浮选机的制作方法

本发明涉及选矿技术领域，特别是涉及一种浮选机。

背景技术：

相关技术中，普通机械搅拌式浮选机，叶轮旋转速度较大，能耗高，过流部件磨损严重。而充气机械式浮选机，由于自身没有吸气与吸浆的能力，在使用过程中需为其额外配置风机与泡沫返回泵，安置不方便。该类浮选机的充气装置易结垢，对气泡的弥散有着较大的影响。充气式浮选机一般设有搅拌装置，浮选指标也会受到一定的影响。

然而，上述方案存在能耗高、磨损大、浮选时间长、占地面积大、需要的鼓风气量大能耗高、设备台数多投资高、设备安装功率高等问题。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种浮选机，所述浮选机的结构紧凑、占用空间小且浮选效率提高。

根据本发明实施例的浮选机，所述浮选机包括至少一个子浮选机组，每个所述子浮选机组包括：矿粒收集单元，所述矿粒收集单元上设有给料口、进气口和溢流口，矿浆适于通过所述给料口向所述矿粒收集单元内给料，所述进气口设于所述矿粒收集单元的底部以向所述矿粒收集单元内鼓入压缩空气，所述矿粒收集单元上设有搅拌电机以搅拌所述矿浆，当所述矿粒收集单元内的矿浆达到溢流水位时通过所述溢流口溢出；气泡脱落单元，所述气泡脱落单元与所述矿粒收集单元相连，所述气泡脱落单元的底部设有尾矿排矿口以排出与气泡脱落后的矿石；泡沫回收单元，所述泡沫回收单元设于所述气泡脱落单元的顶部且分别与所述矿粒收集单元和所述气泡脱落单元连通，以收集溢流矿浆中粘附矿粒的泡沫。

根据本发明实施例的浮选机，将气泡捕获有用矿粒的过程与气泡捕获矿粒后的上升过程分离开来，能有效的提高金属回收率。

另外，根据本发明上述实施例的浮选机还具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一些实施例，还包括：给料泵，所述给料泵与所述矿粒收集单元相连以向所述矿粒收集单元内泵送矿浆。

根据本发明的一些实施例，所述溢流口设在所述矿粒收集单元高度的五分之四以上。

根据本发明的一些实施例，所述矿粒收集单元与所述泡沫回收单元中的其中一个上设有连通管，所述连通管的一端与所述溢流口相连且另一端连通所述气泡脱落单元的内腔。

进一步地，所述连通管包括：第一管段，所述第一管段与所述溢流口相连；第二管段，所述第二管段的一端与所述第一管段相连且另一端与所述泡沫回收单元相连；其中，所述第一管段与所述第二管段之间通过法兰相连。

根据本发明的一些实施例，所述泡沫回收单元上半部分的直径不大于所述泡沫回收单元下半部分的直径。

根据本发明的一些实施例，所述泡沫回收单元具有精矿管，所述精矿管的一端与所述泡沫回收单元相连且另一端形成为泡沫出口。

进一步地，还包括收集管，所述收集管与所述精矿管的所述另一端相连以进一步收集矿粒。

根据本发明的一些实施例，通过所述进气口向所述矿粒收集单元中鼓入空气的压力为0.15kpa-0.25kpa。

根据本发明的一些实施例，所述矿粒收集单元和所述气泡脱落单元被构造成圆柱桶状，相邻两个所述子浮选机组并联。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的浮选机的一个立体图；

图2是根据本发明实施例的浮选机的一个俯视图。

附图标记：

浮选机100，

矿粒收集单元1，搅拌电机11，

气泡脱落单元2，

泡沫回收单元3，精矿管31，泡沫出口311，

连通管4，第一管段41，第二管段42，法兰43。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

相关技术中，浮选机是浮选作业中采用最为广泛的选矿设备，根据浮选机充气方式的不同分为机械搅拌外充气式浮选机和机械搅拌自吸式浮选机。在选厂生产实践中，通常根据矿石的性质、生产的规模、流程的要求等来确定所使用浮选机的种类。对于大型、特大型选矿厂粗、扫选作业，比较适宜采用机械搅拌外充气式浮选机；而对于易选或要求充气量不大的矿石，则可选用机械搅拌自吸气的浮选机；中、小型选矿厂适宜采用配有吸浆槽的机械搅拌充气式的浮选机，也可选用机械搅拌自吸气浮选机。

