專利名稱：一種礦漿旋流浮選所用的旋流噴射浮選柱和浮選裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于礦產浮選技術領域，涉及一種旋流浮選方法中所用的旋流噴射 浮選柱和浮選裝置。
技術背景旋流浮選技術是剛剛發展起來新興的浮選技術，隨著旋流噴射浮選機(專利號:02252728.1)的誕生使得旋流浮選技術在實際浮選應用中廣泛使用。這種旋流噴射 浮選機具有帶螺旋導流片、漸窄噴嘴的漩流噴射吸氣發泡器，相比其他浮選機，其 優點是(1)充氣量大，氣泡小，氣容率高。普通常規浮選機的氣容率為15 25%， 旋流噴射浮選機的氣容率高達35 40%;(2)能耗低，是常規浮選機能耗的50 60%。但是，現有技術中使用上述高效的旋流噴射浮選機的領域還不夠廣泛，基本上 是局限在廢水的處理上，而在礦物浮選分離過程中使用的較少。雖然旋流噴射浮選 機的充氣量大、能耗低，但實際生產中，尤其是用其處理各種礦漿時，并沒有顯示 出其突出的效果，精礦的回收率遠遠沒有達到預期的效果。礦漿的浮選與廢水浮選的最大區別在于浮選過程中礦漿的各個參數變化不同， 廢水中雜質相對較少，浮選過程中廢水的參數波動不大。而礦漿的浮選，由于礦漿 濃度和成分復雜，浮選過程中各個參數隨時可能發生變化。控制過程中的什么參數， 是提高浮選收率和效率的關鍵，又如何對其進行調控，在現有技術中，對于浮選方 法中的這些問題沒有成熟的結論。由此，現有技術中使用前述高效的旋流浮選機， 卻沒有在處理礦漿的高效率、高收率和獲得高品位精礦上有所突破。再有，浮選工藝中都要添加選礦藥劑(又稱為外加劑)，在浮選的生產過程中 礦漿的濃度、電位、在浮選槽中停留的時間以及各時段添加料的比例控制等全部都 是人工操作。由于浮選礦漿不同于污水，變化很大，需要隨時調整，所以，像現有 技術這樣人工控制工藝參數，往往因為失控等原因導致產品質量下降或報廢，經濟 損失巨大。事后找原因、査責任都相當困難。現有技術中的自動控制系統，改造投 資過高，無法為眾多選礦廠家接受。如何才能使得監測控制效果好，又使得其投資 額較小，為選礦企業樂于接受，也是現有技術中沒有得到解決的技術難題。 發明內容本實用新型的目的在于改進現有技術的不足，提供一種在礦漿旋流浮選方法 中，可方便地進行調節從而滿足上述工藝條件的旋流噴射浮選柱。本實用新型再一個目的在于提供一種可以有效地監控工藝過程中上述特定參 數，從而為及時進行調控提供保障條件的的旋流浮選裝置。
本實用新型提供一種旋流噴射浮選柱，包括相連通的一個浮選槽和一個泡沫槽， 在該浮選槽底部設有礦漿進口和尾礦出口 ，在礦漿進口上安裝有旋流噴射吸氣發泡器， 該旋流噴射吸氣發泡器包括一個從進口端到出口端漸窄的通道，在較粗的通道處側壁 上設有進氣口，連接進氣管，在該通道內設置錐形中空噴嘴，在錐形噴嘴內壁上設有0片或若干片螺旋導流片，該噴嘴的出口端位于漸窄通道的前端，該噴嘴的進口端與 進氣口隔離；旋流噴射器的進口端通過管路連接給礦泵的出口；在浮選槽中所述礦漿 進口和尾礦礦漿排出口之間，在浮選槽中所述礦漿進口和尾礦礦漿排出口之間在浮選 槽上設有精礦出口，與所述泡沫槽連接，在所述泡沫槽上設精礦排出口；在浮選槽中 所述礦槳進口和尾礦礦槳排出口之間，位于浮選槽上的所述旋流噴射吸氣發泡器上的 所述錐形噴嘴正對面設有擋板，其特征是該擋板通過一個直線運動機構設置在浮選 槽中，使得通過該機構改變所述擋板與礦漿進口之間的距離；在該進氣管上設有調節 閥門。該旋流噴射吸氣發泡器位于與浮選槽底部一致的位置，或者位于浮選槽精礦出口 處下的上部、中部以及浮選槽的任何給礦部位。所述擋板通過所述直線運動機構調節其與所述礦漿進口的距離為浮選槽中礦漿 進口與所述擋板的距離同礦漿進口與尾礦礦漿排出口之間的距離之比為20L90%。所述距離之比優選為40L709L所述擋板的高度為，其下限為浮選槽高度的1/3;其上限為低于所述精礦出口 10-60厘米，以保證在操作中擋板的上邊緣位于泡沫層的下方。本實用新型還提供一種包括有上述旋流噴射浮選柱的浮選裝置，其中，包括所述 旋流噴射浮選柱，在其上的所述尾礦礦槳出口上連接尾礦箱，在所述泡沫槽中的精礦 排出口后面連接精礦箱，精礦箱的出口上連接管路，后面連接精礦過濾器，還包括一 個或若干個選礦藥劑攪拌桶，還包括礦槳攪拌桶，所述選礦藥劑攪拌桶與礦漿攪拌桶 通過管路相連通，所述礦漿攪拌桶連接于浮選槽連接的所述變頻泵的進口上，變頻泵 的出口連接所述旋流噴射吸氣發泡器的進口端，還包括一臺生產系統監控儀，其包括 電腦主機、與電腦主機的主板連接的傳感器連接線即主機線；在以下位置中的一處或幾處設置相應傳感器，所述傳感器的信號輸出端經AD轉換 后通過所述傳感器連接線與電腦主板相連，以便采集在選礦工藝流程的下列位置中的上面一處或幾處的工藝參數1、礦漿a流量在礦漿攪拌桶的出口與泵的入口之間管路中； b濃度浮選槽中擋板上頂部下面； c品位浮選槽擋板上頂部下面；d電位浮選槽擋板上頂部下面和/或礦漿攪拌桶中；2、 精礦a流量泡沫槽中精礦排出管到后面連接的精礦箱之間的管路中和/或精礦箱中和 /或在過濾機上；b品位精礦箱中和/或在過濾機上和/或過濾機后面精礦輸送帶上；3、 尾礦a流量浮選槽中尾礦排出管到后面連接的尾礦箱之間的管路中； b濃度尾礦箱中； C品位尾礦箱中；4、 藥劑a濃度選礦藥劑攪拌桶中; b流量選礦藥劑攪拌桶出口管；5、 發泡器的吸氣量在吸氣管上；6、 泵的揚程在泵出口處和/或在泵電路上。