浮选机

本发明与从含有矿物颗粒此类的悬浮体中浮选矿物等的浮选机 有关，其中控制浮选机中的悬浮体所产生的泡沫上升并流到泡沫 床。

在浮选机中，借助化学物质使所需的有价值的矿物颗粒与气泡 接触，气泡上升到悬浮体层的表面而形成一泡沫层，其自由空间的高 度一般仅为5％从浮选机底部到泡沫出口点高度。在正常情况下， 希望通过连到浮选机壁的出口管来回收泡沫层中所含的泡沫。从实 用观点来看，要泡沫回收到出口管道取得好的效果需有一足够厚的 泡沫层，此泡沫层厚度取决于所浮选的矿物以及浮选过程的对应阶 段，一般说，泡沫回收到管道有好的效果需要一比较厚的泡沫层。

为了有良好选择性，在应用泡沫浮选的专门槽内，用常规装置经 常不能取得足够的泡沫层，难于产生厚泡沫层的理由是泡沫的解体， 当泡沫解体时，部分矿物颗粒又回到悬浮体中，这时就需要新的气泡 把矿物颗粒抬回到泡沫层，这就减缓了浮选过程的速度，同时空气利 用率降低而且剩余的空气把愈来愈多的无价值矿物和材料机械地带 入到泡沫内。

泡沫的解体率取决于浮选机的结构，所处理的物质以及所取的 加工过程的阶段。在泡沫解体过程中，诸因素也均能区分。在大多数 情况下，时间是最重要参数之一。例如，某些情况下，厚度为100～ 200毫米的泡沫层在不到10秒就解体。从解体泡沫中留下的矿物颗 粒就能直接回到悬浮体内，诸如留在浮选机的中部。要是泡沫很慢流 到出口管，可是泡沫生成率却高，那么解体泡沫逐渐发展使重的矿物 颗粒积聚，以至这些积聚矿物颗粒从泡沫层沉降到悬浮体中。在泡沫 层中强大的扰动悬浮体流也可能破坏泡沫层的底面，这些去泡沫过 程随着浮选机的发展而强化。

一般，浮选机的整个泡沫表面的泡沫回收率KP是泡沫平均生 成率KB和泡沫解体率KD之差。

也就是KP＝KB-KD    (1) 而使用的速度单位为米/秒。

在下列对数值大小的调查中可看出，公式(1)中所述KB和KD 的量可以是同样的量级，在此情况下，或许相当大部分的泡沫解体 ，矿物颗粒回到悬浮体内，例如在一立方米的浮选槽内，自由悬浮 体面为一米2，空气供应率为0.1～0.5米3/分而泡沫生成率是0.1 ～0.5米/分，这意味着每10秒为17～83毫米。对几种矿物，与泡沫 生成率有争议的泡沫解体率KD基本上能相等。

在大的浮选槽中，单位面积的泡沫生成率KB增长，因为，例如 在100米3容积的浮选槽中，空气输送率为10～50米3/分而悬浮体 体表面为25米2，泡沫生成率KB是0.4米～0.2米/分，也就是约为 上述参考实例1米3浮选槽中KB的4倍。

然而，当浮选机的尺寸增大，浮选机的悬浮体表面扩大，同时， 从浮选机的中部到泡沫出口管的距离增加，因此，在浮选机中部的泡 沫延迟时间比在边缘的泡沫延迟时间更长。

泡沫表面流动的改变在美国专利2182442的充气装置中已有叙 述，此专利中，该装置底部所生成的泡沫流借助装置内部件所设置的 导向件来控制，结果，泡沫引导到充气装置中位于装设泡沫出口管处 的边缘处。在该美国专利2,182,442所述充气装置的顶部，基本上 在出口管处，布置一截顶楔形的导向件，这样，导向件的水平底面位 于充气装置泡沫面之下，该导向件引导所生成的泡沫到设在充气装 置两壁的出口管，这样就防止泡沫流向充气装置回转轴的周围。所以 导向件的目的是保护转子轴不受泡沫不利的影响。

