一種磷礦浮選方法及系統的製作方法
2023-05-31 00:08:56
一種磷礦浮選方法及系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種用於膠磷礦浮選分離脈石礦物的浮選方法及浮選系統。一種磷礦浮選方法，包括在礦漿進入浮選柱之前進行旋流發泡礦化預處理過程；所述的旋流發泡礦化預處理是將礦漿與壓縮空氣沿切線方向射入旋流發泡礦化裝置的圓柱體筒體做渦旋運動形成旋流，再經過筒體內葉片的切割攪拌使氣泡彌散到礦漿中並礦化。所述的旋流發泡礦化裝置的筒體為空心圓錐與圓柱的結合，葉片沿徑向分布於圓柱體筒體內，旋流發泡礦化裝置的進料口沿圓柱體筒體切線方向設置，排料管設置於圓錐端。能夠使氣泡在浮選前就充分地彌散到礦漿中並迅速礦化，且能避免發泡裝置的堵塞，減小浮選柱的高度，並為浮選過程創造良好的分選環境。
【專利說明】一種磷礦浮選方法及系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種浮選方法和浮選系統，特別涉及一種用於膠磷礦浮選分離脈石礦物的浮選方法及系統。
【背景技術】
[0002]磷礦是生產無機磷肥和其它磷化工產品必不可少而又不可再生和替代的重要礦產資源。中國磷礦資源儲量居世界前列，但大多屬難選的中低品位膠磷礦，要經過選礦富集才能達到製取磷化工產品原料的標準。
[0003]浮選是處理膠磷礦最為有效的一種選礦方法。但膠磷礦的特點是含磷礦物呈「膠狀」非晶質細粒集合體與雜質礦物緊密共生，礦石必須磨得很細才能使含磷礦物單體解離。細粒礦物質量小、動量低，浮選過程難以與氣泡發生有效碰撞，導致浮選泡沫礦化困難；而且因粒度小、比表面積大、表面能高，磷礦物與脈石礦物間極易相互粘附團聚影響分選精度；再者細粒礦物溶解度大，礦漿中難免離子濃度高，浮選礦漿溶液化學複雜。
[0004]膠磷礦浮選的特殊性質，導致其用常規的浮選機分選效果往往並不理想。而浮選柱具有結構簡單、佔地面積小、投資成本低、建設周期短等優點，尤其是容易產生細粒物料浮選所需的微泡，增大氣泡的表面積，進而提高氣泡與目的礦物的碰撞機率，同時還可以創造更好的靜態分選環境和一定厚度的浮選泡沫清洗層，降低礦粒相互粘附團聚對分選精度的影響，因此在處理細物料方面具有比較大的發展空間。
[0005]然而，現有浮選柱由於存在以下技術問題妨礙了其在膠磷礦浮選中的應用:(I)浮選柱一般都採用射流或充氣發泡裝置來產生浮選所需的微小氣泡。對磷礦這類有一定可溶性的鹽類礦物而言，浮選過程中在一定條件下，溶解的礦物組份容易沉積附著在發泡裝置細小的噴嘴或氣孔上，造成發泡裝置堵塞，影響設備正常運轉。(2)浮選氣泡的礦化是通過氣泡與礦物在柱內逆流碰撞的方式來實現的。雖然細粒礦物和微小氣泡的表面積大，但在浮選柱的靜態流環境下，它們的碰撞動量仍然較小，相互之間通過碰撞突破水化膜而粘著的機率較小，氣泡礦化速度慢，加之磷礦浮選所用的都是脂肪酸類捕收劑，溶解分散性和浮選選擇性相對較差，致使磷礦可浮性本身就不是很好，對氣泡礦化速度的影響更明顯。
(3)為了保證氣泡礦化所需的時間，浮選柱的高度一般都比較高，這不可避免地導致浮選柱內氣液分布不均，浮選條件不好控制，氣泡容易在上浮過程中兼併或破裂，產生所謂的「翻花」和「溝流」現象。雖然在浮選柱內充填適當的介質，可以控制柱內的氣液分布，克服氣泡兼併與破裂，避免「翻花」和「溝流」現象，但充填介質的更換和維修不方便，通道易被礦泥阻塞，且柱體有效容積減少也會影響設備的處理能力。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是提供一種膠磷礦浮選柱的改進裝置，能夠使氣泡在浮選前就充分地彌散到礦漿中並迅速礦化，在礦漿進入浮選柱後不需要經過礦化過程就可實現浮選，提高浮選速度，縮短礦漿在浮選柱內的停留時間，避免發泡裝置的堵塞，減小浮選柱的高度，並為浮選過程創造良好的分選環境。
