一种便携集成式浮选机的制作方法

本发明涉及一种浮选机，尤其涉及一种用于矿物浮选的便携集成式浮选机，属于浮选机技术领域。

背景技术：

浮选是根据矿物表面的物理化学性质进行分选的一种方法，除广泛应用于煤炭、有色金属、黑色金属、非金属等的提纯外，还应用于油水分离、废水处理等领域。浮选机是常用的浮选设备，工业浮选设备性能参数及浮选指标的确定离不开实验室浮选机的条件探索。目前，实验室用浮选机均为机械搅拌式浮选机。常用的XFD系列最小的为XFD-0.5浮选机，外形尺寸502*263*628mm，重量30KG；XFD-8浮选机：外形尺寸380*505*970mm，重量72KG。浮选机体型大，质量重，需2-3人搬运，使用220V交流电，在野外考察，偏僻的地方无法开展实验，给实验带来了困难。实验室浮选机泡沫冲洗需人工用洗瓶加水。单人操作过程中需一手拿洗瓶，另一手刮泡；或两人操作，一人冲洗泡沫，另一人刮泡，费力。文献实际应用中未见实验室浮选机采用自动冲洗泡沫装置。现用浮选机的搅拌轴均从浮选槽上部伸入，制约了浮选槽内流场和气泡拍摄。

目前，实验室浮选机槽体均为方形，圆柱形浮选槽在工业上有应用，如浮选柱。与圆柱形浮选槽相比，方形浮选槽存在矿化死角。文献《圆型浮选机在焦家金矿6000t/d选矿厂的应用》（张仁高，赵宝京，王述策，王善建黄金，2014，35(8)：56-59）在焦家金矿应用了SJF10、SJF30圆型浮选机，应用结果表明，同常规方形槽充气式浮选机相比，在原矿品位4.20g/t的情况下，精矿品位提高6g/t，浮选回收率提高0.8%，节能效果提高15%，减少占地面积30%，可提高3%～5%的经济效益。

泡沫的排出速度是影响浮选机效果的重要因素。查阅文献和从应用实例来看，浮选柱泡沫的排出方式大致可分为以下几种：自溢式和刮板刮泡式。自溢式主要应用于浮选柱上，当泡沫产率低时（如金属矿的分选），该方式优势明显；当用于煤炭分选（产率可达到80%以上）时，大量泡沫溢出，槽体周边的泡沫能够溢出，位于柱体中心的泡沫离溢流槽较远，来不及排出，造成泡沫发黏，流动性差，需要人工不断将泡沫推出，增加了工人劳动量，影响了浮选柱选择性优势的发挥。

近年来，在传统自溢的基础上改进了推泡锥式。中国专利申请号为200610150759.3的发明专利《一种浮选机的推泡装置》为推泡锥式，其推泡装置是由内推泡锥、内泡沫槽和外推泡锥复合体、外泡沫槽组成的双重推泡锥结构。本发明的装置，具有双推泡锥双泡沫槽结构的推泡结构，把浮选槽内的泡沫一分为二，靠近槽体边缘的泡沫从外泡沫槽溢流排出，而靠近中间的泡沫通过内泡沫槽溢流排出，缩短了泡沫输送距离，保证浮选泡沫及时顺利排出。但该推泡锥不可避免地占用了一部分槽体面积。当泡沫粘性较大时，溢出速度较慢的现象并不能够得到改变。

刮板刮泡式有单边刮泡、双边刮泡和多边刮泡式三种。单边刮泡、双边刮泡多用在浮选机上，泡沫排出速度快，浮选效果好，但不能解决浮选柱的刮泡问题。中国专利申请号为201410186388.9的发明专利《一种浮选机的刮泡驱动装置》，浮选机的刮泡驱动装置利用驱动主轴上的偏心凸轮和引导筒体内的驱动连杆，当驱动主轴发生转动时，驱动连杆上下间隔运动，刮泡板在水平运动的同时起伏运动，相比现有的刮泡板，刮泡率提高10%以上，降低了生产成本。中国专利申请号为201310350892.3的发明专利《一种圆柱型浮选机周边传动刮泡机构》，该机构由轨道、驱动器、旋转套、刮板爬架、刮板组成，轨道为圆形，安装在浮选机槽体上端边缘，旋转套安装在搅拌机构的套筒上端，刮板爬架的一端与旋转套侧面相连接，另一端安装驱动器，驱动器上有驱动轮与轨道相啮合，刮板安装在刮板爬架上。该装置有效地解决目前圆柱槽体浮选机排出精矿困难的问题，但在刮泡不可避免地会产生压泡的现象。上述三种刮板刮泡方式均为边缘式刮泡，中间的泡沫没有被刮到，泡沫溢出效率不高。

