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一种适用于粗颗粒回收的循环流化床浮选装置及方法

申请号 CN202311381576.2 申请日 2023-10-24 公开(公告)号 CN117181435A 公开(公告)日 2023-12-08
申请人 中国矿业大学; 发明人 邢耀文; 刘金成; 桂夏辉; 张友飞; 丁世豪; 曹亦俊;
摘要 本 发明 涉及一种适用于粗颗粒回收的循环 流化床 浮选装置及方法,属于矿物分选加工技术领域,解决了 现有技术 中设备粗颗粒浮选回收率低、分选 精度 差的问题。本发明包括一段流化床浮选柱、二段流化床浮选柱和 水 力 旋流器 ,所述一段流化床浮选柱和所述二段流化床浮选柱通过所述水力旋流器连通。本发明通过高速上升水流和低速上升水流配合使用及循环流态化浮选,实现提高浮选上限、增大分选粒度范围的目的,在保证 尾矿 和精矿均达标的 基础 上提高了粗颗粒浮选的回收率。
权利要求

1.一种适用于粗颗粒回收的循环流化床浮选装置,其特征在于,包括一段流化床浮选柱(100)、二段流化床浮选柱(200)和旋流器(300),所述一段流化床浮选柱(100)和所述二段流化床浮选柱(200)通过所述水力旋流器(300)连通。
2.根据权利要求1所述的适用于粗颗粒回收的循环流化床浮选装置,其特征在于,所述一段流化床浮选柱(100)包括第一柱体(101)和第一矿浆分配环(102),所述第一矿浆分配环(102)套设在所述第一柱体(101)的上部,并与所述第一柱体(101)的内腔连通。
3.根据权利要求2所述的适用于粗颗粒回收的循环流化床浮选装置,其特征在于,所述二段流化床浮选柱(200)包括第二柱体(201)和第二矿浆分配环(202),所述第二矿浆分配环(202)套设在所述第二柱体(201)的下部,并与所述第二柱体(201)的内腔连通。
4.根据权利要求3所述的适用于粗颗粒回收的循环流化床浮选装置,其特征在于,所述水力旋流器(300)连通所述第一柱体(101)的上端和所述第二矿浆分配环(202)。
5.根据权利要求1‑4任一项所述的适用于粗颗粒回收的循环流化床浮选装置,其特征在于,还包括储水罐(400)、第一顶水输送管路(600)和第二顶水输送管路(700)。
6.根据权利要求5所述的适用于粗颗粒回收的循环流化床浮选装置,其特征在于,所述第一顶水输送管路(600)的一端与所述储水罐(400)连通,另一端与所述一段流化床浮选柱(100)连通,所述第二顶水输送管路(700)的一端与所述储水罐(400)连通,另一端与所述二段流化床浮选柱(200)连通。
7.根据权利要求1‑4、6任一项所述的适用于粗颗粒回收的循环流化床浮选装置,其特征在于,还包括储气罐(500)、第一气体输送管路(800)和第二气体输送管路(900)。
8.根据权利要求7所述的适用于粗颗粒回收的循环流化床浮选装置,其特征在于,所述第一气体输送管路(800)的一端与所述储气罐(500)连通,另一端与所述一段流化床浮选柱(100)连通,所述第二气体输送管路(900)的一端与所述储气罐(500)连通,另一端与所述二段流化床浮选柱(200)连通。
9.根据权利要求5所述的适用于粗颗粒回收的循环流化床浮选装置,其特征在于,所述水力旋流器(300)的溢流口(301)通过管路与所述储水罐(400)连通。
10.一种适用于粗颗粒回收的循环流化床浮选方法,其特征在于,采用权利要求1‑9任一项所述的适用于粗颗粒回收的循环流化床浮选装置进行浮选。

说明书全文

一种适用于粗颗粒回收的循环流化床浮选装置及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及矿物分选加工技术领域,尤其涉及一种适用于粗颗粒回收的循环流化床浮选装置及方法。

背景技术

[0002] 浮选是矿物分选回收中最为有效的手段之一,是一种基于颗粒表面疏性差异的界面分选技术,利用气泡作为浮选载体,对目的有价矿物颗粒进行选择性的回收。要实现浮选的选择性回收,必须确保矿石中有价值的成分能够充分解离。然而,由于目标成分常常以较细小的颗粒形式存在于矿石中,传统浮选过程往往只能解离到几十微米的产品粒级。这一限制导致矿石解离磨矿过程能耗高,并且过多的微细脉石颗粒会导致浮选精矿中存在夹杂的细泥,从而降低了浮选效率。