一種所述的礦槳旋流浮選所用的旋流噴射浮選柱的浮選裝置，其特征在于包括 所述旋流噴射浮選柱，在其上的所述尾礦礦漿出口上連接尾礦箱，在所述精礦出口上 連接泡沫槽，泡沫槽的精礦排出口上連接管路，后面連接精礦過濾器，還包括一個或 若干個選礦藥劑攪拌桶，還包括礦漿攪拌桶，所述選礦藥劑攪拌桶與礦漿攪拌桶通過 管路相連通，所述礦漿攪拌桶連接于浮選槽連接的變頻泵的進口上，變頻泵的出口連 接所述旋流噴射吸氣發泡器的進口端，其特征是，還包括一生產系統監控儀，其包括 電腦主機、與電腦主機的主板連接的傳感器連接線即主機線；在所述浮選槽下部、泡沫槽的精礦出口到精礦箱中的一處、尾礦箱中設傳感器， 該傳感器的信號輸出端經AD轉換后通過所述傳感器連接線與電腦主板相連，以便采集 礦漿濃度、礦漿品位、礦漿電位、精礦品位、尾礦品位的數據；在所述選礦藥劑攪拌桶中設傳感器，該傳感器的信號輸出端經AD轉換后通過所述 傳感器連接線與電腦主板相連，以便采集桶內藥液的濃度和藥液的加入量即流量的數 據；或者，在所述變頻泵上出口處或電路上設傳感器，該傳感器的信號輸出端經AD轉換后通 過所述傳感器連接線與電腦主板相連，以采集泵的揚程數據；在所述發泡器的吸氣管上設傳感器，該傳感器的信號輸出端經AD轉換后通過所述 傳感器連接線與電腦主板相連，以采集吸氣量；在浮選槽內設傳感器，該傳感器的信號輸出端經AD轉換后通過所述傳感器連接線 與電腦主板相連，以采集礦漿的電位和PH值。使用本實用新型提供浮選柱和浮選裝置進行礦漿旋流浮選的方法是，選礦藥劑從 選礦藥劑攪拌桶送入礦漿攪拌桶，與礦漿攪拌后由輸送礦漿用泵通過旋流噴射吸氣發
泡器的帶有螺旋導流片漸窄的噴嘴以旋流方式送入浮選柱中的浮選槽的下部礦漿入 口，與此同時， 一定量的空氣經發泡器上的空氣管被吸入與礦漿混合產生氣泡，礦漿 經撞擊浮選槽中設有的與礦漿進口之間具有一定間距的擋板，進入浮選槽，形成一定 直徑的泡沬并在上升過程中產生二次富集精礦，泡沬上升到浮選槽的上方形成泡沬層， 并流入泡沫槽，然后，并從精礦漿出口排出，再經過過濾機過濾得到精礦，尾礦礦漿 從浮選槽下部的排出口排出；在上述選礦過程中，控制礦漿泡沫平均直徑為O. 10厘米一3.00厘米，礦漿泡沫 層厚度為5厘米一50厘米。所述礦漿泡沫平均直徑的最佳值為0. 30厘米一0. 50厘米，礦漿泡沫層厚度為10 厘米一25厘米；控制礦漿泡沫直徑大小和礦槳泡沫層厚度的方法包括調節所述擋板與浮選槽中 礦漿進口之間的距離，和/或，通過調節在發泡器上的空氣管上設置的閥門調節所述旋 流噴射吸氣發泡器上進氣口的流通面積從而調節進氣量。所述擋板可調距離范圍為浮選槽中礦漿進口與所述擋板的距離同礦漿進口與尾 礦礦漿排出口之間的距離之比為209^~90%。上述比例的最佳值為40yt70%。與之相匹配地，所述旋流噴射吸氣發泡器產生負壓吸入空氣的吸氣量為0. 20米 3/分一0. 80米3/分。最佳吸氣量為0. 35米3/分一0. 55米3/分。所述泵最好為變頻泵，該變頻泵的給礦壓力在2. 51千克/厘米2—8. 00千克/厘米 2范圍。最佳礦漿給礦壓力3千克/厘米2~4千克/厘米2，變頻泵與礦漿攪拌桶相連 接。另外，在選礦操作過程中，通過設置在所述浮選裝置上所述部位上的傳感器對下 列工藝參數中的一個或幾個進行實時監測1、 礦漿流量、濃度、品位、電位和pH值；2、 精礦流量、品位；3、 尾礦流量、品位、濃度；4、 藥劑濃度、流量；5、 發泡器的吸氣量；6、 泵的揚程。在選礦工藝流程的下列位置監測上面的工藝參數 1、礦漿a流量在礦漿攪拌桶的出口與泵的入口之間管路中監測； b濃度浮選槽泡沫下； C品位浮選槽泡沫下；d電位浮選槽泡沫下和/或礦漿攪拌桶中； 2、 精礦a流量泡沫槽中精礦排出管到后面連接的精礦箱之間的管路中和/或精礦箱中和 /或在過濾機上；b品位精礦箱中和/或在過濾機上和/或過濾機后面精礦輸送帶上；3、 尾礦a流量浮選槽中尾礦排出管到后面連接的尾礦箱之間的管路中； b濃度尾礦箱中； C品位尾礦箱中；4、 藥劑a濃度選礦藥劑攪拌桶中； b流量選礦藥劑攪拌桶出口管；5、 發泡器的吸氣量在吸氣管上；6、 泵的揚程在泵出口處和/或在泵電路上。 