雙向充氣射流浮選柱的製作方法
2023-06-17 18:04:51
專利名稱：雙向充氣射流浮選柱的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種在液體介質中進行微細顆粒物料分選的浮選裝置，特別是涉及無機械攪拌的柱狀浮選裝置。
目前在現有的浮選技術中，澳大利亞的Jamson射流浮選柱只有對給料充氣，沒有中礦循環，而且尾礦排出口離原礦漿入料點很近，影響浮選精礦的回收，尾礦必須經過多級反覆再選才能保證得到合理的指標。美國Microcel微泡浮選柱的充氣由循環中礦從下部給入浮選柱中，氣泡首先由中礦礦化，不利於精礦回收，而且循環中礦進入浮選柱後，直接產生一股通向排料口(也是循環中礦出口)的下行流，影響氣泡上升及對中礦的再選。我國的「旋流器式浮選柱」(專利號91231128.4)，該浮選柱的底部由空氣引射器排出的空氣加中礦混合物以高速切線進入底部，形成旋流力場。由於旋流器內的離心力作用，礦漿容易形成渦流，特別是上下的大渦流，使氣泡易於向中心集中，繼而上升至柱體，好處是可以減少捲入回流中去的無效氣泡。但這種離心力作用會破壞中礦的礦化，特別是不利於粗顆粒的回收。「雙旋流靜態微泡浮選柱(專利號97236893.0)是我國的另外一種浮選柱，該浮選柱不僅在中礦循環系統安裝有若干個自吸式微泡發生器，而且在入料分配箱之後也安裝了若干個自吸式微泡發生器，使可浮性好的物料在進入柱體後優先浮選，提高了浮選柱的回收率。但該浮選柱入料口處的微泡發生器安裝在柱體內部，不便維護及更換，並且該浮選柱無論中礦循環系統或入料系統都布置有若干個微泡發生器，使浮選柱的結構比較複雜，而且微泡發生器的檢修及更換都不方便。
由於對國內外各類浮選柱的使用與研究，取得了許多使用經驗和對其改進的啟示，為改進這類浮選裝置有了技術準備。
本實用新型的目的在於根據上述提供一種浮選回收效率高，而且可以顯著改善粗顆粒礦物回收的雙向充氣射流浮選柱。
本實用新型是通過以下技術方案來實現的一種雙向充氣射流浮選柱，主要由柱體(1)，位於柱體(1)上部外圍的精礦泡沫收集槽(2)，位於柱體(1)下部外圍的環形套(12)和位於柱體(1)底部的錐形尾礦漏鬥(13)組成，在柱體(1)的上部和外側分別安裝有入料充氣裝置和循環中礦充氣裝置，所述的入料充氣裝置包括有一組或若干組組合式射流氣泡發生器(5)，組合式射流氣泡發生器(5)的入口端連接有入料管(4)，出口端連接有礦化管(15)，一定壓力的入料礦漿經入料管(4)送至組合式射流氣泡發生器(5)，自固定在該氣泡發生器(5)上的吸氣管(8)吸入空氣，礦漿與空氣混合後經礦化管(15)從柱體(1)的上部進入主體(1)內；所述的循環中礦充氣裝置包括有一組或若干組組合式射流氣泡發生器(7)，組合式射流氣泡發生器(7)的入口端通過管路與中礦循環泵(6)的排料口相連接，出口端與礦化管(16)相連接，礦化管(16)的另一端通過管路與柱體(1)內的錐形漏鬥(3)的小端相連接，在柱體(1)下部的外圍設有一個環形套(12)，在柱體(1)側壁上開有若干個孔與環形套(12)相通，在環形套(12)外壁上有中礦排料管與中礦循環泵(6)的吸入口相連接，循環中礦礦漿從柱體(1)下部內腔經環形套(12)導出，被中礦循環泵(6)加壓後經管道送至組合式射流氣泡發生器(7)，自固定在該氣泡發生器(7)上的吸氣管(9)吸入空氣，中礦礦漿與空氣混合後經礦化管(16)從錐形漏鬥(3)的小端自下而上進入柱體(1)內；在柱體(1)內錐形漏鬥(3)的上方安裝有若干層水平篩板(14)，柱體(1)的最底部作成錐形尾礦漏鬥(13)，最低位置處裝有尾礦排料管(11)。
