專利名稱：一種用于浮選柱氣體彌散和控制流體的穩流隔板的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種浮選柱內部用于氣體彌散和控制三相流態 的穩流隔板，它有利于柱浮選過程中對微細礦物顆粒的高效回收。
背景技術：
20世紀60年代初加拿大人布廷和特列勃發明了浮選柱，浮選柱 作為微細粒浮選設備得到了迅速的發展。其中加拿大的CPT浮選柱、 澳大利亞的JamesonTM射流浮選機、美國的Micr0CelTM微泡浮選柱都 采用空柱結構，即浮選柱內部沒有充填。中國礦業大學的旋流-靜態 微泡浮選柱以及充填式浮選柱采用了一定的方式進行充填。特別是楊 錦隆教授發明的充填式浮選柱能形成較強的靜態分選環境，適用于微 細礦物顆粒的分選。但因為這種類型的充填浮選柱利用波紋板類充填 介質分割氣流形成氣泡的原因，導致充填介質之間的間隙較小，容易 堵塞。浮選柱內充填區域較大，消耗了較多的浮選柱體積空間。
中國專利ZL9522761.0填料式浮選柱內采用多孔填料，多孔填料 是由多片具有菱形小孔(邊長2-5mm)的圓片篩網按任意角度上、下 重疊排列成圓柱體放置于浮選柱本體中。波紋板填料是由傾斜波紋板 縱向排列成的兩節圓柱體，上、下兩節波紋板構成一層。同樣結構的 兩層波紋板和多孔材料分別置于浮選柱本體的上部、下部。這種填料 充填結構和方式對于含油污水處理是有效，但對于礦物分選來說，菱 形小孔和傾斜波紋板容易堵塞，填料占用浮選柱本體過多的容積，設 備處理能力有所下降。
中國專利ZL98225790.2新型充填式靜態浮選柱，其主要特征在 于柱體內裝有多端填料，填料采用孔板波紋規整，每盤填料有多片 孔板波紋片疊加而成，每片孔板波紋片上有直徑為①3-①6mm，開孔 率為20%-30%。這種類型的靜態充填浮選柱沒有氣泡發生器，利用孔 板波紋來分割氣流形成氣泡，孔板上微孔直徑較小，在礦物分選條件 下極易堵塞。孔板開口率低及充填占用浮選柱一部分體積，使得浮選 柱單位面積的通過能力下降。
中國礦業大學旋流-靜態微泡浮選柱，為改善旋流給礦形成的三 相流體結構特征，針對填料充填和篩板充填這兩種充填方式的特點提 出的混合充填模式。即在柱分離段的精選區域采用填料充填，在分選 區域采用篩板充填，兩者之間的入料空間不充填。填料與篩板混合充填，前者有利于形成穩定泡沫層，抑制機械夾帶與混雜；后者有利于 提高柱浮選的回收能力與分選選擇性，克服高密度充填造成的堵塞現 象。
實用新型內容
本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能改善浮選柱內流 場結構，促使浮選柱內形成"塞流"，實現浮選柱的"靜態"分選， ^有效實現微細礦物回收的用于浮選柱氣體彌散和控制流體的穩流 隔板。
為了解決上述技術問題，本實用新型提供的用于浮選柱氣體彌散 和控制流體的穩流隔板，包括一個與浮選柱內部形狀適應的邊框，在 所述的邊框內設有相互平行的柵條，所述的柵條相互的間距為5-50 mm，所述的邊框和所述的柵條的高度為20-100mm，所述的邊框和柵條 的板材厚度為0. 5-5mm。
采用上述技術方案的用于浮選柱氣體彌散和控制流體的穩流隔 板，流體控制可以減弱柱體內產生的有害"紊流"，同時穩流隔板能 劈分氣泡上升過程中兼并形成的"大泡"，實現多次分選、富集。穩 流隔在浮選柱內實現氣體彌散和控制流體的作用，有效改善了浮選柱 內三相流場結構特征，實現浮選柱的"靜態"分選特征。穩流隔板水 平安裝在浮選柱內，層與層之間的間距為500-1500 mm，穩流隔板的 數量可根據實現浮選柱高度的需要進行調整。穩流隔板用具有親水疏 氣性能的板材加工制作，最好采用不銹鋼薄板制作；也可以采用普通 鐵板或鍍鋅板制作。