[0003] 粗粒流态化浮选是一种有效解决传统浮选过程高能耗和低效率问题的有效方法。该技术在传统浮选的基础上引入了上升水流,创造了适于处理粗粒颗粒的低湍流流场环境,有效扩大了可浮选颗粒的上限,成为实现毫米级颗粒浮选回收的有效手段。然而现有设备粗粒浮选回收率低、分选精度差,不能满足矿物分选加工技术的需求。

发明内容

[0004] 鉴于上述的分析,本发明实施例旨在提供一种适用于粗颗粒回收的循环流化床浮选装置及方法,尤其适用于重浮耦合,用以解决现有设备粗颗粒浮选回收率低、分选精度差的问题。
[0005] 一方面,本发明提供了一种适用于粗颗粒回收的循环流化床浮选装置,包括一段流化床浮选柱、二段流化床浮选柱和旋流器,所述一段流化床浮选柱和所述二段流化床浮选柱通过所述水力旋流器连通。
[0006] 进一步地,所述一段流化床浮选柱包括第一柱体和第一矿浆分配环,所述第一矿浆分配环套设在所述第一柱体的上部,并与所述第一柱体的内腔连通。
[0007] 进一步地,所述二段流化床浮选柱包括第二柱体和第二矿浆分配环,所述第二矿浆分配环套设在所述第二柱体的下部,并与所述第二柱体的内腔连通。
[0008] 进一步地,所述水力旋流器连通所述第一柱体的上端和所述第二矿浆分配环。
[0009] 进一步地,还包括储水罐、第一顶水输送管路和第二顶水输送管路。
[0010] 进一步地,所述第一顶水输送管路的一端与所述储水罐连通,另一端与所述一段流化床浮选柱连通,所述第二顶水输送管路的一端与所述储水罐连通,另一端与所述二段流化床浮选柱连通。
[0011] 进一步地,还包括储气罐、第一气体输送管路和第二气体输送管路。
[0012] 进一步地,所述第一气体输送管路的一端与所述储气罐连通,另一端与所述一段流化床浮选柱连通,所述第二气体输送管路的一端与所述储气罐连通,另一端与所述二段流化床浮选柱连通。
[0013] 进一步地,所述水力旋流器的溢流口通过管路与所述储水罐连通。
[0014] 另一方面,本发明提供了一种适用于粗颗粒回收的循环流化床浮选方法,采用上述的适用于粗颗粒回收的循环流化床浮选装置进行浮选。
[0015] 与现有技术相比,本发明至少可实现如下有益效果之一:
[0016] (1)本发明的浮选柱是在上升水流作用下的重浮耦合的循环流态化浮选,通过高速上升水流和低速上升水流配合使用及循环流态化浮选,实现提高浮选上限、增大分选粒度范围的目的,在保证尾矿和精矿均达标的基础上提高了粗颗粒浮选的回收率。
[0017] (2)本发明的浮选柱内分布板多层交错布置,可以通过分布板数量自由调节实现流态化精选和扫选次数,以匹配不同粒度密度矿物的浮选,适用于不同粒度范围和不同矿石种类的浮选,具有一机多用的优点。
[0018] (3)本发明采用水力旋流器浓缩循环流化床浮选装置内矿浆,保证了浮选体系内矿浆浓度稳定适宜,减少了药剂消耗,提高了选择性。
[0019] (4)本发明的矿浆通过分配环给入浮选柱,分配环和柱体壁组成的受限空间结构多次使矿浆改向,矿浆能量耗散大,以较小的速度沿浮选柱内壁给入浮选柱,减少了入料对浮选柱内流场的扰动。
[0020] (5)本发明的浮选柱下方设置布水板和布气板(即气泡发生板),实现了适于粗粒浮选的流体扰动小、微泡含量充足的浮选环境的构建;通过高速上升水流避免返混,保证抛废质量;低速上升水流实现了粗颗粒精矿的质量;循环中矿再选,改善了浮选“跑粗”现象,提高了粗颗粒回收率。
[0021] 本发明中,上述各技术方案之间还可以相互组合,以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分优点可从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

[0022] 附图仅用于示出具体实施例的目的,而并不认为是对本发明的限制,在整个附图中,相同的参考符号表示相同的部件。
[0023] 图1为具体实施例的循环流化床浮选装置的结构示意图;
[0024] 图2为具体实施例的循环流化床浮选装置内物料走向示意图;
[0025] 图3为具体实施例的循环流化床浮选装置内气水混合物走向示意图;
