CN108636618A - 试验用多级矿物浮选装置及其应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种试验用多级矿物浮选装置及其应用方法，该多级矿物浮选装置包括依次连接的多个矿物浮选装置，矿物浮选装置包括底座，其内安装浮选电机，浮选电机的转轴从底座的台面伸出；浮选槽，可拆卸安装在底座上，浮选槽的底部转动安装叶轮，浮选电机的转轴与叶轮的转轴可拆卸连接；浮选槽的顶部外侧环绕设置有导槽，导槽用于收集从浮选槽的顶部漫出的精矿，导槽的底部设有一精矿排出口，前一级矿物浮选装置的精矿排出口通过一精矿输送管与下一级矿物浮选装置的浮选槽连通；通气管，通气管伸向浮选槽的底部，用于向浮选槽内通入气流。该试验用多级矿物浮选装置结构简单、使用方便、成本低、浮选效率高、浮选效果好。

Description

试验用多级矿物浮选装置及其应用方法

技术领域

本发明涉及矿物浮选设备技术领域，具体涉及一种试验用多级矿物浮选装置及其应用方法。

背景技术

选矿是整个矿产品生产中最重要的环节，是矿企里的关键部门。一般大型矿企都是综合采、选、冶的资源性企业。用物理或化学方法将矿物原料中的有用矿物和无用矿物(通常称脉石)或有害矿物分开，或将多种有用矿物分离开的工艺过程就称为选矿。

作为重要选矿方式的浮选法，是根据矿物颗粒表面物理化学性质的不同，按矿物可浮性的差异进行分选的方法，利用各种矿物原料颗粒表面对水的润湿性(疏水性或亲水性)的差异进行选别。通常指泡沫浮选。天然疏水性矿物较少，常向矿浆中添加捕收剂，以增强欲浮出矿物的疏水性；加入各种调整剂，以提高选择性；加入起泡剂并充气，产生气泡，使疏水性矿物颗粒附于气泡，上浮分离。

浮选过程中最基本的行为是浮选气泡的矿化，即矿、药与气泡的附着。浮选机的主要作用是将空气充入或吸入矿浆中形成大量细而均匀的气泡，完成矿、药与气泡的附着这一浮选过程。

现有的试验用浮选装置通常是将浮选槽挂在浮选机上，浮选机上的搅拌轴从浮选槽的上方伸入浮选槽内对浮选槽内的矿浆进行搅拌，搅拌轴采用空心轴，从搅拌轴向矿浆内通入空气，通过旋转刮料装置将浮选槽上部浮选出来的精矿刮出，实现矿物的浮选分离。这种结构的浮选装置主要存在以下缺陷：1、使用时浮选槽需要挂在浮选机上，搅拌轴从浮选槽的上方伸入浮选槽内，浮选时浮选槽的后部和上部两个面均被遮挡，不便于对浮选槽内物料进行观察；2、搅拌轴从浮选槽的上方伸入浮选槽内对浮选槽的上部开口造成较大遮挡，不便于在浮选过程中进行加料；3、使用时，需要选择与浮选机及其搅拌轴规格相匹配的浮选槽，同一台浮选机不能挂置不同规格的浮选槽，装置使用时灵活性不高，使用不方便；4、现有试验用浮选机的结构比较复杂，较为笨重且成本较高，试验用的浮选装置要求结构尽量简单，并且成本不能太高；5、现有的浮选装置的转轴从浮选槽的上方伸入至浮选槽的底部，搅拌轴的长度较长，无法进行高速搅拌(扭矩较大，容易发生晃动)，从而影响浮选装置的浮选效果和浮选效率；6、现有的实验室单槽浮选机无法通过多台串联组装成实验室多级矿物浮选装置，现有的实验室多级矿物浮选装置需要单独购买，且浮选槽的体积固定无法改变，多级设备与单槽设备不能转换使用，导致资金投入高，设备闲置率高，挤占了有限的实验室空间。