基于上述问题，我们设计出了一种新型便携集成式浮选机，克服现用浮选机体积大、质量重、不便于携带外出实验，同时泡沫溢出后不能及时收集的缺陷等。

技术实现要素：

本发明提供了一种新型便携集成式实验室浮选机，为浮选实验的开展提供便利条件。本发明的目的可通过下述技术措施来实现：一种便携集成式浮选机，包括圆柱体浮选槽、刮泡装置、水箱、气泵、电池、叶轮和气石；所述的浮选槽设置在搅拌电机上方，搅拌电机设置在底座上；所述的刮泡装置、抽水泵、水箱、气泵和电池从上至下依次相连，且位于浮选槽的一侧，固定于底座上方。

进一步，在浮选槽的上端设有环形的泡沫收集槽，所述的泡沫收集槽环绕在浮选槽的周围，

进一步，所述的刮泡装置由刮板、第一同步带轮、第二同步带轮、齿形带、第一皮带轮、第二皮带轮、皮带和刮板电机组成；所述的刮板位于浮选槽的上方且与齿形带粘在一起；所述的第一皮带轮由刮板电机驱动，第二皮带轮与第一同步带轮通过皮带由第一皮带轮驱动，所述的第二皮带轮与第一同步带轮同轴；第一同步带轮带动齿形带运动，驱使刮板在浮选槽上做全方位往复运动；所述的齿形带与第一同步带轮和第二同步带轮相啮合。

进一步，所述的淋水喷头位于浮选槽的中心上方，高出浮选槽5-6cm，用于洗涤浮选泡沫中的杂质，相当于增加了一次精选作业；所述的泡沫冲洗水喷头位于泡沫收集槽的上部，用于冲洗泡沫，加速收集槽中泡沫的流动；淋水喷头和泡沫冲洗水喷头经抽水泵与水箱连接；所述的淋水喷头和泡沫冲洗水喷头的水量分别由淋水喷头旋钮和泡沫冲洗水喷头旋钮控制；所述的水箱上部设置注水口，可向水箱内部加水。

进一步，所述的气石为圆环形，嵌于浮选槽的底部，气石上端与浮选槽底高度一致，与气泵相连，由气泵给气。

进一步，所述的叶轮设置在浮选槽底部并与搅拌电机连接，在叶轮上方设有叶轮盖板将整个叶轮罩住；所述的搅拌电机的转速可调可控。

进一步，所述的刮板电机、搅拌电机和气泵由电池供能，且由控制开关智能控制；浮选机所有传动均为自动，无需手动。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

（1）本发明中的浮选槽容积为1L；气石可采用高温烧结环形气盘；电池采用12V、20000mAh可充电式锂离子电池；气泵为12V微型真空泵；水泵为12V微型水泵；刮板电机采用12V微型直流齿轮减速电机；搅拌电机为高转速大扭力12V直流马达。采用上述本发明装置的体积为200*250*330mm，重量5KG。体积减小为原来的50%，质量减小为原来的1/6～1/14，携带更方便。

（2）本发明中提供的新型便携集成式浮选机，通过改变了传统浮选机搅拌轴从浮选槽上部伸入的方式，将搅拌轴由浮选槽底部伸入，叶轮、定子设置在底部，将原有上部空间留出来，便于浮选槽内流场检测等。

（3）通过设置水箱，实现冲洗刮出泡沫、维持浮选槽液位和精选泡沫的作用。

（4）通过采用气石，气泡弥散更均匀，气泡尺寸90%。

（5）通过设置沿浮选槽全方位往复式的刮泡机制，全部泡沫均能被刮到，较以往的边缘式刮泡方式，泡沫排出效率更高。

（6）通过采用充电式电池，实现了野外地质考察，进一步拓宽了该浮选机的用途。

（7）通过采用集成智能化设计，浮选机的所有部件为模块化设置，方便组装，可采用3D技术打印，制作方便。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为刮泡装置示意图；

