с первым впуском 14 для питания.In one alternative embodiment,
В еще одном альтернативном варианте выполнения вторичное питание 200 пульпы может подаваться во флотационную камеру 1 / псевдоожиженный слой 10 таким образом, что направление потока вторичного питания 200 пульпы совпадает с направлением поднимающихся агломератов пузырьков и частиц (см. Фиг. 3, 5b). Например, второй впуск 15 для питания может быть объединен с линией 11 подачи текучей среды, т.е. второй впуск 15 для питания содержит линию 11 подачи текучей среды, как показано на Фиг. 3, и вторичное питание 200 пульпы, подаваемое во флотационную камеру 1 / псевдоожиженный слой 10 со дна ПО флотационной камеры 1. Также возможно, что второй впуск 15 для питания содержит линию 11 подачи текучей среды также и в вариантах выполнения, в которых направление потока вторичного питания 200 пульпы расходится с направлением поднимающихся агломератов пузырьков и частиц, т.е. также, когда второй впуск 15 для питания расположен, как показано на фиг. 1, 2, 4 или 5а. В некоторых случаях можно значительно уменьшить количество текучей среды, необходимой для поддержания псевдоожиженного слоя 10 путем использования для этой цели вторичного питания 200 пульпы способом, описанным выше.In yet another alternative embodiment,
Во всех вышеописанных вариантах выполнения второй впуск 15 для питания и/или питающие отверстия 150 могут содержать, например, барботеры, такие как кавитационные барботеры, струйные барботеры или барботеры Вентури, и, таким образом, питающие отверстия 150 (и второй впуск 15 для питания) могут содержать линию подачи флотационного газа.In all of the above embodiments, the
Питающие отверстия 150, такие как барботеры, могут также служить для создания пузырьков флотационного газа с соответствующим распределением размеров путем нагнетания флотационного газа во вторичное питание 200 пульпы. Например, можно использовать струйный барботер (такой как SonicSpargerTM Jet), основанный на ультразвуковом впрыске воздуха или воздуха и воды. Другим примером барботера является кавитационный барботер или барботер Вентури (например, SonicSpargerTM Vent), работа которого основана на принципе Вентури, который очень эффективен при образовании большого количества пузырьков относительно небольшого размера (0,3-0,9 мм). В кавитационном барботере рециркулят пульпы из флотационной камеры с усилием подается через барботер для создания пузырьков посредством кавитации.Feed holes 150, such as bubblers, can also serve to create bubbles of flotation gas with an appropriate size distribution by injecting flotation gas into
Также в качестве второго впуска для питания могут использоваться впуски 15 для питания и/или питающие отверстия 150 любого другого подходящего типа, известного в данной области техники.Also, feed
Вторичное питание 200 пульпы, содержащее пульпу, повторно пропускаемую из камеры 1, может повторно направляться через рециркуляционный контур 3. Рециркуляционный контур 3 может содержать насос 30, выполненный с возможностью забора фракции пульпы из третьего положения R и подачи фракции пульпы во второй впуск 15 для питания в качестве вторичного питания 200 пульпы или как часть вторичного питания 200 пульпы.