因此，开发一种结构简单、使用方便、使用灵活性好、成本低、浮选效率高、浮选效果好的浮选装置，以适应矿物浮选试验需求，具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种试验用多级矿物浮选装置及其应用方法，以至少解决现有技术中的浮选装置结构复杂、使用不便、成本较高、浮选效果不好的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种试验用多级矿物浮选装置，包括依次连接的多个矿物浮选装置，矿物浮选装置包括：底座，其内安装有浮选电机，浮选电机的转轴从底座的台面伸出；浮选槽，可拆卸安装在底座上，浮选槽的底部转动安装一叶轮，浮选电机的转轴与叶轮的转轴可拆卸连接，浮选电机用于驱动叶轮转动；浮选槽的顶部外侧环绕设置有导槽，导槽用于收集从浮选槽的顶部漫出的精矿，导槽的底部设有一精矿排出口，前一级矿物浮选装置的精矿排出口通过一精矿输送管与下一级矿物浮选装置的浮选槽的底部连通；通气管，通气管伸向浮选槽的底部，用于向浮选槽内通入气流。

进一步地，浮选槽的下部两侧分别设有一中矿进入口和一尾矿排出口，下一级矿物浮选装置的尾矿排出口通过一尾矿输送管与前一级矿物浮选装置的中矿进入口连通，尾矿输送管上安装一蠕动泵。

进一步地，矿物浮选装置还包括：阻隔筒，阻隔筒环绕设置在叶轮的外周，阻隔筒的上沿的高度低于浮选槽的上沿的高度，阻隔筒与浮选槽的内壁之间留有供矿浆通过的间隙，阻隔筒的下部设有回流格栅。

进一步地，通气管伸向叶轮的下方。

进一步地，导槽呈倾斜设置，导槽靠近精矿排出口处的高度低于导槽其余部分的高度。

进一步地，通气管穿过浮选槽的侧壁伸出至浮选槽外部，通气管伸出至浮选槽外部的一端的高度高于浮选槽的上沿。

进一步地，通气管高出浮选槽的上沿的部分安装一调节阀。

进一步地，矿物浮选装置还包括一加热装置和一温度传感器，加热装置和温度传感器均安装在浮选槽内。

根据本发明的另一方面，提供了一种试验用多级矿物浮选装置的应用方法，包括以下步骤：

S1、向前一级矿物浮选装置的浮选槽内加入矿浆，开启搅拌并通入气流，矿浆在叶轮的作用下向上运动，经阻隔筒的上沿进入阻隔筒与浮选槽之间的间隙内并沿间隙向下流动，间隙下部的矿浆在叶轮下方负压的作用下经回流格栅进入阻隔筒的下部，形成回流，气流从叶轮下方通入后在叶轮和阻隔筒的共同作用下被打碎成众多微小气泡，在不断回流的过程中，矿物附着在微小气泡上上浮至泡沫形成区，然后精矿漫过浮选槽的上沿流入导槽内，经精矿排出口和精矿输送管输送至下一级矿物浮选装置的浮选槽内；

S2、采用与前一级矿物浮选装置同样的方式进行回流浮选，浮选出的精矿再流入下下级矿物浮选装置进行浮选，如此依次进行直至浮选出的精矿达到预定要求，符合要求的精矿经最后一级矿物浮选装置的精矿排出口排出；

S3、回流浮选一段时间后，开启蠕动泵将下一级矿物浮选装置的浮选槽底部的尾矿经尾矿排出口和尾矿输送管输送至上一级矿物浮选装置的浮选槽内，如此依次将下一级的尾矿返流输送至上一级的浮选槽内，将尾矿送至第一级矿物浮选装置进行扫选，最终尾矿经第一级矿物浮选装置的尾矿排出口排出。

