CN101362119A - 用于矿物分选的浮选柱 - Google Patents

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一种用于矿物分选的浮选柱，其特征在于：它包括柱体，所述柱体内由上之下依次分为精矿收集槽、分选桶以及尾矿排放箱，所述精矿收集槽上开设有一个以上的精矿排放口，精矿排放口处设有可进行液面调节的精矿排料电动电磁阀，所述分选桶包括中部静态微泡分选段和下部旋流分选段，分选桶与外置充气泵相连，分选桶内装设有柱内旋流器，所述尾矿排放箱底端尾矿排放口处设有与精矿排料电动电磁阀联动的自动排料阀。本发明是一种结构简单紧凑、成本低廉、高效节能、占地面积少、使用寿命长、浮选速度快、处理能力大的用于矿物分选的浮选柱。

Description

用于矿物分选的浮选柱
技术领域
本发明主要涉及到矿物分选设备领域，特指一种用于矿物分选的浮选柱，不仅可以用于中直径为-0.5MM粒度及以下的(微细)粉煤灰中的煤泥浮选，还可广泛应用于大、中、小型选煤厂的煤泥回收及石墨化工等行业，也可应用于其它金属和非金属的浮选。
背景技术
随着国民经济的发展，“高开发、低利用、高排放”的粗放型资源开发模式已逐步制约了资源回收率及资源的循环利用率。从长远看，这必然导致自然资源匮乏、能源短缺和环境污染，矿产资源的开发面临巨大挑战。浮选柱因其对微细物料高选择性的分选优势，在浮选技术领域显示出了强大的生命力，越来越受到选矿界的重视，许多国家进行了大量研究工作。在此背景下，一批浮选柱新技术、新设备、新工艺应运而生。柱浮选到柱分选技术的历史创新、大型高效矿用柱分选设备的成功研制及高效柱分选工艺的开发应用等，为柱式矿物分选展示了良好的前景。
现有的浮选柱主体为柱式结构，包括柱浮选、旋流分离、管流矿化三部分。柱浮选位于柱体上部，用于原料预分选，并借助其选择性优势得到高质量泡沫；旋流分选位于柱浮选下部，用于柱浮选的进一步分选，并通过高回收能力得到合格底流产品；管流矿化是在引入气体并形成微泡的基础上，它用于旋流分选的进一步分选并沿切向与旋流分选相连形成循环。现有结构的缺陷就在于：(1)浮选出的精煤由一点向同一方向由电动泵排料，不便于掌握和控制柱上方精煤槽的平衡度；(2)尾矿收集与排放自动溢流，但不能自动控制排放量，使进料与排放不能平衡，将影响整体的平衡；甚至还会发生堵管情况，影响浮选效率；(3)分选桶中部的混合煤泥浆设计为单一循环泵抽取进入浮选柱顶部矿化器多点循环，其重复分选速度慢，不便于调节，效率不高；(4)外置充气装置仅对柱***流成泡及管流矿化实施起到充气补压作用，而对精煤自动排放及液位调节，尾矿自动收集与排放无直接关联效应，因此整体自动化控制不高，设备的利用率也不是很理想，同时能耗也较大。
发明内容
本发明要解决的问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单紧凑、成本低廉、高效节能、占地面积少、使用寿命长、浮选速度快、处理能力大的用于矿物分选的浮选柱。
为解决上述技术问题，本发明提出的解决方案为：一种用于矿物分选的浮选柱，其特征在于：它包括柱体，所述柱体内由上之下依次分为精矿收集槽、分选桶以及尾矿排放箱，所述精矿收集槽上开设有一个以上的精矿排放口，精矿排放口处设有可进行液面调节的精矿排料电动电磁阀，所述分选桶包括中部静态微泡分选段和下部旋流分选段，分选桶与外置充气泵相连，分选桶内装设有柱内旋流器，所述尾矿排放箱底端尾矿排放口处设有与精矿排料电动电磁阀联动的自动排料阀。
所述分选桶的上部设有通过管路与外界输料泵相连的进料口，分选桶中部的侧面上开设有一个以上物料循环出口，所述物料循环出口通过管路与循环泵相连并通过管路连接至分选桶的上方开口处。
所述尾矿排放箱的上端为柱状，下端为椎状，其结构由圆柱体和圆锥体组成，锥状的尾部设自动倾斜排料板。