В одном варианте выполнения рециркуляционный контур 3 содержит третий впуск 31 для питания для подачи питания пульпы 300 во вторичное питание 200 пульпы до подачи вторичного питания 200 пульпы во флотационную камеру 1 через второй впуск 15 для питания. Как описано выше, питание пульпы 300 может содержать любую подходящую дополнительную фракцию пульпы, взятую из другой части линии флотации или устройства, частью которого является флотационная камера 1.In one embodiment,
В одном варианте выполнения первичное питание 100 пульпы может подаваться в пенный слой 25 флотационной камеры 1, т.е. первое положение Р, в котором первичное питание 100 пульпы вводится во флотационную камеру 1, расположено в верхней части 13 флотационной камеры, прямо на высоте пенного слоя 25 (см. Фиг. 5а и 5б). Первый впуск 15 для питания может быть, например, расположен в одной точке по периметру 16 флотационной камеры 1. Желоб 24 для извлечения в этом случае может представлять собой выпуск, расположенный в другой точке по периметру 16, например, по существу, напротив первого впуска 15 для питания. Вторичное питание 200 пульпы содержит пульпу, повторно пропускаемую из флотационной камеры 1 через рециркуляционный контур 3 и полученную в третьем положении R, которое расположено ниже, чем первое положение Р. Направление вторичного питания 200 пульпы может расходиться (быть противоточным, перпендикулярным) с направлением поднимающихся агломератов пузырьков и частиц (Фиг. 5а), или с направлением потока, совпадающим с направлением поднимающихся агломератов пузырьков и частиц (Фиг. 5b). Флотационная камера 1 может иметь круглое поперечное сечение. Диаметр флотационной камеры 1, измеренный на высоте второго положения S, может составлять не менее 1,0 м. Диаметр флотационной камеры 1 может иметь более 2 м. Флотационная камера может составлять от 2 до 8 м, например, 2,25 м; 3,5 м; 5 м; 6,75 м; или 7,8 м. Флотационная камера 1 также может иметь поперечное сечение, отличное от круглого, т.е. прямоугольное или квадратное. В случае если поперечное сечение не круглое, диаметр измеряется как максимальная диагональ формы поперечного сечения.In one embodiment, the
Флотационная камера 1 может иметь по существу ровное дно. Способ подачи первичного питания 100 пульпы и вторичного питания 200 пульпы во флотационную камеру 1 может помочь свести к минимуму накопление осадка на дне ПО флотационной камеры 1. Поэтому никакие специальные решения, такие как конические, наклонные или воронкообразные конструкции дна, как это может иметь место в обычных флотационных камерах с псевдоожиженным слоем, могут и не понадобиться. Кроме того, можно избежать использования очистного люка или других конструкций для технического обслуживания на дне ПО камеры 1, тем самым упрощая ее конструкцию и повышая ее экономическую эффективность. Естественно, также может быть уменьшена потребность в выполнении операций по техническому обслуживанию, тем самым уменьшая эксплуатационные расходы.The
Флотационная камера 1, как определено выше, может использоваться для извлечения представляющего ценность материала, взвешенного в пульпе. В еще одном варианте выполнения применение конкретно направлено на извлечение частиц, содержащих медь, из руды низкой сортности.The
В соответствии с еще одним аспектом изобретения, способ обработки взвешенных в пульпе частиц и для разделения пульпы на нижний продукт 400 и верхний продукт 500 во флотационной камере 1, как описано выше, включает подачу первичного питания 100 пульпы, содержащего свежую пульпу, во флотационную камеру 1 через первый впуск 14 для питания; и подачу вторичного питания 200 пульпы, содержащего по меньшей мере пульпу, повторно пропускаемую из флотационной камеры 1, 2, в псевдоожиженный слой 10, через второй впуск 15 для питания, чтобы способствовать формированию псевдоожиженного слоя F, причем пульпу повторно направляют из флотационной камеры 1 в третьем положении R между желобом 24 для извлечения и выпуском 12 для хвостов.In accordance with yet another aspect of the invention, a method for processing particles suspended in the pulp and for separating the pulp into an
Первичное питание 100 пульпы может подаваться в центре С флотационной камеры 1, так что первичное питание 100 пульпы распределяется равномерно вокруг центра С. Первичное питание 100 пульпы может подаваться во флотационную камеру 1 таким образом, что направление ее потока противоположно направлению потока поднимающихся агломератов пузырьков и частиц, например, с помощью барботера, как описано выше. В качестве альтернативы первичное питание 100 пульпы может подаваться в камеру 1 с ее периметра 16, так что направление потока первичного питания пульпы по существу перпендикулярно направлению потока поднимающихся агломератов пузырьков и частиц. Первичное питание пульпы может подаваться на верх псевдоожиженного слоя 10, в пенный слой 25.
Вторичное питание 200 пульпы может подаваться в псевдоожиженный слой 10 так, что направление его потока противоположно направлению потока поднимающихся агломератов пузырьков и частиц. В альтернативном варианте выполнения вторичное питание 200 пульпы подается в псевдоожиженный слой 10 по периметру 16 камеры 1, так что направление его потока по существу перпендикулярно направлению потока поднимающихся агломератов пузырьков и частиц. В еще одном альтернативном варианте выполнения вторичное питание 200 пульпы подается в псевдоожиженный слой 10 так, что направление его потока совпадает с направлением потока поднимающихся агломератов пузырьков и частиц.
