泡沫作用浮选单元及矿物处理装置的制作方法

1.本实用新型涉及矿物处理。特别地，本实用新型涉及通过浮选将矿物从其矿石中分离，尤其涉及一种泡沫作用浮选单元及包括该泡沫作用浮选单元的矿物处理装置。


背景技术：

2.粉碎过程(尤其是研磨)的能量消耗通常构成矿物处理中的总能量消耗的很大一部分。因此，在降低研磨的能量消耗方面已经投入了大量的努力。这方面可大体通过降低矿石的解离度、亦即通过在精选(concentration，集聚)之前增加矿石颗粒的平均尺寸来实现。标准机械浮选单元最适合用于分离大约20μm至150μm的尺寸范围内的颗粒。因此，需要替代方案来使得矿石的平均粒度增加到超过150μm。
3.提高较粗颗粒的回收的一种方法一般被称为“泡沫中分离”浮选 (separation-in-froth flotation，在泡沫中分离)或sif浮选。但是，传统的泡沫中分离浮选单元因其尺寸关系而可能在其产出量方面受限。有鉴于此，可能需要开发与较粗颗粒的分离相关的新方案。


技术实现要素：

4.本概述被提供以通过简化的形式来介绍要在下文的详细说明中描述的多个技术构思的选择。本概述既非旨在确定本实用新型请求保护的主题的关键特征或实质特征，也非旨在用于限定请求保护的主题的范围。
5.根据第一方面，提供了一种用于分离输入浆料的泡沫作用 (froth-interaction，泡沫相互作用)浮选单元。该泡沫作用浮选单元包括：罐体，用于保持一定体积的浆料(浆料体积)和处于该浆料体积上方的泡沫层；粗浆料馈送设备(feeding arrangement，给料布置)，用于将粗浆料馈送到泡沫层；以及浮选气体供给设备，用以将浮选气体供给到该浆料体积中。该泡沫作用浮选单元包括：细浆料馈送设备，用以将细浆料馈送到该浆料体积中；以及分级设备(classification arrangement，分类设备)，被配置为对输入的浆料进行分级，以形成较粗的浆料子部分(fraction部分)和较细的浆料子部分，以将较粗的浆料子部分馈送到粗浆料馈送设备，并将较细的浆料子部分馈送到细浆料馈送设备。
6.所述较细浆料子部分所具有的固体子部分φ
fs
可低于所述较粗浆料子部分的固体子部分φ
cs
。
7.所述较粗浆料子部分具有的固体子部分φ
cs
可在0.5至0.8的范围内，或在0.55至0.75的范围内，或在0.6至0.7的范围内。
8.所述较细浆料子部分具有的固体子部分φ
fs
可在0.05至0.35的范围内，或在0.1至0.25的范围内，或在0.15至0.2的范围内。
9.所述分级设备可包括分级旋流器。
10.在通常的旋流器操作条件下测量时，所述分级旋流器所具有的截止粒径可处于15μm至200μm、或40μm至175μm、或60μm至150μm、或 75μm至125μm的范围内。
11.所述罐体可包括：流槽，具有流槽唇部，所述流槽用于从所述泡沫层收集泡沫；细浆料出口，位于所述流槽唇部的下方，用以从所述浆料体积收集输出浆料；以及粗浆料出口，位于所述细浆料出口的下方，用于从所述浆料体积排出粗输出浆料。
12.所述泡沫作用浮选单元可包括：固液分离设备，其被配置为经由所述细浆料出口从所述浆料体积收集输出浆料，并从所述输出浆料分离出悬浮固体和浮选液以形成固体部分和液体部分。
13.所述固液分离设备可被配置为将所述固体部分导引出所述泡沫作用浮选单元。
14.所述泡沫作用浮选单元可包括：循环设备，用以将经由所述细浆料出口从所述罐体收集的浮选液循环回所述罐体。
15.所述循环设备可被配置为，使得经由所述细浆料出口从所述罐体收集的浮选液循环是通过将此浮选液添加到细浆料来实现的，其中，所述细浆料馈送设备被配置为将所述细浆料馈送到所述浆料体积中。
16.所述罐体可包括循环入口，并且所述循环设备可被配置为将经由所述细浆料出口从所述罐体收集的浮选液经由所述循环入口馈送回所述罐体中。
17.所述浮选气体供给设备可被配置为，通过将浮选气体注入浮选液，而将浮选气体供给到所述浆料体积中，其中所述循环设备可被配置为经由所述循环入口将所述浮选液馈送回所述罐体中。
18.所述罐体可包括细浆料入口和位于所述细浆料入口下方的浮选气体入口，所述细浆料馈送设备被配置为经由所述细浆料入口将细浆料馈送到所述浆料体积中，而所述浮选气体供给设备被配置为经由所述浮选气体入口而将浮选气体供给到所述浆料体积中。
19.所述罐体可包括细浆料-浮选气体混合物入口，而且所述浮选气体供给设备可被配置为，通过将浮选气体注入细浆料，而将浮选气体供给到所述浆料体积中，其中所述细浆料馈送设备被配置为经由所述细浆料-浮选气体混合物入口而将所述细浆料馈送到所述浆料体积中。
20.所述细浆料馈送设备可包括浆料池，在所述浆料池的下部具有池浆料出口，所述分级设备可被配置为将所述较细浆料子部分输送到所述浆料池，而且所述细浆料馈送设备可被配置为经由所述池浆料出口将细浆料馈送到所述浆料体积中。
21.所述泡沫作用浮选单元可包括浮选液供给设备，用以将浮选液供给到所述浆料体积中。
22.所述罐体可包括浮选液入口，且所述浮选液供给设备可被配置为经由所述浮选液入口将浮选液馈送到所述浆料体积中。
23.所述浮选液供给设备可被配置为，通过将浮选液添加到细浆料，而将浮选液供给到所述浆料体积中，其中所述细浆料馈送设备被配置为馈送到所述浆料体积中。
24.所述罐体可包括向下渐缩的底锥部。
25.所述泡沫作用浮选单元可包括浆料搅拌设备，用以搅拌所述浆料体积。
26.所述泡沫作用浮选单元可被实施为流化床浮选单元
27.在整个说明书中，“浮选”可以指通过在界面处粘附所述混合物中的物质来分离所述混合物。在浮选中，混合物的分离可以基于所述混合物中的物质的疏水性的不同(来实现)。在此，“分离”可以指从混合物提取或去除物质以供使用或舍弃。
28.此外，“泡沫浮选”可以指利用泡沫进行分离的浮选。在此，“泡沫”可以指这样一种分散体(dispersion，分散物)，其包括在按体积计较小部分的浮选液中被分散成气泡的、按体积计较大部分的浮选气体。总体而言，泡沫可能会也可能不会被固体颗粒稳定住。在泡沫中，浮选气体气泡大体上可以具有大于或等于1mm的平均直径。附加地或替代地，未被固体颗粒稳定住的泡沫中的相邻浮选气体气泡之间的平均距离大体上可以小于或等于几十微米，例如，小于或等于50μm或30μm。自然地，在被固体颗粒稳定住的泡沫中，相邻浮选气体气泡之间的平均距离与所述固体颗粒的平均尺寸和数量成比例地增加。
29.在本公开中，“层”可以指被布置在表面上的大体呈片状的元件。一个层可以是或者也可以不是路径连接的。某些层可以是局部路径连接和断开的。虽然一个层大体上可以包括多个不同材料组分的子层，但是“泡沫层”也可以指包含泡沫、或基本上包含泡沫、或由泡沫组成、或基本上由泡沫组成的层。
30.术语“浮选气体”可以指适于在浮选中使用的任何气态物质。虽然在实际应用中常常使用空气作为浮选气体，但是也可以使用如本领域技术人员已知的其它类型的气态物质。
31.另一方面，“浮选液”可以指适于用在浮选中的任何液态物质或混合物。虽然在实际应用中水或水溶液经常被用作浮选液，但是也可以使用本领域技术人员已知的其它类型的液体物质。
32.在整个说明书中，“泡沫作用浮选”可以指将浆料馈送到泡沫层的泡沫浮选。在此，将浆料“馈送到泡沫层”可以指将所述浆料馈送到所述泡沫层上和/或内和/或紧下面例如至多50cm，或至多40cm，或至多30cm，或至多20cm，或至多10cm以下。附加地或替代地，在多个实施例中，流槽唇部的高度限定了泡沫层的上表面的高度，将浆料馈送到所述泡沫层可以指，在所述流槽唇部的高度处，和/或在所述流槽唇部的高度以下至多60cm、或至多50cm、或至多40cm、或至多30cm、或至多20cm的位置处，将所述浆料馈送到罐体中。
33.在此，“单元”可以指适用于或被配置为执行至少一个特定过程的装置 (device，设备)。自然地，“浮选单元”就可以指适用于或被配置为使材料经历浮选的单元。自然地，“泡沫作用浮选单元”就可以指被配置为或适用于通过泡沫作用浮选来分离材料的单元。一个单元一般可以包括一个或多个部件，而且一个或多个部件中的每一者都可以被归类为属于所述单元的设备。
