促进粗颗粒贫连生体起浮的浮选装置的制作方法

本实用新型涉及一种矿物浮选技术领域，用于金属矿物、非金属矿物的浮选分离过程，也可以用于煤炭精选的浮选分离过程。

背景技术：

浮选技术是矿物加工技术中最常用的技术之一，在全球矿物加工技术中应用广泛。浮选技术是基于矿物颗粒与脉石颗粒表面性质的差异，对脉石或者矿物颗粒表面进行疏水处理后，使用气泡的浮力把矿物或者脉石的颗粒浮起来，从而实现脉石与矿物分离。

在矿物的浮选工艺中，氧化矿粗颗粒贫连生体的浮选一直是一个难题，其浮选方法与装备一直是全球矿物加工技术人员的重点研究对象。

现有的浮选方法均是在浮选原矿浆中加入捕收剂与起泡剂，起泡剂与捕收剂结合，捕收剂与矿物或者脉石结合，然后通入空气产生气泡把矿物或者脉石起浮，把矿物起浮的属于正浮选，把脉石起浮的属于反浮选。

无论正浮选或反浮选均是在浮选装置中完成，浮选装置主要为机械搅拌充气或吸气浮选槽、浮选柱、微泡浮选槽等。

氧化矿粗颗粒贫连生体的浮选一直是一个难题。因为氧化矿正浮选使用的捕收剂多为脂肪酸盐，捕收剂与氧化矿的结合力受颗粒表面能与-金属离子露点的多少相关，细颗粒表面能较大，在捕收剂结合竞争中具有优势；高品位矿物颗粒表面金属离子露点多，在捕收剂结合竞争中也具有优势。粗颗粒贫连生体表面能低、金属离子露点少，在捕收剂结合的竞争中处于劣势，因而粗颗粒贫连生体在浮选装置中的起浮直接影响了金属的回收率。

一般情况下，为了提高金属回收率，需对矿粒进行深度解离，通过提高磨矿细度来实现更多的矿物起浮。磨矿细度的提高大大增加了磨矿能耗和选矿成本。

目前氧化矿浮选使用的浮选装置均为常规的浮选槽。

第一种现有的浮选设备是机械搅拌充气或者吸气浮选槽，也就是传统浮选槽，此种浮选槽是浮选装备的主流，全球90%的选矿厂仍采用这种传统浮选槽，原因是这种浮选槽属于串联使用的浮选槽，流程设定后操作易于掌握，设备厂家众多价格也相对低廉。此种浮选槽需要动力装置带动转子运转，把矿浆与气泡的三相混合矿浆吸入，然后与充入的气泡进行剪切混合来完成矿物的矿化过程（矿化系统为现有技术），浮选过程中粗颗粒贫连生体大量沉积在槽底与两槽间隔区，只能通过放料清理来去除，浮选效率较低，放料清理麻烦。

此种类型的设备虽然有不少专利，但主流的结构形式仍是采用北京矿冶研究总院的技术。北京矿冶研究总院关于传统浮选槽的专利cn87102140、cn87103290、93118179.8、94100667.0和94218361.4基本上代表传统浮选槽的技术水平。

第二种现有的浮选设备是充气浮选柱，浮选柱是把浮选功能由水平过渡变成了上下放置，大大缩短了选矿流程，浮选柱技术主要以中国矿业大学97236893.0双旋流静态微泡浮选柱以及中南大学01145542.x为技术代表，浮选柱长径比较大，泡沫上升的时间长，粗颗粒掉槽严重，不利于粗颗粒贫连生体的起浮。第三种是短柱微泡浮选槽，此种浮选槽的技术原型源于1984年澳大利亚教授詹姆斯实用新型的文丘里管吸气矿化的浮选槽，田庄洗煤厂00207259.5、02234471.3专利把该技术发展为微泡快速浮选技术，提高了此种浮选槽的使用效率，短柱浮选槽长径比小，泡沫上升的时间短，有利于粗颗粒贫连生体的起浮。

以上三种浮选技术与装备各有其优越点，但都不能从根本上提高粗颗粒贫连生体的起浮能力。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种促进粗颗粒贫连生体起浮的浮选装置，能够提高粗颗粒贫连生体的浮选率，并且无须提高磨矿细度。

为实现上述目的，本实用新型的促进粗颗粒贫连生体起浮的浮选装置包括槽体，槽体内设有矿化系统，槽体顶部连接有用于矿化泡沫流出的泡沫溜槽，槽体向下连接有上大下小且中空设置的锥形底，浮选矿浆的进料管伸入槽体内；