本實用新型具有以下優點和效果1．本實用新型採用了入料從上部和循環中礦從下部進行雙向充氣礦化的結構，一方面使易浮的精礦得到優先浮選，另一方面加強了中礦的複選，從而提高了精礦的質量與回收率；2．本實用新型將循環給入的中礦與向下回流的沒有礦化的中礦隔開，分成複選區與循環區，已充氣的中礦先在複選區中向上流動，使其有更多的機會與氣泡接觸得到再選，同時礦化氣泡的上浮速度恆大於此處水流上升速度，大大減少了進入循環區的無效氣泡，從而提高了浮選效率；3．本實用新型將複選區設計成漏鬥型，類似選礦用的幹擾沉降水力分級機，可使部分難浮的較粗礦粒滯留其中反覆礦化，改善了浮選柱普遍存在的不易回收粗顆粒礦物的問題；
4．本實用新型採用組合式射流氣泡發生器，使整個裝置的結構更加簡單，同時噴射嘴磨損後便於更換，因此，本實用新型安裝、使用維護都更方便。
附圖的圖面說明如下
圖1，本實用新型的工作原理示意圖圖2，本實用新型實施例結構剖面示意圖圖3，本實用新型實施例中組合式氣泡發生器結構剖面示意圖圖4，本實用新型實施例中錐形漏鬥結構剖面示意圖
以下結合附圖和實施例作進一步說明由
圖1、圖2可知，本實用新型實施例主要由柱體1、精礦泡沫收集槽2、錐形漏鬥3、入料管4、組合式射流氣泡發生器5、7、礦化管15、16、中礦循環泵6、吸氣管8、9、精礦排料管10、尾礦排料管11、環形套12、尾礦漏鬥13、篩板14組成。在柱體1上部外圍安裝有精礦泡沫收集槽2，在柱體1頂部中心安裝有入料管4及一組組合式射流氣泡發生器5和垂直向下的礦化管15，所述入料管4，組合式射流氣泡發生器5和礦化管15也可安裝在柱體1的上部外側周圍，並與柱體1連通。在柱體1內下部安裝有錐形漏鬥3，所述錐形漏鬥3的中心線與柱體1的中心線重合，其作用是將柱體1內部的下段空間分隔為循環區和複選區，錐形漏鬥3內部為複選區，外部與柱體側壁形成的空間為循環區，錐形漏鬥3下部通過管路引出柱體1之外，並與中礦循環泵6相連接，在中礦循環泵6排料口與錐形漏鬥3引出管路之間連接有一組或若干組組合式射流氣泡發生器7和垂直向下的礦化管16，在柱體1下部的外圍固定有環形套12，在柱體1側壁上開有若干個孔與環形套12相通，在環形套12外壁上有中礦排料管與中礦循環泵6的吸入口相連接，在柱體1內錐形漏鬥3上方固定有若干層水平篩板14，柱體1底部為錐形的尾礦漏鬥13，最低位置處有尾礦排料管11。
從圖中還可得知(參見
