用於浮選和分級礦漿的設備和方法

2023-06-13 13:30:26

專利名稱：用於浮選和分級礦漿的設備和方法
技術領域：
本發明涉及用於浮選礦漿(礦泥)的設備和方法。根據本發明， 在用於分離處理的浮選槽內將粗料和細料從供給到浮選槽的礦漿(礦 泥)的一部分中分離。
背景技術：
常規的浮選裝置包括用於接受從研磨機、旋風分離器或一些其他 相應裝置所獲得的礦漿(礦泥)的浮選槽。 一般地，該浮選槽具有一 攪拌器，該攪拌器包括布置在定子內的轉子，並且該攪拌器由電機和 驅動軸致動以攪動礦漿(礦泥)。該浮選裝置還包括曝氣系統，用於將 加壓空氣通過形成在驅動軸內的中心導管引導到攪拌器中。還添加合
適的試劑；這些試劑覆蓋在礦漿(礦泥)中選擇的礦粒表面上，並使 礦粒疏水，從而有利地幫助氣泡與選擇的礦粒結合。當被轉子打破的 氣泡向浮選槽表面上升時，它們會攜帶所述選擇的礦粒，從而形成了 富含礦物的表面泡沫。然後，泡沫繼續越過容器的泡沫唇緣進入洗滌 槽，隨後從浮選槽回收懸浮在泡沫中的礦粒作為精礦。在浮選過程中 仍然懸浮在礦漿(礦泥)中且沒有作為精礦移走的那些礦粒通過底部 出口從浮選槽連續排出。
通過底部出口排出的礦漿(礦泥)包含相對較粗的或者較稠密的 顆粒和大量相對較細的顆粒，包括在浮選中沒有排出的礦漿，例如粘 土礦物。這些礦漿由非常細的顆粒組成，因此它們的總表面積遠大於 那些粗顆粒的總表面積。因此，當在礦漿(礦泥)中添加浮選試劑時， 大部分浮選試劑傾向於被顆粒分布中的細顆粒吸收。大部分浮選試劑 傾向於被礦漿吸收，這使得浮選處理沒有選擇性。因而即使延長處理 時間，大部分最粗的有價值顆粒也不能接受足夠的浮選試劑而使其疏水。通常已知的是，如果分別處理粗顆粒和細顆粒，可以促進浮選處 理。 一直是使用單獨的分級裝置例如旋液分離器和水力分級機來將浮 選給料流分成兩個單獨的流，以分別進行處理。然而，這種裝置的資 金成本很高，這使得現有技術的方法不經濟，除了最有價值的礦石類 型之外。
US5,卯9，022公開了一種浮選設備，用於在浮選槽內分離礦物，所 述浮選槽在槽的頂部和底部都具有單獨的出口 ，用於粗料和細料。布 置了與所述出口相關聯的閥門，用於控制對礦漿(礦泥)料的去除。 然而，通過使用所述設備，不能像使用本發明的布置一樣以同樣有效 的方式來分離粗料和細料。

發明內容
根據本發明，在浮選槽中可以將包含細粒和粗粒的礦漿(礦泥) 流逐漸分離成兩個單獨的流。 一個礦漿流包含相對較粗的顆粒，另一 個礦漿流包含較細的顆粒。通過這種方式，能夠分別使所述兩個礦漿 流最優化，以用於粗顆粒或細顆粒的處理，從而使整個分離過程獲得 儘可能最好的效率和成本效能。因而應該理解，與現有技術相比，本 發明在實用和經濟方面具有顯著的優點。
根據本發明的布置的目的是引入一種新穎的浮選礦漿(礦泥)的 i殳備和方法，其中，在浮選槽內將細顆粒成分和粗顆粒成分相互分離， 即分級。
從隨附的權利要求可以明白本發明的新穎特徵。本發明涉及一種 在浮選槽中浮選礦漿(礦泥)的設備，該設備具有浮選機構，該浮選 機構至少包括驅動軸、轉子和定子，該設備還具有至少一個用於供給 礦漿(礦泥)的入口、用於移走富含礦物的泡沫的泡沫洗滌系統、至 少兩個用於從浮選槽移出具有兩種不同粒徑的料流的排出口 ，其中， 浮選槽具有分級設備，該分級設備包括用於使從礦漿(礦泥)分離的 待分級礦漿(礦泥)在浮選槽中大體上向上移動地旋轉運動的裝置， 以及用於將粗料與細分料分離的裝置。當處於旋轉運動時，由於離心力的作用，粗料與細分料分離。根據本發明的一優選實施例，分級設 備圍繞驅動軸布置，在這種情況下，它利用浮選槽中驅動軸的旋轉力。 根據本發明的一實施例，分級設備包括至少一個分級元件，該分級元 件具有用於細分料的溢出空間和用於分離細料和粗料的分級空間。當 將供給的礦漿(礦泥)引導到浮選槽時， 一部分礦漿(礦泥)作為待 分級的礦漿(礦泥)被分離，並被引導到圍繞驅動軸布置的分級設備， 以及引導到所設置的分級元件的分級空間和溢出空間之間，這裡布置 有小孔，用於從分級空間移出細分料。通過調節上述孔的大小，可以 控制細分料的循環和粒徑。