所述自动排料阀分别经过收集自动配压阀、排放自动配压阀以及管路与气泵相连。
与现有技术相比，本发明的优点就在于：
(1)本发明具有结构简单紧凑、成本低廉、高效节能、占地面积少、使用寿命长、浮选速度快、处理能力大等优点；
(2)本发明在浮选柱体顶部精煤收集槽内设计可进行液面调节的精矿排料电动电磁阀：自动调节主体内的液位计高度，配合尾矿渣浆排放的自动排料阀连动，更利于PLC工业化控制，上微机作数据管理和各种参数的调整操作，实现集“电磁阀，电接点压力与液位控制”于一体的“PLC全自动”集中与现场双向控制保护装置；另根据需要配备工业监视***，使功能更齐全、更完善，不仅提高功效，运行可靠，更是维修简单。
(3)本发明在浮选柱体顶部精煤收集槽内设计“2个精矿排料电动电磁阀”：向2个不同的方向均匀的排出精矿，始终保持物料在浮选柱精煤槽中的稳定性。
(4)本发明所分选后自动分离出的其他亲水性，高灰分的尾矿浆(渣)进入浮选柱底部的尾矿“深椎倾斜收集自动排放器”，设计为上柱下椎，其结构由圆柱体和圆锥体组成，锥体尾部设自动倾斜排料板。使尾矿下沉后，在浮选旋流搅拌等震动力的作用下，在外置气压的充气压力与尾矿自身重力的作用下，使尾矿渣浆自动排放，确保***运行的连续性，提高浮选效率。
(5)本发明在尾矿渣浆收集与排放实施过程中设计“气动自动配压电磁阀”，使其成为与PLC接口联动的自动控制装置：采用外置式(矿浆)充气***气泵C的M-2气动压力节点起动PLC自动打开尾矿排料气动自动配压电磁阀DTP(具有调节性能好、减压耐磨、维修方便)，尾矿经深椎倾斜收集自动排放器的自动倾斜排料板从底部排料口自动排出流入尾矿槽中；同时与浮选柱体顶部精煤收集槽A-1内设计的液位自动调节装置保持平衡，由M-1气动压力节点起动PLC自动打开尾矿排料气动电磁配压阀DTP关闭“深锥倾斜自动排料板”进行尾矿渣浆收集，循环排放。气动自动配压电磁阀调节范围广，充气效能高，便于维护和更换，可根据动平衡的要求，随意调节进气量，又不会堵管，确保***运行的连续性，稳定性，可靠性，同时使浮选速度加快。
(6)本发明在浮选柱体中部静态微泡分选段和下部的旋流分选段入料段的1/2处，即浮选桶液面平面上设置“2点以上的多点抽取煤泥矿浆，经过(浮选柱2管以上的多管矿化)多次循环分选装置“，来提高分选精煤的浮选精度与效率：由入料柱内旋流器，配合中部的静态微泡分选段和下部的旋流分选段，对抽取出的入选煤泥进行上部旋流重力分选，中部静态微泡段扫选，下部旋流段循环强化重力分选。这种多点(2点以上)抽取煤泥矿浆，经过(浮选柱2管以上的多管矿化)多次循环分选，由于气泡发生器利用外置式加气装置(泵)加压，和空气混合搅拌，矿浆在离心力的作用下，使煤粒不断同气泡碰撞矿化，浮游至顶部，流入精矿收集槽，大大提高了浮选柱的分选效果。这种在一个柱体内完成了粗选、精选及扫选过程；使分选出的精煤质量好，回收率高。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图例说明
1、充气泵                      2、输料泵
3、循环泵                      4、柱体
5、精矿收集槽                  6、物料循环出口
7、尾矿排放箱                  8、第一精矿排料电动电磁阀
9、第二精矿排料电动电磁阀      10、循环控制阀
11、外置储气装置               12、柱内旋流器
13、自动排料阀                 14、收集自动配压阀
15、排放自动配压阀             16、精矿排放口
17、进料口
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