圖1)本實用新型的工作原理經過捕收劑、起泡劑適當調配的礦漿物料以一定的壓力進入入料管4，經組合式射流氣泡發生器5形成射流，由吸氣管8吸入空氣，由於二者的不同流向及速度差從而產生大量的氣泡與礦漿混合後進入垂直安裝的礦化管15中，在高度紊流環境中，氣泡發生礦化作用後進入柱體1內，礦漿中可選性好的物料被優先浮選，並隨著礦化氣泡上升而溢流出柱體1進入精礦泡沫收集槽2，通過精礦泡沫收集槽2最低位置處的精礦排料管10進入精礦池(圖中未示出)，礦漿中未被氣泡礦化附著的礦物和脈石顆粒連同礦漿受重力作用向下沉降，並與複選區上升的氣泡不斷碰撞再次礦化，礦化氣泡升浮到柱體1上部排出；而沒有被氣泡附著的顆粒繼續與礦漿一起向下，與錐形漏鬥3形成的複選區中未被氣泡礦化附著的顆粒一起溢流進入循環區，大部分顆粒連同礦漿受到中礦循環泵6的抽力作用進入環形套12後又被中礦循環泵6抽出，再經組合式射流氣泡發生器7自吸氣管9吸入空氣後使中礦充氣，充氣後的中礦通過垂直安裝的礦化管16，在高度紊流環境中，氣泡發生礦化作用後又被送回柱體1，從錐形漏鬥3的底部進入複選區，在複選區向上流動的過程中，氣泡與礦物顆粒再次碰撞礦化，礦化氣泡上升，通過篩板14使中礦有更多的機會與氣泡接觸得到再選；同時，該上升流與經入料管4、組合式射流氣泡發生器5及礦化管15進入柱體1的下降流發生碰撞，再通過篩板14使下降流中的礦物顆粒再次與氣泡接觸，增加了礦物顆粒被氣泡捕捉的機會，提高了浮選效率；循環區中的脈石及粒度較粗的礦物顆粒受重力作用沉降到柱體1的底部，經尾礦漏鬥13收集，從尾礦管11排出柱體之外。
由圖3可見，本實用新型的實施例的重要組件之一的組合式氣泡發生器5、7，主要由氣泡發生器主體51、蓋板52、噴射嘴安裝板53、進氣孔54、噴射嘴55、環形套56、吸氣管8或9組成。
一組變截面的噴射嘴55固定在氣泡發生器主體51內的噴射嘴安裝板53上，噴射嘴55小截面一端指向出口，在氣泡發生器主體51下部側壁上開有若干個進氣孔54與噴射嘴55相對應，並經主體51外圍的環形套56與吸氣管8或9相通，氣泡發生器主體51上的頂部安裝有蓋板52。
經過適當調配的礦漿物料以一定壓力進入組合式射流氣泡發生器主體51，經過噴射嘴55提高了流速，成為高速射流，在噴射嘴55下方空腔內產生負壓，將外界空氣經吸氣管8或9、環形套56和進氣孔54吸入主體51內，並被高速射流分割、混合和分散到礦漿中形成大量的氣泡用於浮選。
由圖4可知，本實用新型實施例的複選區製成為漏鬥型的錐形漏鬥3，其上升水速自下而上逐步減小，類似選礦用的幹擾沉降水力分級機，可以將一部分難浮的較粗粒礦物延長其在複選區中的停留時間，使其有較多機會接觸氣泡，從而改善粗顆粒礦物的回收。
權利要求1．一種雙向充氣射流浮選柱，包括有柱體(1)，位於柱體(1)上部外圍的精礦泡沫收集槽(2)，位於柱體(1)下部外圍的環形套(12)和位於柱體(1)底部的錐形尾礦漏鬥(13)，其特徵在於在柱體(1)的上部和外側分別安裝有入料充氣裝置和循環中礦充氣裝置，所述的入料充氣裝置包括有一組或若干組組合式射流氣泡發生器(5)，組合式射流氣泡發生器(5)的入口端連接有入料管(4)，出口端連接有礦化管(15)，一定壓力的入料礦漿經入料管(4)送至組合式射流氣泡發生器(5)，自固定在該氣泡發生器(5)上的吸氣管(8)吸入空氣，礦漿與空氣混合後經礦化管(15)從柱體(1)的上部進入主體(1)內；所述的循環中礦充氣裝置包括有一組或若干組組合式射流氣泡發生器(7)，組合式射流氣泡發生器(7)的入口端通過管路與中礦循環泵(6)的排料口相連接，出口端與礦化管(16)相連接，礦化管(16