根據一實施例，分級元件在浮選槽的底部向轉子附近延伸到距轉 子期望的距離，並且分級元件在頂部延伸到幾乎與泡沫洗滌系統的高 度一樣高。這樣，能夠通過浮選槽頂部從浮選槽移出細分的礦物物質。
根據本發明的 一 實施例，分級元件的分級空間包括圍繞驅動軸延 伸的分離器元件，該分離器元件延伸到分級元件高度的至少一部分。 根據一實施例，分離器元件通過驅動軸的作用旋轉，從而使待分級的 礦漿(礦泥)旋轉運動。布置與分離器元件相關聯的至少一個泵送元 件，用於加強將待分級的礦漿(礦泥)向分級空間的供給。此外，分 級空間具有至少一個定向元件，用於引導待分級的料流遠離驅動軸， 該定向元件圍繞驅動軸延伸。這樣，待分離的期望礦物物質被引導到 離心力更大的區域，並改善粗料的分離。根據本發明的特徵，在布置 於分離器元件和分級元件之間的空間中，布置有至少一個循環管，用 於將粗料移出到浮選槽。在從分級設備排出後，粗料在浮選槽循環中 進一步混合。根據本發明的一實施例，分離器元件具有用於移出粗料 的出口。這樣，除了部分粗料作為溢流被排出以外，加強了通過出口 從分離器元件將粗料移出到循環管。
根據本發明，分級元件的溢出空間包括至少 一 個用於細分料的出 口和至少一個在分級裝置中用於移出可能的浮選料和空氣(例如被混 合在其餘的精礦中)的出口。根據本發明的一實施例，浮選機構的轉 子和分級設備之間的空間具有湍流防止元件，通過該湍流防止元件，只有待分級礦漿(礦泥)流入分級設備的流動被加強。
根據本發明，還布置了與分離器元件相關聯的泵送裝置，用於加
強粗料從分級空間的移出。
根據本發明，在設置於浮選槽壁上的細分料排出口和溢出空間的
排出口之間，布置有至少一個通道。根據本發明，在細分料的排出口
附近，布置有至少一個閥門，用於調節細分料的排出流量。根據本發 明的一優選實施例，分級元件的直徑基本上等於浮選機構的轉子的直 徑。
根據本發明，從浮選槽移出的細分料進一 步在浮選中進行處理， 例如在另 一個優化用於細分料的浮選設備中進行處理，或者以其他方 式進一步進行處理。分級了的粗料被供給，以便進一步浮選或在專門 的優化工藝過程中以其他方式進一步處理。由於浮選過程通常是在一 排幾個浮選槽中進行的，顯然根據本發明的分級設備可以安裝在幾個 連續的浮選槽中，從而提高了分級效率。


參考附圖進一步描述根據本發明的設備，其中: 圖1是根據本發明的設備的側視圖； 圖2是根據一實施例的設備的視圖； 圖3是根據本發明的設備的三維視圖。
具體實施例方式
圖1、 2和3示出了根據本發明用於浮選礦漿(礦泥)的設備。根 據該實例，圓柱形浮選槽2包括浮選機構3，該浮選機構攪拌供給的 礦漿(礦泥)4並通過驅動軸6的旋轉運動使礦漿(礦泥)4處於轉動 狀態。浮選機構3包括安裝在居中布置的驅動軸6上的轉子5，該轉 子平行於所述軸向下延伸到浮選槽，所述驅動軸由電機驅動。圍繞轉 子，還布置有一定子7。如圖所示，轉子5布置在浮選槽2的底部附 近。通過布置成使轉子5旋轉的中空軸，或者通過布置在浮選機構下面的氣體入口，將空氣供給到浮選機構3中。要被供給到處理過程中 的礦漿(礦泥)4通過入口 11引導到浮選槽2中，該入口通常形成在 浮選槽2的側壁上。供給的礦漿(礦泥)也可以通過例如管而從浮選 槽頂部供入浮選槽。在浮選過程中，供給的礦漿(礦泥)4通過定子7 輸送給轉子，並與空氣混合，之後繼續回到浮選槽空間並在浮選槽中 和氣泡一起進一步向上，從而攜帶富含礦物的成分，該富含礦物的成 分的一部分被分離成待分級的礦漿(礦泥)24。在浮選槽2的側壁的 內側頂部附近，布置有一延伸的泡沫洗滌系統8，已上升到表面的富 含礦物的泡沫2 0從該泡沫洗滌系統淨皮移走。