应用本发明的技术方案，将浮选槽可拆卸安装在底座上，在底座内安装浮选电机，在浮选槽的底部转动安装叶轮，并将叶轮的转轴与浮选电机的转轴可拆卸连接，通过浮选电机驱动叶轮转动，使用时，将浮选槽放置在底座上，使叶轮的转轴与浮选电机的转轴相连接，开启浮选电机进行搅拌，并利用通气管向矿浆内通入气流，即可进行浮选操作。该矿物浮选装置使用时，浮选槽的背面和顶面均不会被遮挡，有利于对浮选槽内物料进行观察，便于加料；并且同一个底座可匹配不同规格的浮选槽，使用方式更加灵活；由于叶轮是直接安装在浮选槽底部的，叶轮的转轴长度很短，其转动时不容易发生晃动，可匹配高转速的浮选电机，进而提高浮选效果和浮选效率；采用依次连接的多个浮选槽，上一级浮选槽的精矿排出口与下一级浮选槽连通，提高了浮选效果，可以任意灵活多级组装，而且每一级的浮选槽大小均可根据处理要求灵活改变；该多级设备拆卸后每一个单元又可作为单独的浮选机进行使用。该试验用多级矿物浮选装置解决了现有装置结构复杂、使用不便、设备成本高、浮选效率不高、浮选效果不好的问题。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明试验用多级矿物浮选装置的结构示意简图。

图2为本发明试验用多级矿物浮选装置中单个矿物浮选装置的结构示意简图。

图3为图2中A处的局部放大图。

图4为本发明试验用多级矿物浮选装置中浮选槽及浮选槽上各部件的结构示意简图。

图5为本发明试验用多级矿物浮选装置中阻隔筒和回流格栅的结构示意简图。

图6为本发明试验用多级矿物浮选装置中底座的结构示意简图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、底座；11、浮选电机；20、浮选槽；21、叶轮；22、导槽；23、精矿排出口；24、中矿进入口；25、尾矿排出口；26、蠕动泵；27、泡沫形成区；28、回流搅拌区；30、通气管；40、阻隔筒；41、回流格栅；50、调节阀；60、加热装置；70、温度传感器；80、精矿输送管；90、尾矿输送管。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“一个”或者“一”等类似词语不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

如图1至图6所示，一种本发明实施例的试验用多级矿物浮选装置，包括依次连接的多个矿物浮选装置，该矿物浮选装置包括：底座10和浮选槽20。其中，底座10内安装有浮选电机11，浮选电机11的转轴从底座10的台面伸出；浮选槽20可拆卸安装在底座10上，浮选槽20的底部转动安装一叶轮21，浮选电机11的转轴与叶轮21的转轴可拆卸连接，浮选电机11用于驱动叶轮21转动；浮选槽20的顶部外侧环绕设置有导槽22，该导槽22用于收集从浮选槽20的顶部漫出的精矿，导槽22的底部设有一精矿排出口23，前一级矿物浮选装置的精矿排出口23通过一精矿输送管80与下一级矿物浮选装置的浮选槽20连通。浮选槽20上还设置有一根通气管30，该通气管30伸向浮选槽20的底部，用于向浮选槽20内通入气流。

应用上述技术方案的试验用多级矿物浮选装置，将浮选槽20可拆卸安装在底座10上，在底座10内安装浮选电机11，在浮选槽20的底部转动安装叶轮21，并将叶轮21的转轴与浮选电机11的转轴可拆卸连接，通过浮选电机11驱动叶轮21转动，使用时，将浮选槽20放置在底座10上，使叶轮21的转轴与浮选电机11的转轴相连接，开启浮选电机11进行搅拌，并利用通气管30向矿浆内通入气流，即可进行浮选操作。该矿物浮选装置使用时，浮选槽20的背面和顶面均不会被遮挡，有利于对浮选槽20内物料进行观察，便于加料；并且同一个底座10可匹配不同规格的浮选槽20，使用方式更加灵活；由于叶轮21是直接安装在浮选槽20底部的，叶轮21的转轴长度很短，其转动时不容易发生晃动，可匹配高转速的浮选电机11，进而提高浮选效果和浮选效率；采用依次连接的多个浮选槽20，上一级浮选槽20的精矿排出口23与下一级浮选槽20连通，浮选时，浮选得到的矿物浮于矿浆的上层并逐渐从浮选槽20的顶部漫出落入导槽22内，经精矿排出口23流入下一级浮选槽20内再次进行浮选，精矿经过多级浮选，提高了浮选效果，可以任意灵活多级组装，而且每一级的浮选槽20大小均可根据处理要求灵活改变(如将第一级浮选槽20设为扫选槽，将第二级浮选槽20设为粗选槽，将第三级浮选槽20设为精选槽)；该多级设备拆卸后每一个单元又可作为单独的浮选机进行使用。