具体地，目前市面上应用比较广泛的国内厂家主要以北京矿冶研究院为主，国外的浮选机厂家主要有flsmidth-wemco、outotech以及metso等。以上的各种浮选机大都有一个共性，每种类型的浮选机对于不同矿石的选别一般在粗选作业后还需要设计扫选作业，设备外形大都采用圆形或者u型的结构，根据功能不同浮选机一般配有给矿箱、中间箱或者尾矿箱，单台浮选机上各自配有搅拌电机，矿浆搅拌和气泡负载矿粒均在同一个槽体中完成。

然而，上述浮选机存在一定的不足：例如，浮选作业流程长、占地面积大、需要鼓风气量大或者本身设备台数多从而导致台套数投资高、设备安装功率高、鼓风能耗高等。

为此，本发明提出一种浮选机100，浮选机100将气泡捕获有用矿粒的过程与气泡捕获矿粒后的上升过程分离开来，能有效的提高金属回收率。

下面结合附图描述根据本发明实施例的浮选机100。浮选机100可以为例如阶段浮选机(sfr，stagedflotationreactor)。

如图1-图2所示，根据本发明实施例的浮选机100，浮选机100包括至少一个子浮选机组，每个所述子浮选机组包括：矿粒收集单元1、气泡脱落单元2以及泡沫回收单元3。

具体而言，矿粒收集单元1上设有给料口、进气口和溢流口，矿浆适于通过所述给料口向矿粒收集单元1内给料，所述给料口可以设在矿粒收集单元1适当高度位置的侧壁上，具体位置可以根据需要适应性设置；所述进气口设于矿粒收集单元1的底部以向矿粒收集单元1内鼓入压缩空气，例如，可以通过鼓风机向矿粒收集单元1内鼓入空气。所述溢流口可以设在矿粒收集单元1上部的侧壁，所述溢流口与所述给料口可以错开。

矿粒收集单元1上设有搅拌电机11以搅拌矿浆，当矿粒收集单元1内经过充气混合矿化搅拌后的矿浆达到溢流水位时通过所述溢流口溢出。例如，搅拌电机11可以设在矿粒收集单元1的顶部，向矿粒收集单元1内给料的同时可以向矿粒收集单元1内鼓入压缩空气，并通过搅拌电机11进行搅拌。如此，能够有效防止矿浆沉淀或下沉至矿粒收集单元1的底部，从而能够使矿粒呈悬浮状态，同时产生大量尺寸适宜且较稳定的气泡，造成矿粒与气泡接触碰撞的机会，有利于改善浮选效果。

这里，浮选机100工作时搅拌电机11即对矿粒收集单元1内的矿浆进行搅拌，搅拌电机11的转速可以具体设置。

气泡脱落单元2与矿粒收集单元1相连(例如通过管道相连等)，在矿浆的流动方向上，气泡脱落单元2可以位于矿粒收集单元1的下游；气泡脱落单元2的底部设有尾矿排矿口以排出与气泡脱落后的矿石。如此，便于收集矿浆浮选后的矿石。

泡沫回收单元3设于气泡脱落单元2的顶部，并且泡沫回收单元3分别与矿粒收集单元1和气泡脱落单元2连通，泡沫回收单元3的顶部可以敞开，通过泡沫回收单元3便于收集溢流矿浆中粘附矿粒的泡沫。

由于传统的浮选机其充气区、搅拌区及气泡上升区均为一体，强烈的搅拌易导致被气泡捕获的有用矿物脱落，从而影响回收率。

根据本发明实施例的浮选机100，将气泡捕获有用矿粒的过程与气泡捕获矿粒后的上升过程分离开来，能有效的提高金属回收率。

根据本发明的一些实施例，通过所述进气口向矿粒收集单元1中鼓入空气的压力为0.15kpa-0.25kpa。优选地，通过所述进气口向矿粒收集单元1中鼓入空气的压力为0.2kpa，这样有利于保证浮选矿粒的吸附效果，便于控制气泡的上升速度且降低功耗。

其中，通过所述进气口向矿粒收集单元1中鼓入空气的压力可以为0.15kpa、0.2kpa或0.25kpa等。

根据本发明的一些实施例，每个所述子浮选机组还包括：给料泵(未示出)，所述给料泵与矿粒收集单元1相连，从而可以向矿粒收集单元1内泵送矿浆，提高浮选机100的自动化程度。