参见图1所示，本发明的一种用于矿物分选的浮选柱，它包括柱体4，所述柱体4内由上之下依次分为精矿收集槽5、分选桶以及尾矿排放箱7，所述精矿收集槽5上开设有一个以上的精矿排放口16，精矿排放口16处设有可进行液面调节的精矿排料电动电磁阀，所述分选桶包括中部静态微泡分选段和下部旋流分选段，分选桶与外置充气泵1相连，分选桶内装设有柱内旋流器12，所述尾矿排放箱7底端尾矿排放口处设有与精矿排料电动电磁阀联动的自动排料阀13。在浮选柱体顶部精煤收集槽5(图中A-1处)内设计可进行液面调节的精矿排料电动电磁阀DT，是用来自动调节主体内的液位计高度，配合尾矿渣浆排放的自动排料阀13(DTP)的连动，更利于PLC工业化控制，上微机作数据管理和各种参数的调整操作，实现集“电磁阀，电接点压力与液位控制”于一体的“PLC全自动”集中与现场双向控制保护装置；另根据需要配备工业监视***，使功能更齐全、更完善，不仅提高功效，运行可靠，更是维修简单。本实施例中，设有第一精矿排料电动电磁阀8和第二精矿排料电动电磁阀9，分别对向2个不同的方向均匀的排出精矿，始终保持物料在浮选柱精煤收集槽5中的稳定性。
分选桶的上部设有通过管路与外界输料泵2相连的进料口17，分选桶中部的侧面上开设有一个以上物料循环出口6，所述物料循环出口6通过管路与循环泵3相连并通过管路连接至分选桶的上方开口处。在本实施例中，于浮选柱体中部静态微泡分选段和下部的旋流分选段入料段的1/2处，即浮选桶液面A-2平面上设置“2点以上的多点抽取煤泥矿浆，经过(浮选柱2管以上的多管矿化)多次循环分选装置”，来提高分选精煤的浮选精度与效率。由入料柱内旋流器12，配合中部的静态微泡分选段和下部的旋流分选段，对抽取出的入选煤泥进行上部旋流重力分选，中部静态微泡段扫选，下部旋流段循环强化重力分选。这种多点(2点以上)抽取煤泥矿浆，经过(浮选柱2管以上的多管矿化)多次循环分选，由于气泡发生器利用外置式加气装置(泵)加压，和空气混合搅拌，矿浆在离心力的作用下，使煤粒不断同气泡碰撞矿化，浮游至顶部，流入精矿收集槽5，大大提高了浮选柱的分选效果。这种在一个柱体内完成了粗选、精选及扫选过程；使分选出的精煤质量好，回收率高。
尾矿排放箱7的上端为柱状，下端为椎状，其结构由圆柱体和圆锥体组成，形成“深椎倾斜收集自动排放器”，锥状的尾部设自动倾斜排料板。分选后自动分离出的其他亲水性、高灰分的尾矿浆(渣)进入浮选柱底部的尾矿，使尾矿下沉后，在浮选旋流搅拌等震动力的作用下，在外置气压的充气压力与尾矿自身重力的作用下，使尾矿渣浆自动排放，确保***运行的连续性，提高浮选效率。
自动排料阀13分别经过收集自动配压阀14(M-1)、排放自动配压阀15(M-2)以及管路与气泵相连。在尾矿渣浆收集与排放实施过程中设计“气动自动配压电磁阀”，使其成为与PLC接口联动的自动控制装置：采用外置式(矿浆)充气***气泵C的M-2气动压力节点起动PLC自动打开尾矿排料气动自动配压电磁阀DTP(具有调节性能好、减压耐磨、维修方便)，尾矿经深椎倾斜收集自动排放器的自动倾斜排料板从底部排料口自动排出流入尾矿槽中；同时与浮选柱体顶部精煤收集槽A-1内设计的液位自动调节装置保持平衡，由M-1气动压力节点起动PLC自动打开尾矿排料气动电磁配压阀DTP关闭“深锥倾斜自动排料板”进行尾矿渣浆收集，循环排放。气动自动配压电磁阀调节范围广，充气效能高，便于维护和更换，可根据动平衡的要求，随意调节进气量，又不会堵管，确保***运行的连续性，稳定性，可靠性，同时使浮选速度加快。
以-0.5MM粒度及以下的(微细)粉煤灰中的煤泥浮选为例，参见图2所示，其具体步骤为：