[0007]為達到上述目的，採用技術方案如下:
[0008]一種磷礦浮選方法，礦漿進入浮選柱之前進行旋流發泡礦化預處理；所述的旋流發泡礦化預處理是將礦漿與壓縮空氣沿切線方向射入旋流發泡礦化裝置的圓柱體筒體做渦旋運動形成旋流，再經過筒體內固定設置的葉片的切割使氣泡彌散到礦漿中並礦化。
[0009]一種磷礦浮選系統，包括調漿攪拌桶、旋流發泡礦化裝置和浮選柱，調漿攪拌桶與旋流發泡礦化裝置通過礦漿泵連通，旋流發泡礦化裝置的排料管與浮選柱直接連通，旋流發泡礦化裝置與礦漿泵之間設置了壓縮空氣入口 ；所述的旋流發泡礦化裝置的筒體為一端開口的空心圓柱體與底部開口的空心圓錐體兩者的開口處結合而成，葉片沿徑向固定分布於圓柱體筒體內，旋流發泡礦化裝置的進料口沿圓柱體筒體切線方向設置，排料管設置於圓錐體筒體頂端。
[0010]按上述方案，所述的葉片為並列的十字交叉式葉片。
[0011 ] 按上述方案，所述的浮選柱上下兩端設置有穩流板。
[0012]按上述方案，所述的上端穩流板與浮選柱頂之間有衝洗水裝置。
[0013]按上述方案，所述的下端穩流板與浮選柱底之間還設置有分流裝置與礦漿泵連通。
[0014]按上述方案，所述的浮選柱的徑長比為0.2-0.5。
[0015]本發明按照氣泡與礦漿「紊態礦化，靜態分選」的原則，在浮選柱外置專門的旋流發泡礦化裝置，具有一定壓力的礦漿和壓縮空氣首先通過進料管沿切線方向進入錐型筒體，並在筒體內做渦旋運動，空氣被筒體內沿徑向分布的葉片切割成大量均勻而細小的氣泡，並充分彌散到礦漿中；旋流產生的強紊流提供了一種氣泡的高效礦化方式，彌散的氣泡由於與礦粒有很高的碰撞動能，因此可以迅速礦化；礦化後的礦漿通過錐部的排料管給入浮選柱，然後在浮選柱內實現靜態分選。
[0016]本發明的有益效果:
[0017](I)浮選所需的微小氣泡是由葉片切割快速做渦旋運動的空氣產生的，由於裝置中不存在細小的噴嘴或氣孔，因此不會產生堵塞問題；加之氣泡可以快速充分地彌散到礦漿中，因而礦漿中的含氣率可以較高，浮選條件便於操作控制。
[0018](2)在強紊流條件下，充分彌散的氣泡與礦粒有很高的碰撞動能，礦化速度很快，礦漿進入浮選柱後，即刻就可形成礦化泡沫層浮選。
[0019](3)氣泡與礦漿首先在發泡礦化裝置中紊態礦化，然後進入浮選柱中靜態分選，屬真正意義的「紊態礦化，靜態分選」過程，可以克服在同一浮選裝置中既要求「紊態礦化」又要求「靜態分選」，操作控制條件互相矛盾的問題。
[0020]( 4 )經預先礦化後，礦漿進入浮選柱的浮選速度很快，用矮浮選柱即可滿足浮選要求，不僅可以減少設備投資和安裝空間，也便於設備的操作和控制。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1:旋流發泡礦化裝置示意圖。
[0022]圖2:磷礦浮選系統裝置示意圖。【具體實施方式】
[0023]以下實施例進一步闡釋本發明的技術方案，不作為對權利要求保護範圍的限制。
[0024]參照圖1、2，調漿攪拌桶7與旋流發泡礦化裝置4通過礦漿泵6連通，旋流發泡礦化裝置4的排料管3與浮選柱直接連通，旋流發泡礦化裝置與礦漿泵之間設置了壓縮空氣入口 ；所述的旋流發泡礦化裝置4的筒體為一端開口的空心圓柱體與底部開口的空心圓錐體兩者的開口處結合而成，葉片2沿徑向分布於圓柱體筒體內，可以為多個並列的十字交叉式葉片，旋流發泡礦化裝置4的進料口 I沿圓柱體筒體切線方向設置，排料管設置於圓錐體筒體頂端；所述的浮選柱5上下兩端設置有穩流板8，且上端穩流板與浮選柱頂之間可以有衝洗水裝置，下端穩流板與浮選柱底之間可以還設置有分流裝置與礦漿泵連通。