)的另一端通過管路與柱體(1)內的錐形漏鬥(3)的小端相連接，在柱體(1)下部的外圍設有一個環形套(12)，在柱體(1)側壁上開有若干個孔與環形套(12)相通，在環形套(12)外壁上有中礦排料管與中礦循環泵(6)的吸入口相連接，循環中礦礦漿從柱體(1)下部內腔經環形套(12)導出，被中礦循環泵(6)加壓後經管道送至組合式射流氣泡發生器(7)，自固定在該氣泡發生器(7)上的吸氣管(9)吸入空氣，中礦礦漿與空氣混合後經礦化管(16)從錐形漏鬥(3)的小端自下而上進入柱體(1)內；在柱體(1)內錐形漏鬥(3)的上方安裝有若干層水平篩板(14)，柱體(1)的最底部作成錐形尾礦漏鬥(13)，最低位置處裝有尾礦排料管(11)。
2．根據權利要求1所述的雙向充氣射流浮選柱，其特徵在於所述的入料管(4)、組合式射流氣泡發生器(5)和礦化管(15)安裝在柱體(1)的頂部中心處。
3．根據權利要求1所述的雙向充氣射流浮選柱，其特徵在於所述的入料管(4)、組合式射流氣泡發生器(5)和礦化管(15)也可安裝在柱體(1)的上部外側周圍，並與柱體(1)連通。
4．根據權利要求1所述的雙向充氣射流浮選柱，其特徵在於所述的錐形漏鬥(3)大端朝上，小端在下，垂直安裝，其中心線與柱體(1)的中心線重合。
5．根據權利要求1所述的雙向充氣射流浮選柱，其特徵在於所述的組合式射流氣泡發生器(5)和(7)，包括有氣泡發生器主體(51)，在氣泡發生器主體(51)內水平安裝有嘴射嘴安裝板(53)，其上固定有若干個噴射嘴(55)，噴射嘴(55)小截面端指向出口，在氣泡發生器主體(51)的側壁上開有若干個進氣孔(54)，進氣孔(54)與設在氣泡發生器主體(51)外圍的環形套(56)相通，在環形套(56)上固定有吸氣管(8)或吸氣管(9)，在氣泡發生器主體(51)的頂部安裝有蓋板(52)。
6．根據權利要求1所述的雙向充氣射流浮選柱，其特徵在於所述的礦化管(15)和(16)垂直安裝在組合式射流氣泡發生器(5)和(7)的下部出口端。
專利摘要一種在液體介質中進行微細顆粒物料分選的雙向充氣射流浮選柱,主要由柱體(1)、泡沫收集槽(2)、錐形漏鬥(3)、入料管(4)、中礦循環泵(6)和氣泡發生器(5)和(7)、尾礦漏鬥(13)、篩板(14)等組成。柱體(1)上部外表面安裝有泡沫收集槽(2),在柱體(1)中心設置入料管(4)及一組氣泡發生器(5),柱體(1)內下部安裝有錐形漏鬥(3),並與中礦循環泵(6)相連,其間裝有一組氣泡發生器(7),在柱體(1)下部壁上設有若干個孔與環形套(12)相通,它的排料管與中礦循環泵入口相連,在柱體(1)上部裝有若干層篩板(14),其底部裝有尾礦漏鬥(13)及排料管(11)。本實用新型採用了入料從上部和循環從下部進行雙向充氣礦化的結構,一方面使易浮的精礦得到優先浮選,另一方面加強了中礦的複選,從而提高了浮選的質量和回收率。本實用新型結構簡單易於安裝,維護與維修非常方便。
文檔編號B03D1/24GK2431047SQ00243228
公開日2001年5月23日 申請日期2000年7月7日 優先權日2000年7月7日
發明者張榮曾, 曾鳴, 皇甫京華, 謝華, 徐志強, 孫宗嶽 申請人:中國礦業大學(北京校區)