優選對下列工藝參數進行實時監測 選礦藥劑攪拌桶中藥劑濃度和流量； 礦漿濃度、品位、礦漿電位mV; 尾礦礦漿品位；精礦品位。本實用新型與現有技術的區別就在于發現在尾礦礦漿的浮選中，尤其是在應用旋 流浮選柱浮選中，在使用了合適的選礦藥劑的基礎上，控制浮選槽中泡沫平均直徑的 大小和泡沫層的厚度對各種礦物粒度回收率的提高起到關鍵性作用。控制泡沫的直徑 大小和泡沫層的厚度在一個設定的范圍內，可以有效地提高選礦回收率。而調節泡沫 直徑的有效快捷的方法是調節浮選槽中擋板與礦漿進口之間的距離以及旋流噴射吸氣 發泡器的吸氣量。進一步地，匹配礦漿輸送壓力也是一個重要因素。通常浮選過程中， 礦漿的輸送壓力都在2千克/厘米2，比較小，本實用新型經過試驗發現，給礦壓力提 高，可以明顯提高選礦回收率。而且不同礦物給礦壓力應該有所區別。總之，現有技 術中在研究提高浮選回收率時較多集中在選礦藥劑上，認為只要一味的增加藥劑的量 和將不同藥劑進行混合加入就可以提高回收率，但是在實際中往往因為藥劑加入過多， 使得礦漿成分變得更加復雜，使得分離效果不見明顯提高。分析礦漿旋流浮選過程，礦漿通過旋流噴射噴嘴混合進入浮選槽內沖向設置在給 礦噴嘴正對面的擋板，產生摩擦、碰撞、減壓、進一步打碎泡沫，產生微泡，使液、 固、氣、及藥劑的作用更加充分、快速、合理，實現礦物和泡沫碰撞接觸表面積增大 和擴大藥劑對礦物的選擇性，泡沫過大，意味著礦漿與藥劑的接觸面積不夠大，沒有 充分發揮出藥劑對于待選礦物的選取作用，如果泡沫過小，則表明較多的待選礦物沒
有被選取，這樣，回收率都不會提高。因此，泡沫直徑的大小、泡沫層厚度對提高選 礦回收率并達到節能都是關鍵的因素。通過調整擋板的距離，可以增加或減小對于進 入浮選槽中礦漿的撞擊、摩擦作用，對于調節泡沫大小有明顯的作用。本領域在研究 浮選中都沒有料到可通過擋板隨時控制泡沫大小能夠提高回收率。因此，現有的旋流 噴射浮選槽雖然都設置擋板，但其主要的作用是將礦漿進口和尾礦礦漿出口隔開，因 此，擋板在浮選槽中都是固定不可調的。現有技術中早就了解到旋流浮選對于浮選的好處，但是，對于旋流浮選器吸入的 空氣量對于浮選過程的影響的估計不足，吸氣量只是根據給礦壓力通過礦漿在旋流噴 射吸氣發泡器中的流速的變化產生的負壓而自然形成，在旋流噴射吸氣發泡器的進氣 管上也從來沒有設置控制進氣量的闊門或諸如此類的部件，本實用新型通過試驗得知， 吸氣量可直接影響到泡沫直徑的大小和泡沫層厚度，而泡沫直徑的大小又影響到回收 率，由此，本實用新型提出了控制旋流浮選的吸氣量。并給出了旋流浮選過程中進氣 量的數值范圍。與上述選礦工藝的實用新型相對應，本實用新型提供的旋流浮選柱相應地進行了 改進，將固定的擋板改成可以移動的結構，以適應調節的需要。另外，為了控制旋流 噴射吸氣發泡器的吸氣量，在其上的進氣管上設置了調節氣閥。本實用新型對于浮選 槽中擋板高度的改進也是比較重要的，現有技術中設置擋板，主要是考慮到漿礦漿進 口和出口隔開，擋板的高度都比較低，這樣，在用較大的壓力，通過旋流噴入浮選槽 中的礦漿很容易翻過擋板，很快從尾礦出口排出。這也是影響回收率的原因。本實用 新型將擋板增高，有效避免了礦槳過早離開浮選槽。但是，擋板的高度也不能過高， 如果高過浮選槽中浮選過程中泡沫層的高度，將影響浮選。因此，限定擋板高度的上限應該低于浮選中泡沫層厚度。例如，規定泡沫層厚度為10-50厘米，則擋板的髙度 最高應該低于精礦出口 10-60厘米。總要低于泡沫層。再有，為了方便地根據要處理 的礦槳品種的變化，浮選槽匹配的渣漿泵改用變頻泵。使用旋流浮選處理礦漿提取精礦是一個浮選過程中各個環節的參數都可能隨時變 化的過程，與廢水處理情況不同，其中某個參數發生的微小變化一時沒有及時發現， 就會導致回收率的大幅度降低。在浮選過程中，各個環節有許多參數，到底對哪些參 數進行監控就可以對整個過程作了有效的監控，這是一個問題。如果監控的參數過少， 或有些關鍵環節參數沒有監控，則監控的作用就不大，如果監控的參數過多，要增加 監控的成本，并且使得過程的操作變得復雜，過分的復雜，與不監控往往在實際操作 中效果是一樣的。監控過多的參數，面對監控得到過多數據的變化，可能使操作者不 知所措，有時也就不采取任何措施，所以與不監控就沒有區別了。本實用新型科學地分析了旋流浮選過程，抓住關鍵環節，提出了實時監控的不多 但非常關鍵的幾個部位的幾個參數。對這些參數監控并隨時調節不使其偏離設定值，好的控制，確保回收率的穩定。