[0025]參照附圖2，本發明的磷礦浮選系統工作時，將磨到所需粒度的礦漿首先給入調漿攪拌桶7，與添加到攪拌桶中的浮選藥劑充分作用，使目的礦物疏水化，然後經礦漿泵6輸送到旋流發泡礦化裝置4，再與壓縮空氣一道以一定的壓力給入旋流發泡礦化裝置4中，能夠使氣泡在浮選前就充分地彌散到礦漿中並迅速礦化，在浮選柱5中目的礦物隨氣泡上浮並從頂端溢出成為泡沫產品，親水礦物則在重力作用下由底部排出成為底流產品，在礦漿進入浮選柱後不需要經過礦化過程就可實現浮選，大大提高了浮選速度，縮短了礦漿在浮選柱內的停留時間，因而可以減小浮選柱的高度，並為浮選過程創造良好的分選環境。其中礦漿壓力由泵6控制，大小主要取決於設備的規格或礦漿處理量，但至少應保證礦漿在裝置4中能夠做渦旋運動；空氣壓力由空壓機控制，大小主要取決於浮選所需的充氣量。
[0026]參照附圖1，具有一定壓力的礦漿和空氣首先通過進料管I沿切線方向進入筒體，並在筒體內做渦旋運動，並排固定設置於筒體內的多個十字交叉式葉片2切割壓縮空氣形成細小氣泡彌散到礦漿中，氣泡在渦旋紊態流中與疏水目的礦物顆粒高速碰撞，形成礦化氣泡，再通過排料管3進入浮選柱5。
[0027]參照附圖2，浮選柱5中上下兩端設穩流板8，目的是將浮選柱分成上部的泡沫區、中部的分選區和下部的底流區，以控制柱內多相流的流態，創造良好的靜態層流分選環境。其中上部設衝洗水裝置，可以起到逆向清洗礦化泡沫中雜質的作用，下部設置分流裝置分出一定量的循環礦漿，可以在保證礦漿泵壓力的同時，便於調節浮選柱內礦漿液面的高度。
[0028]另外，礦漿在浮選柱內的浮選速度較快，滯留時間很短，浮選柱5可以用徑長比
0.2~0.5的柱子。
[0029]本發明改進的浮選系統用於浮選貴州某地的膠磷礦，其氣泡彌散均勻，礦化速度快，系統運行穩定。在相同的藥劑制度及磨礦粒度條件下，與常規浮選柱和浮選機系統相t匕，不僅分選指標明顯較好(見表1)，而且捕收劑消耗可以減少10%左右。
[0030]表1不同浮選裝置浮選貴州某地膠磷礦的指標對比
[0031]
【權利要求】
1.一種磷礦浮選方法，其特徵在於礦漿進入浮選柱之前進行旋流發泡礦化預處理；所述的旋流發泡礦化預處理是將礦漿與壓縮空氣沿切線方向射入旋流發泡礦化裝置的圓柱形筒體形成旋流，再經過筒體內固定設置的葉片的切割使氣泡彌散到礦漿中並礦化。
2.—種磷礦浮選系統，其特徵在於包括調漿攪拌桶、旋流發泡礦化裝置和浮選柱，調漿攪拌桶與旋流發泡礦化裝置通過礦漿泵連通，旋流發泡礦化裝置的排料管與浮選柱直接連通，旋流發泡礦化裝置與礦漿泵之間設置了壓縮空氣入口 ；所述的旋流發泡礦化裝置的筒體為一端開口的空心圓柱體與底部開口的空心圓錐體兩者的開口處結合而成，葉片沿徑向固定分布於圓柱體筒體內，旋流發泡礦化裝置的進料口沿圓柱體筒體切線方向設置，排料管設置於圓錐體筒體頂端。
3.如權利要求2所述的磷礦浮選系統，其特徵在於所述的葉片為並列的十字交叉式葉片。
4.如權利要求2或3所述的磷礦浮選系統，其特徵在於所述的浮選柱上下兩端設置有穩流板。
5.如權利要求4所述的磷礦浮選系統，其特徵在於所述的穩流板與浮選柱頂之間有衝洗水裝置。
6.如權利要求4所述的磷礦浮選系統，其特徵在於所述的穩流板與浮選柱底之間設置有分流裝置與礦漿泵連通。
7.如權利要求2、3、5、6任一項所述的磷礦浮選系統，其特徵在於所述的浮選柱的徑長比為 0.2-0.5。
【文檔編號】B03D1/02GK103480501SQ201310481692
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年10月15日 優先權日:2013年10月15日
【發明者】張澤強, 唐柳華, 池汝安, 李智力 申請人:武漢工程大學