从芬兰专利78628，已知一浮选机，机内生成泡沫床，并装有一 可向下收缩的楔形或锥形调节件来调节泡沫床的容积和/或面积，此 调节件帮助使泡沫床变厚，同时，当泡沫向上涌时，泡沫被引导至浮 选机的壁面，因此也就引至开在壁上的出口管。

上述专利中的楔形或锥形导向件至少部分位于泡沫之内，迫使 泡沫流向浮选槽的出口管，但是这些导向件并不改变或加速泡沫的 生成也不改变或加速从悬浮体到泡沫床的进程。美国专利4,668, 382描述了在浮选机中悬浮体和泡沫床之间的边界面处的浮选方 法，并装有一气泡导向件。借助此导向件，气泡被引导至位于相对于 浮选机中悬浮体表面中央的泡沫上升通道，泡沫上升通道的横截面 比浮选机的自由面更小。通过减小自由面，泡沫生成率增加了。因为 美国专利4,668,382中所述的气泡导向件只安置在悬浮体和泡沫床 之间的边界面上，发生在浮选机中悬浮体表面的现象，基本上不能遵 照美国专利4,668,382方法所控制。

因而，本发明的目的是要取得一已改进的，操作更安全，大容积 的浮选机，通过改变和增加浮选机产生泡沫的生成率以及其从悬浮 体到泡沫床的进程，并通过进一步增加浮选机中泡沫床所含泡沫的 回收就可显著地减小先有技术的缺陷，本发明的基本新特点从后面 所附权利要求书中也可明显看出。

根据本发明，浮选机的悬浮体腔基本上在浮选机内所生成的泡 沫床之下，在悬浮体腔内装有至少一可调节的导向件，这样，随着悬 浮体和泡沫的自由表面积从浮选机的底面到顶面是减小的，该导向 件形状最好为楔状，锥形，截顶楔形或一截顶锥形，因此导向件既可 向上收缩也可向下收缩。最好把导向件安置成使浮选机的悬浮体腔 所引起的限制效应开始在约30％～50％从浮选机底部到泡沫出口 处(也就是从浮选机底部起算，溢流边缘的最低点)之间距离的高度 处。导向件最好设计成使其收缩角度至少可改变一次，这就意味着导 向件是由几个相互连接和基本相似元件组成。当导向件从悬浮体腔 延伸到泡沫床内时，此种多元件结构的导向件尤其显示其优点。

通过采用了本发明的导向件，在浮选机中由悬浮体腔到泡沫床 所产生的气泡生成率，也就是当本发明的导向件用于限制浮选机中 的悬浮体自由面时，泡沫生成率大大地增加。结果，悬浮体自由表面 面积与泡沫床底面上的自由上升表面面积之比可以在1∶2到1∶ 20之间，这样借助本发明的导向件，上升气泡的自由上升面就基本 上降低。而在面积减小同时，所生成泡沫床的高度增长，因此泡沫床 底面所处的高度相当于80％～90％浮选机底面到泡沫出口处(也就 是从浮选机底面起算，溢流边缘的最低点)的高度。

每单位面积含有矿物颗粒的气泡容积流量随着自由面的减小而 增长，并且如果自由悬浮体表面不减小，其泡沫床厚度增长会更迅 速。当采用本发明的导向件，通过面积之比值变化，含有矿物颗粒的 气泡所形成泡沫的生成率以有利方式增长，这意味浮选机内悬浮体 腔的泡沫生成率，特别是在悬浮体面和泡沫床之间的界面处，在最佳 状况下甚至能增长20倍，当然这还取决于所浮选的矿物。

按照本发明，在浮选机中使用导向件来减小自由悬浮体面时，含 有矿物颗粒的气泡所形成泡沫的生成率会猛增，甚至比气泡解体率 高出许多倍，从而泡沫床内气泡的延迟时间会相应缩短。