[0026] 图4为具体实施例的第一矿浆分配环的结构示意图;
[0027] 图5为具体实施例的第一布水板和第一气泡发生板的结构示意图;
[0028] 图6为具体实施例的第二矿浆分配环的结构示意图;
[0029] 图7为具体实施例的第二布水板和第二气泡发生板的结构示意图。
[0030] 附图标记:
[0031] 100‑一段流化床浮选柱;101‑第一柱体;102‑第一矿浆分配环;103‑第一分布板;104‑第一溢流管;105‑第一分选室;106‑第一扫选室;107‑第二扫选室;108‑第三扫选室;
109‑第四扫选室;110‑第一布水板;111‑第一气泡发生板;112‑第一尾矿出口;113‑第一环形分配室;114‑第一环形挡板;115‑第一开口;116‑第一入料口;117‑第一进水口;118‑第一进气口;
[0032] 200‑二段流化床浮选柱;201‑第二柱体;202‑第二矿浆分配环;203‑第二分布板;204‑第二溢流管;205‑第二分选室;206‑第一精选室;207‑第二精选室;208‑第二布水板;
209‑第二气泡发生板;210‑第二尾矿出口;211‑第二环形分配室;212‑第二环形挡板;213‑第二开口;214‑第二入料口;215‑第二进水口;216‑第二进气口;217‑精矿收集槽;218‑精矿口;
[0033] 300‑水力旋流器;301‑溢流口;302‑底流口;303‑矿浆输送管;400‑储水罐;401‑第五电磁;402‑水;500‑储气罐;501‑第六电磁阀
[0034] 600‑第一顶水输送管路;601‑第一电磁阀;602‑第一液体流量计;603‑第一流量调节阀;700‑第二顶水输送管路;701‑第二电磁阀;702‑第二液体流量计;703‑第二流量调节阀;800‑第一气体输送管路;801‑第三电磁阀;802‑第三液体流量计;803‑第三流量调节阀;900‑第二气体输送管路;901‑第四电磁阀;902‑第四液体流量计;903‑第四流量调节阀。

具体实施方式

[0035] 下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例,其中,附图构成本发明一部分,并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理,并非用于限定本发明的范围。
[0036] 实施例1
[0037] 本发明的一个具体实施例,如图1所示,公开了一种适用于粗颗粒回收的循环流化床浮选装置(以下简称循环流化床浮选装置),如图1、图2和图3所示,包括一段流化床浮选柱100、二段流化床浮选柱200和水力旋流器300,一段流化床浮选柱100和二段流化床浮选柱200之间通过水力旋流器300连通。
[0038] 如图1所示,一段流化床浮选柱100包括第一柱体101和第一矿浆分配环102,第一矿浆分配环102套设在第一柱体101上,并与第一柱体101的内腔连通。第一矿浆分配环102设于第一柱体101的上部。
[0039] 第一柱体101内水平设有第一分布板103,第一分布板103为带孔的板,第一分布板103的孔径为1~3mm。第一分布板103设有2~5个,优选4个,第一分布板103的边缘开设有第一通孔,第一通孔与第一分布板103的边缘相切,第一通孔内设有第一溢流管104,第一溢流管104的上端高于第一分布板103的顶部,第一溢流管104的下端低于第一分布板103的底部。
[0040] 本实施例中,通过在第一柱体101内设有多层第一分布板103,并且在第一分布板103的边缘设有第一溢流管104,第一溢流管104的两端均超过第一分布板103的两侧,与分布层形成桶状结构,缓冲矿浆并形成分选床层,增加矿浆的分选时间,进而提升分选效率。
[0041] 相邻两个第一溢流管104分别位于第一柱体101的内腔两侧,从第一柱体101的纵截面来看,第一分布板103在第一柱体101内交错分布,第一溢流管104设于第一分布板103与第一柱体101的内壁之间。需要说明的是,第一柱体101的纵截面是指沿通过第一柱体101的轴线并同时过第一分布板103和第一通孔的直径的截面。
[0042] 本实施例中,第一溢流管104交错位于第一柱体101内腔的两侧,强制自上而下的矿浆在每一层都得到分选,避免矿浆未经分选直接进入第一尾矿出口112,造成矿浆短路