本實用新型提供的旋流浮選方法解決了現有選礦技術中的難題，通過匹配礦漿壓 力和吸氣量以及選礦藥劑、泡沫直徑的大小和泡沫層的厚度、選礦藥劑調控電位，使 得其中的各種礦物顆粒受到流體動力、表面化學力、礦物顆粒間相互作用力等多種力 的綜合作用，強化礦物的分離過程，本方法中的給礦壓力明顯大于常規浮選機，所以 在給礦的過程中，產生礦物磨擦、有洗刷礦物表面的污垢作用并使礦物與藥劑碰撞的 表面積增大，提高選擇性，能夠強化細粒級礦物與氣泡之間的碰撞作用和粘附作用； 保證克服細粒級礦粒之間的非選擇性團聚以及細粒級脈石在氣泡團中的夾雜；提高富 集比，能保證一段浮選獲得較高的回收率和精礦品位；可以有效回收微細粒級到小于 0.005毫米金屬礦物,這是其他浮選工藝達不到的回收的效果，同時，本工藝可提高選礦效率、快速、廉價。本實用新型還提供了一套優化的過程參數監控系統，其提供的包括有上述藥劑攪 拌桶添加硫化藥劑調控礦漿電位、變頻泵、浮選柱的浮選裝置，通過在選礦藥劑攪拌 桶中設置傳感器，對藥劑的濃度和加入流量進行實時監控，可以確保浮選進行的質量， 藥劑的加入對于礦漿的浮選很關鍵，如果其加入量和濃度發生變化會使浮選效率大幅 度波動。而通過本發明的實時的監控，就會及時進行調整，確保浮選的質量。另外， 本發明還提供了對于旋流噴射浮選柱浮選槽中的礦漿濃度和尾礦品位、精礦出口管道 中過濾器輸送帶上的精礦流量和精礦品位幾個位置的參數監控，更可以全面地把握浮 選過程的進行。浮選流程中工位很多，參數也很多，實時監控哪些參數可以使得浮選 進行的高效、充分、合理，是本領域的一個技術難題。本發明通過對上述幾個工位的 幾個參數的監控，就可以使得該工藝能夠進行的非常好，高效、快捷、充分、合理。本發明提供的旋流浮選柱和相應的旋流浮選裝置可以與所述工藝很好地匹配，且 操作方便、易行，確保浮選方法的很好實現。因此，本發明可以降低各種礦物分離作業成本，本浮選機的制作成本很低，生產 運營成本也大大降低。同時，本浮選機還更加節能，與普通浮選機比節能65%，與傳 統浮選柱比節能45%以上，而且適用于各種礦物分離領域。
以下結合附圖對本發明作進一步說明。圖1是本發明調控電位旋流噴射浮選柱的主視圖；圖2是圖1的左視圖；圖3是錐型噴嘴的主視圖；圖4是圖3的左視圖；圖5是旋流噴射充氣器的剖視圖；圖6是設有3個旋流噴射充氣器的旋流噴射浮選機的主視圖7是浮選槽底部螺旋調控擋板左視圖； 圖8是調控電位旋流噴射浮選柱一種結構、流程示意圖。
具體實施方式
如圖l、 2所示旋流噴射浮選柱，它包括相連通的一個浮選槽11和一個泡沬槽 1，在該浮選槽ll的底部側壁上和底部上分別設有礦漿進口 7和尾礦出口 13，尾礦出 口 13上連接尾礦排出軟管9，其末端連接三通管10，排出尾礦礦漿。在泡沫槽1上設 有精礦出口；在該礦漿進口 7上裝置有旋流噴射吸氣發泡器3。如圖3、 4、 5所示， 旋流噴射吸氣發泡器3主要由三通管殼體5、錐形噴嘴4、進氣管2和礦漿空氣混合噴 射管7構成；三通管殼體5由柱形腔體5a與錐形腔體5b兩部分組成，三通管殼體5 腔內裝有錐形噴嘴4，參見圖3和圖4:錐形噴嘴4是中空體，錐形噴嘴4內壁設有螺 旋導流片12;錐形噴嘴4的出口端位于錐形腔體5b的前端，錐形噴嘴4的進口端與 空氣吸入室6隔離并與給礦泵揚量管相連接；三通管殼體5的側面有進氣管2，進氣 管2設有的閥門201控制吸氣量；錐形腔體5b的前端連接有礦漿空氣混合噴射管7， 錐形噴嘴4出口端與礦漿空氣混合噴射管進口端喉管的距離控制為5毫米一100毫米； 最佳距離控制在10毫米一30毫米。旋流噴射吸氣發泡器3位于與浮選槽11底部基本一致的位置；旋流噴射吸氣發泡 器3也可以是位于上部(浮選槽精礦出口處下)、中部以及浮選槽的任何給礦部位,螺 旋導流片12均勻分布在錐形噴嘴4的內壁。螺旋導流片12的數量是0—8片，螺旋導 流片12的最佳數量是3—6片；螺旋導流片12的數量是0片時，噴射礦漿不產生旋流， 作為該浮選機的特例，也能進行浮選作業。礦漿空氣混合噴射管7與浮選槽11連接。 礦漿空氣混合噴射管7與浮選槽11連接；泡沫槽1設在浮選槽11內上端的側面；浮 選槽11的底部設有尾礦排出口 13;浮選槽11內底部位于尾礦排出口 13與礦漿空氣 混合噴射管7之間設有螺旋調控前后距離的擋板8，平行擋板8與礦漿空氣混合噴射 管7出口端面平行，擋板固定塊14將擋板8固定；浮選槽11由支架15支撐；尾礦排 出口 13連接尾礦排出軟管9。該擋板8與所述浮選槽之間通過可使擋板前后移動的可調裝置A固定連接，通過 該可調裝置A可調整檔板到礦漿進口之間的距離前后距離。如圖7所示為可調裝置的一個具體實施例，所述可調裝置A包括設于浮選槽槽底 板上的兩根導軌Ol，擋板8可滑動地固定在該導軌01:在該擋板上設有一螺孔，其上 螺接一螺紋軸02，其固定在浮選槽中。該螺紋軸上還固聯一錐齒輪03，另外，在浮選 槽中還固定設有一根豎軸04，其上固設一錐齒輪05與錐齒輪03嚙合，豎軸04向上 伸出在浮選槽上面，在豎軸04的上端可固聯手輪，轉動手輪即可使擋板8在軌道01 上移動，從而調節擋板與礦漿進口之間的距離。擋板移動的可調裝置可以通過現有技術中的多種直線運動機構實現。本實施例舉