本发明不限于此，在一些实施例中，也可以不设置给料泵，直接通过自流给料的方式向矿粒收集单元1内给料。例如，矿浆可以由上至下在重力作用下输送至矿粒收集单元1内。

根据本发明的一些实施例，所述溢流口(或溢流水位)可以设在矿粒收集单元1高度(例如，沿上下方向的高度)的五分之四以上。如此，有利于保证矿粒收集单元1的有效容积，还使得浮选机100的结构更加紧凑。

参照图2，根据本发明的一些实施例，矿粒收集单元1与泡沫回收单元3中的其中一个上可以设有连通管4，连通管4的一端与所述溢流口相连，并且连通管4的另一端连通气泡脱落单元2的内腔。如此，由矿粒收集单元1中溢流出的矿浆中，粘附有矿粒的泡沫可以进入泡沫回收单元3进一步回收，分离出泡沫的矿石可以经由连通管4进入气泡脱落单元2内再进一步收集。

这里，可以是矿粒收集单元1上设有连通管4，也可以是泡沫回收单元3上设有连通管4，本发明对连通管4的具体设置位置不作限定。

连通管4可以为与矿粒收集单元1一体成型的管段，连通管4也可以为与泡沫回收单元3一体成型的管段，但本发明不限于此。

进一步地，结合图2，连通管4包括：第一管段41和第二管段42。第一管段41与所述溢流口相连；第二管段42的一端与第一管段41相连，并且第二管段42的另一端与泡沫回收单元3相连。其中，第一管段41与第二管段42之间可以通过法兰43相连。如此，易于实现矿粒收集单元1与泡沫回收单元3之间的装配。

根据本发明的一些实施例，结合图1，泡沫回收单元3上半部分的直径不大于(例如小于或等于)泡沫回收单元3下半部分的直径。由此，有利于保证泡沫回收单元3内收集的粘附有矿粒的泡沫量，还易于控制成本。

结合图1和图2，根据本发明的一些实施例，泡沫回收单元3具有精矿管31，精矿管31的一端与泡沫回收单元3相连，并且精矿管31的另一端(例如，精矿管31的自由端)形成为泡沫出口311。如此，粘附有矿粒的泡沫可以由泡沫回收单元3内经由精矿管31再由泡沫出口311排出，从而有利于进一步收集矿粒。

可选地，精矿管31的所述另一端可以形成有翻边部，精矿管31的结构更加合理，且便于连接其他的管道。

进一步地，还包括收集管(未示出)，所述收集管与精矿管31的所述另一端相连，例如，所述收集管可以与精矿管31的自由端相连，如此，可以进一步收集矿粒。

根据本发明的一些实施例，矿粒收集单元1和气泡脱落单元2可以被构造成圆柱桶状，易于制造且有利于节省占用空间。

相邻两个所述子浮选机组可以并联，并且相邻两个所述子浮选机组可拆卸地相连(例如通过管道、法兰等相连)，由此，可以根据实际需要安装所述子浮选机组的数量，便于装配，从而有利于扩大浮选机100的适用范围，提高浮选效率。

其中，多个所述子浮选机组对应的精矿管31均可以与所述收集管相连，如此，由所述精矿管31排出的粘附有矿粒的泡沫可以流至所述收集管进行富集，从而有利于进一步回收利用。

图1和图2中，矿粒收集单元1的底部有压缩空气鼓入，鼓入矿粒收集单元1内的空气压力约为0.2kpa，经过充气混合矿化搅拌后的矿浆上升至所述溢流口，溢流至连为一体的气泡脱落单元(bdu，bubbledisengagementunit)和泡沫回收单元(fru，frothrecoveryunit)圆柱形槽体，泡沫回收单元3上半部分的直径可以小于或等于泡沫回收单元3下半部分的直径，槽体是相对静态的无搅拌装置。被气泡粘附的矿粒快速上升到槽体上部泡沫回收单元，与气泡脱落后的矿石沉降到槽体下半部气泡脱落单元2随底部的尾矿排矿口进入下一个作业。

而传统的浮选机其充气区、搅拌区及气泡上升区均为一体，强烈的搅拌易导致被气泡捕获的有用矿物脱落，从而影响回收率。根据本发明实施例的浮选机100，科学地将气泡捕获有用矿粒的过程与气泡捕获矿粒后的上升过程分离开来，能有效的提高金属回收率。