[0043] 4个第一分布板103将第一柱体101的内腔自上而下分为第一分选室105、第一扫选室106、第二扫选室107、第三扫选室108和第四扫选室109。多层第一分布板103将第一柱体101的内腔分成多层流化床,相邻流化床之间通过第一溢流管104连通。
[0044] 如图1和图4所示,位于第一柱体101的内部下端设有第一布水板110和第一气泡发生板111,第一布水板110和第一气泡发生板111与第一柱体101同心设置。第一布水板110在第一柱体101的内腔中倾斜布设,即第一布水板110在第一柱体101的内腔底部呈倒锥形布设。第一布水板110的倾斜度为5~35°,优选15°。
[0045] 第一气泡发生板111设于第一布水板110的下方,第一气泡发生板111为圆环形结构,第一气泡发生板111的中间穿过第一尾矿出口112,第一尾矿出口112的上端连通第一布水板110的底部,第一尾矿出口112的下端穿过第一柱体101的下端。第一气泡发生板111为微孔陶瓷板,微孔陶瓷板的孔径为5~10μm,优选5μm。
[0046] 如图4所示,第一矿浆分配环102包括第一环形分配室113和第一环形挡板114,第一环形分配室113和第一环形挡板114分别位于第一柱体101的外内两侧。第一环形分配室113的纵截面为“凵”字形结构,第一环形分配室113的两个对称的侧壁均与第一柱体101的侧壁连接,在第一柱体101上位于第一环形分配室113的两个对称的侧壁之间开设有第一开口115,使得第一环形分配室113与第一柱体101的内腔连通。
[0047] 第一环形挡板114的纵截面为L形,第一环形挡板114的短边端与第一柱体101的内壁连接,且连接位置位于不高于第一开口115,第一环形挡板114的长边端自短边端向上延伸,在第一柱体101内挡在第一开口115的正前方。
[0048] 本实施例中,在第一柱体101的内侧设有第一环形挡板114,第一环形挡板114挡住第一开口115的正前方,使得第一环形分配室113内的矿浆不会从第一开口115直接涌入第一柱体101内,而是通过第一开口115后向上流动,从第一环形挡板114的长边端与第一柱体101的内壁的间隙流入第一柱体101内,利用第一环形挡板114来消耗矿浆的部分能量,避免第一环形分配室113内的矿浆直接涌入第一柱体101内对第一柱体101内的稳态的分选环境产生扰动,从而影响分选效果。
[0049] 如图1、图4和图5所示,第一矿浆分配环102还设有第一入料口116,第一入料口116与第一环形分配室113连通。位于第一柱体101的下部还设有第一进水口117和第一进气口118,第一进水口117与第一布水板110和第一气泡发生板111之间的空间连通,第一进气口
118开设在第一气泡发生板111的下方。第一进水口117和第一进气口118的数量均为4~8个,优选4个,4个第一进水口117和4个第一进气口118均沿第一柱体101的外周均布。
[0050] 如图1所示,二段流化床浮选柱200包括第二柱体201和第二矿浆分配环202,第二矿浆分配环202套设在第二柱体201上,并与第二柱体201的内腔连通。第二矿浆分配环202设于第二柱体201的下部。
[0051] 第二柱体201内水平设有第二分布板203,第二分布板203为带孔的板,第二分布板203的孔径为1~3mm。第二分布板203设有2~5个,优选2个,第二分布板203的边缘开设有第二通孔,第二通孔与第二分布板203的边缘相切,第二通孔内设有第二溢流管204,第二溢流管204的上端高于第二分布板203的顶部,第二溢流管204的下端低于第二分布板203的底部。
[0052] 本实施例中,通过在第二柱体201内设有多层第二分布板203,并且在第二分布板203的边缘设有第二溢流管204,第二溢流管204的两端均超过第二分布板203的两侧,与分布层形成桶状结构,缓冲矿浆并形成分选床层,增加矿浆的分选时间,进而提升分选效率。
[0053] 相邻两个第二溢流管204分别位于第二柱体201的内腔两侧,从第二柱体201的纵截面来看,第二分布板203在第二柱体201内交错分布,第二溢流管204设于第二分布板203与第二柱体201的内壁之间。需要说明的是,第二柱体201的纵截面是指沿通过第二柱体201的轴线并同时过第二分布板203和通孔的直径的截面。
