一種新型浮選柱及其浮選方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種新型浮選柱，適用于膠磷礦等細(xì)粒礦物顆粒的浮選。
【背景技術(shù)】
[0002] 浮選是一種根據(jù)礦物顆粒表面物理化學(xué)性質(zhì)的不同，從礦石中分離有用礦物的技 術(shù)方法。礦石性質(zhì)不同，宜采用的浮選裝置和方法也不盡相同，以膠磷礦為例，膠磷礦浮選 具有以下特點：1)膠磷礦含磷礦物呈"膠狀"非品質(zhì)細(xì)粒集合體與雜質(zhì)礦物緊密共生，磨礦 細(xì)度要很細(xì)才能使它們單體解離，細(xì)粒礦物質(zhì)量小、動量低，浮選過程難以與氣泡發(fā)生有效 碰撞，需要有較強的紊流條件促進(jìn)氣泡礦化過程；2)膠磷礦浮選均采用脂肪酸類捕收劑， 這類藥劑溶解分散性差，與礦物的作用速度慢，所需浮選時間長，中礦（品位介于精礦與尾 礦間，需進(jìn)一步處理的選礦中間產(chǎn)品）循環(huán)量大；3)膠磷礦浮選泡沫產(chǎn)品量較大，產(chǎn)率一般 為40%~70%，這就意味著浮選氣泡需要負(fù)載的礦量大，氣泡礦化速度對浮選效果的影響 十分明顯。綜上可知：膠磷礦浮選要求氣泡礦化區(qū)的小氣泡要多，氣泡與礦粒相互碰撞接 觸的比表面積要大，礦化速度要快，以縮短浮選時間，同時分選區(qū)必須有較好的靜態(tài)分選環(huán) 境，以提高細(xì)粒礦物的分選精度。
[0003] 現(xiàn)有的浮選設(shè)備主要有機械攪拌式浮選機和浮選柱兩種。
[0004] 機械攪拌式浮選機是最常用的浮選設(shè)備，其原理是借助浮選槽內(nèi)攪拌裝置的高速 旋轉(zhuǎn)來產(chǎn)生浮選所需要的氣泡，并促使氣泡與浮選目的礦物碰撞礦化，進(jìn)而上浮實現(xiàn)與雜 質(zhì)礦物的分離；其特點是發(fā)泡、礦化和分選過程均在浮選槽內(nèi)。但是機械攪拌式浮選機存在 以下問題：為了產(chǎn)生更多的細(xì)小氣泡，增大氣泡與目的礦物碰撞礦化的機率與動能，需要浮 選機有較快的轉(zhuǎn)速，而為了保證細(xì)粒礦物有較好的靜態(tài)分選環(huán)境，又要求浮選機轉(zhuǎn)速要低， 充氣量要小，這對于細(xì)粒礦物的浮選而言是一種互相矛盾而無法解決的問題。
[0005] 如圖1所示為現(xiàn)有的浮選柱，包括柱體、調(diào)漿攪拌桶、循環(huán)泵和射流發(fā)泡器，調(diào)漿 攪拌桶用于將藥劑和礦漿混合，并向柱體上端輸入礦漿，礦漿自上而下流入礦化區(qū)并與上 升的氣泡相遇，疏水礦粒在自身重力和動能的作用下與細(xì)小氣泡碰撞使氣泡礦化，沒有附 著在氣泡上的礦粒隨著礦漿流到柱體底部形成循環(huán)礦漿，柱體的底部設(shè)有出口，循環(huán)礦漿 在出口處被循環(huán)泵泵入入射流氣泡發(fā)生器；如圖2所述為典型的浮選柱中射流氣泡發(fā)生 器，循環(huán)礦漿被泵入射流氣泡發(fā)生器中，當(dāng)?shù)V漿經(jīng)噴嘴射入喉管時，射流產(chǎn)生的負(fù)壓將空氣 通過吸入室吸入，在喉管中與礦漿混合，進(jìn)入擴散管后因壓力陡然降低空氣析出或受礦漿 的剪切擠壓形成細(xì)小氣泡；細(xì)小氣泡從柱體下端進(jìn)入柱體內(nèi)部，細(xì)小氣泡向上到達(dá)礦化區(qū) 與礦漿相遇并與疏水礦粒碰撞被礦化；分選后精礦從柱體上端排出，尾礦從底端排出。
[0006] 浮選柱結(jié)構(gòu)簡單、處理能力大、占地面積小、投資成本低、建設(shè)周期短，浮選柱容易 產(chǎn)生細(xì)粒礦物浮選所需的細(xì)小氣泡和創(chuàng)造良好的靜態(tài)分選環(huán)境，在處理細(xì)粒物料方面具有 比較大的發(fā)展空間，但是現(xiàn)有的浮選柱存在以下問題：1)對于膠磷礦這類可溶性鹽類礦物 而言，礦漿中溶解的礦物組份很容易發(fā)生結(jié)鈣現(xiàn)象，氣泡發(fā)生器中管道（尤其是喉管）的截 面較小，容易造成管路堵塞，影響設(shè)備正常運行；2)氣泡和礦漿的碰撞過程完全靠自身的 重力和動能，不像浮選機可以有機械攪拌增進(jìn)碰撞，所以其紊態(tài)礦化作用相對較弱，為使氣 泡有充分的時間礦化，往往需要有足夠的礦化區(qū)高度，不利于膠磷礦的浮選，增加了制造成 本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是提供一種新型浮選柱及其浮選方法，該浮選柱能保證氣泡進(jìn)入柱 體內(nèi)部之前就具有足夠紊態(tài)礦化強度、浮選效率高，能避免管路堵塞、具有良好的靜態(tài)分選 環(huán)境。
[0008] 本發(fā)明采用技術(shù)方案如下：
[0009] 一種新型浮選柱，包括柱體和攪拌發(fā)泡礦化裝置，所述攪拌發(fā)泡礦化裝置包括一 端封閉一端開口的殼體和設(shè)在殼體內(nèi)部的攪拌機構(gòu)，殼體設(shè)在柱體底部外側(cè)其開口端與柱 體連通，殼體內(nèi)部通過管道分別與空氣、調(diào)漿攪拌桶和柱體底部的循環(huán)礦漿出口連通。