34.单元的被配置为执行一过程的“设备”可以指所述单元的适用于或被配置为执行所述过程的至少一个特定子过程的一套部件。因此，“包括设备的单元”可以指所述单元包括属于所述设备的部件。大体上，设备可以包括对于执行其特定子过程所需的和/或有益的任何组件，例如机械、电气、气动和/或液压组件。
35.在本公开中，“浮选气体供给设备”可以指适用于或被配置为将浮选气体供给到所述浮选单元的罐体中的浮选单元的部件的布置(arrangement，设备)。大体上，浮选气体供给设备可以包括适用于将浮选气体供给到罐体中的 (或者对于这种供给而言必要的)任何部件，例如，一个或多个分布器 (sparger，起泡器)，如喷射和/或空穴分布器(cavitation sparger)，和/或一个或多个静态混合器。
36.在本说明书中，“罐体”可以指适用于或被配置为保持(hold，盛放) 例如液体之类的流体的容器。
37.而且，“浆料”可以指分散物(分散体)，其包括悬浮在浮选液的连续相态中的固体颗粒。因此，一“浆料体积”可以指一定量的浆料。在浮选中，浆料根据其性质通常可以被称为粗浆料或细浆料。
38.在整个说明书中，“粗浆料”可以指包含大直径的固体颗粒的浆料。如本领域技术人员已知的，粗浆料的定义可以是应用特定的和/或矿石特定的。例如，在一些实施例中，粗浆料可以指，在425μm的筛目尺寸(sieve size，筛眼孔径、筛分粒度)、或在355μm的筛目尺寸、或在250μm的筛目尺寸、或在180μm的筛目尺寸、或在150μm的筛目尺寸、或在125μm的筛目尺寸、或在105μm的筛目尺寸下，具有过筛百分率小于80％的粒度分布的浆料。
39.因此，“粗浆料馈送设备”可以指适用于或被配置为将粗浆料馈送到浮选单元的罐体中的所述浮选单元的部件的布置。大体上，粗浆料馈送设备也可以适用于或不适用于将细浆料馈送到所述浮选单元的罐体中。
40.另一方面，“细浆料”可以指包含小直径的固体颗粒的浆料。如本领域技术人员已知的，细浆料的定义可以是应用特定的和/或矿石特定的。例如，在一些实施例中，细浆料可以指，在425μm的筛目尺寸、或在355μm的筛目尺寸、或在250μm的筛目尺寸、或在180μm的筛目尺寸、或在150μm 的筛目尺寸、或在125μm的筛目尺寸、或在105μm的筛目尺寸下，具有过筛百分率大于或等于80％的粒度分布的浆料。
41.因此，“细浆料馈送设备”可以指适用于或被配置为将细浆料馈送到浮选单元的罐体中的所述浮选单元的部件的布置。大体上，细浆料馈送设备可以适用于或者也可以不适用于将粗浆料馈送到所述浮选单元的罐体中。细浆料馈送设备可以被配置为或者也可以不被配置为在细浆料出口的下方和/或在所述罐体的下部处将细浆料馈送到浮选单元的罐体中。
42.在整个说明书中，“分级”可以指，基于所述浆料中的固体颗粒的沉降 (settling)速度的差异，将浆料中的固体颗粒分选为形成至少两个(亦即两个、三个或更多个)浆料子部分。实践中，浆料的分级导致所述浆料中的较粗颗粒被优先引向一个或多个较粗浆料子部分，以及所述浆料中的较细颗粒被优先引向一个或多个较细浆料子部分。自然地，“分级设备”就可以指被配置为或适用于对浆料进行分级的浮选单元的部件的布置。
43.而且，“子部分”可以指由所述混合物的分离产生的一部分混合物。因此，“浆料子部分”可以指包含浆料且由浆料分离产生的子部分；“较粗浆料子部分”可以指包含以质量计较大平均尺寸(median size，中等尺寸)的固体颗粒的浆料子部分；而“较细浆料子部分”可以指与较粗浆料子部分的以质量计较大平均尺寸相比包含以质量计较小平均尺寸的固体颗粒的浆料子部分。
44.大体上，泡沫作用浮选单元的分级设备被配置为将较粗浆料子部分馈送到粗浆料馈送设备以及将较细浆料子部分馈送到细浆料馈送设备，可以增加所述泡沫作用浮选单元的生产量(throughput)和/或总收集效率。特别地，通过以这种方式配置泡沫作用浮选单元的分级设备，所述泡沫作用浮选单元将浆料馈送到泡沫层的能力可以更多地朝向粗浆料分离分配。附加地或替代地，细浆料的回收可以增加，因为在浆料中较细颗粒与浮选气体气泡的附着概率高于在泡沫中的情况。
45.在第一方面的一实施例中，较细浆料子部分具有的固体子部分φ
fs
小于(低于)较粗浆料子部分的固体子部分φ
cs
。
46.在此，“固体子部分”可以指浆料样品中的固体的质量(ms)与所述浆料样品的质量(m
sl
)之间的比率。
47.大体上，维持较高的φ
cs
有利于泡沫作用浮选。另一方面，较低的φ
fs
可以促进将细浆料引入到浆料体积中。
48.在第一方面的一实施例中，较粗浆料子部分所具有的固体子部分φ
cs
在 0.5至0.8的范围内，或在0.55至0.75的范围内，或在0.6至0.7的范围内。
49.大体上，较粗浆料子部分所具有的0.5至0.8的范围内、或0.55至0.75 的范围内、或0.6至0.7的范围内的固体子部分φ
cs
可促进将浆料从所述较粗浆料子部分馈送到泡沫层。
50.在第一方面的一实施例中，较细浆料子部分所具有的固体子部分φ
fs
在0.05至0.35的范围内，或在0.1至0.25的范围内，或在0.15至0.2的范围内。
51.大体上，较细浆料子部分所具有的0.05至0.35的范围内、或0.1至0.25 的范围内、或0.15至0.2的范围内的固体子部分φ
fs
可促进将浆料从所述较细浆料子部分馈送到浆料体积中。附加地或替代地，具有这种固体子部分φ
fs
的较细浆料子部分可促进将浆料体积的粘度维持在特定的粘度范围。附加地或替代地，具有这种固体子部分的较细浆料子部分可促进通过固体颗粒维持泡沫层的合适水平的稳定性。
52.在第一方面的一实施例中，分级设备包括分级旋流器。
53.在整个说明书中，“旋流器”或“旋风分离器”可以指适用于分离在浆料中的悬浮固体颗粒的装置。通常，旋流器包括：大体圆柱形的馈送部；溢流管，从馈送部向上延伸；以及大体圆锥形的基部，从馈送部延伸且终止于尖端开口。在旋流器的操作期间，浆料被切向地馈送到馈送部中，以便在所述旋流器内产生涡流。在旋流器中，馈送到所述旋流器中的浆料被分成底流和溢流。
54.在此，来自旋流器的“底流”和“溢流”可以分别指经由所述旋流器的尖端开口和溢流管排出的产品流。
55.在本公开中，“分级旋流器”可以指被配置为或适用于对浆料中的固体颗粒进行分级的旋流器。在矿物处理中，分级旋流器通常被用于将较粗颗粒与较细颗粒分离，以便限制研磨回路的资源消耗。大体上，在通常的旋流器操作条件下测量时，分级旋流器可具有大于10μm的截止粒径。附加地或替代地，分级旋流器在跨越其馈送部测量时可具有大于或等于8cm的内径。
56.在此，“通常的旋流器操作条件”至少可以指使旋流器保持竖立；使用馈送浆料，该馈送浆料主要由水和球状颗粒组成，在馈送浆料固体子部分为 0.02的情况下密度为2650kg/m3；以及维持70kpa的压降。虽然旋流器的截止粒径可以在通常的旋流器操作条件下进行测量，但是任何旋流器可以在或者也可以不在通常的旋流器操作条件下在浮选单元中被操作。
57.在此，旋流器的“截止粒径”可以指这样的粒度，使得所述粒度的馈送浆料中的固体颗粒的第一半部和第二半部分别被分摊到所述旋流器的底流和溢流。大体上，小于截止粒径的固体颗粒被优先引向溢流，而大于截止粒径的固体颗粒则被优先引向底流。
58.大体上，包括分级旋流器的分级设备可以以减小的占地而提供较高的生产量和/或使所述分级设备简化。
59.在第一方面的一实施例中，在通常的旋流器操作条件下测量时，分级旋流器所具有的截止粒径在15μm至200μm、或40μm至175μm、或60μm 至150μm、或75μm至125μm的范围内。
60.大体上，在通常的旋流器操作条件下测量时在15μm至200μm、或40μm 至175μm、或60μm至150μm、或75μm至125μm的范围内的截止粒径可以为泡沫作用浮选单元(即使具有单个分级阶段)提供输入浆料的有利分配，以形成较粗浆料子部分和较细浆料子部分。
61.在第一方面的一实施例中，罐体包括：流槽，其具有流槽唇部，用以从泡沫层收集泡沫；细浆料出口，位于流槽唇部的下方，用以从浆料体积中收集输出浆料；以及粗浆料出口，位于细浆料出口的下方，用以从浆料体积中排出粗输出浆料。
62.在整个说明书中，“流槽”可以指被布置在罐体的上部用于从所述罐体收集浮选产品的槽。通常，流槽包括流槽唇部。在此，“流槽唇部”可以指流槽的一部分，浮选产品被布置为在其上方流入所述流槽，以进行收集。