出的裝置只是一個其中一個方案，并不作為對可調裝置的唯一性限定。更進一步地，在所述旋流噴射吸氣發泡器的進氣管上設有調節闊201，以調節進 氣管的流通面積。在所述旋流噴射吸氣發泡器的噴嘴進口端的管路上，連接的輸送礦漿的泵為變頻 泵，其輸入礦漿的壓力是可調的。旋流噴射吸氣發泡器3位于與浮選槽11底部基本一致的位置，旋流噴射吸氣發泡 器3位于與浮選槽11也可以是上部、中部以及任何部位。尾礦排出管9的末端連接有 三通管10。尾礦排出軟管9的末端還可以連接浮選機常用的尾礦閘箱。旋流噴射吸氣發泡器3的數量可根據浮選物料數量的需要設置一個至十幾個。參 見圖6:浮選槽11體外安裝有3個旋流噴射吸氣發泡器3。本發明的工作原理與過程:加壓礦漿從帶有螺旋導流片12的錐形噴嘴4高速旋轉 噴出，使空氣吸入室6產生負壓，將外界空氣經進氣管2自行吸入并有閥門調控，由 于噴射漿流的裹巻作用，產生細小氣泡，并隨漿流一起經由礦漿空氣混合噴射管7噴 入浮選槽11內，此時由于壓力突然降低，溶解于礦漿中的空氣也呈微泡形式大量析出。 旋轉的漿氣流射向槽內的螺旋調控前后距離的擋板8，擋板8距礦漿空氣混合噴射管7 的出口有合適距離。射入槽內的兩種流體一礦漿與空氣，碰擊可調整前后距離的擋板 8后消耗了噴射能量，并沿噴入流體的周圍旋轉折回。這樣， 一方面可以保證空氣充 分彌散；另一方面可使水平噴射運動轉成垂直運動，保證礦漿中的礦化氣泡平穩上升， 二次富集形成泡沫層；精礦由泡沫槽l接出，尾礦從尾礦排出口 13經尾礦排出軟管9 排出。要提升或降低礦漿浮選液面時，只需將三通管10位置提高或降低即可；如果要 清空浮選槽11中的礦漿，則把三通管10置于浮選槽11底的高度以下即可實現，尾礦 排除清理容易。擋板8通過直線運動機構A調節距離礦漿進口的距離范圍可以為浮選槽中礦漿 進口與所述擋板的距離同礦漿進口與尾礦礦漿排出口之間的距離之比為20L90%。 所述調節距離之比的優選值為40170%。所述擋板的高度為，其下限為浮選槽高度的1/3;其上限為低于所述精礦出口 10-60厘米，以保證其在泡沫層的下方。如圖8所示，本發明提供的浮選裝置100包括所述旋流噴射浮選柱101，在其上的尾礦礦漿出口上連接尾礦箱，在浮選槽的精礦出口上連接泡沫槽，泡沫槽的精礦出 口上連接管路，后面連接精礦過濾器102，還包括一個或若干個選礦藥劑攪拌桶103， 還包括礦漿攪拌桶104，選礦藥劑攪拌桶103與礦槳攪拌桶104通過管路105相連通， 所述礦漿攪拌桶連接于浮選槽連接的變頻泵106的進口，變頻泵106的出口連接所述 旋流噴射吸氣發泡器3的進口端，浮選柱的精礦出口通過管路105連接精礦過濾器 102;還包括一生產系統監控儀，其包括電腦主機107、與電腦主機的主板連接的傳感
器連接線即主機線108若干根；在浮選槽下部設置礦漿濃度傳感器C1，設電位傳感器C2，在選礦藥劑攪拌桶103 中設藥劑濃度傳感器C3，藥劑流量傳感器C9，在精礦箱出口連接管道上或位于過濾器 后面精礦輸送帶上設傳感器C4測精礦流量，在泡沬槽中設傳感器C5采集精礦品位數 據，在礦槳攪拌桶104中設傳感器C6，采集礦漿流量數據；在變頻泵106上出口處設 傳感器C7，采集泵的揚程數據。在尾礦礦漿出口設傳感器C8，采集尾礦品位。上述各個傳感器通過該傳感器的信號輸出端經AD轉換后通過傳感器連接線108 與電腦主板107相連。測量采集上述各個參數并顯示的技術是成熟的現有技術，其不是本發明的發明點， 在此不贅述。由此，可以使得本浮選機上影響浮選效果的各個參數都得到了實時監測，根據監 測的數據，可以及時進行調整，確保浮選正常、高效地進行。本實用新型提供的礦物浮選工藝流程是選礦藥劑從各種選礦藥劑攪拌桶送入礦 漿攪拌桶攪拌后由礦漿用變頻泵通過旋流噴射吸氣發泡器的帶有螺旋導流片漸窄的噴 嘴以旋流方式送入浮選柱中的浮選槽的下部礦漿入口；經浮選槽可調控擋板與礦漿進 口之間的間距，擋板打碎泡沫使得合適直徑的泡沫并在上升過程中產生二次富集精礦， 擋板的高度設置在浮選槽的高度1/3以上至浮選槽高度以下，解決了礦漿直接泡尾的 問題，礦槳的電位由硫化藥劑添加在攪拌桶控制；精礦礦漿從浮選槽上面的泡沫槽通 過精礦出口排出，通過過濾機過濾；在整個浮選流程中，采集監控如下工藝參數-選礦藥劑攪拌桶中藥劑濃度以及流量；浮選槽礦漿濃度和精礦排出箱、尾礦排出箱的精礦品位、尾礦品位；泡沫槽中精礦排出管中的精礦流量和過濾機上得到的精礦品位和過濾機的精礦流 量；同時還采集變頻泵的揚程。