[發明專利]一種分選高濃度礦漿的浮選柱系統及方法

有效

• 申請號: 201410294550.9
• 申請日: 2014-06-25
• 公開（公告）號: CN104069954B
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 彭耀麗;倪超;謝廣元;沙杰;梁龍;譚佳琨;孫玉金;卜祥寧;陳昱冉;馬廣喜
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: B03D1/14
• 分類號: B03D1/14
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙)32249
• 代理人: 楊曉玲

技術領域

本發明涉及一種分選高濃度礦漿的浮選柱系統及方法，尤其適用于高濃度煤漿的分選，也適用于其他礦物的分選。

背景技術

礦漿浮選設備主要為浮選機和浮選柱兩類。浮選機主要有機械攪拌式浮選機和噴射式浮選機。浮選機分選設備的不足主要有功率消耗較大，磨損嚴重，且氣泡尺寸較大，分散性不足，同時槽體較淺，二次富集作用較弱，分選極細粒物料效果較差。浮選柱的發展由傳統的充填介質浮選柱發展為具有新型充氣器和新結構的浮選柱，其中較為有代表性的是旋流微泡浮選柱。

旋流微泡浮選柱分選區域包括三個部分：精選段、粗選段、掃選段。礦漿從柱體高度的2/3處給入，尾礦從掃選段底流口排出。微泡發生器是一個柱體外部裝置，利用射流原理，在腔內形成負壓的同時吸入空氣，并通過壓力差析出大量微泡，進入掃選段。在旋流力場和浮力的作用下，微泡和已礦化的氣—固絮團向旋流中心、并向上運動進入粗選段。上浮微泡與入料礦漿逆流運動，兩者接觸、碰撞、礦化，疏水性礦粒與微泡粘附上升，親水性礦粒未能礦化進入掃選段，這樣就實現浮選柱的高選擇性分選。掃選段的主要工作是掃選未來得及礦化的精煤，從而提高精煤回收率。同時掃選段的離心力場也加速了氣泡在柱體徑向斷面上的分散，氣泡在柱體內的分布更均勻，有利于氣泡與礦物顆粒的礦化。在旋流力場作用下，循環中礦按密度差異發生分離，低密度產物往掃選段中部運動并向上進入浮選段，最后上浮成為精煤產品，高密度產物在掃選段外沿向下運動，最終由底流口排出成為浮選尾煤。

隨著我國選煤技術的發展，重介選煤技術因其處理難選煤有優勢，在選煤中開始占主導地位。但是重介旋流器的粉碎作用導致洗選過程中的次生煤泥含量變大，加之其耗水量相比跳汰工藝更少，容易造成選煤廠的煤泥水濃度過高，一般能達到120g/L左右，甚至更高。而我國煤泥浮選的濃度一般應控制在100g/L以內，浮選柱的最佳分選濃度為50-80g/L。同時，我國粗煤泥回收設備的使用，使得進入浮選的煤泥粒度更細，一般能達到0.3mm以下。浮選的煤泥粒度越細，適宜分選的礦漿濃度越低。這些都給高濃度礦漿浮選造成很大困難，浮選時不能同時保證精煤灰分和精煤回收率。因此，濃度超過80g/L的礦漿，可認為是高濃度。如果能解決高濃度礦漿的浮選，不僅可以保證產品產量和質量，還能提高干煤泥處理量，減輕后續壓濾作業的負擔。

借鑒浮選機多室串聯的結構，有學者提出了串聯浮選柱系統，將兩臺浮選柱串聯起來處理高濃度礦漿和提高浮選柱入浮粒度上限。但這就要求有兩套浮選柱設備，占地面積大，且兩套系統不能同時充分利用。針對高濃度礦漿，有學者提出了在浮選柱內部給料處加反射小槽，優先浮選出部分可浮性好的物料。實踐證明，該浮選柱在一定程度上能改善浮選效果，但是小槽的布置較困難，且會干擾礦漿流動。

針對現今煤泥分選礦漿濃度大、高灰細泥含量大的現象，有學者提出了多產品浮選柱的概念，較典型的有三產品浮選柱，利用泡沫區泄回顆粒單獨排出，避免中間產品反復循環，減輕了精煤產品因夾帶造成的精煤灰分過高的現象。但是考慮到礦漿濃度大時，由于礦化不足和分選時間的不充分造成的精煤夾帶和尾煤跑煤現象，多產品浮選柱的處理能力受限，不能充分讓物料礦化和讓未分選礦漿循環再選。

發明內容

技術問題：本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種結構簡單、操作便捷、有效解決精煤夾帶和尾煤跑煤問題的分選高濃度礦漿的浮選柱系統及方法。

技術方案：本發明的分選高濃度礦漿的浮選柱系統，包括上浮選柱、下浮選柱，下浮選柱的頂部設有與上浮選柱中部連通的連接彎管，上浮選柱的上方連有精礦槽，精礦槽上布有噴淋水裝置，下浮選柱的中部設有下浮選柱入料口，下浮選柱結構為旋流微泡浮選柱，自下浮選柱入料口向下內部依次設有穩流板錐形筒，錐形筒上方形成柱浮選室、下部形成旋流分選室，下浮選柱旋流段外壁順序連有循環泵、下壓力表、下氣泡發生器回至下浮選柱，下浮選柱底部經尾礦管連至尾礦箱，尾礦箱的高度可自由調節，形成連通器結構，所述的上浮選柱下部設有上浮選柱入料口，上浮選柱的底流口經回料管與下浮選柱入料口相連，所述的上浮選柱的底流口外設有可控制回料量的大小和回料速度的蠕動泵；所述上浮選柱入料口經入料管連接依次連接有上氣泡發生器、上壓力表、給料泵和礦漿攪拌器。

一種使用權利要求1所述浮選柱系統的分選高濃度礦漿的方法，包括如下步驟：