[0054] 本实施例中,第二溢流管204交错位于第二柱体201内腔的两侧,强制自上而下的矿浆在每一层都得到分选,避免矿浆未经分选直接进入第二尾矿出口210,造成矿浆短路。
[0055] 2个第二分布板203将第二柱体201的内腔自下而上分为第二分选室205、第一精选室206和第二精选室207。多层第二分布板203将第二柱体201的内腔分成多层流化床,相邻流化床之间通过第二溢流管204连通。
[0056] 如图1和图7所示,位于第二柱体201的内部下端设有第二布水板208和第二气泡发生板209,第二布水板208和第二气泡发生器209与第二柱体201同心设置。第二布水板208在第二柱体201的内腔中倾斜布设,即第二布水板208在第二柱体201的内腔底部呈倒锥形布设。第二布水板208的倾斜角度为5~35°,优选15°。
[0057] 第二气泡发生板209设于第二布水板208的下方,第二气泡发生板209为圆环形结构,第二气泡发生板209的中间穿过第二尾矿出口210,第二尾矿出口210的上端连通第二布水板208的底部,第二尾矿出口210的下端穿过第二柱体201的下端。第二气泡发生板209为微孔陶瓷板,微孔陶瓷板的孔径为5~10μm,优选5μm。
[0058] 如图6所示,第二矿浆分配环202包括第二环形分配室211和第二环形挡板212,第二环形分配室211和第二环形挡板212分别位于第二柱体201的外内两侧。第二环形分配室211的纵截面为“凵”字形结构,第二环形分配室211的两个对称的侧壁均与第二柱体201的侧壁连接,在第二柱体201上位于第二环形分配室211的两个对称的侧壁之间开设有第二开口213,使得第二环形分配室211与第二柱体201的内腔连通。
[0059] 第二环形挡板212的纵截面为L形,第二环形挡板212的短边端与第二柱体201的内壁连接,且连接位置位于不高于第二开口213,第二环形挡板212的长边端自短边端向上延伸,在第二柱体201内挡在第二开口213的正前方。
[0060] 本实施例中,在第二柱体201的内侧设有第二环形挡板212,第二环形挡板212挡住第二开口213的正前方,使得第二环形分配室211内的矿浆不会从第二开口213直接涌入第二柱体201内,而是通过第二开口213后向上流动,从第二环形挡板212的长边端与第二柱体201的内壁的间隙流入第二柱体201内,利用第二环形挡板212来消耗矿浆的部分能量,避免第二环形分配室211内的矿浆直接涌入第二柱体201内对第二柱体201内的稳态的分选环境产生扰动,从而影响分选效果。
[0061] 如图6和图7所示,第二矿浆分配环202还设有第二入料口214,第二入料口214与第二环形分配室211连通。位于第二柱体201的下部还设有第二进水口215和第二进气口216,第二进水口215与第二布水板208和第二气泡发生板209之间的空间连通,第二进气口216开设在第二气泡发生板209的下方。第二进水口215和第二进气口216的数量均为4~8个,优选4个,4个第二进水口215和4个第二进气口216均沿第二柱体201的外周均布。
[0062] 如图1所示,位于第二柱体201的上端连通有精矿收集槽217,精矿收集槽217围绕在第二柱体201的周围,并且在精矿收集槽217上开设有精矿口218。第二柱体201的顶部还设有喷淋水装置。
[0063] 如图1所示,水力旋流器300的上部设有溢流口301、下部设有底流口302,第一柱体101的上端通过管路与水力旋流器300相切连通,水力旋流器300的底流口302通过矿浆输送管303与第二矿浆分配环202连通,矿浆输送管303具体与第二入料口214连通。
[0064] 如图1所示,循环流化床浮选装置还包括储水罐400、储气罐500、第一顶水输送管路600、第二顶水输送管路700、第一气体输送管路800和第二气体输送管路900。第一顶水输送管路600的一端与储水罐400连通,另一端与第一进水口117连通,第二顶水输送管路700的一端与储水罐400连通,另一端与第二进水口215连通,第一气体输送管路800的一端与储气罐500连通,另一端与第一进气口118连通,第二气体输送管路900的一端与储气罐500连通,另一端与第二进气口216连通。
