用于浮选机构的转子和用于在浮选机中引导物料流的方法

本发明涉及一种用在选矿的浮选机构中的转子。根据本发明，转 子盖下方的转子腔室上部从所述腔室的外边缘向下倾斜而到达芯部， 从而与水平面形成5至70度之间的角度。另外，转子盖上表面可以向 上倾斜，从转子周围朝所述外边缘以5-70度之间的角度上升。利用 在转子内和上方的装置，向上引导矿浆经过浮选机构的定子。所研制 的转子改善了浮选机内高比重粗颗粒的悬浮。本发明还涉及一种用于 改变从转子排出的物料流方向的方法。

浮选基本上是一种三相工艺，包括细磨固体和空气的混合，通过 从中浮选出一种而从脉石中富集贵重矿物。在该工艺的上游，将水加 到矿石中，并输送到粉碎回路，从而使矿石破碎、尺寸减小，而形成 称作矿浆或砂浆的细磨固体/液体混合物。然后矿浆经一组或一排浮 选装置进一步处理，所述浮选装置具有适于使矿浆混合物悬浮的浮选 机构，同时空气经所述机构导入，且均匀地弥散在整个浮选槽上。

也可以在该工艺中加入适当的试剂，其中所述试剂能覆盖贵重矿 物的表面，而使其表面疏水，从而促进气泡/颗粒的附着。一旦贵重 矿物颗粒附着于气泡，那么它们缓慢上升到浮选槽表面，形成稳定的 泡沫区。这种包含贵重矿物的泡沫经流槽系统回收，而完成浮选过 程。

对于本领域的技术人员来说，通常认为浮选装置可以分成下述区 域：1)混合区，2)静止区，3)集中区和4)泡沫区。

混合区位于浮选装置的下部区域，在所述下部区域有一个由从浮 选机构排出的高速浆流形成紊乱的重要区域。静止区就在混合区上 方，且是这样的一个区域，即在此区域二次矿浆流速度较低，促使附 着于气泡的贵重矿物颗粒的向上运动。集中区就在泡沫区下方，且可 以在泡沫/矿浆界面下方延伸4至6英寸。

当二次矿浆流紧接集中区下方经过浮选槽时，这些气泡与它们的 矿物负载由于其固有的浮力而有机会上升，且在矿浆流向下改变方向 返回混合区而重复循环之前移动到集中区。一旦这些附着于气泡的贵 重矿物颗粒进入集中区，那么这些颗粒将继续上升到泡沫区且经流槽 系统回收的可能性较高。然而，出现贵重矿物“后退”，结果这些颗 粒返回到二次流中，从而如果它们不碰撞且同时使其重新连接于另一 气泡，则重复所述过程。

虽然认为泡沫区、静止区和集中区也是浮选槽中的重要区域，但 当然混合区是浮选装置的最重要的区域，因为在该区域发生颗粒悬浮 和空气弥散。如果浮选机构不能在整个浮选槽上正确地弥散空气，或 如果固体悬浮不充分，那么浮选工艺变差，且所需矿物的整个回收率 将低。

普通类型的浮选机构包括转动的转子和在转子周围的定子叶片。 空气在转子附近送入，例如经转子轴。作为浮选的结果，贵重矿物颗 粒附着于气泡上，且在浮选槽上部以泡沫形式聚集，并经浮选槽的流 槽排出。矿浆的尾矿导至下一分离步骤。

在美国专利US4078026中，描述了一种转子-定子机构，其中转 子具有分离的矿浆和空气槽。该机构的要旨在于转子产生动压，补偿 在转子高度上形成的流体静压力，而使矿浆对弥散表面产生的总压力 在所述表面上基本上相等。所述机构的主要类型是所谓的OK转子，它 的形式在垂直截面上是向下渐缩的，且垂直转子叶片这样布置，即它 们在所述叶片之间形成分离的矿浆槽和空气槽。空气经中空的转子轴 泵入空气槽。转子具有在所述叶片上方的水平盖板，它使矿浆和空气 偏转而基本上沿水平方向从所述槽流出。定子叶片基本上垂直，且有 助于消除从转子流出的流体转动分量。