附图标记说明：1-浮选槽；2-泡沫收集槽；3-淋水喷头；3-1-淋水喷头旋钮；4-泡沫冲洗水喷头；4-1-泡沫冲洗水喷头旋钮；5-刮泡装置；5-1-刮板；5-2-1-第一同步带轮；5-2-2-第二同步带轮；5-3-齿形带；5-4-1-第一皮带轮；5-4-2-第二皮带轮；5-5-皮带；5-6-刮板电机；6-抽水泵；7-水箱；7-1水箱注水口；8-气泵；9-电池；10-底座；11-搅拌电机；12-叶轮盖板；13-叶轮；14-气石；15-控制开关。

具体实施方式

本发明以下将结合实施例和附图作进一步描述：

如图1和图2所示，本发明提供了一种便携集成式浮选机。它包括浮选槽1、刮泡装置5、水箱7、气泵8、电池9、叶轮13和气石14；浮选槽1为圆柱体；浮选槽1与搅拌电机11上下相连，且位于底座10上方；刮泡装置5、抽水泵6、水箱7、气泵8、电池9从上至下依次相连，位于浮选槽1的一侧，固定于底座10上方；刮泡装置5由刮板5-1、第一同步带轮5-2-1、第二同步带轮5-2-1、齿形带5-3、第一皮带轮5-4-1、第二皮带轮5-4-2、皮带5-5和刮板电机5-6组成。

如图1所示，泡沫收集槽2为环形，位于浮选槽1的上端，并环绕在浮选槽1的周围，泡沫收集槽2比浮选槽1高出20-25%；淋水喷头3位于浮选槽1的正中心，高出浮选槽5-6cm，用于洗涤浮选泡沫中的杂质，相当于增加了一次精选作业；泡沫冲洗水喷头4位于泡沫收集槽2的上部，用于冲洗泡沫，加速收集槽中泡沫的流动；气石14为圆环形，嵌于浮选槽1的底部，气石14上端与浮选槽2底高度一致，与气泵8相连，通过气泵8给气。

如图2所示，刮板5-1位于浮选槽1的上方；第二皮带轮5-4-2与第一同步带轮5-2-1直连；刮板5-1与齿形带5-3粘在一起；第一皮带轮5-4-1由刮板电机5-6驱动，第二皮带轮5-4-2与第一同步带轮5-2-1由第一皮带轮5-4-1在皮带5-5的带动下驱动，第一同步带轮5-2-1带动齿形带5-3运动，最终驱使刮板5-1在浮选槽上做全方位往复运动。

如图1所示，叶轮13、搅拌电机11上下连接，搅拌电机11位于底座10的上方、浮选槽1的下面；叶轮13位于浮选槽1底部，叶轮盖板12罩在叶轮13上方。

如图1所示，刮板电机5-6、搅拌电机11、气泵8由电池9供能；淋水喷头3、泡沫冲洗水喷头4由抽水泵6从水箱7中供水；淋水喷头3、泡沫冲洗水喷头4水量分别由淋水喷头旋钮3-1、泡沫冲洗水喷头旋钮4-1控制；水箱7上部设置注水口7-1，可向水箱7内部加水。

如图1所示，浮选机由控制开关15智能控制；浮选机的所有部件为模块化设置，方便组装。

本发明的工作原理：打开控制开关15，将叶轮13转速调至设定值，开始向浮选槽1内加入自来水（去离子水），然后加入一定质量的的待浮矿物颗粒，将矿浆体积调至1L，浓度调至所需值（质量浓度10%-40%），搅拌2min后加入捕收剂，搅拌2min后加入起泡剂，搅拌30s后打开气泵8、抽水泵6、刮板5-1，收集精矿泡沫。

以上的实施例仅为本发明的优选实施方案，需要指出，对于本领域普通技术人来说，在不脱离本发明的前提下进行的部分改进，仍处在本发明的保护范围之中。