[0010] 采用該新型浮選柱的浮選方法包括如下步驟：攪拌機構(gòu)運動產(chǎn)生負(fù)壓，空氣、循環(huán) 礦漿以及調(diào)漿攪拌桶內(nèi)礦漿與藥劑的混合流體被吸入殼體內(nèi)部，空氣在殼體內(nèi)在攪拌機構(gòu) 作用下形成氣泡，氣泡與礦漿內(nèi)的疏水礦粒充分碰撞形成礦化氣泡，然后被輸送到柱體內(nèi) 部進(jìn)行靜態(tài)浮選分離。
[0011] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的攪拌機構(gòu)包括轉(zhuǎn)子和定子，所述轉(zhuǎn)子為一根帶 有攪拌葉片的轉(zhuǎn)軸，所述的攪拌葉片沿軸向等距離的固定在轉(zhuǎn)軸上，所述定子為等距離固 定在殼體上的導(dǎo)向葉片，每組導(dǎo)向葉片均處于兩組相鄰攪拌葉片之間，轉(zhuǎn)軸經(jīng)過密封機構(gòu) 與殼體外部的電機連接。
[0012] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，空氣和礦漿進(jìn)入殼體內(nèi)部的入口位于轉(zhuǎn)軸上所有攪拌 葉片的上游。
[0013] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述殼體的內(nèi)部呈圓筒狀，所述攪拌葉片和導(dǎo)向葉片 繞轉(zhuǎn)軸對稱排列。
[0014] 本發(fā)明的有益效果是：
[0015] (1)本發(fā)明用攪拌發(fā)泡礦化裝置替代原有的循環(huán)泵和射流氣泡發(fā)生器，工作時，轉(zhuǎn) 子高速轉(zhuǎn)動并在定子和轉(zhuǎn)子之間產(chǎn)生負(fù)壓，空氣和礦漿被吸入殼體內(nèi)部，空氣經(jīng)過多對攪 拌葉片和導(dǎo)向葉片之間的攪拌剪切被切割形成大量浮選所需的細(xì)小氣泡，氣泡與疏水礦粒 在攪拌作用下充分碰撞形成礦化氣泡，礦化氣泡排入柱體內(nèi)部實現(xiàn)靜態(tài)浮選分離。
[0016] (2)本發(fā)明不采用射流氣泡發(fā)生器，不存在喉管，管路截面大，因而不存在管路容 易堵塞的問題，更適合用于膠磷礦浮選。
[0017] (3攪拌機構(gòu)高速轉(zhuǎn)動，通過多組攪拌葉片和導(dǎo)向葉片的作用形成多級強紊流場， 氣泡與疏水礦粒的碰撞動能大，礦化速度很快，單位時間內(nèi)浮選泡沫負(fù)載的礦量大。
[0018] (4)氣泡在殼體內(nèi)部充分紊態(tài)礦化，然后進(jìn)入浮選柱中靜態(tài)分選，屬真正意義的 "紊態(tài)礦化和靜態(tài)分選"過程，可以克服在同一浮選裝置中既要求"紊態(tài)礦化"又要求"靜態(tài) 分選"這一互相矛盾的問題。
[0019] (5)氣泡礦化過程不發(fā)生在柱體內(nèi)部，省去了常規(guī)浮選柱中的捕集區(qū)高度，用矮浮 選柱即可滿足浮選要求，不僅可以減少安裝空間，也便于設(shè)備的操作和控制。
【附圖說明】
[0020] 圖1是現(xiàn)有浮選柱的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021] 圖2是現(xiàn)有浮選柱中射流氣泡發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022] 圖3是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023] 圖4是本發(fā)明中攪拌發(fā)泡礦化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024] 圖中：1_柱體；2-射流發(fā)泡器；3-循環(huán)泵；4-調(diào)漿攪拌桶；5-噴嘴；6-吸入室； 7_喉管；8-擴散管；9-攪拌發(fā)泡礦化裝置；10-電機；11-進(jìn)漿管；12-進(jìn)氣管；13-殼體； 14-攪拌葉片；15-導(dǎo)向葉片；16-轉(zhuǎn)軸。
【具體實施方式】
[0025] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0026] 如圖1所示為現(xiàn)有的浮選柱，包括柱體1、調(diào)漿攪拌桶4、循環(huán)泵3和射流發(fā)泡器2， 調(diào)漿攪拌桶4用于將藥劑和礦漿混合，并向柱體1上端輸入礦漿，礦漿自上而下流入礦化區(qū) 并與上升的氣泡相遇，疏水礦粒在自身重力和動能的作用下與細(xì)小氣泡碰撞使氣泡礦化， 沒有附著在氣泡上的礦粒隨著礦漿流到柱體1底部形成循環(huán)礦漿，柱體1的底部設(shè)有出口， 循環(huán)礦漿在出口處被循環(huán)泵3泵入入射流氣泡發(fā)生器；如圖2所述為現(xiàn)有浮選柱中射流氣 泡發(fā)生器，包括依次連通的噴嘴5、喉管7和擴散管8,噴嘴5和喉管7的連接處套有吸入