在美国专利US4800017中描述了另一种浮选机构，它看起来非常 类似于上述的系统，除了槽的功能不同之外。转子本体包括水平顶板 和多个垂直定向的转子叶片，它们形成泵室。空气泵送到每一室，用 于对浮选槽的矿浆混气。定子叶片从其上部向外偏转，而下部垂直。 从转子流出的矿浆流基本上是水平的。然而，定子包括偏转叶片，该 叶片有效地使该浆流以约15度向下偏转。

在EP844911中，转子具有在泵室中间的水平阻挡件，该阻挡件在 排出基本上水平方向进入转子的矿浆流时使其再次向上和向下偏转。

从前述可知，一种浮选机，具有多个垂直定向的板，它们形成泵 室。空气经垂直下水管泵送到每一室，所述下水管还包括和支撑在转 子上方的水平罩。这种罩还支撑垂直的定子叶片。虽然流入转子的矿 浆最初向上偏转，但在它从转子泵送槽排出时，通过所述悬罩水平偏 转，且径向向外泵送经过定子叶片。

在上述结构中，矿浆和气流从转子朝定子叶片水平引导。所述机 构在正常尺寸的颗粒浮选中有效，这意味着其尺寸小于P80＝180μm (80％的物料通过了180μm的筛网)。然而，随着被浮选的颗粒尺寸 和矿物颗粒比重超过这一值，性能恶化。而且，难以悬浮比重在 3.5t/m3以上的颗粒。本发明的目的是克服或基本改善现有技术的缺 陷，实现一种可以在混合区内有效地悬浮粗大和高比重物料的的浮选 机，该浮选机使用新型转子，该转子可以改变浮选槽内的混合流模 式。

现在研制了一种适用于粗大物料和高比重物料的新型浮选机构转 子。已经证明，垂直截面向下渐缩的转子可以使转子改变机器内的混 合流模式，且不影响浮选槽内的上部集中区和泡沫区，其中所述转子 装有向上而不是水平方向引导矿浆流的装置。所述装置与水平面的角 度在5至70度之间，可取的是5至40度之间。推荐在两个高度上也有所 述装置，且最好它们具有基本上相同的角度。本发明还涉及一种使矿 浆流基本上以与所述装置本身相同的角度倾斜的方法。本发明的主要 特征在所附的权利要求中给出。

根据本发明，浮选机由定子和转子构成，定子具有大体上垂直的 定子叶片，转子的垂直截面向下渐缩，且垂直的转子叶片形成腔室 (槽)。空气经转子轴导入机器，且经所述腔室进入矿浆。所述腔室 可以是矿浆和空气共用的或有用于空气和矿浆的不同腔室。转子叶片 覆盖有盖板，该盖板延伸到叶片的外边缘。在所述盖下方所述腔室的 上部从其外边缘向下倾斜，到达芯部，而使它们与水平面形成5至70 度之间的角度。这意味着矿浆流在腔室内向上倾斜，而不是正常的水 平方向，所以从转子排出的矿浆流按所述腔室上部的角度引导。其 次，可取的是转子在转子上方设有翻转矿浆流的装置，然后设计转子 盖的上表面，而使其外边缘与轴周围的内边缘成比例升高。显然，所 述装置可以这样构成，即其朝向矿浆的表面是直的或弯曲的、凹面或 凸面的。

实际上，转子的盖可以这样制成，即其外边缘延伸到转子的外边 缘，但转子盖本身向上倾斜。然而，普通的转子可以仅通过在转子的 普通水平盖板上装设附加装置而改成本发明的转子，所述附加装置改 变了所述腔室上部和转子盖板的表面部分。

所述腔室上部的改变可以通过在每一腔室插入位于形成所述腔室 的转子叶片之间的板而实现。所述板在其外端边缘连接于水平盖板， 且以选定的角度向下延伸到其内边缘，直到它们与垂直转子叶片在每 一腔室芯部相交。水平转子盖上部的倾斜可以通过在转子盖上装设另 一位于转子盖上方的板而实现。所述上板从盖板的高度向上引导，而 使这一环形外表面在轴周围连接于转子盖板，且在其外边缘所述板通 过从所述盖板向上延伸的垂直板升高，所述板与所述轴同轴延伸。所 述外面板具有形成锥形的斜面。例如，普通的OK转子可以装设仅限制 泵送室和分离的空气室延伸到水平盖板的装置或板。