根據本發明，從在浮選槽2中浮選的礦漿(礦泥)4中， 一部分 被分離成待分級的礦漿(礦泥)24，在這種情況下，包含在待分級的 礦漿(礦泥)24中的粗顆粒成分和細顆粒成分通過安裝在浮選槽中的 分級設備l分離。因此，布置有用於細分成分26的單獨流出口 18， 該流出口可以單獨地進行處理。根據本發明，分級設備l包括靜止的 圓柱形分級元件9，其圍繞浮選槽2的旋轉驅動軸6安裝，該分級元 件限定了用於分離粗顆粒成分和細顆粒成分(也就是用於分級)的單 獨的分級空間27，還限定了溢出空間17，細分料26以及空氣和精礦 從分級空間移到該溢出空間17內。有利地，該溢出空間17布置在浮 選槽中分級空間27的上方。分級元件9例如與浮選槽2的結構連接， 使得分級元件9、分級空間27和溢出空間17圍繞驅動軸6對稱地布 置。分級元件9包括基本上為圓柱形的側壁，該側壁在底部處向轉子 5的附近延伸到距轉子5距離B，該側壁頂部延伸到基本上與泡沫洗 塗系統8的高度一樣高。分級元件9的直徑D與浮選槽的直徑成比例， 有利地是與攪拌器的轉子5的直徑基本相同。根據本發明，用於待分 級礦漿(礦泥)的旋轉力從驅動軸6獲得。
在浮選槽中，待分級的礦漿(礦泥)24藉助於靜流體壓力在分級 元件9內並在分級空間27中基本上向上流動和轉動。分級空間27包 括圓柱形分離器元件13，該分離器元件通過驅動軸6的作用旋轉並且 延伸量為分級元件9高度的一部分，在該分離器元件13內，通過離心力和重力使粗料25與細分料26分離。為了使待分級的礦漿(礦泥) 24能夠向上移動地旋轉，在浮選機構3的轉子5和分級元件9之間安 裝湍流防止元件21，有利地數量為四個或更多個。因此，礦物物質從 轉子5進一步前進到在浮選槽中向上流動的浮選槽的其它材料流中， 並且待分級的礦漿(礦泥)24能夠在分級設備1中向上流動。粗顆粒 成分在分級空間27中與細顆粒成分分離，並從分級空間27，通過導 致旋轉運動的離心力作用從分離器元件13內移走，主要是作為溢出 流。在分離器元件13內，待分級的礦漿(礦泥)24的流動通過定向 元件IO控制。該定向元件IO設計成使得在分離器元件13內部，粗料 朝分離器元件13邊緣移動、遠離驅動軸6的附近併到達離心力更大的 區域。這樣就使循環優化，並且粗料在進入分級設備1後儘可能快地 朝邊緣流動，同時向上流動，直到其作為溢出流從分離器元件被分離。 此外，隨著待分級的礦漿(礦泥)在分級元件9的分級空間27中進一 步向上輸送，由於旋轉運動佔上風，粗料被分離，直到細分料26通過 布置在分級元件9中的出口 16從待分級的礦漿(礦泥)分離到單獨的 溢出空間17。在分級中分離的粗料25由於離心力而分離，並且例如 通過至少一個循環管15而被引導出分級元件，該循環管15布置在分 離器元件13和分級元件9之間；當粗顆粒礦漿(礦泥)從所述循環管 排出時，進一步在浮選槽2的循環中混合。根據本發明的一實例，分 離器元件13與驅動軸6連接。分離器元件13的壁還設有出口 30，用 於將粗料進一步引導到循環管15，如在根據圖2的實施例中示出的。 礦漿(礦泥)的向上行進循環和旋轉運動通過布置在分級元件9下面 的泵送元件22如螺旋槳而被加強。分離器元件13設有與循環管15 相關的泵送裝置，例如葉片14，該葉片在旋轉時加強粗料沿著循環管 15流出分級元件9的分級空間27而流到浮選槽的流動。粗顆粒礦物 材料輸送到浮選槽以進一步進行浮選，並且它會附著到氣泡上，從而 形成礦物泡沫，但是一部分粗料通過布置在浮選槽底部的底部排出口 12被移出進行單獨處理。
通過改變出口 16的直徑A來調節細料的循環和包含在礦漿(礦
10泥)中的固體物質的粒徑。溢出空間17包括用於細分料26的排出口 18，該細分料沿著通道29被進一步引導到布置在浮選槽2的壁上的排 出口28。在用於細分料的排出口 28附近，連接有閥門23，用於調節 流出材料的量。溢出空間17還包括排出口 19，該排出口 19用於排出 混合在浮選槽的泡沫層20中的空氣和可能有的精礦。要通過排出口 28排出的細分料流26和要通過底部排出口 12排出的粗粒料流進一步 供給，以便在另外的浮選迴路中進行浮選，或者在另外的工藝過程中 進行處理。出口 16的直徑A、排出口 19的直徑以及分級元件9的底 部邊緣和攪拌器之間的距離B根據工藝條件對於各種情況單獨地進行 選擇。
