一种小型浮选分离器的制造方法
【专利摘要】一种小型浮选分离器，包括：水循环系统、至少一浮选柱以及收集器；其中，所述浮选柱的一端连接所述水循环系统，另一端连接所述收集器。
【专利说明】一种小型浮选分离器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种分离设备，特别是一种小型浮选分离器。
【背景技术】
[0002]在固-液或固-气多相催化反应试验中，催化剂装填在固定床反应器内，同时在催化剂床层的上下均有填充物，以固定催化剂装填位置，同时起到物料分布的作用。在反应结束后，催化剂和填充物从反应器中卸出，催化剂和填充物经常混合在一起，通过人工分离工作量大，效率低，填充物回收困难。
[0003]浮选是根据矿物颗粒表面物理化学性质的不同，从矿石中分离有用矿物的技术方法，是应用最广泛的选矿方法。常见的浮选机有机械搅拌式、充气式、充气机械搅拌式等。各种浮选工艺的原理基本相同，即矿粒因自身表面的疏水特性或经浮选药剂作用后获得的疏水(亲气或油)特性，可在液-气或水-油界面发生聚集。
[0004]参照图1，中国实用新型专利号201120435415.3的文献提供一种新型机械搅拌式浮选机，如图1所示，一种新型机械搅拌式浮选机，它包括有第一浮选机A室13和B室、第二浮选机A室11和B室、第三浮选机A室12和B室、第一下料管133、第二下料管113、第一缓冲池134、第二缓冲池114和浮选精矿池；其中第一浮选机的A室13和B室分别通过一根第一溢流管132连接所述第一下料管133，第二浮选机的A室11与第三浮选机的A室12通过第二溢流管112相连，第二浮选机的B室与第三浮选机的B室通过第三溢流管相连，所述第二溢流管112和所述第三溢流管分别连接所述第二下料管113，所述第一下料管133和所述第二下料管113分别连通所述第一缓冲池134和所述第二缓冲池114，所述第一缓冲池134和所述第二缓冲池114下部分别设置有下料口 135和下料口 115，所述第一缓冲池134和所述第二缓冲池114分别连通所述浮选精矿池。所述第一下料管133的内直径与所述第一溢流管132的内直径相同，所述第二下料管113的内直径与所述第二溢流管112的内直径、所述第三溢流管的内直径相同。这些浮选机是针对选矿设计的大型分离设备，不适合少量试验固体的分离。
[0005]参照图2，中国实用新型专利号201120424214.3的文献公开了一种煤用喷射式浮选机，包括喷射式浮选机的槽体21，在槽体21的底部通过循环进料管22连接有循环泵23，循环进料管22处于槽体21的一端为鸭嘴形敞口结构；在循环泵23上连接有循环加压管24 ;在槽体21内设有充气搅拌装置25，各充气搅拌装置25均与混合室26连接；循环加压管24从混合室26与混合室26连接。经预处理的煤浆进入浮选机的第一槽箱端面的入料箱后，一部分直接流入浮选机的槽箱，另一部分经底部的循环进料管22进入循环泵23，由循环泵23加压的循环煤浆通过循环加压管24进入混合室26，混合室将循环煤浆分别送入各充气搅拌装置25，从充气搅拌装置25的喷嘴高速喷出，由于喷射流的抽吸作用，在混合室26内形成负压，空气经吸气管进入混合26室，经喷射流卷裹剪切，空气被粉碎成气泡并均匀分布于煤浆中，含气旋转煤浆流通过喉管向下喷射到浮选机假底，然后向周边反射，完成煤浆充气搅拌过程。疏水性煤粒粘附在气泡上，上升至液面聚集形成泡沫层，由刮泡器刮出，成为浮选精煤，粘附在气泡上的煤粒一部分随液流绕经假底到浮选机的槽体21底部的循环进料管22进入循环泵26，经加压后，再次通过充气搅拌装置25实现分选，另一部分随液流经两槽箱之间流通孔进入下一个槽箱进行分选，直到最后一槽箱，高灰份矿物杂质从尾矿箱排出。这些浮选机是针对选矿设计的大型分离设备，不适合少量试验固体的分离。