槽体和锥形底连通形成的空腔内设有粗粒沉淀箱，粗粒沉淀箱的最底部设有一排用于粗粒流出的粗粒排放孔，各粗粒排放孔处均设有重力活门；

粗粒沉淀箱的一端设有尾流出口，粗粒沉淀箱的另一端设有中矿浆进料口；

粗粒沉淀箱外的锥形底的底部连接有循环出液管，循环出液管连接有循环泵，循环泵的出液口通过循环回液管连接所述矿化系统；

所述尾流出口连接有尾流出料管，尾流出料管伸出槽体并连接有尾流控制箱。

所述重力活门包括门体，门体顶部铰接在粗粒排放孔上方的粗粒沉淀箱侧壁上。

以指向槽体的竖向中心线的方向为内向，所述尾流出料管与粗粒沉淀箱之间具有外高内低的倾斜段。

所述尾流控制箱内设有溢流板，溢流板一侧的箱体形成进料腔，溢流板另一侧的箱体形成出料腔；尾流出料管与进料腔的底壁相连接，出料腔的底壁设有出液口。

所述粗粒沉淀箱包括与槽体内壁间隔设置的立板，立板各处与槽体内壁的距离相同；

立板的底端与锥形底相连接；立板的一端连接有竖板，立板和竖板的顶部连接有顶板，顶板与槽体内壁相连接，立板、槽体、竖板、锥形底以及顶板围成所述粗粒沉淀箱；所述重力活门设置在立板的最下部；重力活门位于锥形底内。

所述粗粒沉淀箱的顶板倾斜设置，中矿浆进料口处的顶板高于尾流出口处的顶板。

本实用新型具有如下的优点：

采用本实用新型的技术方案，槽体中未被矿化的粗颗粒贫连生体难以随尾流排出，并在粗粒沉淀箱中沉积。粗颗粒贫连生体不断在槽体、锥形底、粗粒沉淀箱、循环泵以及矿化系统中循环，一方面使粗颗粒贫连生体在槽体中富集从而提高浓度（浓度高也提高了起浮机率），另一方面使粗颗粒贫连生体不断进行循环，在循环过程中，每经过一次矿化系统，粗颗粒贫连生体就与捕收剂结合并充气矿化一次，从而大大促进了粗颗粒贫连生体的起浮，提高粗颗粒贫连生体中的金属的利用率。

采用本实用新型的技术方案，在实现相同甚至更高矿物利用率（粗颗粒贫连生体的起浮率）的同时，可以降低磨矿的细度，不但能够提高磨矿机的产能，而且大幅降低了磨矿所需要的能耗，具有明显的节能作用，能够显著降低选矿成本。

本实用新型的技术方案适应性强，广泛适合于各种氧化矿的正浮选过程，具有良好的推广应用价值。

由于尾流出料管外高内低，因此尾流中的粗颗粒贫连生体能够继续在尾流出料管内下沉，从而回到粗粒沉淀箱中，进一步减少随尾流排出的粗颗粒贫连生体，使得粗颗粒贫连生体的浮选率进一步提高。

顶板倾斜设置，使得矿浆中夹带的矿浆泡沫就会沿着沉淀箱顶板3，自然在浮力的作用下经进中矿浆进料口重新回到槽体中，大幅减少进入尾流出料管中的矿浆泡沫，避免浪费原料，提高浮选率。

重力活门阻挡粗粒沉淀箱外的中矿浆经重力活门流入粗粒沉淀箱。当粗粒沉淀箱内沉积的粗颗粒贫连生体向外挤开重力活门时，则粗颗粒贫连生体能够通过重力活门进入锥形底，这样重力活门就自然形成了由粗粒沉淀箱内到粗粒沉淀箱外的单向开启。

附图说明

图1是本实用新型的促进粗颗粒贫连生体起浮的浮选装置的剖视示意图；

图2是图1的b-b剖视示意图；

图3是本实用新型的促进粗颗粒贫连生体起浮的浮选装置的俯视图；

图4是图2中a处的放大示意图。

图1至图3中箭头方向所示为该处流体（矿浆）的流动方向。

具体实施方式

如图1至图4所示，本实用新型的促进粗颗粒贫连生体起浮的浮选装置包括圆筒形槽体1，槽体1内设有矿化系统12，槽体1顶部连接有用于矿化泡沫流出的泡沫溜槽8，槽体1向下连接有上大下小且中空设置的锥形底5，浮选矿浆的进料管7伸入槽体内；槽体1也可以呈方形。