具体地，单个矿物浮选装置中，叶轮21的转轴与浮选电机11的转轴之间可采用现有的可拆卸连接方式，如可以在浮选电机11的转轴上端设置正多边形的连接部，在叶轮21的转轴下端设置内壁为正多边形的套接口，通过连接部和套接口之间的匹配实现两根转轴的可拆卸连接。

进一步地，浮选槽20的下部两侧分别设有一个中矿进入口24和一个尾矿排出口25，下一级矿物浮选装置的尾矿排出口25通过一根尾矿输送管90与前一级矿物浮选装置的中矿进入口24连通，尾矿输送管90上安装一蠕动泵26。如此设置，通过将尾矿返流进行扫选，大大提高了有价矿物的回收率。

在具体应用时，可以在第一级矿物浮选装置的前端加设一个搅拌桶给料装置，方便对该多级矿物浮选装置进行加矿、加药，保证该多级矿物浮选装置可以长时间稳定运行。该搅拌桶给料装置也可以用一个本实施例中的矿物浮选装置代替，只需将第一级矿物浮选装置再连接一个矿物浮选装置，该矿物浮选装置只开启搅拌，不开启通气即可。

为了使浮选槽20内的矿浆形成回流，以进一步提高浮选效果和浮选效率，在本实施例中，该矿物浮选装置还包括一个阻隔筒40，该阻隔筒40环绕设置在叶轮21的外周，阻隔筒40的下端与浮选槽20的底部内侧连接，阻隔筒40的上沿的高度低于浮选槽20的上沿的高度，阻隔筒40与浮选槽20的内壁之间留有供矿浆通过的间隙，并且在阻隔筒40的下部设有回流格栅41。如此设置，在阻隔筒40的上沿与浮选槽20的上沿之间形成泡沫形成区27，阻隔筒40的上沿以下为回流搅拌区28，使用时，浮选电机11带动叶轮21转动，推动阻隔筒40内的矿浆向上运动，在叶轮21的下方产生负压，上升的矿浆漫过阻隔筒40的上沿后经阻隔筒40与浮选槽20的内壁之间的间隙向下流动，间隙下部的矿浆在负压的作用下经回流格栅41被吸入阻隔筒40内，形成回流，如此持续运行，浮选出的矿物不断进入泡沫形成区，浮在浮选槽20的上方，通过上述的阻隔筒40和回流格栅41的结构形成矿浆的回流，大大提高了浮选效果和浮选效率。

为了更进一步提高浮选效果，参见图2、图3和图4，在本实施例中，通气管30伸向叶轮21的下方。矿物浮选过程主要是将待浮选的矿物分散在水中，加入捕收剂增强矿物的疏水性，然后通入气流产生气泡使疏水性的矿物颗粒附于气泡上上浮分离，因此，使气泡的直径减小，使其比表面积增大有利于提高浮选效果和浮选效率。将通气管30伸向叶轮21的下方，在叶轮21和阻隔筒40的共同作用下将气泡打碎形成大量微小气泡，疏水性的矿物附着在众多微小气泡上，随微小气泡上升至泡沫形成区27。通过将气泡打碎成众多微小气泡，有效提高了该浮选装置的浮选效果和浮选效率。

为了更加方便对浮选出的精矿进行收集，在本实施例中，导槽22呈倾斜设置，导槽22靠近精矿排出口23处的高度低于导槽22其余部分的高度。这样，从浮选槽20顶部各个方向漫出的精矿集中汇集至精矿排出口23处，更加方便进行收集。

