[發明專利]一種浮選設備及浮選方法

有效

• 申請號: 202110539719.2
• 申請日: 2021-05-18
• 公開（公告）號: CN113198618B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 彭建;孫偉;韓海生;肖遙;胡岳華;紀道河;李英標;楊勇祥;李志雄;蔣傳輝
• 申請（專利權）人: 中南大學;湖南有色黃沙坪礦業有限公司
• 主分類號: B03D1/14
• 分類號: B03D1/14;B03D1/16;B03D1/02
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 謝浪

1.一種浮選設備，包括浮選柱體，其特征在于：所述浮選柱體包括從下到上依次連接的尾礦底流槽(11)、倒錐形筒體(6)和柱狀筒體(5)；

所述柱狀筒體(5)的頂部設有精礦溢流槽(3)，所述柱狀筒體(5)的上部內設有原礦給料管(1)；

所述倒錐形筒體(6)分為上部的徑向流區和下部的旋流區，所述徑向流區上設有多個與所述倒錐形筒體(6)的內腔連通的第一射流管(9)，所述旋流區的側壁上設有多個朝內傾斜向上設置，且與所述倒錐形筒體(6)的內腔連通的第二射流管(10)；

多個所述第一射流管(9)沿所述錐形筒體的周向方向等距設置一圈，多個所述第二射流管(10)的噴射方向以所述倒錐形筒體(6)的軸線為中心沿順時針或逆時針分布，多個所述第一射流管(9)的噴射方向與所述倒錐形筒體(6)的徑向方向平行；

多個所述第一射流管(9)均與第一壓力水源連通，多個所述第二射流管(10)均與第二壓力水源連通，所述第一壓力水源內含有微納米氣泡，所述第二壓力水源內含有常規氣泡；其中，

所述微納米氣泡是指孔徑范圍在1nm-10μm的氣泡，所述常規氣泡是指孔徑范圍在0.5mm-2mm的氣泡；

所述第二射流管(10)的軸線與水平面的夾角控制在10°～15°；其中，

所述水平面是指與所述倒錐形筒體(6)的軸線垂直的平面；

第一切線與第一投影線的夾角控制在55°～65°；其中，

第一投影線是指所述第二射流管(10)的軸線在所述水平面上的投影，所述第一切線是指過第一交點且與所述倒錐形筒體(6)在所述水平面上的投影的外圓輪廓線相切的切線，所述第一交點是指所述第一投影線與所述外圓輪廓線的交點。

2.根據權利要求1所述的浮選設備，其特征在于：所述倒錐形筒體(6)的錐角控制在20°～30°。

3.根據權利要求1所述的浮選設備，其特征在于：所述原礦給料管(1)的底部連接有原礦給料分配器(2)。

4.根據權利要求1所述的浮選設備，其特征在于：所述尾礦底流槽(11)呈倒錐形，所述尾礦底流槽(11)的底部設有尾礦排料管(12)，所述尾礦排料管(12)上設有排礦電磁閥(13)。

5.根據權利要求4所述的浮選設備，其特征在于：所述尾礦底流槽(11)中設有壓力傳感器(14)，所述壓力傳感器(14)和排礦電磁閥(13)均與所述壓力傳感控制箱(15)連接。

6.根據權利要求4所述的浮選設備，其特征在于：所述尾礦底流槽(11)的錐角控制在20°～30°。

7.根據權利要求1所述的浮選設備，其特征在于：該浮選設備還包括用于生成所述第一壓力水源的第一生成系統，所述第一生成系統包括供水組件、供氣組件、壓力溶氣罐(16)和微納米氣泡混合環管(7)；

所述供水組件包括通過供水管依次連接的第一儲水箱(23)、第一進水球閥(24)、第一供水變頻泵(25)和第一液體流量計(26)，所述供氣部分通過供氣管依次連接的空壓機(22)、進氣閥(21)、儲氣罐(20)、氣體流量調節閥(19)、壓力表(18)和第一氣體流量計(17)；

所述供水管和供氣管的輸出端均與所述壓力溶氣罐(16)連通，所述壓力溶氣罐(16)通過釋放管與所述微納米氣泡混合環管(7)連通，所述釋放管上設有壓力釋放器(29)，多個所述第一射流管(9)均布在所述微納米氣泡混合環管(7)的環內側上，并與所述微納米氣泡混合環管(7)連通。

8.根據權利要求7所述的浮選設備，其特征在于：該浮選設備還包括用于生成所述第二壓力水源的第二生成系統，所述第二生成系統包括通過管道依次連接的第二儲水箱(30)、第二進水球閥(31)、第二供水變頻泵(32)、第二液體流量計(33)、第二氣體流量計(34)、水氣混合發泡器(35)和常規氣泡混合環管(8)，多個所述第二射流管(10)均布在所述常規氣泡混合環管(8)的環內側上，并與所述常規氣泡混合環管(8)連通。

9.一種使用權利要求1-8任一項所述浮選設備的浮選方法，其特征在于，包括：

具有一定流速和壓力的富含微納米氣泡的水流通過多個第一射流管(9)，沿倒錐形筒體(6)側壁以設定壓力徑向給入到倒錐形筒體(6)內，形成徑向流；

與此同時，具有一定流速和壓力的富含常規氣泡的水流通過多個第二射流管(10)，以一定壓力呈旋流狀給入倒錐形筒體(6)內，形成漩渦流；

待水和氣泡充滿浮選柱體并穩定后，礦化并混合均勻的原礦礦漿從原礦給料管(1)給入至浮選柱體內，并沿浮選柱體整個斷面緩緩下降，逐漸在柱狀筒體(5)內形成顆粒礦物床層；

由上而下的原礦礦漿繼續下行至倒錐形筒體(6)中，在旋流區旋流離心力場作用下，產生強湍流，使礦漿中的顆粒與常規氣泡發生高效碰撞并粘附，形成氣固液三相礦漿體，并在徑向流區形成旋流與徑向流的復合態流化床層，在復合流態化床層中礦物與常規氣泡、微納米氣泡和上升水流共同作用；

最終目的礦物經氣泡的浮力和上升水流的垂直升力不斷上升，進而溢出柱狀筒體(5)進入精礦溢流槽(3)成為精礦，而脈石礦物在浮選柱體內下沉并最終進入尾礦底流槽(11)成為尾礦。