槽体1和锥形底5连通形成的空腔内设有粗粒沉淀箱4，粗粒沉淀箱4的最底部设有一排用于粗粒流出的粗粒排放孔6，各粗粒排放孔6处均设有重力活门14；

粗粒沉淀箱的一端设有尾流出口16，粗粒沉淀箱的另一端设有中矿浆进料口15；

粗粒沉淀箱4外的锥形底5的底部连接有循环出液管17，循环出液管17连接有循环泵11，循环泵11的出液口通过循环回液管18连接所述矿化系统12；

所述尾流出口16连接有尾流出料管13，尾流出料管13伸出槽体1并连接有尾流控制箱10。

所述重力活门14包括门体，门体顶部铰接在粗粒排放孔上方的粗粒沉淀箱4侧壁上（即立板2）。

以指向槽体1的竖向中心线19的方向为内向，所述尾流出料管13与粗粒沉淀箱4之间具有外高内低的倾斜段。由于尾流出料管13外高内低，因此尾流中的粗颗粒贫连生体能够继续在尾流出料管13内下沉，从而回到粗粒沉淀箱4中，进一步减少随尾流排出的粗颗粒贫连生体，使得粗颗粒贫连生体的浮选率进一步提高。

所述尾流控制箱10内设有溢流板20，溢流板20一侧的箱体形成进料腔21，溢流板20另一侧的箱体形成出料腔22；尾流出料管13与进料腔21的底壁相连接，出料腔22的底壁设有出液口。

所述粗粒沉淀箱4包括与槽体1内壁间隔设置的立板2，立板2各处与槽体内壁的距离相同；立板2的底端与锥形底5相连接；立板2的一端连接有竖板23，立板2和竖板23的顶部连接有顶板3，顶板3与槽体1内壁相连接，立板2、槽体1、竖板23、锥形底5以及顶板3围成所述粗粒沉淀箱4；所述重力活门14设置在立板2的最下部；重力活门位于锥形底内。

当然，粗粒沉淀箱4也可以采用其他的箱体结构，立板2可以是弧形，也可以是其他形状如平板。

所述粗粒沉淀箱4的顶板3倾斜设置，中矿浆进料口15处的顶板3高于尾流出口16处的顶板3。

顶板3倾斜设置，使得矿浆中夹带的矿浆泡沫就会沿着沉淀箱顶板33，自然在浮力的作用下经进中矿浆进料口15重新回到槽体11中，大幅减少进入尾流出料管13中的矿浆泡沫，避免浪费原料，提高浮选率。

本实用新型还公开了使用上述促进粗颗粒贫连生体起浮的浮选装置进行的浮选方法，按以下步骤进行：

第一是持续将配加好捕收剂的浮选矿浆由进料管7送入槽体1内，浮选矿浆落入锥形底5并积存在锥形底5和槽体1中；

第二是启动循环泵11后保持循环泵11的开启状态；循环泵11将浮选矿浆由锥形底5抽出后送入矿化系统12，在矿化系统12中持续通入空气；浮选矿浆在矿化系统12中被矿化后回流入槽体1中，并在槽体1内分离为矿浆泡沫和中矿浆；矿浆泡沫在浮力的作用下浮于槽体1顶部并进入泡沫溜槽8排出槽体1；中矿浆积存在槽体1和锥形底5中，一部分中矿浆通过中矿浆进料口15进入粗粒沉淀箱4；

粗粒沉淀箱4内的中矿浆中的粗颗粒贫连生体在粗粒沉淀箱4的下部逐渐沉积，当粗颗粒贫连生体沉积的高度高于重力活门14时，在重力引起的挤压作用下，粗粒沉淀箱4内的粗颗粒贫连生体不断经重力活门14进入锥形底5；重力活门14阻挡粗粒沉淀箱4外的中矿浆经重力活门14流入粗粒沉淀箱4；

进入锥形底5的粗颗粒贫连生体在循环泵11的抽送作用下重新送入矿化系统12进行循环矿化；如此，粗颗粒贫连生体就会在槽体和锥形底中不断富集，并经过多次矿化过程，最终被起浮形成矿化泡沫后经泡沫溜槽排出槽体。

粗粒沉淀箱4内的中矿浆中的粗颗粒贫连生体向下沉积从而与中矿浆相分离，分离出粗颗粒贫连生体的中矿浆形成尾流并沿尾流出料管13向上进入尾流控制箱10后排出。

以上实施例仅用以说明而非限制本实用新型的技术方案，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。