[发明专利]一种环形充气浮选机

说明书

技术领域

本发明涉及矿物加工工程技术领域，具体地说是一种采用压入空气产生气泡，具有环形组合结构的矿物浮选设备--环形充气浮选机。

背景技术

浮选机是实现矿物浮选富集与分离的重要设备。浮选技术经济指标的好坏，与所用的浮选设备密切相关。公知的浮选设备种类很多，主要分为机械搅拌式浮选机，充气搅拌式浮选机，充气式浮选机。对于机械搅拌式浮选机，空气的引入是靠搅拌叶轮高速旋转产生负压来实现的，搅拌强度低时，产生的真空度低，引入的空气量不足，浮选回收率不高，搅拌强度高时，机械磨损严重，能耗高。对于充气搅拌式浮选机，由于在机械搅拌浮选机的基础上额外补加了空气，弥补了机械搅拌浮选机充气量不足的缺陷，但能耗高的问题仍然没有很好解决。对于充气式浮选机，没有了搅拌装置，能耗下降，空气量可调，但矿物颗粒在没有搅拌条件下具有的动能小，与气泡接触附着的概率不高，所以回收率仍然不高。詹姆森浮选槽是澳大利亚南威尔士纽卡斯尔大学化学工程系教授詹姆森所研制的充气式浮选机，为了增加矿物颗粒与气泡碰撞附着的机会，采用外加泵加速矿浆，提高颗粒动能，取得了较好的技术效果，但又带来了设备的磨损和能耗增加的问题。浮选柱是在充气式浮选机的基础上发展起来的，为了克服充气式浮选机矿物颗粒与气泡接触附着概率低的缺点，将浮选机分选槽加深，矿物颗粒在沉降过程中与上升的气泡逆流碰撞产生附着，形成了结构简单，占地面积小，能耗低，富集比高的，具有发展前途的浮选柱。对于浮选柱的研究，已经进行了几十年，主要集中在气泡发生器上，目的在于产生细小、弥散、丰富的泡沫，这样的研究已经取得了很大的成功，多种气泡发生器已经广泛应用于生产之中。但是浮选柱通过增加分选槽的深度来实现增加颗粒与气泡碰撞附着机会的目的，带来的缺点是设备高度大，一般要求近十米，这对矿浆的提升，空气引入又产生了较高的能耗。所以为了降低柱高，又开展了大量的研究工作。

短柱微泡吸气式浮选机由矿浆桶、渣浆泵、分选槽主体、内筒体、矿浆分配器、矿化器、矿化管、反射头、精矿收集槽、尾矿调节箱、控制阀门等组成，矿浆由渣浆泵从矿浆桶抽出入矿浆分配器，然后均匀分配给各组矿化器的矿化单元，经由矿化器、矿化管，最后从反射头的喷嘴喷出。当矿浆从分配器经矿化器进入矿化管时，由于矿化器的特殊结构，矿浆成喷射状射入矿化管，从而形成负压，空气被吸入矿化管并与矿浆充分接触、剪切、碰撞，使矿浆充分矿化，矿浆到达底部经反射头喷嘴喷出，充分矿化的矿粒随矿浆中的大量微泡上浮至浮选桶表面，沿周边溢出进入精矿收集槽；尾矿则从底部通过U形管进入尾矿箱排出，尾矿箱与U形管一道起着调节液面的作用，以控制浮选效果。但液面不易控制，分选效果不稳定。

全泡沫浮选柱的特点是：a)采用气/水外部发泡器，空气/水/起泡剂一起给入柱底充气区中，整个柱体全为气泡充满，入料从柱中上部给入泡沫中，完全利用泡沫富集作用进行分选。b)柱体高度仅1m左右、矿浆停留时间短，浮选速度快。试验表明在较小的充气流率下，可获得很高的精矿品位，一段全泡沫浮选柱的分选效果相当于四段机械搅拌式浮选机。但矿浆停留时间过短，矿化不充分，导致回收率不高。

旋流充气式浮选柱。是美国犹他大学Miller教授所发明，是将重选水力旋流器与浮选相结合的产物。其主要特点是：a)空气通过器壁多孔材料压入，矿浆切向压力给入，从而将由多孔柱壁压入的空气剪切成气泡。气泡从柱壁向柱中心移动过程中与颗粒发生碰撞附着，矿化速度高，因而浮选速度快，其处理能力相当于同容积浮选机的50倍。b)沉砂环形排矿，矿浆基本属于“塞流”。c)设备体积小，多孔介质孔眼不易堵塞。该浮选设备缺点是器壁磨损较快，参数变化敏感性较大导致浮选效果不稳定。

充填介质浮选柱是在浮选柱内充填多孔、网状物，其目的在于让矿浆通过弯曲的孔道流动，与气泡碰撞附着，达到提高矿粒与气泡碰撞附着的概率，从而降低了浮选柱的高度，但是多孔、网状介质容易产生堵塞，且矿浆流速变慢后，设备处理能力下降。

因此，目前广泛使用的浮选柱仍然存在柱体高，能耗大等不足，如能研究设计一种既具有浮选机设备高度小但能耗低，磨损小，具有浮选柱能耗较低，富集比高，但高度小，磨损小，回收率高的浮选设备，将显著提高矿物浮选分离富集的效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种能耗低，充气量大，矿物颗粒与气泡碰撞附着概率高，采用压入空气产生气泡，具有环形组合结构的浮选设备--环形充气浮选机。

本发明的技术方案为：