參考下面的實例進一步描述本發明。 實例1
該實例描述了根據本發明的用於浮選礦漿(礦泥)的方法，在該 方法中，細料和粗料在浮選槽內被分離以用於分別的進一步處理。在 浮選槽中，供給有供給料，其中包含的56.4%的固體物質的粒徑大於 210|LUn， 9.7%的固體物質的粒徑小於371im。所述供給料由布置在浮 選槽內的分級設備分級，使得細料和粗料被分離。在通過分級獲得的 細分料中，12.0%的粒徑大於210pm， 22.9%的粒徑小於37|im。對於 同時從浮選槽移出的粗粒廢料中包含的固體物質而言，69.3 %的粒徑 大於210|iim, 5.3%的粒徑小於37|um。通過應用才艮據本發明的分級， 大部分細分料與粗料分離。根據該實例，在細產品中甚至有59%的最 細料被分離，在粗產品中77.5%的粗料被分離，這顯示了本發明的有 用特性。
本發明不僅僅限於上面描述的實施例，在權利要求所表明的本發 明思想的範圍內可進行多種修改和組合。
權利要求
1. 一種用於在浮選槽(2)中浮選礦漿(4)的設備，該設備具有浮選機構(3)，該浮選機構至少包括驅動軸(6)、轉子(5)和定子(7)；該設備還具有至少一個用於供給礦漿(4)的入口(11)、用於移走富含礦物的泡沫的泡沫洗滌系統(8)、至少兩個用於從浮選槽排出具有兩種不同粒徑的材料流的排出口(28、12)，其特徵在於浮選槽(2)包括分級設備(1)，該分級設備具有用於使從礦漿分離的待分級礦漿(24)在浮選槽中大體上向上移動地旋轉運動的裝置，以及用於將粗料(25)與細分料(26)分離的裝置。
2. 如權利要求1所述的設備，其特徵在於，分級設備(1)圍繞 驅動軸(6)布置。
3. 如權利要求1或2所述的設備，其特徵在於，分級設備(1) 包括至少一個分級元件(9)，該分級元件具有用於細分料的溢出空間(17)和用於分離細料和粗料的分級空間(27)。
4. 如權利要求3所述的設備，其特徵在於，在分級元件(9)的 分級空間(27)和溢出空間(17)之間布置有至少一個出口 (16)，用 於將細分料(26)從分級空間(27)排出。
5. 如權利要求3或4所述的設備，其特徵在於，分級元件(9) 在浮選槽(2)底部向轉子(5)附近延伸到距轉子(5)所需的距離(B)， 並且分級元件(9)在頂部延伸到幾乎與泡沫洗滌系統(8)的高度一 樣高。
6. 如權利要求3、 4或5所述的設備，其特徵在於，分級元件(9) 的分級空間(27)設有圍繞驅動軸(6)延伸的分離器元件(13)，該 分離器元件延伸到分級元件(9)高度(C)的至少一部分。
7. 如權利要求6所述的設備，其特徵在於，分離器元件(13)通 過驅動軸的作用旋轉，以便使待分級礦漿(24)進行旋轉運動。
8. 如權利要求6或7所述的設備，其特徵在於，設有與分離器元 件(13 )相關的至少一個泵送元件(22 ),用於加強將待分級礦漿(24 )向分級空間(27)的供給。
9. 如權利要求3、4或6所述的設備，其特徵在於，分級空間(27) 包括至少一個定向元件(10)，用於將待分級料流(24)引導遠離驅動 軸(6 )。
10. 如權利要求9所述的設備，其特徵在於，該定向元件(10) 圍繞驅動軸(6)延伸。
11. 如權利要求6所述的設備，其特徵在於，在分離器元件(13) 和分級元件(9)之間留下的空間中，布置有至少一個循環管ds)， 用於將粗料(25)排出到浮選槽(2)。
12. 如權利要求6、 7、 8或11所述的設備，其特徵在於，分離器 元件(13)具有移出粗料(25)的出口 (30)。