根据本发明，浮选机中的导向件能可调节地安装，因此借助该导 向件所取得的面积限制，即自由面的减小能用悬浮体腔中的导向件 元件以及泡沫床内的各自导向件元件分别进行调节。例如，浮选机中 所处理矿石的质量一次次变动时以及要求不同的浮选条件时，导向 件的可调性就可充分地利用。同样，在流程的不同阶段，例如对一种 和相同浮选系统的浮选机就可应用不同的调节措施。

以下参照附图将更详细叙述本发明。

图1是本发明浮选机的一侧视图，示意地说明本发明的工作原 理以及在浮选槽内泡沫性能的有关解释；

图2是本发明最佳实施例的侧视图的示意图；

图3说明设置在悬浮体腔中的本发明的导向件的最有利形状。

在图1中，在浮选槽1的悬浮体腔2内安置着本发明导向件3， 该导向件3把槽底产生的泡沫从悬浮体腔2导引至泡沫床4，再通 过泡沫床4和溢流边缘24导引至出口管5。导向件3的收缩角可随 意调节，因此位于悬浮体腔内的导向件3的导板6和伸入泡沫床4 内的导板7借助调节件8和9可分别进行调节，同样，导向件相对于 浮选槽底面10的高度也是可调的。在图1，标号D1说明悬浮体整个 自由表面面积，标号D2表示借助导向件3所减小的泡沫床4的底 部面积，考虑到上述先有技术中提到的几个参数，即泡沫回收率 KR′，泡沫生成率KB以及泡沫解体率KD′相应于公式(1)就能推导出 这些参数的关系。根据本发明，导向件3以比值D2∶D1用来减小泡 沫床的面积，因为所有泡沫现在都通过较小面积来排放，也就是根 据D2的面积，公式(1)可改写成以下形式： $K_R=K_B-\frac{D_2}{D_1}{K}_D----\left(2\right)$

现在，平均泡沫回收率增加，而随之留给泡沫解体的时间更 少，很清楚公式(1)和(2)仅对数值大小是可靠的，但是在排放浮选机 的泡沫中，这二个公式仍旧很成功地描述了用本发明导向件所取得 的好处。

在图2中，在浮选机的浮选槽11底部安有一定子12和一转子 13，为了转动转子，电动机14安置于浮选槽的上方，该电动机通过一 空心轴15连到转子13。要浮选的材料经过入口16输送到浮选槽11 内。浮选所需的空气经导管17送到空心轴15的中部，再送到转子 13。根据本发明，在要浮选的材料所形成的悬浮体腔18内设置了导 向件19，这些导向件包括收缩的锥形元件，以使得悬浮体室18的自 由表面积减小。导向件19安装成使导向板形成的锥形可根据需要随 意调节，既能缩小也能扩大，在这种情况下，图2所示的面积比D2/ D1可各自改变，例如，根据所浮选的材料来改变。由转子13所产生 的气泡和送入浮选槽11内的空气，而气泡携带着所要浮选的材料颗 粒一起在悬浮体腔18内升起，借助上述导向件19再穿过在导向件 19之间的悬浮体表面20，进入泡沫床21。由于本发明导向件19所 引起速度的有利改变，携带有价值矿物的单个气泡迅速上升，这样， 气泡就迅速到达出口管22的边缘25并从浮选槽11排出作进一步 处理。在浮选槽11所接纳的无价值材料与所供应的材料一起从浮选 槽11通过废料排放口23卸去。

在图3中，浮选槽31设有一由几个相连部件33和34组成的并 具有一截顶金字塔形的导向件32，该截顶金字塔形的下部件33在 浮选槽31内起到减小悬浮体表面面积的装置的作用。该截顶金字塔 形的上部件34也可安置成从浮选槽31所生成气泡而形成泡沫床 35的一压力区，从芬兰专利78628知道，当需要时，例如，所要浮选 材料的洗涤就能连到该压力区。这样，泡沫床35就从由上部件34所 形成的泡沫压力区回收到设置在上部件34边缘37的出口通道36。