63.在本说明书中，“出口”可以指用于流体的排出设施(means)，例如开口或通孔。大体上，出口可以以任何合适的方式布置在罐体中，例如在罐体的侧壁或底部处，或者在供流体穿过罐体的侧壁或底部的导管或其它合适管道的一端，或者在供流体在罐体的侧壁上流过的导管或其它合适管道的一端。
64.因此，“细浆料出口”可以指被配置为或适用于使细浆料排出罐体的出口。细浆料出口可以被附加地配置为或适用于使任何其它合适类型的浆料(例如粗浆料和/或原始浆料)排出罐体。通常，细浆料出口被布置在罐体的上部。在多个实施例中，罐体包括具有流槽唇部的流槽，细浆料出口可以被布置在所述流槽唇部的下方。附加地或替代地，在多个实施例中，罐体包括粗浆料出口，细浆料出口可以被布置在所述粗浆料出口的上方。
65.另一方面，“粗浆料出口”可以指被配置为或适用于使粗浆料排出罐体的出口。粗浆料出口可以被附加地配置为或适用于使任何其它合适类型的浆料(例如细浆料和/或原始浆料)排出罐体。通常，粗浆料出口被布置在罐体的下部，用以从所述罐体收集浮选产品。
66.大体上，将细浆料出口布置在罐体的流槽的流槽唇部下方和所述罐体的粗浆料出口上方可以使得能够从浆料体积中主要收集第一类型的较粗颗粒 (例如矿物颗粒)以及第二类型的较细颗粒(例如脉石颗粒)，其可以相对容易地进行进一步分离。附加地或替代地，将细浆料出口布置在罐体的流槽的流槽唇部下方和所述罐体的粗浆料出口上方可以使得能够使用所述细浆料出口来提供从所述罐体的排出路径，使得流化床可以在所述细浆料出口的下方延伸。
67.在第一方面的一实施例中，泡沫作用浮选单元包括固液分离设备，其被配置为经由细浆料出口从浆料体积中收集输出浆料，并且从输出浆料分离出悬浮固体和浮选液以形成固体部分和液体部分。
68.在整个说明书中，“固液分离”可以指从浆料中分离出悬浮固体颗粒和浮选液。因此，“固液分离设备”可以指浮选单元的被配置为或适用于浆料的固液分离的部件的布置。
69.而且，通过从浆料中分离悬浮固体颗粒和浮选液形成的“固体部分”可以指由所述浆料的固液分离产生的所述浆料的子部分，其中所述浆料中的至少90％质量、或至少95％质量、或至少98％质量的悬浮固体颗粒已经被收集到所述子部分中。
70.另一方面，通过从浆料中分离悬浮固体颗粒和浮选液形成的“液体部分”可以指由所述浆料的固液分离产生的所述浆料的子部分，而且其包括浮选液的至少90％的质量、或至少95％的质量、或至少98％的质量、或至少99％的质量。
71.大体上，包括被配置为经由细浆料出口从浆料体积中收集输出浆料并且从输出浆料分离出悬浮固体和浮选液以形成固体部分和液体部分的固液分离设备的泡沫作用浮选单元，可以进一步促进所述固体部分的浮选。附加地或替代地，包括这种固液分离设备的泡沫作用浮选单元可以使得能够从矿物处理装置内的输出浆料引导(channel)浮选液，以便维持具有较高浮选液消耗的装置和/或单元的操作性。
72.在第一方面的一实施例中，固液分离设备被配置为将固体部分导引出泡沫作用浮选单元。
73.大体上，泡沫作用浮选单元的被配置为将固体部分导引出所述泡沫作用浮选单元的固液分离设备可以使得能够在与所述泡沫作用浮选单元相距一距离处进一步处理(例如浮选)所述固体部分中的固体颗粒。
74.在第一方面的一实施例中，泡沫作用浮选单元包括循环设备，用以将经由细浆料出口从罐体收集的浮选液循环回罐体中。
75.在整个说明书中，“循环”可以指沿着大体环形路径的流体路径。大体上，循环可以是断续的、重复的(例如，周期性的)或连续的。因此，“循环设备”可以指被配置为适用于使从所述浮选单元的罐体收集的浮选液循环回所述罐体中的浮选单元的设备。大体上，浮选液可以以任何合适的形式(例如，以液体形式和/或作为浆料或浆料-浮选气体混合物的一部分)通过循环设备馈送回罐体中。
76.大体上，包括循环设备的浮选单元可以使得能够形成用于罐体的内部浆料反馈回路，其可以增加从浆料回收的固体颗粒。附加地或替代地，包括循环设备的浮选单元可以减少泡沫作用浮选单元的浮选液的消耗。
77.在第一方面的一实施例中，循环设备被配置为通过将这种浮选液添加到细浆料而使得从罐体收集的浮选液经由细浆料出口进行循环，细浆料馈送设备被配置为将细浆料馈送到浆料体积中。
78.大体上，通过将浮选液添加到将被细浆料馈送设备馈送到罐体中的细浆料来循环浮选液可以简化浮选单元的结构。
79.在第一方面的一实施例中，罐体包括循环入口，而且循环设备被配置为将经由细浆料出口从罐体收集的浮选液经由循环入口馈送回罐体中。
80.在整个说明书中，“入口”可以指用于流体的进入设施，例如开口或通孔。大体上，入口可以以任何合适的方式被布置在罐体中，例如在罐体的侧壁处或底部处，或者在供流体穿过罐体的侧壁或底部的导管或其它合适管道的一端，或者在供流体在罐体的侧壁上流过的导管或其它合适管道的一端。
81.因此，“循环入口”可以指被配置为或适用于将沿着大体环形路径传送的流体引入到罐体中的入口。附加地或替代地，罐体的循环入口可以被配置为或适用于将从所述罐体收集的浮选液馈送回所述罐体中。大体上，浮选液可以作为流体通过罐体的循环入口馈送，其包括浮选液和可选地从所述罐体收集的固体颗粒和浮选气体中的一种或多种。
82.大体上，通过经由与细浆料被供入所述罐体中的任何入口分离的循环入口，而将
浮选液馈送到罐体中来循环浮选液，可以使得能够独立于细浆料馈送设备操作循环设备，这反而可以增加浮选单元的可靠性。
83.在第一方面的一实施例中，浮选气体供给设备被配置为，通过将浮选气体注入到浮选液，而将浮选气体供给到浆料体积中，循环设备被配置为经由循环入口将浮选液馈送回罐体中。
84.在第一方面的一实施例中，罐体包括细浆料入口和在细浆料入口下方的浮选气体入口，该细浆料馈送设备被配置为经由细浆料入口将细浆料馈送到浆料体积中，而且该浮选气体供给设备被配置为经由浮选气体入口将浮选气体供给到浆料体积中。
85.在本说明书中，“细浆料入口”可以指被配置为或适用于使细浆料进入罐体中的入口，和/或“浮选气体入口”可以指被配置为或适用于使浮选气体进入罐体中的。
86.大体上，将浮选气体入口布置在细浆料入口的下方可以增加对经由所述细浆料入口进入罐体的固体颗粒的回收。
87.在第一方面的一实施例中，罐体包括细浆料-浮选气体混合物入口，浮选气体供给设备被配置为，通过将浮选气体注入细浆料中而将浮选气体供给到浆料体积中，细浆料馈送设备被配置为经由细浆料-浮选气体混合物入口将细浆料馈送到浆料体积中。
88.在本公开中，“细浆料-浮选气体混合物入口”可以指被配置为或适用于使细浆料和浮选气体的混合物进入罐体的入口。
89.大体上，通过把浮选气体注入细浆料将浮选气体供给到浆料体积中(其中细浆料馈送设备被配置为将细浆料供给到浆料体积中)可以促进浮选气体气泡附着到所述细浆料中的固体颗粒。
90.在第一方面的一实施例中，细浆料馈送设备包括浆料池，在该浆料池的下部具有池浆料出口，分级设备被配置为将较细浆料子部分引导到浆料池，而且细浆料馈送设备被配置为经由池浆料出口将细浆料馈送到浆料体积中。
91.在本公开中，“池”可以指储存器，例如坑或容器，其适用于或被配置为收集和/或保持(盛放)液体。因此，“浆料池”可以指用于收集和/或保持浆料的池。
92.大体上，从浆料池收集将被馈送到浆料体积的细浆料可以增加将被馈送到所述浆料体积的细浆料的固体子部分，这进而又可以增加经由粗浆料出口收集的粗浆料的固体子部分。这可以有助于减少浮选单元中浮选液的消耗。附加地或替代地，当泡沫作用浮选单元包括分级设备，用以将输入浆料分离成将被馈送到泡沫层的较粗浆料子部分和将被馈送到所述泡沫层下方的浆料体积中的较细浆料子部分，所述较细浆料子部分可以具有相对低的固体子部分，而且增加所述固体子部分可以增加从所述较粗浆料子部分和所述较细浆料子部分两者中回收的固体颗粒。
93.在第一方面的一实施例中，泡沫作用浮选单元包括用于将浮选液供给到浆料体积中的浮选液供给设备。
94.在本公开中，“浮选液供给设备”可以指浮选单元的部件的布置 (arrangement)，其被配置为或适合于将浮选液从浮选单元外部的源，例如矿物处理装置的过程用水单元(process water unit，工艺用水单元)或水体 (body of water，贮水池)，供给到浮选单元的罐体中。