[0006]参照图3，中国实用新型专利号201120358699.0的文献提供一种试验用柱式微泡小浮选机，包括预处理器31、浮选柱32、微泡发生器33和尾矿箱34，预处理器31包括一个箱体，箱体内设置有搅拌器35，箱体底部通过给矿管36与浮选柱32中部连接，给矿管位于柱体高的2/3处，搅拌器35由电机H驱动。浮选柱32包括一个中空柱体，柱体顶部设有精矿收集槽7，精矿收集槽37上开有精煤出口 38，精矿收集槽37上方设有与水箱312连接的喷水头313。浮选柱底部设置有排出尾煤的排料口。尾矿箱34底部与浮选柱32底部连通，尾矿箱34底端设有排料口 39.微泡发生器33的入口通过管道与浮选柱32连接，管道上装有泵310，微泡发生器33的出口与浮选柱2底部连接。该浮选机虽然针对试验进行设计，但结构仍比较复杂。
[0007]在固-液或固-气多相催化反应试验中，催化剂装填在固定床反应器内，同时在催化剂床层的上下均有填充物，以固定催化剂装填位置，同时起到物料分布的作用。在反应结束后，催化剂和填充物从反应器中卸出，催化剂和填充物经常混合在一起，通过人工分离工作量大，效率低，填充物回收困难。
[0008]浮选是根据矿物颗粒表面物理化学性质的不同，从矿石中分离有用矿物的技术方法，是应用最广泛的选矿方法。现有浮选机是针对选矿设计的大型分离设备，不适合少量试验固体的分离。部分浮选机虽然针对试验进行设计，但结构仍比较复杂。
实用新型内容
[0009]本实用新型的目的在于提供一种小型浮选分离器，结构简单，分离柱高度可根据分离效果进行调整，实现催化剂与填充物的分离，解决填充物回收的问题。
[0010]为达到上述目的，本实用新型提供一种小型浮选分离器，包括:水循环系统、至少一浮选柱以及收集器；其中，所述浮选柱的一端连接所述水循环系统，另一端连接所述收集器。
[0011]上述的小型浮选分离器，还包括液体分布器，所述液体分布器设置于所述浮选柱内并连接所述水循环系统。
[0012]上述的小型浮选分离器，还包括浮选柱底坐，用于支撑所述浮选柱。
[0013]上述的小型浮选分离器，所述水循环系统进一步包含:水箱以及循环泵；其中所述循环泵连接所述水箱和所述浮选柱。
[0014]上述的小型浮选分离器，所述水循环系统进一步包含流量调节器，所述流量调节器设置在所述循环泵与所述水箱的连接管道上或者设置在所述循环泵与所述浮选柱的连接管道上。
[0015]上述的小型浮选分离器，流量调节器为一电磁阀。
[0016]上述的小型浮选分离器，所述水循环系统进一步包含混合器，所述混合器设置在所述循环泵与所述浮选柱之间的连接管道上，所述混合器的空气入口与大气相连。
[0017]上述的小型浮选分离器，所述混合器为文丘里混合器。
[0018]上述的小型浮选分离器，所述收集器为圆台体，所述收集器底部和上部设有围沿，下端设有出水口。
[0019]上述的小型浮选分离器，所述浮选柱为圆柱体。
[0020]上述的小型浮选分离器，所述液体分布器为倒置的圆锥体。
[0021]上述的小型浮选分离器，所述液体分布器进一步包含进水管道，设置在所述液体分布器的底部，所述进水管道的上端封闭，侧壁开有狭缝。
[0022]上述的小型浮选分离器，所述狭缝的长度为1mm。
[0023]与现有技术相比，本实用新型适用于少量固体分离，特别是实验室催化剂和填充物的分离。小型浮选分离器体积小，结构简单，不需要加入其他药剂，流量和分离柱高度可调，操作方便，节能环保。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1-图3为现有技术中浮选机的示意图；
[0025]图4为本实用新型小型浮选分离器的结构示意图；
[0026]图5为液体分布器的结构示意图。
[0027]其中，附图标记:
[0028]U、12、13A 室133第一下料管
[0029]113第二下料管134第一缓冲池
[0030]114第二缓冲池132第一溢流管
[0031]112第二溢流管135,115下料口
[0032]21槽体22循环进料管
[0033]23循环泵24循环加压管
[0034]25充气搅拌装置26混合室
[0035]31预处理器32浮选柱
[0036]33微泡发生器34尾矿箱
[0037]35搅拌器36给矿管
[0038]H帷7精
