[发明专利]一种基于孔板水力空化成泡的粗颗粒矿物水力浮选设备及浮选方法

说明书

本申请涉及一种基于孔板水力空化成泡的粗颗粒矿物水力浮选设备及浮选方法。该设备包括浮选柱体和多孔板水力空化器；浮选柱体顶部外圆周设有溢流槽，下部设有底流槽，浮现柱体上部设有给料管，底流槽下装有压力传感控制开度的电磁阀；多孔板水力空化器设置于浮选柱体内下部，由多孔板和流体输入装置依次连接构成，多孔板水力空化器在浮选柱体内不仅可以产生均匀微小气泡，同时在浮选柱体内形成上升水流，形成基于重力分选和浮力分选耦合进行的分选过程。本发明通过将多孔板水力空化器与浮选柱体结合使用，相比于目前的以文丘里管水力空化成泡的粗颗粒浮选设备，此装置的空化强度更大，产生的气泡更加均匀稳定。

技术领域

本发明涉及粗颗粒矿物浮选技术领域，具体是一种基于孔板水力空化成泡的粗颗粒矿物水力浮选设备及浮选方法。

背景技术

近十几年来，粗颗粒预抛尾正受到越来越多的关注。在矿物颗粒粒度较粗条件下(远大于传统浮选颗粒粒级)，预先抛除一部分尾矿，不仅可以减少后续磨矿能耗，同时可以显著增大工艺流程处理量。其中，干扰床分选机一直以来是矿物加工工业中常用的重选分离设备。根据不同密度矿物沉降末速的差别，利用上升水流将有价矿物和脉石分开。然而这一设备在分选过程中经常会出现低密度的粗颗粒和高密度的细颗粒的错位现象。这是由于积累的低密度粗颗粒滞留在床层的顶部，这些颗粒既无法穿透床层沉降至底部又无法被上升水流带入溢流槽中，最终由于聚集更多的颗粒被迫下沉。虽然这种装置可以通过调节上升水流的流速将低密度粗颗粒输送到溢流处，但是较高的上升水流速率会导致高密度细颗粒也被带到溢流处，从而降低分离效率。

水力浮选是一种集成传统干扰床分选和浮选特点的分选过程。水气混合进入水力分选装置，经空化段时溶解于水中的空气析出形成微泡进入装置内，从而在上升水流中同时伴有微泡。同时气泡附着在疏水颗粒上，从而降低其有效密度，最后聚集在流化床顶部并溢流出，而没有附着在气泡上的亲水颗粒继续透过流化床向底部运动，最终聚集被排出。与传统干扰床分选工艺相比，水力浮选工艺有效增加了矿物间密度差，从而提高了目的矿物和脉石的分选效率。

水力浮选的核心是通过空化过程形成大小均匀的微泡。现有的水力浮选装置常用的空化方式为文丘里管空化方式。这种空化方式需要较高的入射压力，对设备的要求较高，空化强度不高，难以满足粗颗粒预抛尾要求。

发明内容

鉴于上述分析，本发明旨在提供一种基于孔板水力空化成泡的粗颗粒矿物水力浮选设备，为解决现有以文丘里管水力空化成泡的粗颗粒浮选设备需要较高的入射压力，空化强度不高，难以满足粗颗粒预抛尾要求等问题。

本发明的技术方案如下：

一种基于孔板水力空化成泡的粗颗粒矿物水力浮选设备，包括多孔板水力空化器和浮选柱体，所述的多孔板水力空化器位于浮选柱体内的下部；所述多孔板水力空化器包括多孔板和气-水混合输入装置，其中所述多孔板和气-水混合输入装置依次连接；所述浮选柱体包括溢流槽、中间柱体和底流槽。

进一步地，所述的多孔板的孔分布为有中心孔的辐射状和同心圆环状，或无中心孔的辐射状和同心圆环状。

进一步地，所述的多孔板具有一定的厚度及孔通道具有一定长度，为溶于水中的气体空化析出提供一定时间。

进一步地，所述的中间柱体内部设有压力传感器，上部外圆周设有桶状溢流槽，上部中心设有给料管，下部设有底流槽。

进一步地，所述的底流槽为倒圆锥形结构，底流槽底部设有排料管。

进一步地，所述的排料管设有电磁阀控制底流流速。

一种包括基于孔板水力空化成泡的粗颗粒矿物水力浮选设备的浮选方法，步骤一：打开进水泵注入水，调节液体流量计，通过气泵注入气体，经过一段管道均匀混合，气-水混合物流经主流通道，遇到孔板，通道面积突然缩小，流速急剧升高，流体内压强骤降，溶于水中的气体析出产生大量微泡，同时形成向上的具有一定推动力的水流。