95.本实用新型的有益效果大体上包括：包括浮选液供给设备的浮选单元可以利于维
持浆料体积的顶表面处于距罐体的流槽的流槽唇部的设定距离处。附加地或替代地，包括浮选液供给设备的浮选单元可以便利于控制罐体中浆料的粘度。
96.在第一方面的一实施例中，罐体包括浮选液入口，而且浮选液供给设备被配置为经由浮选液入口将浮选液馈送到浆料体积中。
97.在此，“浮选液入口”可以指被配置为或适用于使浮选液进入罐体的入口。
98.在第一方面的一实施例中，浮选液供给设备被配置为，通过将浮选液添加到细浆料，而将浮选液供给到浆料体积中，其中细浆料馈送设备被配置为将细浆料馈送到浆料体积中。
99.在第一方面的一实施例中，罐体包括向下渐缩的底锥部。
100.在整个说明书中，罐体的“底锥部”可以指所述罐体的大体漏斗状且向下渐缩的底部结构，其适用于或被配置为将沉降的固体颗粒引向出口或入口。
101.大体上，包括底锥部的罐体可以减少在所述罐体中的砂磨(sanding)。
102.在第一方面的一实施例中，泡沫作用浮选单元包括用于搅拌浆料体积的浆料搅拌设备。
103.在整个说明书中，“搅拌”可以指搅动、混合和/或扰动流体，例如液体。
104.因此，“浆料搅拌设备”可以指浮选单元的被配置为或适用于搅拌浆料的部件的布置。
105.大体上，浆料搅拌设备可以增加罐体中浆料体积的均匀性。附加地或替代地，包括浆料搅拌设备的泡沫作用浮选单元可以便利于在罐体中的浆料体积内维持一流化床。
106.在第一方面的一实施例中，泡沫作用浮选单元被实施为流化床浮选单元。
107.在整个公开中，“流化床”可以指固液混合物，其表现出类似流体的性质。如本领域技术人员已知的，可以通过使加压流体(亦即，液体和/或气体) 穿过颗粒介质来维持流化床。
108.因此，“流化床浮选”可以指这样一种浮选，其中通过适当地使浮选液和/或浮选气体穿过浆料体积，将一流化床保持在所述浆料体积中，而且“流化床浮选单元”可以指适用于或被配置为使材料经历流化床浮选的单元。
109.大体上，在浮选单元的罐体中维持流化床可以增加较粗颗粒的回收。附加地或替代地，当粗浆料被馈送到泡沫层以进行泡沫作用浮选，且流化床被维持在浆料体积中、位于所述泡沫层下方时，无意中已经落入所述浆料体积中的所述粗浆料的较粗颗粒可以通过所述流化床沉降，且可以被更有效地再被收集到泡沫层。
110.根据第二方面，本公开涉及一种根据第一方面或其任何实施例的泡沫作用浮选单元的应用，其用于分离出悬浮在浆料中的有价值材料。
111.在第二方面的一实施例中，本公开涉及一种根据第一方面或其任何实施例的泡沫作用浮选单元的应用，其用于从低品位矿石分离包括铜(cu)的颗粒。
112.根据第三方面，提供一种矿物处理装置，其包括根据第一方面或其任何实施例的泡沫作用浮选单元。
113.在整个说明书中，“装置”可以指适合于或被配置为执行系统性的一系列过程的装备。装置可以包括任何合适的构件，例如一个或多个单元。因此，“矿物处理装置”可以指适用于或被配置为从矿石分离矿物的装置。矿物处理装置大体上可以包括适用于或必须用于
浮选的任何单元，以及可选地，适用于或必须用于浮选之前的预加工材料和/或浮选之后的后加工材料的任何单元。
114.在第三方面的实施例中，矿物处理装置包括粉碎单元(comminution unit，破碎单元)，其被配置为对矿石进行研磨以形成磨碎的矿石，混合磨碎的矿石与浮选液混合以形成原始浆料，并将原始浆料馈送到泡沫作用浮选单元。
115.在整个说明书中，“粉粹”可以指为了减小固体材料的平均粒度所采取的任何行动。因此，粉粹可以包括，例如破碎和/或研磨。在矿物处理中，粉粹常用于从脉石解离有价值矿物。
116.因此，“粉碎单元”可以指适用于或被配置为减小固体材料的平均粒度的装置。
117.大体上，被配置为将原始浆料馈送到泡沫作用浮选单元的粉碎单元可以允许在较早阶段去除更大量的脉石，这反而可以简化在所述泡沫作用浮选单元下游的矿物处理装置的结构，和/或降低所述矿物处理装置的整体能量和/ 或浮选液消耗。根据本说明书的泡沫作用浮选单元可能特别适合用于对具有较宽粒度分布的浆料进行浮选。因此，粉碎单元可以给这种泡沫作用浮选单元馈送原始浆料，该原始浆料可以具有主要取决于所述粉碎单元执行的粉粹过程的特性的粒度分布。如本领域技术人员已知的，这种粒度分布可以(基本上)遵循例如所谓的威布尔分布(weibull distribution)，与矿物处理相关地也被称为罗辛-罗姆勒分布(rosin-rammler distribution)。
118.在第三方面的一实施例中，该矿物处理装置包括粉碎单元、预分级单元和初级浮选单元。该粉碎单元被配置为对矿石进行研磨，以形成磨碎的矿石，将磨碎的矿石和浮选液混合，以形成原始浆料，以及将原始浆料馈送到预分级单元。该预分级单元被配置为对原始浆料进行分级，以形成较粗原始浆料子部分和较细原始浆料子部分，并且将较细原始浆料子部分馈送到初级浮选单元。该初级浮选单元被配置为将较细原始浆料子部分分离为形成溢流和底流，且将底流馈送到泡沫作用浮选单元。
119.大体上，在标准浮选中，来自初级浮选单元的底流可以包括相当多的与较细脉石颗粒混合的有价值矿物的较粗颗粒。由于根据本说明书的泡沫作用浮选单元可能特别适合用于对具有较宽粒度分布的浆料进行浮选，被配置为将其底流馈送到根据本说明书的泡沫作用浮选单元的初级浮选单元可以促进所述底流的进一步浮选。自然地，在反浮选的情况下，加以必要的修改，类似的考虑也是适用的。
120.根据第四方面，提供一种使用泡沫作用浮选来分离输入浆料的方法。该方法包括：提供一罐体，其用以保持一浆料体积和在该浆料体积上方的泡沫层；将浮选气体供给到浆料体积中；对输入浆料进行分级，以形成较粗浆料子部分和较细浆料子部分；将较粗浆料子部分馈送到泡沫层；以及将较细浆料子部分馈送到浆料体积。
121.在第四方面的一实施例中，该方法包括在浆料体积中维持一流化床。
122.在第四方面的一实施例中，较细浆料子部分具有的固体子部分φ
fs
低于较粗浆料子部分的固体子部分φ
cs
。
123.在第四方面的一实施例中，较粗浆料子部分具有的固体子部分φ
cs
在0.5 至0.8的范围内，或在0.55至0.75的范围内，或在0.6至0.7的范围内。
124.在第四方面的一实施例中，较细浆料子部分具有的固体子部分φ
fs
在0.05 至0.35的范围内，或在0.1至0.25的范围内，或在0.15至0.2的范围内。
附图说明
125.通过结合附图来阅读以下详细说明，将会更好地理解本公开，其中：
126.图1示出了一种泡沫作用浮选单元的示意图，
127.图2描绘了另一泡沫作用浮选单元的示意图，以及
128.图3示出了一种矿物处理装置的示意图，
129.图4描绘了另一矿物处理装置的示意图，以及
130.图5阐示了使用泡沫作用浮选来分离输入浆料的方法。
131.若非有特别声明相反的情况，前述附图的任何附图都可以不按比例绘制，使得所述附图中的任何元件都可以相对于所述附图中的其它元件以非准确的比例来绘制，以便凸显所述附图的实施例的特定的结构方面。
132.而且，前述附图中的任意两幅图的实施例中的相应元件均可以在所述两幅图中彼此不成比例，以凸显所述两幅图的实施例的特定的结构方面。
133.【附图标记列表】
134.分级旋流器的截止粒径
135.固液分离旋流器的截止粒径
136.φ
cs
较粗浆料子部分的固体子部分
137.φ
fo
较细浆料子部分的固体子部分
138.φ
sp
固体部分的固体子部分
139.φ
os
输出浆料的固体子部分
140.φ
lp
液体部分的固体子部分
141.df泡沫层的泡沫深度
142.粗浆料出口的开口直径
143.1000 泡沫作用浮选单元
144.1001 浆料体积
145.1002 泡沫层
146.1003 泡沫
147.1004 流化床
148.1100 罐体
149.1101 流槽
150.1102 流槽唇部
151.1103 细浆料入口
152.1104 细浆料-浮选气体混合物入口
153.1105 底锥部
154.1106 粗浆料出口
155.1107 粗输出浆料
156.1108 浮选气体入口