[0039]38精煤出口312/Mt
[0040]313喷水头39排料口
[0041]310泵
[0042]4小型浮选分离器417jC循环系统
[0043]42浮选柱底座43液体分布器
[0044]44浮选柱45收集器
[0045]4117jC箱412循环泵
[0046]413流量调节器414混合器
[0047]451出水口431进水管道
[0048]4311狭缝
【具体实施方式】
[0049]下面结合附图以实施例对本实用新型进一步说明。
[0050]如图4所示，在本实用新型一实施例中，一种小型浮选分离器4，包括水循环系统41，用于循环供应浮选分离器4浮选分离所需的液体；浮选柱44，用于进行目标混合物的浮选分离；以及收集器45，用于收集被浮选分离出来的物质。浮选柱44 一端连接所述水循环系统，另一端所述连接收集器45。
[0051 ] 水循环系统41将水输送至浮选柱44内，与浮选柱44内的目标混合物进行混合，由于目标混合物均不溶于水，且密度不同，因此目标混合物会在水中进行分离。其中较轻者随着水流上升至收集器45，由于流通面积快速扩大，流速降低，浮力下降，轻组分沉积到收集器45中，水流入循环系统用于再次浮选分离；较重者仍然留在浮选柱44之内。这样就完成了目标混合物的浮选分离。目标混合物完全分离后，将分离出的轻组分收集器45内取出，清理出多级浮选柱44内沉积的剩余混合物。浮选柱44可为圆柱体，但本实用新型不限于此。
[0052]在本实用新型另一实施例中，所述小型浮选分离器4还包括浮选柱底座42(图中未绘示)，用于支撑浮选柱44。
[0053]在本实用新型另一实施例中，所述小型浮选分离器4还包括液体分布器43，用于将水循环系统41提供的液体减速，并且缓慢的流入浮选柱内。所述液体分布器43设置于浮选柱44之内，所述液体分布器43连接水循环系统41。在本实施例中，水循环系统41将水通过液体分布器43输送至浮选柱44内，由于液体分布器43有减速的作用，因此可避免由于水循环系统41内的压力太大而将水喷射如浮选柱44之内，不利于目标混合物与水的充分混合。
[0054]水循环系统41可进一步包含水箱411、循环泵412以及流量调节器413。流量调节器413连接液体分布器43和循环泵412，循环泵412连接水箱411。水箱411用于储存浮选分离所需的水，循环泵412用于给循环系统41提供动力，使得循环系统41内的水得以循环流动，流量调节器413用以调节进入液体分布器43中的水流量。
[0055]循环泵412将水箱411中的水通过液体分布器43泵入到浮选柱44内，根据分离效果，通过流量调节器413调节水流量，水与浮选柱44内的目标混合物进行混合，由于目标混合物均不溶于水，且密度不同，因此目标混合物会在水中进行分离。分离之后，其中较轻者会随着水流上升至收集器45，在收集器45中沉淀，水经过收集器45流入水箱411用于再次浮选分离；较重者仍然留在浮选柱44之内。这样就完成了目标混合物的浮选分离。目标混合物完全分离后，关闭循环泵412，将分离出的轻组分从收集器45内取出，清理出多级浮选柱44内沉积的剩余混合物。
[0056]在本实用新型另一实施例中，水循环系统41进一步包含混合器414。混合器414设置在液体分布器43与流量调节器413之间，混合器414的空气入口与大气相连，其作用是通过混合器414，将空气混合在水中，使得水在进入液体分布器43之前携带大量空气。这样，浮选柱之内的目标混合物表面能够附着空气，从而有利于目标混合物中轻组分上升至收集器45中，加快分离速度，提高分离效率。本实施例中混合器414为一文丘里混合器，但并不限于此。同时混合器414的位置也可根据实际需要而变化。然而水循环系统41所包含的各个部件的连接顺序并不以此为限，本领域技术人员可根据需要进行灵活变换。例如可将混合器414设置在流量调节器413与循环泵412之间，或者流量调节器412位于水箱411与循环泵之间均可。