經過試驗證明，當發現精礦品位降低時，可以觀察泡沫槽中泡的各個參數，通常 該參數已經偏離設定數值達到10%以上，精礦泡沫直徑的大小，如果其大于0.80厘 米，簡單的調節方法是可以通過轉動手輪，將擋板與礦漿進口之間的距離調小。這樣 可以有效迅速使泡沫直徑變小，而精礦品位很快就得到了提高。本實用新型提供的另一浮選裝置的實施例。該浮選裝置包括上述的浮選柱，在所述尾礦出口上連接尾礦排出槽，在所述精礦 出口上連接精礦箱，還包括一個或若干個選礦藥劑攪拌桶，其通過管路與所述浮選柱 的上段礦漿攪拌桶相連接；還包括一臺生產監控系統，其包括電腦主機、與電腦主機 的主板連接的傳感器連接線即主機線；本浮選裝置上的浮選柱上精礦出口上連接的精礦箱中設置傳感器，該傳感器同樣 將信號通過所述傳感器連接線與電腦主板相連接，以便采集精礦的品位，還可以采集精礦的流量數據；所述變頻泵電路上設置傳感器，該傳感器同樣將信號通過所述傳感器連接線與電 腦主板相連接，以采集泵的揚程數據。浮選槽泡沬直徑大小由電腦視頻來監測，泡沬層厚度通過電腦視維來監測，或通 過設置在浮選槽上的視窗上的傳感器來監測。如果礦漿的品位是變化比較大的，在浮選過程中，只是在浮選槽中設置一傳感器 監測其中礦漿的品位即可。當發現礦漿的品位發生10%以上的變化時，即調節擋板、 空氣管上的閥門調節吸氣量。由此，即可保證回收率。如果礦漿的品位、流量、濃度比較均勻，浮選中確保精礦的品位很重要，則可在 精礦箱中或過濾機上設傳感器，監測精礦的品位，根據其變化及時調節浮選過程中的 一些條件，如藥劑的濃度、流量，或通過調節擋板的距離或吸氣量從而調節泡沫的平 均直徑或泡沫層厚度，以確保精礦的品位。作為設定監測的參數，要根據生產中原料、產品的具體情況和要求而定。再一個浮選裝置的實施例中，是設置傳感器采集監控如下工藝參數變頻泵的揚 程，所述發泡器的吸氣管的吸氣量；浮選槽內礦漿的電位和pH值。并對浮選槽中的泡沫直徑和泡沫層厚度進行實時監測。 使用上述裝置進行浮選操作。 實施例一-通過工業試驗鉛鋅礦鉛/鋅一硫，通過旋流浮選，從礦漿中提取鉛。經試驗得出調控電位浮選分離的調控變頻給礦壓力最佳條件:給礦礦漿的壓力為3. 00公斤/厘米2;旋流噴射器(負壓)吸入空氣量為0.35米3/分；浮選槽(給礦噴嘴的正對面)擋板 調整至前后距離60%處為調控礦漿微泡作用；礦漿泡沫平均直徑為0.60厘米；礦漿泡 沫層為30厘米；礦漿pH12. 45，礦漿電位1 70mV,乙硫氮(DDTC)作為選鉛主要捕收 劑，石灰作為pH和礦漿電位的調整與穩定劑，監控礦漿的濃度、流量、品位，設定外 加劑的濃度、流量，同時，對于精礦的流量、品位進行監控，如果各個參數都在設定 值范圍內，則選礦單機回收率達到80.5%;如果在其它參數不變的情況下，選礦壓力 如果小于3公斤/厘米2時，選礦回收率就會低于73. 5%,直接影響選礦回收率。 實施例二調控閥門控制旋流噴射器(負壓)吸入空氣量和浮選槽(給礦噴嘴的正對面)擋 板調整至前后距離，調整礦漿電位和pH值，隨著石灰用量的增加，礦漿pH提高,礦漿 電位下降，同時鉛粗精礦中礦品位和鉛的回收率逐步提高，當給礦礦漿的壓力為3.50 公斤/厘米2;閥門控制旋流噴射器(負壓)吸入空氣量為O. 40米3/分；浮選槽(給礦 噴嘴的正對面)擋板調整至前后距離50%處為調控礦漿微泡作用；礦漿泡沫平均直徑為 0.50厘米；泡沫層厚度大于35厘米時；礦漿pH在12.3--12.6之間痄幅變化，礦漿電位
亦穩定在1 55mV此時，鉛浮選回收率達到最大值(91. 5 %)，而鉛精礦中鋅和鐵含 量降到最小值。如果在其它參數不變的情況下，閥門控制吸氣量小于0.30米3/分，選礦 回收率低于72.5%，直接影響選礦回收率。由此可見，浮選的吸氣量、浮選槽擋板的調 整都有關系，電位控制旋流噴射浮選新技術的工業生產實踐再次證明礦漿給礦的吸氣 量、浮選槽擋板的調整是浮選條件的匹配關系。 實施例三經過試驗證明鉛/鋅-硫調控浮選分離的最佳泡沫平均直徑的大小和浮選槽泡沫層厚度的條件為礦漿泡沬平均直徑為0.30厘米；泡沫層厚度大于40厘米時；給礦礦漿的壓力為3.00公斤/厘米2;旋流噴射器(負壓)吸入空氣量為0.45米3/分；浮 選槽(給礦噴嘴的正對面)擋板調整至前后距離50%處為調控礦漿微泡作用；礦漿 pH12.4，礦漿電位l 6 5mV,乙硫氮(DDTC)作為選鉛主要捕收劑。如果在其它參數改 變的情況下，泡沫直徑的大小和浮選槽泡沫層厚度隨作變化,直接影響選礦回收率，當 給礦礦漿的壓力為2.50公斤/厘米2;閥門控制旋流噴射器(負壓)吸入空氣量為 0.20米3/分；浮選槽(給礦噴嘴的正對面)擋板調整至前后距離70%處為調控礦漿微 泡作用；礦槳泡沫平均直徑為0.60厘米；泡沫層厚度小于15厘米時；礦漿pH在 12.3--12.6之間疼幅變化，礦漿電位亦穩定在1 55mV此時，選礦回收率低于62. 