根据本发明实施例的浮选机100，可以减少设备台数，减少占地面积，缩短工艺流程，从而达到减少设备投资，减少设备安装功率的目的。

设备设计结构上有单独的相对静态的气泡上升区—泡沫回收单元(fru即frothrecoveryunit)，从而可有效增加气泡与矿粒的接触机会，大幅度的减少浮选所需要的浮选时间，从而可以大大地减小浮选机的总体容积量，在粗选后不用再进行扫选作业，可缩短工艺流程，减少设备投资，占地面积仅为普通浮选机的40～50％，耗气量约为普通浮选机的20％,从而大幅度地降低鼓风机的安装功率。

根据本发明实施例的浮选机100，与传统的机械式浮选机相比，核心技术是从结构上将气泡捕获有用矿粒的过程单元即矿粒收集单元(pcu，particlecollectionunit)与气泡捕获矿粒后的上升区域单元分离开来，设计有独立的相对静态的气泡上升区。

下面描述根据本发明具体实施例的浮选机100。

南非gamsberg锌矿工程处理矿石400万t/a(吨/年)，碎磨采用半自磨+球磨+顽石破碎的sabc流程。

sabc流程是把半自磨机中排出来的全部“难磨粒子”经细碎机破碎后，再返回半自磨机。半自磨产品经筛分分级，筛下产物即分级后的沉砂送第二段球磨；筛上产品经过皮带运输机运至顽石仓，再经皮带给矿机给到顽石破碎机，破碎后的产品返回半自磨机。

旋流器溢流浓度为30％，磨矿细度p80＝2218μm。浮选采用碳粗选+铅粗选及精选+锌粗选+锌精选及精扫选的工艺流程。其中，旋流器指的是进入浮选机100前一道工序中的设备，通过合理设置旋流器溢流浓度以及磨矿细度，使有用目的矿物能单体解离，便于浮选回收目的矿物从而使品位得到富集。

本项目是中国首次引进sfr浮选机的项目，在国内有色行业设计史上亦属第一次。

碳粗选采用2槽，单台pcu容积12m³，bdu容积25m³；这里，1槽指的是一个子浮选机组，下同。

铅粗选采用3槽，单台pcu容积9m³，bdu容积14m³；

铅精选采用4槽，单台pcu容积1m³，bdu容积0.49m³；

锌粗选采用7槽，前2槽单台pcu容积9m³，bdu容积52m³；后5槽单台pcu容积9m³，bdu容积34m³；

锌精选i采用5槽，前2槽单台pcu容积3m³，bdu容积34m³；后3槽单台pcu容积3m³，bdu容积12m³；

锌精扫选采用3槽，单台pcu容积3m³，bdu容积7m³；

锌精选ii采用4槽，单台pcu容积1m³，bdu容积7m³，总安装功率974kw，总浮选设备容积650m³。

同类比采用普通浮选机总安装功率约2900kw,sfr浮选机设备总容积2785m³。安装功率仅为普通浮选机的33.59％，而总浮选设备容积量是普通浮选机的23.34％。目前设备正在进行安装，预计2018年中期投产。

根据本发明实施例的浮选机100，将气泡捕获有用矿粒的过程单元与气泡捕获矿粒后的上升区域单元分离开来，且具有相对静态的气泡上升区和独立的气泡上升区。

根据本发明实施例的浮选机100，改变pcu和bdu的形状，比如从圆形改为矩形或者u型等，将浮选气泡捕获有用矿粒的过程单元与气泡捕获矿粒后的上升区域单元分离开来，设计有独立的相对静态的气泡上升区。

根据本发明实施例的浮选机100，具有以下有益效果：

(1)粗选后不用设计扫选作业，且浮选的时间大大缩减，浮选机的总容积仅为常规浮选机的20～30％，其安装功率仅为普通浮选机的约30～50％。

(2)需要的空间可以减少50～60％。

(3)空气消耗减少80％。

(4)同等浮选效果的前提下需要更少的浮选机台数。

(5)由于搅拌器(例如搅拌电机11)的低转速减少设备的磨损。

(6)相对静态的泡沫上升区，有利于提高金属回收率高。

根据本发明实施例的浮选机100，矿石粗选后可以不用再设计扫选作业，由于矿浆搅拌与捕获矿粒后的气泡上升区域单独分离开来，可有效减少由于搅拌易使粘附在气泡上的颗粒脱落的几率，可大大的缩短浮选的总体时间。可以缩短工艺流程，减少扫选设备投资，还可以减少设备占地面积，且耗气量仅为普通浮选机的大约20％,可大幅度地降低鼓风机的安装功率，搅拌转速低，过流部件磨损小。

根据本发明实施例的浮选机100的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。