157.1109 浮选液入口
158.1110 细浆料出口
159.1111 循环入口
160.1200 粗浆料馈送设备
161.1201 粗浆料
162.1300 浮选气体供给设备
163.1301 浮选气体
164.1302 浮选气体
165.1303 浮选气体
166.1400 细浆料馈送设备
167.1401 细浆料
168.1402 浆料池
169.1403 池浆料出口
170.1500 浮选液供给设备
171.1501 浮选液
172.1502 浮选液
173.1600 分级设备
174.1601 输入浆料
175.1602 较粗浆料子部分
176.1603 较细浆料子部分
177.1604 分级旋流器
178.1700 固液分离设备
179.1701 输出浆料
180.1702 固体部分
181.1703 液体部分
182.1704 固液分离旋流器
183.1800 循环设备
184.1801 浮选液
185.1802 浮选液
186.1900 浆料搅拌设备
187.1901 转子
188.1902 驱动轴
189.2000 泡沫作用浮选单元
190.2001 浆料体积
191.2002 泡沫层
192.2003 泡沫
193.2100 罐体
194.2101 流槽
195.2102 流槽唇部
196.2103 细浆料入口
197.2106 粗浆料出口
198.2107 粗输出浆料
199.2018 浮选气体入口
200.2019 浮选液入口
201.2200 粗浆料馈送设备
202.2201 粗浆料
203.2300 浮选气体供给设备
204.2301 浮选气体
205.2400 细浆料馈送设备
206.2401 细浆料
207.2500 浮选液供给设备
208.2501 浮选液
209.2600 分级设备
210.2601 输入浆料
211.2602 较粗浆料子部分
212.2603 较细浆料子部分
213.3000 矿物处理装置
214.3100 粉碎单元
215.3101 原始浆料
216.3200 泡沫作用浮选单元
217.3201 分级设备
218.4000 矿物处理装置
219.4100 粉碎单元
220.4101 原始浆料
221.4200 泡沫作用浮选单元
222.4201 分级设备
223.4300 预分级单元
224.4301 较粗原始浆料子部分
225.4302 较细原始浆料子部分
226.4400 初级浮选单元
227.4401 溢流
228.4402 底流
229.5000 方法
230.5100 提供罐体
231.5200 供给浮选气体
232.5300 对输入浆料进行分级
233.5400 馈给较粗浆料子部分
234.5500 馈给较细浆料子部分
235.5600 维持流化床
具体实施方式
236.图1描绘了根据一实施例的泡沫作用浮选单元1000。
237.图1的实施例的泡沫作用浮选单元1000可以被用在所谓的“标准浮选”中，其中输入浆料1601中的具有价值矿物作为溢流被收集，而脉石被引向底流。
238.在其它实施例中，泡沫作用浮选单元可以以任何合适的方式被使用，例如在标准浮选中和/或所谓的“反浮选”中被使用，其中输入浆料中的有价值矿物被引向底流，而脉石作为溢流被收集。
239.图1的实施例的泡沫作用浮选单元1000可被特别地用于所谓的“粗浮选”中，其中包含相当多的较粗固体颗粒的浆料被用作馈给材料以进行浮选。
240.在图1的实施例中，泡沫作用浮选单元1000包括一罐体1100。
241.图1的实施例的罐体1100被配置用以保持(盛放)一定体积的浆料 1001和该体积的浆料(浆料体积)1001上方的泡沫层1002。在其它实施例中，罐体可以被配置为或适用于保持一定体积的浆料和所述体积的浆料 (浆料体积)上方的泡沫层。
242.虽然在图1中描绘了单个罐体，但是泡沫作用浮选单元大体上可以包括一个或多个(例如一个、两个、三个、四个等)罐体。
243.图1的实施例的罐体1100包括一流槽1101，其具有流槽唇部1102。流槽1101被配置用以从泡沫层1002收集泡沫1003。大体上，包括流槽的罐体可以方便从所述罐体收集浮选产品。在其它实施例中，罐体可以包括任何合适的设施(例如带有流槽唇部的流槽)，用以从所述罐体的上部收集浮选产品。
244.泡沫作用浮选单元1000可以被配置为将泡沫层1002的泡沫深度df维持在大约10cm。
245.在此，“泡沫深度”可以指罐体中泡沫层的厚度，当所述罐体在使用时，该厚度被度量为所述罐体中的浆料体积的表面与流槽唇部之间的竖直距离。
246.在其它实施例中，可以使用任何合适的、基本上非零的df，例如df在1cm 至20cm的范围内。
247.图1的实施例的罐体1100包括细浆料入口1103。在其它实施例中，罐体可以包括或者也可以不包括这种细浆料入口。
248.图1的实施例的罐体1100包括细浆料-浮选气体混合物入口1104。在其它实施例中，罐体可以包括或者也可以不包括这种细浆料-浮选气体混合物入口。
249.图1的实施例的罐体1100包括粗浆料出口1106，用以从浆料体积1001 排出粗输出浆料1107。
250.该实施例的粗浆料出口1106可具有大约10cm的开口直径大体上，具有较大的的粗浆料出口可以便利于较粗固体颗粒经由所述粗浆料出口通过，这进而可以便利于(极)粗浆料的浮选。在其它实施例中，粗浆料出口可以具有任何合适的例如在2cm至20cm的范围内。
251.在此，“开口直径”可以指开口的最短的横向测量值，其垂直于通过所述开口的预期流体流向而被测量。
252.在图1的实施例中，罐体1100包括向下渐缩的底锥部1105。在其它实施例中，罐体
可以包括或者也可以不包括这种底锥部。
253.在图1的实施例中，粗浆料出口1106被布置在底锥部1105的底部。大体上，包括底锥部的罐体和在所述底锥部的底部的粗浆料出口可以促进极粗浆料排出所述罐体并且/或者减少在所述罐体中的砂磨。在其它实施例中，粗浆料出口可以以任何合适的方式布置在例如底锥部的底部。例如在一些实施例中，罐体可以包括：平坦底部；侧壁，从所述底部延伸；以及粗浆料出口，布置在所述侧壁处，而且在一些实施例中，罐体可以包括底锥部和在所述底锥部的底部处的细浆料入口。
254.图1的实施例的罐体1100包括浮选气体入口1108。在其它实施例中，罐体可以包括或者也可以不包括这种浮选气体入口。
255.该实施例的浮选气体入口1108被布置在细浆料入口1103的下方。在其它实施例中，浮选气体入口和细浆料入口可以以任何合适的方式布置，例如使得所述浮选气体入口被布置在所述细浆料入口的下方。
256.图1的实施例的罐体1100包括细浆料出口1110，用以从浆料体积1001 收集输出浆料1701。在其它实施例中，罐体可以包括或者也可以不包括这种细浆料出口。
257.在图1的实施例中，细浆料出口1110被布置在流槽唇部1102的下方以及粗浆料出口1106的上方。在其它实施例中，细浆料出口可以以任何合适的方式例如布置在流槽的流槽唇部的下方和粗浆料出口的上方。
258.在图1的实施例中，从浆料体积1001经由细浆料出口1110而被收集的输出浆料1701可以包括有价值矿物的粗颗粒和细的脉石颗粒。在其它实施例中，经由细浆料出口从浆料体积收集的输出浆料可以包括任何合适类型的颗粒，例如有价值矿物的粗颗粒和细的脉石颗粒，或有价值矿物的细颗粒和粗的脉石颗粒。
259.图1的实施例的罐体1100包括浮选液入口1109。在其它实施例中，罐体可以包括或者也可以不包括这种浮选液入口。
260.本实施例的浮选液入口1109被布置在细浆料出口1110的下方。大体上，当要在一浆料体积中维持一流化床时，将浮选液入口布置在细浆料出口的下方可以使得能够利用经由所述浮选液入口被馈送到罐体中的浮选液来维持所述流化床。在其它实施例中，浮选液入口可以以任何合适的方式例如布置在细浆料出口的下方。
261.图1的实施例的罐体1100包括循环入口1111。在其它实施例中，罐体可以包括或者也可以不包括这种循环入口。
262.图1的实施例的循环入口1111被布置在细浆料出口1110的下方。大体上，当要将流化床维持在浆料体积中时，将循环入口布置在细浆料出口的下方可以使得能够利用经由所述循环入口被馈送到罐体中的浮选液来维持所述流化床。在其它实施例中，循环入口可以以任何合适的方式例如布置在细浆料出口的下方。