5%， 直接影響選礦回收率。電位控制旋流噴射浮選新技術的工業生產實踐證明礦漿給礦 的壓力、吸氣量、浮選槽擋板的調整、泡沫平均直徑的大小和泡沬層厚度是浮選核心 匹配關系。實施例四在工業試驗中，我們發現調控電位旋流噴射浮選新工藝，鉛鋅浮選過程中鉛鋅浮 選速度較原工藝快，中礦量明顯減少，工業生產結果證明新工藝中鉛鋅掃選時間各為5分鐘即可滿足，而原工藝設計中鉛、鋅粗掃選取時間均在20分鐘以上。于是，可以用一個浮選系列取代兩個浮選系列，大量節省浮選機和備件，降低能耗。通過所述外加劑生產監控系統，可以將各項相應的數據進行采集，通過軟件系統 處理，全部記錄并隨機顯示，使得生產過程中的質量得到了監控。所述浮選槽的高度為1米~3米 15米，最佳高度為2米 5米;浮選機的長、寬、 直徑不限，根據浮選礦物的不同，可以采用任何形狀。浮選的流程可以是一次或多次。本實用新型旋流噴射浮選機是無機械攪拌式浮選柱，與現在技術比較，本實用新 型具有如下優點1、由于采用變頻泵調控給礦壓力和可調控發泡器吸氣量與泡沫直徑的大小和泡沫 層成匹配關系，旋流噴射吸氣發泡器位于與浮選槽底部基本一致的位置，由礦漿空氣混 合噴射管高速噴出的漿氣混合流對浮選槽底部礦砂有強烈的攪拌功能，礦漿經浮選槽 底部不會沉淀礦砂。浮選槽內部件簡潔，結構簡單，操作方便可靠，維修容易。2、 由于旋流噴射吸氣發泡器位于與浮選槽底部基本一致的位置，不需槳礦漿輸送到浮選槽頂部，可減少給料泵的壓頭損失、降低能源459^-55%左右；而且由于礦漿的壓力輸送，使得浮選速度快，處理量大，浮選效率很高。3、 根據礦山資源的礦物變化，隨時調整浮選各種礦種需要的礦漿給礦壓力和可調 控發泡器吸氣量與泡沫直徑的大小和泡沫層的最佳匹配關系，充分發揮旋流噴射吸氣 發泡器有三個功能，其一，旋流噴射吸氣發泡器使礦漿產生旋轉運動，這有利于礦漿 和氣泡的充分接觸，使氣泡有較多的粉碎機會；其二，旋流噴射吸氣發泡器的工作原 理同射流泵，是以帶壓礦漿為動力源來產生旋轉礦漿射流，漿空氣介質吸入浮選槽內， 與達夫克拉浮選機相比，本實用新型新型調控電位旋流噴射浮選柱去掉了空氣壓入裝 置，空氣是自動吸入并由閥門可控制的吸氣量；其三，旋流噴射吸氣發泡器是一種噴 射式乳化裝置，對藥劑有乳化作用，它能將液體、氣流分散成很微細的狀態，使氣泡 和藥劑被乳化，強化氣泡的礦化過程，并降低藥劑用量使液、固、氣、及藥劑的作 用更加充分、快速、合理，實現礦物和泡沬碰撞接觸表面積增大并擴大藥劑對礦物的 選擇性，從而擴充選礦選擇性，達到分離效果好、速度快、處理量大、浮選效率高的旋 流噴射浮選柱。4、 由于礦漿加壓，空氣是自動吸入并由閥門可控制的吸氣量；解決了高品位選礦 需要吸氣量不充足時,可由浮選槽底部螺旋軌道調整前后距離擋板增加碰撞、磨擦、吸 附達到打碎泡沫作用，增大了空氣在礦漿中的溶解度，當槽外礦漿自噴管射入浮選槽 后，壓力劇降，于是使空氣的礦漿中呈過飽和狀態，這時常入于礦漿中的空氣便以微 泡形式優先在疏水性礦物表面析出，從而強化了氣泡的礦化過程，大量析出活性微泡， 進一步匹配礦漿壓力和吸氣量以及選礦泡沫直徑的大小和泡沫層的厚度對各種礦物粒 度回收率提高的創新核心技術。5、 采用變頻泵的優點可以根據礦山資源的礦物變化，隨時調整浮選各種礦種需 要的礦漿給礦壓力和可調控發泡器吸氣量與泡沫直徑的大小和泡沫層的最佳匹配關 系。
權利要求1、一種礦漿旋流浮選所用的旋流噴射浮選柱，包括相連通的一個浮選槽和一個泡沫槽，在該浮選槽底部設有礦漿進口和尾礦出口，在礦漿進口上安裝有旋流噴射吸氣發泡器，該旋流噴射吸氣發泡器包括一個從進口端到出口端漸窄的通道，在較粗的通道處側壁上設有進氣口，連接進氣管，在該通道內設置錐形中空噴嘴，在錐形噴嘴內壁上設有0片或若干片螺旋導流片，該噴嘴的出口端位于漸窄通道的前端，該噴嘴的進口端與進氣口隔離；旋流噴射吸氣發泡器的進口端通過管路連接給礦泵的出口；在浮選槽上設有精礦出口，與所述泡沫槽連接，在所述泡沫槽上設精礦排出口；在浮選槽中所述礦漿進口和尾礦礦漿排出口之間，位于浮選槽上的所述旋流噴射吸氣發泡器上的所述錐形噴嘴正對面設有擋板，其特征在于該擋板通過一個直線運動機構設置在浮選槽中，使得通過該機構改變所述擋板與礦漿進口之間的距離；在該進氣管上設有調節閥門；該旋流噴射吸氣發泡器位于與浮選槽底部一致的位置，或者位于浮選槽精礦出口處下的上部、中部以及浮選槽的任何給礦部位。
2、 根據權利要求l所述的礦漿旋流浮選所用的旋流噴射浮選柱，其特征在 于所述擋板通過所述直線運動機構調節距離所述礦漿進口的距離為浮選槽中礦漿進口與所述擋板的距離同礦漿進口與尾礦礦漿排出口之間的距離之比為20%—90%。