[0057]当目标混合物中的两组分物质密度相近时，不易进行分离。因此，在本实用新型另一实施例中，浮选分离器含有多个浮选柱44，且每一个浮选44柱均可选择性的配设一液体分布器43。液体分布器43与浮选柱44交替设置。目标混合物通过多个浮选柱的层层浮选分离，最终实现重组分和轻组分的分离，提高了分离成功率。
[0058]在本实用新型另一实施例中，为了组分成功分离之后的轻组分能够顺利在收集器45中沉淀而不随着水流再次流入水箱411中，收集器45为圆台体，该圆台体收集器45的底面可朝上放置或者朝下放置。该收集器45的侧边与上底面或者下底面的夹角在5°?20°，底部和上部设有围沿，在收集器45的下端设有出水口 451，以便水从出水口 451中流入水箱411中。
[0059]如图5所示，图5为液体分布器43的结构示意图。液体分布器43为倒置的圆锥体，但并不以此为限，液体分布器43的形状与浮选柱44相匹配。液体分布器43进一步包含进水管道431，设置在该倒置圆锥体的底部。该进水管道431的上端封闭，侧壁开有狭缝4311。本实施例中狭缝的尺寸为1mm，但并不以此为限。当水从该进水管道431进入液体分布器43时，由于进水管道431上端封闭，因此水流不能喷射出来而是从进水管道431侧壁上的狭缝4311中缓慢流出。这样设计的目的在于避免由于水流压力过大，而将目标混合物在分离之前被带出浮选柱44，从而减低分离效率。
[0060]本实用新型所提供的型浮选分离器可以分离在固-液或固-气多相催化反应实验中所使用的催化剂与填充物的混合物，同时也可以分离任何两种不溶于水且密度不同的物体。另外，在本实用新型的一些实施例中，用于浮选分离目标混合物的液体为水。然而在其他实施例中，可以根据需要将水换成其他液体。
[0061]上述实施例仅是为了本领域技术人员能够更好的理解本申请的说明，并非用以限定本实用新型。任何本领域技术人员可以根据实际需要而适当修改。
【权利要求】
1.一种小型浮选分离器，其特征在于，包括:水循环系统、至少一浮选柱以及收集器； 其中，所述浮选柱的一端连接所述水循环系统，另一端连接所述收集器。
2.如权利要求1所述的小型浮选分离器，其特征在于，还包括液体分布器，所述液体分布器设置于所述浮选柱内并连接所述水循环系统。
3.如权利要求1所述的小型浮选分离器，其特征在于，还包括浮选柱底坐，用于支撑所述浮选柱。
4.如权利要求1所述的小型浮选分离器，其特征在于，所述水循环系统进一步包含:水箱以及循环泵； 其中所述循环泵连接所述水箱和所述浮选柱。
5.如权利要求3所述的小型浮选分离器，其特征在于，所述水循环系统进一步包含流量调节器，所述流量调节器设置在所述循环泵与所述水箱的连接管道上或者设置在所述循环泵与所述浮选柱的连接管道上。
6.如权利要求1所述的小型浮选分离器，其特征在于，流量调节器为一电磁阀。
7.如权利要求1所述的小型浮选分离器，其特征在于，所述水循环系统进一步包含混合器，所述混合器设置在所述循环泵与所述浮选柱之间的连接管道上，所述混合器的空气入口与大气相连。
8.如权利要求7所述的小型浮选分离器，其特征在于，所述混合器为文丘里混合器。
9.如权利要求1所述的小型浮选分离器，其特征在于，所述收集器为圆台体，所述收集器底部和上部设有围沿，下端设有出水口。
10.如权利要求1所述的小型浮选分离器，其特征在于，所述浮选柱为圆柱体。
11.如权利要求2所述的小型浮选分离器，其特征在于，所述液体分布器为倒置的圆锥体。
12.如权利要求2所述的小型浮选分离器，其特征在于，所述液体分布器进一步包含进水管道，设置在所述液体分布器的底部，所述进水管道的上端封闭，侧壁开有狭缝。
13.如权利要求9所述的小型浮选分离器，其特征在于，所述狭缝的长度为1mm。
【文档编号】B03D1/14GK204247383SQ201420597996
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年10月16日 优先权日:2014年10月16日
【发明者】崔龙, 赵胤, 姚剑山, 李正, 田艳明, 陶文晶, 邓广金, 刘学龙 申请人:中国石油天然气股份有限公司