263.泡沫作用浮选单元1000被实施为流化床浮选单元。因此，当使用泡沫作用浮选单元1000时，在浆料体积1001中维持一流化床1004。在其它实施例中，泡沫作用浮选单元可以被实施为或者也可以不被实施为一流化床浮选单元。
264.虽然在图1中，流化床1004从循环入口1111的上方延伸到细浆料出口 1110的上方，但是流化床大体上可以以任何合适的方式被布置在泡沫作用浮选单元的罐体中，例如，在罐体的任何合适的水平位置之间延伸。
265.在图1的实施例中，泡沫作用浮选单元1000包括粗浆料馈送设备1200。图1的实施例的粗浆料馈送设备1200被配置为将粗浆料1201馈送到泡沫层 1002。大体上，将粗浆料馈送到泡沫层可以增加所述粗浆料中的矿物颗粒的回收。在其它实施例中，粗浆料馈送设备可以适用于或被配置为将粗浆料馈送到泡沫层。
266.在图1的实施例中，泡沫作用浮选单元1000包括细浆料馈送设备1400。如在图1中用虚线箭头所示的，细浆料馈送设备1400可以被配置为经由细浆料入口1103和/或经由细浆料-浮选气体混合物入口1104而将细浆料1401馈送到浆料体积1001中。在其它实施例中，细浆料馈送设备可以适用于或被配置为以任何合适的方式，例如通过将细浆料经由细浆料入口和/或细浆料-浮选气体混合物入口馈送到浆料体积中，而将细浆料馈送到罐体中。
267.图1的实施例的细浆料馈送设备1400包括浆料池1402，在浆料池1402 的下部包括池浆料出口1403。在其它实施例中，细浆料馈送设备可以包括或者也可以不包括这种浆料池。
268.图1的实施例的细浆料馈送设备1400被配置用以收集将经由池浆料出口1403从浆料池1402馈送到浆料体积1001中的细浆料1401。在其它实施例中，细浆料馈送设备可以以这种方式布置，或者也可不以这种方式布置。
269.在图1的实施例中，泡沫作用浮选单元1000包括分级设备1600，其被配置为对输入浆料1601进行分级，以形成较粗浆料子部分1602和较细浆料子部分1603。图1的实施例的分级设备1600被配置用以将较粗浆料子部分 1602馈送到粗浆料馈送设备1200，而将较细浆料子部分1603馈送到细浆料馈送设备1400。
270.虽然没有在图1中描绘，但是分级设备大体上可以被配置为将输入浆料进行分级，从而还形成除了较粗浆料子部分和较细浆料子部分之外的其它产品。在这种情况下，分级设备可以被配置为将这种其它产品引导到任何合适的位置、设备或单元。
271.图1的实施例的分级设备1600被配置为将较细浆料子部分1603馈送到浆料池1402中。在其它实施例中，分级设备可以被配置为以任何合适的方式，例如通过将所述较细浆料子部分馈送到所述细浆料馈送设备的浆料池，而将较细浆料子部分馈送到细浆料馈送设备。
272.在图1的实施例中，较细浆料子部分1603可以具有比所述较粗浆料子部分1602的固体子部分φ
cs
低的固体子部分φ
fs
。在其它实施例中，通过分级设备被馈送到细浆料馈送设备的较细浆料子部分可以具有或者有可以不具有比通过所述分级设备馈送到粗浆料馈送设备的较粗浆料子部分φ
cs
低的固体子部分φ
fs
。
273.在图1的实施例中，较粗浆料子部分1602可以具有大约0.6的固体子部分φ
cs
。在其它实施例中，较粗浆料子部分可以具有任何合适的固体子部分φ
cs
，例如φ
cs
在0.5至0.8的范围内，或在0.55至0.75的范围内，或在0.6 至0.7的范围内。
274.在图1的实施例中，较细浆料子部分1603可以具有大约0.2的固体子部分φ
fs
。在其它实施例中，较细浆料子部分可以具有任何合适的固体子部分φ
fs
，例如φ
fs
在0.05至0.35的范围内，或在0.1至0.25的范围内，或在0.15 至0.2的范围内。
275.图1的实施例的分级设备1600包括一分级旋流器1604。在其它实施例中，分级设备可以包括或者也可以不包括分级旋流器。
276.虽然在图1中描绘的是单个分级旋流器1604，但是分级设备大体上可以包括一个
或多个分级旋流器。
277.在一些实施例中，除了分级旋流器之外、或者作为分级旋流器的替代，分级设备可以包括：一个或多个非机械沉积(sedimentation)分级器，例如沉降锥部；机械沉积分级器，例如耙式分级机或螺旋分级机；自由沉降分级机；以及受阻沉降分级机，例如水力分级机。
278.在图1的实施例中，当在通常的旋流器操作条件下测量时，分级旋流器 1604可具有大约100μm的截止粒径在其它实施例中，当在通常的旋流器操作条件下测量时，分级旋流器可以具有任何合适的例如在15μm 至200μm、或40μm至175μm、或60μm至150μm、或75μm至125μm的范围内。
279.在图1的实施例中，泡沫作用浮选单元1000包括固液分离设备1700，其被配置为从浆料体积1001经由细浆料出口1110收集输出浆料1701，且从输出浆料1701分离出悬浮固体和浮选液，以形成固体部分1702和液体部分 1703。在其它实施例中，泡沫作用浮选单元可以包括或者也可以不包括这种固液分离设备。例如，在一些实施例中，经由细浆料出口收集的输出浆料可以经过分级，以形成大体上较细粒度的浆料和大体上较粗粒度的浆料。在所述多个实施例中，这种大体上较细粒度的浆料可以被循环回到罐体中，并且/ 或者这种大体上较粗粒度的浆料可以被导出固液分离设备。
280.图1的实施例的固液分离设备1700被配置为将固体部分1702导出泡沫作用浮选单元1000，例如到达另一个浮选单元。在其它实施例中，固液分离设备可以被配置为或者也可以不被配置为将固体部分导出所述泡沫作用浮选单元。例如，在一些实施例中，经由细浆料出口收集的输出浆料中的固体颗粒可以从固液分离设备引导到分级设备。
281.图1的实施例的固液分离设备1700被配置为将液体部分1703馈送到泡沫作用浮选单元1000的循环设备1800(见下文)。在其它实施例中，固液分离设备可以被配置为或者也可以不被配置为将液体部分馈送到循环设备。
282.虽然没有在图1中描绘，但是固液分离设备大体上可以被配置为从输出浆料分离出悬浮固体和浮选液，从而还形成除了固体部分和液体部分之外的其他产品。在这种情况下，固液分离设备可以被配置为将这种其它产品引导到任何合适的位置、设备或单元。
283.在图1的实施例中，固体部分1702可以具有大约0.3的固体子部分φ
sp
。大体上，具有足够高的固体子部分的固体部分可以便利于所述固体部分的进一步浮选。在其它实施例中，固体部分可以具有任何合适的固体子部分，例如大于或等于0.2、或大于或等于0.3、或大于或等于0.4的固体子部分。
284.在图1的实施例中，液体部分1703可以具有大约0.05的固体子部分φ
lp
。大体上，具有较低固体子部分的液体部分可以便利于所述液体部分的使用，以维持具有较高浮选液消耗的装置和/或单元的操作性。在其它实施例中，液体部分可以具有任何合适的固体子部分，例如小于或等于0.1、或小于或等于 0.05、或小于或等于0.02、或小于或等于0.01的固体子部分。
285.图1的实施例的固液分离设备1700包括固液分离旋流器1704。在其它实施例中，固液分离设备可以包括或者也可以不包括固液分离旋流器。
286.在一些实施例中，除了固液分离旋流器之外或作为固液分离旋流器的替代，固液分离设备可以包括：一个或多个重力沉积装置，例如增浓器或斜板沉降器；离心机；以及过
滤装置，例如压力过滤器、管压机、真空过滤器或转鼓过滤器。
287.在整个说明书中，“固液分离旋流器”或“脱水旋流器”可以指被配置为或适合于浆料的固液分离的旋流器。大体上，在通常的旋流器操作条件下测量时，固液分离旋流器可以具有小于或等于10μm的截止粒径。附加地或替代地，在跨越其馈送部进行测量时，固液分离旋流器可以具有小于8cm的内径。
288.在通常的旋流器操作条件下测量时，图1的实施例的固液分离旋流器 1704可具有大约10μm的截止粒径在其它实施例中，固液分离旋流器可以具有任何合适的例如小于或等于10μm，或小于或等于8μm，或小于或等于6μm。