綜上所述，本實用新型是一種能改善浮選柱內流場結構，促使浮 選柱內形成"塞流"，實現浮選柱的"靜態"分選，更有效實現微細 礦物回收的用于浮選柱氣體彌散和控制流體的穩流隔板。
圖1是本實用新型結構示意圖2是沿圖1中A--A線剖示圖3是本實用新型使用示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步說明。 參見圖1和圖2，邊框1可根據浮選柱直徑的大小進行設計制造， 在邊框1內設有相互平行的柵條2，柵條2相互的間距為5-50 mm， 邊框1和柵條2的高度為20-100mm，邊框1和柵條2用0. 5-5匪不銹 鋼薄板加工制造，也可以采用普通鐵板或鍍鋅板制作，柵條與柵條之 間的間距最好為35mm。這種結構的穩流隔板較高的開孔率，可以實現 控制流體和分割氣泡上升過程中形成的大泡。參見圖3，浮選柱柱體為圓形或方形，由3-8段構成，每段長 500-2000mm，段與段之間用法蘭連接；圖3中超聲波液位計1和浮球 9聯動測量泡沫層厚度；圖3中，外置礦漿預礦化裝置4采用微孔氣 泡發生器2使礦漿預先礦化，每臺浮選柱至少兩組。利用外置的微孔 氣泡發生器2產生微氣泡，在強紊流的條件下，使目的礦物有效礦化； 在浮選柱下部安裝有射流發泡器5，使未上浮的目的礦物再次逆流礦 化、上浮，提高了目的礦物回收率；穩流隔板7具有氣體彌散和控制 流體功能，穩流隔板7從浮選柱下部至精礦區泡沫層溢流口都有安裝， 穩流隔板7層與層之間的安裝間距為500-1500mm;圖3中外置礦漿預 礦化裝置4設有加料口 3，浮選柱設有浮選精礦出口 10和浮選尾礦出 口 6，圖3中的其它部分為泡沫區精礦淋洗水裝置11、自旋轉礦漿分 配器8、數字圖像監控系統12。并采用如下方式，提高浮選柱的工作 效率。
(1) 內部安裝自旋轉給料分配器8，使礦漿分配均勻，減小了礦漿 的偏析，增加了目的礦物與氣泡礦化的概率；
(2) 采用超聲波液位計1與浮球9聯動測量浮選柱內泡沫層厚度；
(3) 利用數字圖像監控系統12與相應控制技術監測浮選柱的工作 狀態。
(4) 在浮選柱體內平行安裝具有氣體彌散和流體控制作用的穩 流隔板7，控制浮選柱內流場結構和劈分氣泡上升過程中形成的"大 氣泡"。
為達到上述目的，本發明采用的技術方案如下
(1) 、以微孔材料作為外置微孔氣泡發生器2，利用0. 3-0.6MPa 壓縮空氣通過微孔氣泡發生器2的微孔材料，產生氣泡群，其直徑為 200-90(mm，其薩德直徑(Sauter diameter)為400-600陶。礦槳在浮 選柱外部通過與微孔氣泡發生器2產生氣泡進行預先礦化，并在外置 微孔氣泡發生器2內強紊流的條件下實現與目的礦物的高效碰撞、粘 附；
(2) 外萱微孔氣泡發生器2按浮選柱的生產能力設計，至少兩組， 一組生產， 一組備用。解決了微孔氣泡發生器2易堵塞的弱點；
(3) 外置的預先礦化氣體分散系統可實現微孔氣泡發生器2的在
線更換，并利用設備的冗余能力來提高設備運轉率；
(4) 在浮選柱底部采用0.4-0.8MPa壓縮空氣射流的方式再次產生
氣泡，與浮選柱內的礦物顆粒再次逆流礦化，提高了目的礦物回收率。 同時采用二次或多次礦化方式增加了浮選柱捕集區內的氣含率，增大 了浮選速率常數，實現了目的礦物有效回收。