3、 根據權利要求l所述的礦漿旋流浮選所用的旋流噴射浮選柱，其特征在于所述擋板通過所述直線運動機構調節距離所述礦漿進口的距離為浮選槽 中礦漿進口與所述擋板的距離同礦漿進口與尾礦礦漿排出口之間的距離之比40%—70%。
4、 根據權利要求l-3之一所述的礦漿旋流浮選所用的旋流噴射浮選柱，其特征在于所述擋板的高度為，其下限為浮選槽高度的1/3;其上限為低于所述精礦出口 10-60厘米，以保證其在泡沫層的下方。
5、 一種包括如權項1所述礦漿旋流浮選所用的旋流噴射浮選柱的浮選裝置， 其特征在于包括所述旋流噴射浮選柱，在其上的所述尾礦礦漿出口上連接尾礦箱，在所述浮選槽的精礦出口上連接泡沫槽，泡沫槽的精礦排出口上連接精 礦箱，精礦箱的出口上連接管路，后面連接精礦過濾器，還包括一個或若干個 選礦藥劑攪拌桶，還包括礦漿攪拌桶，所述選礦藥劑攪拌桶與礦漿攪拌桶通過 管路相連通，所述礦槳攪拌桶連接于浮選槽連接的變頻泵的進口上，變頻泵的 出口連接所述旋流噴射吸氣發泡器的進口端，其特征是，還包括一生產系統監 控儀，其包括電腦主機、與電腦主機的主板連接的傳感器連接線即主機線；在以下位置中的一處或幾處設置相應傳感器，所述傳感器的信號輸出端經 AD轉換后通過所述傳感器連接線與電腦主板相連，以便采集在選礦工藝流程的 下列位置中的一處或幾處上面的工藝參數(1) 礦漿a流量在礦漿攪拌桶的出口與泵的入口之間管路中； b濃度浮選槽中擋板上頂部下面； C品位浮選槽擋板上頂部下面；d電位浮選槽擋板上頂部下面和/或礦漿攪拌桶中；(2) 精礦a流量泡沫槽中精礦排出管到后面連接的精礦箱之間的管路中和/或精礦 箱中和/或在過濾機上；b品位精礦箱中和/或在過濾機上和/或過濾機后面精礦輸送帶上；(3) 尾礦a流量浮選槽中尾礦排出管到后面連接的尾礦箱之間的管路中； b濃度尾礦箱中； C品位尾礦箱中；(4) 藥劑a濃度選礦藥劑攪拌桶中； b流量選礦藥劑攪拌桶出口管；(5) 發泡器的吸氣量在吸氣管上；(6) 泵的揚程在泵出口處和/或在泵電路上。
6、根據權利要求5所述的包括如權項1所述旋流噴射浮選柱的浮選裝置， 其特征在于在所述浮選槽中擋板上頂部下面、泡沫槽的精礦出口到精礦箱中的一處、 尾礦箱中設傳感器，該傳感器的信號輸出端經AD轉換后通過所述傳感器連接線 與電腦主板相連，以便采集礦漿濃度、礦漿品位、礦槳電位、精礦品位、尾礦 品位的數據；在所述選礦藥劑攪拌桶中設傳感器，該傳感器的信號輸出端經AD轉換后通 過所述傳感器連接線與電腦主板相連，以便采集桶內藥液的濃度和藥液的加入 量即流量的數據；或者，在所述變頻泵上出口處或電路上設傳感器，該傳感器的信號輸出端經AD轉 換后通過所述傳感器連接線與電腦主板相連，以采集泵的揚程數據； 在所述發泡器的吸氣管上設傳感器，該傳感器的信號輸出端經AD轉換后通 過所述傳感器連接線與電腦主板相連，以采集吸氣量；在浮選槽內設傳感器，該傳感器的信號輸出端經AD轉換后通過所述傳感器 連接線與電腦主板相連，以采集礦漿的電位和pH值。
7、 根據權利要求5所述的包括如權項1所述礦漿旋流浮選所用的旋流噴射 浮選柱的浮選裝置，其特征在于-所述旋流噴射吸氣發泡器，錐形噴嘴的出口端位于錐形腔體的前端，錐形噴 嘴的進口端與進氣口隔離并與給礦泵出口管相連接；三通管殼體的側面有進氣 管，進氣管設有閥門，用于控制吸氣量；錐形腔體的前端連接有礦漿空氣混合 噴射管，錐形噴嘴出口端與礦漿空氣混合噴射管進口端喉管的距離控制為5毫 米一100毫米；礦漿空氣混合噴射管與浮選槽連接。
8、 根據權利要求7所述的包括如權項1所述礦漿旋流浮選所用的旋流噴射 浮選柱的浮選裝置，其特征在于所述錐形噴嘴出口端與礦漿空氣混合噴射管 進口端喉管的所述距離控制在10毫米一30毫米。
專利摘要本實用新型提供一種礦漿旋流浮選所用的旋流浮選柱，在現有旋流浮選柱基礎上，將固定擋板變成通過一個直線運動機構設置在浮選槽中，使得通過該機構改變所述擋板與礦漿進口之間的距離；在該發泡器的空氣管上設有調節閥門。本實用新型還提供包括上述浮選柱的浮選裝置，其在浮選槽、泡沫槽、精礦箱、藥劑攪拌桶以及用于輸送礦漿的變頻泵上設置傳感器，其連接到監控系統中的計算機主板上，對浮選過程中的關鍵參數實時監控。本實用新型可使旋流浮選工藝充分發揮其優越性，可降低各種礦物分離作業成本，本浮選裝置的制作成本和生產運營成本也大大降低。還更加節能，與普通浮選機比節能65％，與傳統浮選柱比節能45％以上，而且適用于各種礦物分離領域。
文檔編號B03D1/14GK201214072SQ20062016741
公開日2009年4月1日 申請日期2006年12月11日 優先權日2006年12月11日
發明者賓 李, 江 王 申請人:李 賓;王 江