289.在图1的实施例中，泡沫作用浮选单元1000包括循环设备1800，用以将经由细浆料出口1110从罐体1100收集的浮选液1801、1802循环回罐体 1100中。
290.图1的实施例的循环设备1800被配置为将从罐体1100经由细浆料出口 1110收集的浮选液1801、1802供给回罐体1100中，使得所述浮选液1801、 1802在细浆料出口1110的下方被重新引入罐体1100中。大体上，循环设备被配置为将经由细浆料出口从罐体收集的浮选液供给回所述罐体中以使所述浮选液在细浆料出口的下方被引入到所述罐体中，可以使得能够利用浮选液的循环而将流化床维持在所述罐体中。在其它实施例中，循环设备可以被配置为以任何合适的方式将从罐体经由细浆料出口收集的浮选液供给回所述罐体中，例如使得所述浮选液在细浆料出口的下方被引入到所述罐体中。
291.如在图1中使用虚线箭头所示，图1的实施例的循环设备1800可以被配置为，使得经由细浆料出口1110从罐体1100收集的馈送浮选液1801经由循环入口1111返回到罐体1100中，并且/或者将这种浮选液1802添加到细浆料1401，其中细浆料馈送设备1400被配置为将细浆料1401馈送到浆料体积1001中。在其它实施例中，循环设备可以以这种方式配置或者也可以不以这种方式配置。
292.图1的实施例的循环设备1800可以被特别地配置为，通过将所述浮选液1802馈送到浆料池1402中，而将从罐体1100经由细浆料出口1110收集的浮选液1802添加到细浆料1401，其中细浆料馈送设备1400被配置为将细浆料1401馈送到浆料体积1001中。在其它实施例中，循环设备可以被配置为将浮选液添加到细浆料，该细浆料将通过细浆料馈送设备以任何合适的方式，例如通过将所述浮选液馈送到浆料池中，而被馈送到罐体中。
293.图1的实施例的循环设备1800被配置为接收液体部分1703，其中该固液分离设备1700被配置为将液体部分1703引导到循环设备1800。在其它实施例中，循环设备可以被配置为或者也可以不被配置为，接收通过从经由细浆料出口收集的输出浆料分离出悬浮固体和浮选液而由固液分离设备形成的液体部分。例如，在一些实施例中，泡沫作用浮选单元可以被配置为在没有固液分离设备的情况下操作。在这种实施例中，循环设备可以被配置为经由细浆料出口收集输出浆料。
294.在图1的实施例中，浮选液1801和/或浮选液1802可以从通过固液分离设备1700引导到循环设备1800的液体部分1703中提取，其中循环设备1800 可以被配置为经由循环入口1111将浮选液1801馈送回罐体1100中，和/或循环设备1800可以被配置为将浮选液1802添加细浆料1401，且细浆料馈送设备1400被配置为将细浆料1401馈送到浆料体积1001中。在其它实施例中，循环设备可以被配置为或者也可以不被配置为将来自液体部分的浮选液
经由循环入口馈送回罐体中，和/或将来自液体部分的浮选液添加到细浆料，其中细浆料馈送设备被配置为将细浆料馈送到浆料体积中。
295.在图1的实施例中，泡沫作用浮选单元1000包括浮选气体供给设备 1300。浮选气体供给设备1300被配置为将浮选气体1301、1302、1303供给到浆料体积1001中。在其它实施例中，浮选气体供给设备可以适用于或被配置为将浮选气体供给到保持在罐体中的一浆料体积中。
296.在图1的实施例中，空气可以被用作浮选气体1301、1302、1303。在其它实施例中，可以使用任何合适的浮选气体，例如空气、氩气、氮气、氢气、或其混合物。
297.图1的实施例的浮选气体供给设备1300被配置为将浮选气体1301、 1302、1303供给到浆料体积1001中，使得泡沫层1002被维持在浆料体积1001 的上方。在其它实施例中，浮选气体供给设备可以适用于或被配置为将浮选气体供给到浆料体积中，使得泡沫层被维持在所述浆料体积的上方。
298.如图1中通过虚线箭头所示的，图1的实施例的浮选气体供给设备1300 可以被配置为经由浮选气体入口1108将浮选气体1301供给到浆料体积1001 中。在其它实施例中，浮选气体供给设备可以被配置为以任何合适的方式，例如经由浮选气体入口通过将浮选气体供给到浆料体积中，将浮选气体供给到罐体中。
299.如图1中通过虚线箭头所示的，图1的实施例的浮选气体供给设备1300 可以被配置为，通过把浮选气体1302注入细浆料1401中，将浮选气体供给到浆料体积1001中，其中细浆料馈送设备1400被配置为，经由细浆料-浮选气体混合物入口1104和/或通过把浮选气体1303注入到经由细浆料出口1110 收集的浮选液1801，将细浆料1401馈送到浆料体积1001中，其中循环设备1800被配置为经由循环入口1111将浮选液1801馈送回罐体1100中。在其它实施例中，浮选气体供给设备可以以此方式配置或者也可以不以此方式配置。
300.在图1的实施例中，泡沫作用浮选单元1000包括浮选液供给设备1500，用于将浮选液1501、1502供给到浆料体积1001中。在其它实施例中，浮选单元可以包括或者也可以不包括这种浮选液供给设备。例如，在一些实施例中，通过控制所述罐体的浆料出口和浆料馈送设备的操作，可以实现将浆料体积的顶表面维持在距罐体的流槽的流槽唇部的设定距离处。
301.如图1中通过虚线箭头所示的，图1的实施例的浮选液供给设备1500 可以被配置为，经由浮选液入口1109将浮选液1501馈送到浆料体积1001 中，和/或通过将浮选液1502添加到细浆料1401来将浮选液1502供给到浆料体积1001中，其中细浆料馈送设备1400被配置为将细浆料1401馈送到浆料体积1001中。在其它实施例中，浮选液供给设备可以被配置为，以任何合适的方式，例如经由浮选液入口通过将浮选液馈送到浆料体积中，和/或通过将浮选液添加到细浆料，将浮选液供给到罐体中，其中细浆料馈送设备被配置为将细浆料馈送到所述罐体中。
302.图1的实施例的浮选液供给设备1500可以被特别地配置为，通过将浮选液1502馈送到浆料池1402中，将浮选液1502供给到浆料体积1001中。在其它实施例中，浮选液供给设备可以被配置为将浮选液添加到细浆料，其中细浆料馈送设备被配置为，以任何合适的方式，例如通过将浮选液馈送到所述细浆料馈送设备的浆料池，将细浆料馈送到罐体中。
303.在图1的实施例中，泡沫作用浮选单元1000包括用于搅拌浆料体积1001 的浆料搅
拌设备1900。在其它实施例中，泡沫作用浮选单元可以包括或者也可以不包括这种浆料搅拌设备。在多个实施例中，泡沫作用浮选单元包括浆料搅拌设备，所述浆料搅拌设备可以以任何合适的方式被实施。
304.图1的实施例的浆料搅拌设备1900包括被固定到驱动轴1902的转子 1901。在其它实施例中，泡沫作用浮选单元的浆料搅拌设备可以包括或者也可以不包括这种转子和这种驱动轴。
305.图1的实施例的转子1901被布置在罐体1100的下部。大体上，将浆料搅拌设备的转子布置在罐体的下部可以促进形成于罐体中的沉积物的经历沉降的颗粒在所述罐体中的进一步浮选。在其它实施例中，浆料搅拌设备的转子可以以任何合适的方式被布置在罐体中，例如在所述罐体的下部处。
306.在多个实施例中，浆料搅拌设备包括转子和驱动轴，所述浆料搅拌设备还可以包括定子，使得所述转子和所述定子形成转子-定子机构和/或围绕所述驱动轴的立管，使得浮选气体供给设备可以被配置为通过所述立管将浮选气体供给到保持在罐体中的浆料体积中。
307.图2描绘了根据一实施例的用于分离输入浆料2601的泡沫作用浮选单元2000。虽然没有在图2中明确显示，但是泡沫作用浮选单元2000、其任何部件、和/或泡沫作用浮选单元2000的任何设备大体上可以包括图1的实施例或参照、结合和/或随附图1所公开的任何其它实施例的任何特征和/或元件。
308.图2的实施例的泡沫作用浮选单元2000包括用以保持浆料体积2001和位于浆料体积2001上方的泡沫层2002的罐体2100。
309.图2的实施例的罐体2100包括：流槽2101，其具有流槽唇部2102，用以从泡沫层2002收集泡沫2003；细浆料入口2103；粗浆料出口2106，位于罐体2100的下部，在细浆料入口2103的下方，用以收集粗输出浆料2107；以及浮选气体入口2108，位于罐体2100的底部。