[0065] 第一顶水输送管路600上设有第一电磁阀601、第一液体流量计602和第一流量调节阀603,第一电磁阀601、第一液体流量计602和第一流量调节阀603自储水罐400向第一进水口117方向依次设置,第二顶水输送管路700上设有第二电磁阀701、第二液体流量计702和第二流量调节阀703,第二电磁阀701、第二液体流量计702和第二流量调节阀703自储水罐400向第二进水口215方向依次设置。
[0066] 本实施例中,通过在第一顶水输送管路600和第二顶水输送管路700上设有电磁阀、液体流量计和流量调节阀,能够控制顶水的输送量、输送速度和是否输送,以满足一段流化床浮选柱100和二段流化床浮选柱200对顶水的需求。
[0067] 第一气体输送管路800上设有第三电磁阀801、第三液体流量计802和第三流量调节阀803,第三电磁阀801、第三液体流量计802和第三流量调节阀803自储气罐500向第一进气口118方向依次设置,第二气体输送管路900上设有第四电磁阀901、第四液体流量计902和第四流量调节阀903,第四电磁阀901、第四液体流量计902和第四流量调节阀903自储气罐500向第二进气口216方向依次设置。
[0068] 本实施例中,通过在第一气体输送管路800和第二气体输送管路900上设有电磁阀、液体流量计和流量调节阀,能够控制气体的输送量、输送速度和是否输送,以满足一段流化床浮选柱100和二段流化床浮选柱200对气体的需求。
[0069] 为了便于同时控制第一顶水输送管路600和第二顶水输送管路700的启闭,在第一顶水输送管路600和第二顶水输送管路700与储水罐400连通前同时经过第五电磁阀401。为了便于同时控制第一气体输送管路800和第二气体输送管路900的启闭,在第一气体输送管路800和第二气体输送管路900与储气罐500连通前同时经过第六电磁阀501。
[0070] 如图1所示,水力旋流器300的溢流口301通过管路与储水罐400连通,管路中设有水泵402。第二尾矿出口210通过管路与第一入料口116连通(图中未示出)。
[0071] 实施例2
[0072] 本发明的另一个具体实施例,如图1‑图7所示,公开了一种适用于粗颗粒回收的循环流化床浮选方法,采用实施例1的适用于粗颗粒回收的循环流化床浮选装置,包括如下步骤:
[0073] 步骤1:储水罐400以较高的水速(3~6cm/s)向一段流化床浮选柱100的气水混合室注入含起泡剂顶水,同时储气罐500以较高气速(0.3~0.5L/min)向一段流化床浮选柱100的高压气室注入空气。
[0074] 具体地,储水罐400中的顶水经第一顶水输送管路600、第一进水口117进入一段流化床浮选柱100的柱体底部的气水混合室,储气罐500内的空气经第一气体输送管路800、第一进气口118进入一段流化床浮选柱100柱体底部的高压气室。顶水的速度、流量以及气体的速度、流量通过第一流量调节阀603、第二流量调节阀703来调控。
[0075] 需要说明的是,一段流化床浮选柱100的气水混合室是指第一布水板110、第一气泡发生板111与第一柱体101内壁之间的空间,一段流化床浮选柱100的高压气室是指第一气泡发生板111、第一尾矿出口112与第一柱体101内壁之间的空间。
[0076] 步骤2:待一段流化床浮选柱100内充满气水混合物后,气水混合物沿水力旋流器300的切向给入并在水力旋流器300内形成旋流。
[0077] 本实施例中采用水力旋流器浓缩循环流化床浮选装置内矿浆,保证了浮选体系内矿浆浓度稳定适宜,减少了药剂消耗,提高了选择性。
[0078] 步骤3:储水罐400以较低的水速(1~3cm/s)向二段流化床浮选柱200的气水混合室注入含起泡剂的顶水,同时储气罐500以较低的气速(0.1~0.3L/min)向二段流化床浮选柱200的高压气室注入空气。
[0079] 具体地,储水罐400中的顶水经第二顶水输送管路700、第二进水口215进入二段流化床浮选柱200柱体底部的气水混合室,储气罐500内的空气经第二气体输送管路900、第二进气口216进入二段流化床浮选柱200柱体底部的高压气室。顶水的速度、流量以及气体的速度、流量通过第三流量调节阀803、第四流量调节阀903来调控。