普通的OK转子不具有倾斜的泵室上部，也不具有倾斜的顶面。现 在美国专利US4078026的主要思想仍然有效，例如在整个弥散面上有 恒定的压力，这意味着甚至沿转子的整个高度进行空气弥散。如果泵 室或空气室在水平面上方打开，且采取外面板的形式，那么意味着转 子外顶部区域的压力与下方的其他弥散面的压力不相等，因此，空气 弥散效率较低，因为空气将在低压区域从转子排出。

现在借助附图详细描述本发明的浮选机，其中

图1是现有技术的浮选机构的轴测原理图，

图2是本发明的浮选机构的垂直截面图，

图3是本发明的浮选机构的轴测原理图。

在图1中，浮选机构1由定子2和在所述定子内的转子3构成。定子 具有在转子周围径向设置的基本上垂直的定子叶片4。定子叶片固定 在基板5上，基板又支撑在浮选机(不在该图中)的底部。所述的转 子是普通的OK转子，其中转子悬挂在中空的转子轴6上，且用于弥散 进入浮选槽内矿浆的加压空气经所述轴泵送。转子本身由水平盖板7 和连接于所述盖的转子叶片8构成。转子的垂直截面是向下渐缩的锥 形。叶片8基本上垂直，且它们这样布置，即形成气室9，空气经该气 室泵送到矿浆中。矿浆的泵室10位于空气槽之间。盖板从其内边缘连 接在所述轴周围。从所述转子排出的矿浆方向基本上是水平的。

图2描述了本发明的浮选机构。浮选机构1由具有垂直定子叶片4 和基板5的定子2和转子11构成。转子11的垂直截面是具有腔室的向下 渐缩的转子，而在转子叶片上方的水平盖板12装有对齐装置13和14。 对齐装置13以5-70度之间的角度在所述腔室15内在盖下方向下倾 斜，而对齐装置14在所述盖上方向上。利用装置13，所述转子的腔室 15这样设计，即在外上边缘，所述腔室延伸到水平盖板12，且朝着所 述腔室的芯部17，所述腔室的高度根据装置13的角度减小。利用装置 14，转子盖的上表面向上倾斜，从而它从轴6周围朝外边缘18以5-70 度之间的角度上升。具有所述装置的转子盖外边缘基本上垂直。以现 有转子盖如何改变的方式解释附图，但显然可以在制造阶段成型所述 盖板。

根据本发明的方法，如上所述倾斜的附加装置共同产生向上偏转 的主流F1和二次流F2，它们形成纯净的向上流模式，而不是现有技术 中提到的现有水平流模式。

图3示出了改变本发明的普通OK转子的示例。浮选机构1由具有垂 直定子叶片4和基板5的定子2和转子11构成。转子11的垂直截面是向 下渐缩的OK型转子，具有气槽19和泵室20。在转子叶片上方的水平盖 板21装有附加的上面板22，该面板是环形的，且在轴6周围在其内边 缘23连接于盖板。上面板的外边缘24借助于与所述轴同轴延伸的垂直 板26连接于盖板21的外边缘25。所述外面板以5-70度之间的角度向 上倾斜。每一泵室20装有附加板27，该附加板27朝泵室的芯部28向下 倾斜。矿浆引导板27的外周边延伸到室20的上边缘30和在其下方的盖 板的外边缘25，且所述板连接在一起。矿浆引导板27通过其侧边连接 于转子叶片，它们形成泵室，且引导板的内边缘31延伸到所述室的芯 部。可取的是矿浆引导板具有与外面板相同的角度。如果转子具有空 气和矿浆共用的腔室，那么上述板可以安装到每一室。

现在可以改善浮选机构的混合能力，顺利地处理特别是高比重的 粗大物料，同时不影响转子的空气弥散能力。虽然主混合区向上延伸 到浮选槽的静止区，但随后的二次流不对泡沫区的稳定性产生任何可 测量的影响。可取的是所述方法例如用于铁矿、钽铁矿、磷灰石等的 浮选。