CN1040399C - 浮选机 - Google Patents

Abstract

本发明与从含有矿物此类颗粒的悬浮体中浮选矿物等的浮选机有关，上述浮选机有一浮选槽和设在浮选槽中的一搅拌机构，引入空气到槽内的装置，把浮选材料输入槽内和从槽内排出的装置。依照本发明，在浮选机产生的泡沫床下面的悬浮体腔(2，18)内安置至少一导向件，因此当自由面向上涌时，至少能减小浮选机的位于泡沫床(4，12)之下悬浮体腔(2，18)的自由面。

Description

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K_P是泡沫平均生成率K_B和泡沫解体率K_D之差。

也就是K_P＝K_B-K_D    (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K_B和K_D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K_D基本上能相等。

在大的浮选槽中，单位面积的泡沫生成率K_B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K_B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K_B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K_R′，泡沫生成率K_B以及泡沫解体率K_D′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。

Claims (9)

1.一种从含有矿物类颗粒的悬浮体中浮选矿物等的浮选机，上述浮选机有一浮选槽和设在浮选槽内的搅拌机构，把空气输入槽内的装置以及把浮选材料输入槽内和从槽内排出的部件，其特征在于所述的浮选机的泡沫床(4，21)之下形成的悬浮体腔(2，18)内安置有至少一个可调节的导向件(3，19，32)，这样，当悬浮体腔的自由面向上涌时，可减小悬浮体腔(2，18)的自由面。

2.根据权利要求1所述的浮选机，其特征在于，所述导向件(3，19，32)的底部安装在从浮选机底面算起，自浮选机底面(10)到泡沫出口处(24，25，37)的30％～50％的高度处。

3.根据权利要求1或2所述的浮选机，其特征在于，借助所述的导向件(3，19，32)所取得的面积减小率在1∶2到1∶20之间。

4.根据权利要求1或3所述的浮选机，其特征在于，所述的导向件(3，19，22)可调节地安装，因此，在泡沫床提供的导向件(3，19，32)的一部件，借助导向件所取得的面积减小可进行调节。

5.根据权利要求1或4所述的浮选机，其特征在于，所述的导向件(3，19，32)之间的悬浮体面积是可调节的。

6.根据权利要求1或4所述的浮选机，其特征在于，所述的导向件(3，19，32)是锥形。

7.根据权利要求1或4所述的浮选机，其特征在于，所述的导向件(3，19，32)是楔形。

8.根据权利要求1或4所述的浮选机，其特征在于，所述的导向件(3，19，32)是向下收缩的。

9.根据权利要求1或4所述的浮选机，其特征在于，所述的导向件(3，19，32)是向上收缩的。

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