[0080] 需要说明的是,二段流化床浮选柱200的气水混合室是指第二布水板208、第二气泡发生板209与第二柱体201内壁之间的空间,二段流化床浮选柱200的高压气室是指第二气泡发生板209、第二尾矿出口210与第二柱体201内壁之间的空间。
[0081] 步骤4:待气水混合物充满二段流态化浮选柱200的2/3时,向一段流化床浮选柱100中给入矿浆进行循环流态化分选。
[0082] 具体地,通过第一布水板110和第一气泡发生板111进顶水和气,于第一柱体101内形成流体扰动小、微泡含量充足的浮选流场环境。
[0083] 粗粒矿物和水混合成均匀的矿浆经料泵打入第一矿浆分配环102,矿浆在第一矿浆分配环102和第一柱体101壁组成的受限空间结构内多次改向后能量耗散大,以较小的速度沿第一柱体101内壁给入第一柱体101内,减少入料对第一柱体101内流场的扰动。
[0084] 步骤5:矿浆在一段流态化浮选柱100中进行多次扫选形成粗精矿,并进行抛废。
[0085] 具体地,于一段流态化浮选柱100中,第一分选室105中矿浆中粗颗粒与上升的气泡发生碰撞,疏水的颗粒与气泡发生粘附,形成颗粒气泡团聚体,在气泡浮力及上升水流的双重作用下颗粒气泡团聚体上浮,部分亲水矿物也在上升水流作用下上浮成为粗精矿;未被矿化的亲水颗粒和部分疏水矿物在重力作用下,自上而下从第一分布板103的孔隙和第一溢流管104下沉降至第一扫选室106进行第二次分选,疏水的颗粒与气泡发生粘附,再次形成颗粒气泡团聚体,在气泡浮力及上升水流的双重作用下,颗粒气泡团聚体上浮通过第一分布板103进入第一分选室105,并最终形成粗精矿;此时仍未被矿化的物料,再次下沉至下第二扫选室107进行第三次分选。以此类推,经多次扫选后高密度亲水颗粒沉降至第一柱体101底部并从第一尾矿出口112排出,实现高密度矸石的预先抛除。
[0086] 步骤6:粗精矿给入水力旋流器300进行浓缩,并将浓缩粗精矿给入二段流化床浮选柱200。
[0087] 具体地,一段流化床浮选柱100产生的粗精矿进入管道后,由于管道横截面相对于第一柱体101的横截面变减小,速度增加,并沿水力旋流器300的圆柱段切线给入水力旋流器300形成旋流;在重力和离心力作用下粗精矿颗粒沿壁面旋转下沉,气水混合物旋转上升,从而实现粗精矿的浓缩。
[0088] 上升的气水混合物从水力旋流器的溢流口301排除,并通过水泵402打入储水罐400循环使用;下沉的浓缩粗精矿通过矿浆输送管303给入第二矿浆分配环202。同样的,下沉的浓缩粗精矿经过多次改向后以较小的速度沿第二柱体201的内壁给入第二柱体201内。
[0089] 步骤7:浓缩粗精矿在二段流态化浮选柱200中进行多次分选形成精矿。
[0090] 于二段流态化浮选柱200中,在第二分选室205内,浓缩粗精矿中疏水颗粒气泡团聚体和夹杂的亲水颗粒在上升水流和浮力作用下,自下而上通过第二分布板203的孔隙上浮至第一精选室206进行二次分选;夹杂的亲水颗粒和部分从气泡上脱落的疏水颗粒沉降一并从第二尾矿出口210排出,并通过管路送到一段流化床浮选柱100中继续分选。进入第一精选室206的物料中疏水的颗粒与气泡发生粘附,再次形成颗粒气泡团聚体,在气泡浮力及上升水流的双重作用下,颗粒气泡团聚体上浮通过第二分布板203进入第二精选室207进行第三次分选,并最终形成精矿上浮进入泡沫区,形成泡沫产品即精矿,最后从第二柱体201上部的精矿口218排出。此时仍未被矿化的中等疏水颗粒在重力作用下,自上而下从第二分布板203的孔隙和第二溢流管204下沉降至第二分选室205后从第二尾矿出口210排出,并通过管路输送到一段流化床浮选柱100中继续分选,从而保证粗颗粒的数质量。
[0091] 本实施例中通过高速上升水流避免返混,保证抛废质量;低速上升水流实现了粗颗粒精矿的质量;循环中矿再选,改善了浮选“跑粗”现象,提高了粗颗粒回收率。
[0092] 以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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