参见图2和图4，在本实施例中，通气管30穿过浮选槽20的侧壁伸出至浮选槽20外部，并且，通气管30伸出至浮选槽20外部的一端的高度高于浮选槽20的上沿。由于矿物浮选装置使用时要先装入矿浆，再通入气流，采用上述设置，当浮选槽20内盛装的矿浆较多，不至于将通气管30堵住。

进一步地，在通气管30高出浮选槽20的上沿的部分安装一个调节阀50，用于开启过关闭通气管，或调节通气流量。将该调节阀50设置在通气管30高出浮选槽20的上沿的部分，可避免矿浆与调节阀50接触而引起调节阀50的腐蚀或堵塞。

为了方便在浮选过程中对矿浆的温度进行调节和控制，在本实施例中，矿物浮选装置还包括一个加热装置60和一个温度传感器70，该加热装置60和该温度传感器70均安装在浮选槽20内。通过该温度传感器70可以方便的检测矿浆的温度，通过加热装置60可方便地对矿浆的温度进行调节。

在具体应用时，该矿物浮选装置还包括一个控制器(图中未示出)，该控制器安装在底座10上，浮选电机11、加热装置60、温度传感器70和蠕动泵26均与该控制器连接，通过控制器调节浮选电机11的启停和转速，控制加热装置60的启停及加热功率以及控制蠕动泵26的启停。可将多个矿物浮选装置放置在一个阶梯状的台面上，按照级数将多个矿物浮选装置依次放置在阶梯状台面的不同阶梯上，前一级浮选出的精矿自流进入下一级的浮选槽20中。

该试验用多级矿物浮选装置的工作原理及应用方法如下：

向前一级矿物浮选装置的浮选槽20内加入矿浆，开启搅拌并通入气流，矿浆在叶轮21的作用下向上运动，经阻隔筒40的上沿进入阻隔筒40与浮选槽20之间的间隙内并沿间隙向下流动，间隙下部的矿浆在叶轮21下方负压的作用下经回流格栅41进入阻隔筒40的下部，形成回流，气流从叶轮21下方通入后在叶轮21和阻隔筒40的共同作用下被打碎成众多微小气泡，在不断回流的过程中，矿物附着在微小气泡上上浮至泡沫形成区27，然后精矿漫过浮选槽20的上沿流入导槽22内，经精矿排出口23和精矿输送管80输送至下一级矿物浮选装置的浮选槽20内；采用与前一级矿物浮选装置同样的方式进行多次精选；浮选出的精矿再流入下下级矿物浮选装置进行浮选，如此依次进行直至浮选出的精矿达到预定要求，符合要求的精矿经最后一级矿物浮选装置的精矿排出口23排出。该多级矿物浮选装置的级数可根据实际情况进行选择。浮选一段时间后，开启蠕动泵26将下一级矿物浮选装置的浮选槽20底部的尾矿经尾矿排出口25和尾矿输送管90输送至上一级矿物浮选装置的浮选槽20内，如此依次将下一级的尾矿返流输送至上一级的浮选槽20内，将尾矿送至第一级矿物浮选装置进行扫选，最后的尾矿经第一级矿物浮选装置的尾矿排出口25排出。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种试验用多级矿物浮选装置，其特征在于，包括依次连接的多个矿物浮选装置，所述矿物浮选装置包括：

底座(10)，其内安装有浮选电机(11)，所述浮选电机(11)的转轴从所述底座(10)的台面伸出；

浮选槽(20)，可拆卸安装在所述底座(10)上，所述浮选槽(20)的底部转动安装一叶轮(21)，所述浮选电机(11)的转轴与所述叶轮(21)的转轴可拆卸连接，所述浮选电机(11)用于驱动所述叶轮(21)转动；所述浮选槽(20)的顶部外侧环绕设置有导槽(22)，所述导槽(22)用于收集从所述浮选槽(20)的顶部漫出的精矿，所述导槽(22)的底部设有一精矿排出口(23)，前一级所述矿物浮选装置的所述精矿排出口(23)通过一精矿输送管(80)与下一级所述矿物浮选装置的所述浮选槽(20)连通；