Варианты выполнения, описанные выше, могут использоваться в любой комбинации друг с другом. Несколько вариантов выполнения могут быть объединены вместе для формирования дополнительного варианта выполнения. Флотационная камера, применение или способ, к которому относится изобретение, может содержать по меньшей мере один из вариантов выполнения, описанных выше. Специалисту в данной области техники очевидно, что с развитием техники основная идея изобретения может быть реализована различными способами. Таким образом, изобретение и его варианты выполнения не ограничены примерами, описанными выше; вместо этого они могут варьироваться в пределах объема формулы изобретения.The embodiments described above may be used in any combination with each other. Several embodiments may be combined together to form an additional embodiment. The flotation cell, application, or method to which the invention pertains may comprise at least one of the embodiments described above. It will be apparent to a person skilled in the art that with the development of the art, the basic idea of the invention can be implemented in various ways. Thus, the invention and its embodiments are not limited to the examples described above; instead, they may vary within the scope of the claims.
Claims (45)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2798734C1 true RU2798734C1 (en) | 2023-06-23 |
Family
ID=
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU867423A1 (en) * | 1979-06-29 | 1981-09-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский,Проектный И Конструкторский Институт Горного Дела Цветной Металлургии | Flotation pneumatic machine |
| US4394258A (en) * | 1981-06-25 | 1983-07-19 | The Diester Concentrator Co., Inc. | Froth flotation apparatus with water recovery and method |
| SU1245347A2 (en) * | 1985-02-13 | 1986-07-23 | Иркутский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт | Counter=flow flotation machine |
| SU1563582A3 (en) * | 1983-12-29 | 1990-05-07 | Оутокумпу Ой (Фирма) | Multistage flotation machine for flotation of minerals or equivalents from slimes |
| CN201366376Y (en) * | 2009-03-09 | 2009-12-23 | 黑龙江科技学院 | Fluidized micro-bubble flotation column |
| WO2010135760A1 (en) * | 2009-05-26 | 2010-12-02 | Newcastle Innovation Limited | Improved method and apparatus for froth flotation in a vessel with agitation |
| RU2507007C1 (en) * | 2012-08-16 | 2014-02-20 | Виктор Григорьевич Бабенко | Method of extraction of selected minerals from ore pulps by pressure flotation and device to this end |
| WO2018024938A1 (en) * | 2016-08-05 | 2018-02-08 | Outotec (Finland) Oy | Flotation line and a method |
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU867423A1 (en) * | 1979-06-29 | 1981-09-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский,Проектный И Конструкторский Институт Горного Дела Цветной Металлургии | Flotation pneumatic machine |
| US4394258A (en) * | 1981-06-25 | 1983-07-19 | The Diester Concentrator Co., Inc. | Froth flotation apparatus with water recovery and method |
| SU1563582A3 (en) * | 1983-12-29 | 1990-05-07 | Оутокумпу Ой (Фирма) | Multistage flotation machine for flotation of minerals or equivalents from slimes |
| SU1245347A2 (en) * | 1985-02-13 | 1986-07-23 | Иркутский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт | Counter=flow flotation machine |
| CN201366376Y (en) * | 2009-03-09 | 2009-12-23 | 黑龙江科技学院 | Fluidized micro-bubble flotation column |
| WO2010135760A1 (en) * | 2009-05-26 | 2010-12-02 | Newcastle Innovation Limited | Improved method and apparatus for froth flotation in a vessel with agitation |
| RU2507007C1 (en) * | 2012-08-16 | 2014-02-20 | Виктор Григорьевич Бабенко | Method of extraction of selected minerals from ore pulps by pressure flotation and device to this end |
| WO2018024938A1 (en) * | 2016-08-05 | 2018-02-08 | Outotec (Finland) Oy | Flotation line and a method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2018405394B2 (en) | Flotation line | |
| CN213315611U (en) | Flotation cell | |
| CN213315612U (en) | Flotation cell | |
| CN210474320U (en) | Flotation production line and flotation system | |
| AU2019100827A4 (en) | Flotation cell | |
| AU2019100825A4 (en) | Flotation cell | |
| AU2019100826A4 (en) | Flotation cell | |
| RU2798734C1 (en) | Flotation chamber | |
| EA040070B1 (en) | FLOTATION CHAMBER |