1、分选：经加药搅拌后的混合矿浆由一台耐酸输送泵(又称供料泵P＝37-75KW，根据浮选柱直径的大小选配)进料，在浮选柱的顶部矿浆分选器中直接完成浮选柱的供料、充气、矿化，发泡等一系列粗选过程)，由外置的气泵自动充气，使矿浆在气动力的作用下与药水充分矿化粗选，气泡上层浮出的精矿物质(粒)直接进入浮选柱顶部的精煤收集槽A-1中，由“液位自动调节装置”自动调整打开“2个精矿排料电动电磁阀”：DT(K)，TD(K-1)，由排浆射流电磁阀直接将浮选出的精矿粒送入精矿浆槽内。
2、扫选和尾选：将余留的混合矿浆进入浮选柱下部的浮选桶中，在浮选柱中部的静态微泡分选段和下部的旋流分选段之间的1/2处进行“(2点以上)多点抽取煤泥矿浆，经过(浮选柱2管以上多管矿化器)多次循环”分选，循环往复的对入选煤泥进行上部旋流重力分选，中部静态微泡段扫选，下部旋流段循环强化重力尾选，利用外置式加气装置(泵)C加压，和空气混合搅拌，矿浆在离心力的作用下，使煤粒不断同气泡碰撞矿化，浮游至顶部，流入精矿收集槽A-1内。
3、自动分离尾矿灰(渣)：对浮选最后剩余的其他亲水性，高灰分的矿物质尾矿(渣)浆进入浮选柱底部的尾矿“深椎倾斜收集自动排放器”中：待尾矿下沉后，在浮选旋流搅拌等震动力的作用下，由外置气压的充气压力(M-2)与尾矿自身重力的作用下自动打开尾矿排料电磁配压阀DTP，尾矿由深锥倾斜自动排料板，从底部排料口自动排出流入尾矿槽中。同时与浮选柱体顶部精煤收集槽A-1内设计的液位自动调节装置保持平衡，由M-1气动压力节点起动PLC自动打开尾矿排料气动电磁配压阀DTP关闭“深锥倾斜自动排料板”进行尾矿渣浆收集。之后循环排放，再收集，再排放……如此循环。
4、在浮选柱体顶部精煤收集槽A-1内设计“液位自动调节装置”DT，配合尾矿渣浆排放的自动排料“气动自动配压电磁阀”DTP连动，采用PLC工业化控制，上微机作数据管理和各种参数的调整操作，实现集“电磁阀，电接点压力与液位控制”于一体的“PLC全自动”集中与现场双向控制。
使用本发明浮选柱的效果(以上述煤泥浮选的实际结果为例)：
处理能力：每台浮选柱处理煤泥浆220m3/h，干煤泥处理量约8-10t，产出精煤：5.5-7t/h；
工艺效果：浮选柱入料煤泥灰粉17-20％，精煤灰粉8.5-9.5％，尾煤灰粉53-56％，根据测算精煤回收率约为75-80％。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1、一种用于矿物分选的浮选柱，其特征在于：它包括柱体(4)，所述柱体(4)内由上之下依次分为精矿收集槽(5)、分选桶以及尾矿排放箱(7)，所述精矿收集槽(5)上开设有一个以上的精矿排放口(16)，精矿排放口(16)处设有可进行液面调节的精矿排料电动电磁阀，所述分选桶包括中部静态微泡分选段和下部旋流分选段，分选桶与外置充气泵(1)相连，分选桶内装设有柱内旋流器(12)，所述尾矿排放箱(7)底端尾矿排放口处设有与精矿排料电动电磁阀联动的自动排料阀(13)。
2、根据权利要求1所述的用于矿物分选的浮选柱，其特征在于：所述分选桶的上部设有通过管路与外界输料泵(2)相连的进料口(17)，分选桶中部的侧面上开设有一个以上物料循环出口(6)，所述物料循环出口(6)通过管路与循环泵(3)相连并通过管路连接至分选桶的上方开口处。
3、根据权利要求1或2所述的用于矿物分选的浮选柱，其特征在于：所述尾矿排放箱(7)的上端为柱状，下端为椎状，其结构由圆柱体和圆锥体组成，锥状的尾部设自动倾斜排料板。
4、根据权利要求1或2所述的用于矿物分选的浮选柱，其特征在于：所述自动排料阀(13)分别经过收集自动配压阀(14)、排放自动配压阀(15)以及管路与气泵相连。
5、根据权利要求3所述的用于矿物分选的浮选柱，其特征在于：所述自动排料阀(13)分别经过收集自动配压阀(14)、排放自动配压阀(15)以及管路与气泵相连。
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