13. 如權利要求3或4所述的設備，其特徵在於，分級元件(9) 的溢出空間(17)包括至少一個用於移出細分料的排出口 (18)和至 少一個用於移出空氣和浮選料的出口 (19)。
14. 如權利要求l所述的設備，其特徵在於，在浮選機構(3)的 轉子(5 )與分級設備(1 )之間留下的空間中設有湍流防止元件(21 )。
15. 如權利要求6或8所述的設備，其特徵在於，布置有與分離 器元件(13)相關的泵送裝置(14),用於加強粗料從分級空間(27) 的排出。
16. 如權利要求l所述的設備，其特徵在於，在設置於浮選槽(2) 壁上的細分料排出口 (28)和溢出空間(17)的排出口 ( 18)之間， 布置有至少一個通道(29)。
17. 如權利要求1或16所述的設備，其特徵在於，在用於細分料 的排出口 (28)附近，布置有至少一個閥門(23)，用於調節細分料的 流出。
18. 如前面權利要求中的任何一項所述的設備，其特徵在於，分 級元件(9)的直徑(D)基本上等於浮選機構的轉子(5)的直徑。
19. 一種用於在浮選槽(2)中浮選礦漿(4)的方法，在該方法 中，通過至少一個入口 (11)將礦漿(4)供給到浮選槽(2)中，並利用浮選機構(3)對礦漿(4)曝氣和攪拌，該浮選機構至少包括驅 動軸(6)、轉子(5)和定子(7)，以便通過泡沫洗滌系統(8)來移 出富含礦物的泡沫，並且，將至少兩種具有不同平均粒徑的礦漿流從 所述礦漿分離，其特徵在於，將待分級的礦漿(24)從待浮選的礦漿 (4)分離，在布置於浮選槽(2)中的分級設備(1)中使該待分級的 礦漿(24)基本上向上移動地旋轉運動，這樣，將包含在礦漿中的粗 料(25)與細分料(26)分離。
20. 如權利要求19所述的方法，其特徵在於，在驅動軸(6)的 附近分離細分料和粗料。
21. 如權利要求19或20所述的方法，其特徵在於，將待分級的 礦漿(24)引導到分級設備(1)所包括的分級元件(9)的分級空間(27)內，在該分級空間中分離細料和粗料，並將細分料(26)從該 分級空間引導到分級元件(9)的溢出空間(17)。
22. 如權利要求21所述的方法，其特徵在於，通過調節分級空間 (27)和溢出空間(17)之間的出口 (16)的大小來控制細分料的循環和粒徑。
23. 如權利要求19或21所述的方法，其特徵在於，通過泵送來 加強待分級的礦漿(24)的基本上向上定向的旋轉循環。
24. 如權利要求21所述的方法，其特徵在於，通過泵送來加強粗 料(25)從分級空間(27)的排出。
25. 如權利要求19所述的方法，其特徵在於，通過至少一個定向 元件(10)將待分級的礦漿(24)的循環引導遠離驅動軸(6)。
26. 如前面權利要求中的任何一項所述的方法，其特徵在於，通 過浮選或其他方式來進一步處理細分料(26)。
27. 如前面權利要求中的任何一項所述的方法，其特徵在於，將 粗料(25)進給以進行進一步的浮選或以其他方式進一步處理。
28. 如前面權利要求中的任何一項所述的方法，其特徵在於，在 幾個連續的浮選槽(2)中進行對礦漿的浮選，至少部分浮選槽具有分 級設備(1 )。
全文摘要
本發明涉及用於在浮選槽中浮選礦漿(4)的設備和方法，該設備具有浮選機構(3)，該浮選機構至少包括驅動軸(6)、轉子(5)和定子(7)，該設備還具有至少一個用於供給礦漿(4)的入口(11)，用於移走富含礦物的泡沫的泡沫洗滌系統(8)，至少兩個用於從浮選槽移走具有兩種不同粒徑的料流的排出口(28、12)，其中，浮選槽(2)具有分級設備(1)，該分級設備包括用於使從礦漿分離的待分級礦漿(24)在浮選槽中大體上向上移動地旋轉運動的裝置，以及用於將粗料(25)與細分料(26)分離的裝置。
文檔編號B03B5/60GK101511488SQ200780032213
公開日2009年8月19日 申請日期2007年8月30日 優先權日2006年8月30日
發明者T·尼蒂 申請人:奧圖泰有限公司