通气管(30)，所述通气管(30)伸向所述浮选槽(20)的底部，用于向所述浮选槽(20)内通入气流。

2.根据权利要求1所述的试验用多级矿物浮选装置，其特征在于，所述浮选槽(20)的下部两侧分别设有一中矿进入口(24)和一尾矿排出口(25)，下一级所述矿物浮选装置的所述尾矿排出口(25)通过一尾矿输送管(90)与前一级所述矿物浮选装置的所述中矿进入口(24)连通，所述尾矿输送管(90)上安装一蠕动泵(26)。

3.根据权利要求1所述的试验用多级矿物浮选装置，其特征在于，所述矿物浮选装置还包括：

阻隔筒(40)，所述阻隔筒(40)环绕设置在所述叶轮(21)的外周，所述阻隔筒(40)的上沿的高度低于所述浮选槽(20)的上沿的高度，所述阻隔筒(40)与所述浮选槽(20)的内壁之间留有供矿浆通过的间隙，所述阻隔筒(40)的下部设有回流格栅(41)。

4.根据权利要求3所述的试验用多级矿物浮选装置，其特征在于，所述通气管(30)伸向所述叶轮(21)的下方。

5.根据权利要求1所述的试验用多级矿物浮选装置，其特征在于，所述导槽(22)呈倾斜设置，所述导槽(22)靠近所述精矿排出口(23)处的高度低于所述导槽(22)其余部分的高度。

6.根据权利要求1所述的试验用多级矿物浮选装置，其特征在于，所述通气管(30)穿过所述浮选槽(20)的侧壁伸出至所述浮选槽(20)外部，所述通气管(30)伸出至所述浮选槽(20)外部的一端的高度高于所述浮选槽(20)的上沿。

7.根据权利要求6所述的试验用多级矿物浮选装置，其特征在于，所述通气管(30)高出所述浮选槽(20)的上沿的部分安装一调节阀(50)。

8.根据权利要求1所述的试验用多级矿物浮选装置，其特征在于，所述矿物浮选装置还包括一加热装置(60)和一温度传感器(70)，所述加热装置(60)和所述温度传感器(70)均安装在所述浮选槽(20)内。

9.如权利要求1-8中任一项所述的试验用多级矿物浮选装置的应用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、向前一级矿物浮选装置的浮选槽(20)内加入矿浆，开启搅拌并通入气流，矿浆在叶轮(21)的作用下向上运动，经阻隔筒(40)的上沿进入阻隔筒(40)与浮选槽(20)之间的间隙内并沿间隙向下流动，间隙下部的矿浆在叶轮(21)下方负压的作用下经回流格栅(41)进入阻隔筒(40)的下部，形成回流，气流从叶轮(21)下方通入后在叶轮(21)和阻隔筒(40)的共同作用下被打碎成众多微小气泡，在不断回流的过程中，矿物附着在微小气泡上上浮至泡沫形成区(27)，然后矿物漫过浮选槽(20)的上沿流入导槽(22)内，经精矿排出口(23)和精矿输送管(80)输送至下一级矿物浮选装置的浮选槽(20)内；

S2、采用与前一级矿物浮选装置同样的方式进行精选，浮选出的精矿再流入下下级矿物浮选装置进行浮选，如此依次进行多次精选直至浮选出的精矿达到预定要求，符合要求的精矿经最后一级矿物浮选装置的精矿排出口(23)排出；

S3、回流浮选一段时间后，开启蠕动泵(26)将下一级矿物浮选装置的浮选槽(20)底部的尾矿经尾矿排出口(25)和尾矿输送管(90)输送至上一级矿物浮选装置的浮选槽(20)内，如此依次将下一级的尾矿返流输送至上一级的浮选槽(20)内，将尾矿送至第一级矿物浮选装置进行扫选，最终尾矿经第一级矿物浮选装置的尾矿排出口(25)排出。