實施方式(l):安裝了這種用于浮選柱內氣體彌散和流體控制的穩流隔板的水平充填浮選柱在某鴿礦選礦廠已完成了半工業試驗。在 泡沬區沒有精礦淋洗水的條件下，進行了有、無添加這種浮選機構和 改變安裝方法的水平充填浮選柱小型試驗，試驗結果如表l所示，從 表1可以得出添加穩流隔板能提高精礦質量和提高回收率；但充填方 式差異對回收率與精礦質量的影響較大。
表1填料充填方式不同時浮選效果
填料充填方 式
給礦
品位W03(%) 精礦
給礦
回收率(％)
填料層柵條
平行 填料層柵條
垂直 沒有穩流隔 板
0. 45 0. 64 0. 49
0. 96 3. 12 0. 76
0. 27 0. 44 0. 33
64. 64 36. 40 57. 71
同時截取現場尾礦在試驗室作了機械浮選機浮選尾礦的對比試 驗；試驗結果見表2。表1與表2給礦品位的差異是生產現場尾礦波 動導致的，對比表l和表2，安裝這種氣體彌散和控制流體的浮選機 構的水平充填浮選柱能有效回收鎢浮選尾礦中的微細粒級白鎢礦，而 機械浮選機因富集比低，精礦品位與尾礦品位相差不大，不能從浮選 尾礦中回收微細粒級白鉤。
表2試驗室機械浮選機浮選精選尾礦的試驗結果
捕收 劑 用 量
(g/t) 140 120
原礦
精礦
尾礦
(g) 300 300
品位 (%) 0. 236 0. 262
(g) 190 165
品位 (%) 0. 24 0. 37
產率 (%) 63. 33 55. 0
(g) 110 135
品位 (%) 0. 23 0. 13
回收 率 (%)
產率 (%)
36.67 64， 32
45.0 77.67
實施方式(2):基于FLUENT的空氣、水兩相數值模擬試驗表明， 安裝有穩流隔板水平充填浮選柱較空柱浮選柱其流場結構得到顯著 改善；穩流隔板的水平充填明顯減弱了空氣、水混合相的下降速度， 增加流體在浮選柱內的滯留時間。浮選柱在空柱時不僅能形成不利的 "紊流"，同時還能產生整個柱體范圍內的"環流"，而穩流隔板的水 平充填使得上述不利因素明顯減弱。
權利要求1、一種用于浮選柱氣體彌散和控制流體的穩流隔板，其特征在于包括一個與浮選柱內部形狀適應的邊框(1)，在所述的邊框(1)內設有相互平行的柵條(2)，所述的柵條(2)相互的間距為5-50mm，所述的邊框(1)和所述的柵條(2)的高度為20-100mm，所述的邊框(1)和柵條(2)的板材厚度為0.5-5mm。
專利摘要本實用新型公開了一種用于浮選柱氣體彌散和控制流體的浮選機構采用不銹鋼薄板加工制作，該穩流隔板不同于傳統的波紋板充填材料和化工塔板填料，具有較高的開孔率，開孔率大于95％，不存在被物料堵塞的現象。每層填料高度為20-100mm，層與層之間的水平平行安裝，間距為500-1500mm，占用浮選柱空間較少，增大了充填浮選柱的處理能力。該穩流隔板具有氣體彌散和流體控制作用，改善了浮選柱內流場特征，與外置的預先礦化氣體分散系統和浮選柱下部壓縮空氣射流形成的氣泡系統相結合，可使目的礦物回收率增加。小型試驗表明使用此新型浮選柱能從機械攪拌浮選機不能回收的浮選尾礦中回收微細粒級白鎢礦。
文檔編號B03D1/14GK201260989SQ20082015850
公開日2009年6月24日 申請日期2008年9月17日 優先權日2008年9月17日
發明者馮其明, 歐樂明, 黃光耀 申請人:中南大學