310.图2的实施例的泡沫作用浮选单元2000包括：粗浆料馈送设备2200，用以将粗浆料2201馈送到泡沫层2002；细浆料馈送设备2400，用以将细浆料2401经由细浆料入口2103馈送到浆料体积2001中；以及浮选气体供给设备2300，被配置为经由浮选气体入口2108将浮选气体2301馈送到浆料体积 2001中。
311.图2的实施例的泡沫作用浮选单元2000还包括分级设备2600，其被配置为将输入浆料2601进行分级，以形成较粗浆料子部分2602和较细浆料子部分2603，从而将较粗浆料子部分2602馈送到粗浆料馈送设备2200，以及将较细浆料子部分2603馈送到细浆料馈送设备2400。
312.如在图2中用虚线箭头所示的，罐体2100还可以包括浮选液入口2109，而且泡沫作用浮选单元2000还可以包括浮选液供给设备2500，用以将浮选液2501供给到浆料体积2001中。
313.如图2中所示，泡沫作用浮选单元2000与图1的实施例的泡沫作用浮选单元1000不同，其不同之处至少在于，泡沫作用浮选单元2000被配置为在罐体2100中没有底锥部以及在浆料体积2001中没有流化床的情况下操作。
314.应该理解的是，上述第一方面的实施例可以彼此任意组合地使用。若干个实施例可以被组合在一起以形成另一个实施例。
315.以上主要讨论了泡沫作用浮选单元的结构方面。下面，更多重点会放在与矿物处理装置相关的方面。上面所述的与泡沫作用浮选单元相关的实施、定义、细节和优点的方式，加以必要的修改，被应用于下面讨论的矿物处理装置。反之亦然。
316.图3描绘了根据一实施例的矿物处理装置3000。图3的实施例的矿物处理装置3000包括带有分级设备3201的泡沫作用浮选单元3200。
317.虽然没有在图3中明确显示，但是泡沫作用浮选单元3200、其任何部件、和/或泡沫作用浮选单元3200的任何设备大体上可以包括图1至图2中任一个的实施例或参照、结合和/或随图1至图2中任一个所公开的任何其它实施例的任何特征和/或元件。
318.图3的实施例的矿物处理装置3000还包括粉碎单元3100。在其它实施例中，矿物处理装置可以包括也可以不包括粉碎单元。
319.图1的实施例的粉碎单元3100被配置为对矿石进行研磨以形成磨碎的矿石，将磨碎的矿石与浮选液混合以形成原始浆料3101，以及将原始浆料 3101馈送到泡沫作用浮选单元3200。在多个实施例中，矿物处理装置包括粉碎单元，所述粉碎单元可以被配置为以任何合适的方式操作。
320.如在图3中用虚线箭头所示的，分级设备大体上可以被配置为对输入浆料进行分级，使得还形成除了较粗浆料子部分和较细浆料子部分之外的产品。在这种情况下，分级设备可以被配置为将这些其它产品引导到任何合适的位置、设备或单元。
321.图4描绘了根据一实施例的矿物处理装置4000。图4的实施例的矿物处理装置4000包括带有分级设备4201的泡沫作用浮选单元4200。
322.虽然没有在图4中明确显示，但是泡沫作用浮选单元4200、其任何部件、和/或泡沫作用浮选单元4200的任何设备大体上可以包括图1-图2中任一个的实施例或参照、结合和/或随附图1-图2中任一个所公开的任何其他实施例的任何特征和/或元件。
323.图4的实施例的矿物处理装置4000还包括粉碎单元4100、预分级单元 4300和初级浮选单元4400。在其它实施例中，矿物处理装置可以包括或者也可以不包括粉碎单元、预分级单元4300和初级浮选单元4400中的一个或多个。
324.图4的实施例的粉碎单元4100被配置为对矿石进行研磨以形成磨碎的矿石，将磨碎的矿石与浮选液混合以形成原始浆料4101，以及将原始浆料 4101馈送到预分级单元4300。
325.图4的实施例的预分级单元4300被配置为对原始浆料4101进行分级，以形成较粗原始浆料子部分4301和较细原始浆料子部分4302，并将较细原始浆料子部分4302馈送到初级浮选单元4400。
326.图4的实施例的初级浮选单元4400被配置为分离较细原始浆料子部分 4302，以形成溢流4401的和底流4402，且将底流4402馈送到泡沫作用浮选单元4200。
327.如在图4中使用虚线所描绘的，初级浮选单元大体上可以包括一个或多个罐体。在多个实施例中，初级浮选单元包括多个罐体，所述多个罐体的单个罐体可以被串联布置。
328.在此，多个罐体的单个罐体被“串联布置”可以指来自一个罐体的底流被馈送到下一个罐，直到所述多个罐体的最后的单个罐体。
329.以上，主要讨论了泡沫作用浮选单元和矿物处理装置的结构方面。下面，将会把更多重点放到与使用泡沫作用浮选来分离浆料的方法相关的方面。上面所述的与泡沫作用浮
选单元和矿物处理装置相关的实施、定义、细节和优点的方式，加以必要的修改，而被应用于下面讨论的方法。反之亦然。
330.特别要理解的是，根据本说明书的任何方法都可以用于操作根据本说明书的泡沫作用浮选单元。相应地，根据本说明书的任何泡沫作用浮选单元都可以依据根据本说明书的方法而被操作。
331.图5示出了根据一实施例的使用泡沫作用浮选来分离输入浆料的方法 5000。
332.在图5的实施例中，方法5000包括：在过程5100中，提供用以保持一浆料体积和在浆料体积上方的泡沫层的罐体。
333.在此，“过程”可以指导致最终结果的一套操作。一个过程可以分为多个子过程，其中这样的多个子过程的单个子过程可以共享也可以不共享共同的操作。
334.在此，“操作”可以指为了实现效果而采取的措施。一个过程的多个单个操作大体上可以彼此至少部分连续地或至少部分同时地执行。
335.在整个公开中，“提供”可以指布置可用的所讨论的元件或部分。
336.在图5的实施例中，该方法5000包括，在子过程5200中，将浮选气体供给到浆料体积中。
337.在图5的实施例中，该方法5000包括，在子过程5300中，对输入浆料进行分类，以形成较粗浆料子部分和较细浆料子部分。
338.在图5的实施例中，该方法5000包括，在子过程5400中，将较粗浆料子部分馈送到泡沫层。
339.在图5的实施例中，该方法5000包括，在子过程5500中，将较细浆料子部分馈送到浆料体积中。
340.如在图5中使用虚线所描绘的，图5的实施例的方法5000还可以包括，在子过程5600中，在浆料体积中维持一流化床。在其它实施例中，使用泡沫作用浮选来分离输入浆料的方法可以包括或者也可以不包括在浆料体积中维持流化床。
341.大体上，使用泡沫作用浮选来分离输入浆料的方法可以包括在此未公开的与图5的实施例的方法5000相关的任何过程、操作和/或特征。
342.例如，在一些实施例中，较细浆料子部分可以具有比较粗浆料子部分的固体子部分φ
cs
低的固体子部分φ
fs
。
343.在一些实施例中，较粗浆料子部分可以具有的固体子部分φ
cs
在0.5至0.8 的范围内，或在0.55至0.75的范围内，或在0.6至0.7的范围内。
344.在一些实施例中，较细浆料子部分可以具有的固体子部分φ
fs
在0.05至 0.35的范围内，或者在0.1至0.25的范围内，或者在0.15至0.2的范围内。
345.在一些实施例中，使用泡沫作用浮选来分离输入浆料的方法可以包括：将来自罐体的泡沫收集到所述罐体的流槽中，例如，在所述流槽的流槽唇部的上方。
346.在一些实施例中，使用泡沫作用浮选来分离输入浆料的方法可以包括：在位于流槽的流槽唇部下方的第一高度h1处从浆料体积收集粗输出浆料。
347.在一些实施例中，使用泡沫作用浮选来分离输入浆料的方法可以包括：在可以位于第一高度h1上方的第二高度h2处和/或在流槽唇部的下方从浆料体积收集输出浆料。
348.对于本领域技术人员显而易见的是，随着技术的进步，本实用新型的基本构思可
以以各种方式实施。本实用新型及其实施例因此并不限于上述示例，而是它们可以在权利要求书的范围内变化。
349.将理解的是，上述任何益处和优点可以涉及一个实施例或可以涉及若干个实施例。这些实施例不限于解决任一或所有所述问题的那些实施例或具有任一或所有所述益处和优点的那些实施例。
350.术语“包括”在本说明书中用于表示包括其后跟随的特征或动作，而不排除一个或多个附加的特征或动作的存在。还应进一步理解的是，所提及的术语“一(个)”指的是一个或多个那些术语。