本实用新型涉及一种槽模块。
背景技术：
通常，浮选槽是由钢制成的大的柱形槽。
EP0156699A1公开了一种用于提供模块化浮选设施的模块。该设施包括容纳一个或多个浮选槽的模块。
技术实现要素：
根据一个方面，本实用新型提供一种槽模块。所述槽模块为能够作为一个整体转移以及吊起的刚性的且自支撑的单元。所述槽模块包括自支撑构架。所述自支撑构架具有内部空间。进一步地，所述槽模块包括浮选槽。所述浮选槽设置于所述自支撑构架的内部空间中。所述浮选槽具有锥形上部槽部分。进一步地，所述槽模块包括溢流容器。所述溢流容器在所述泡沫浮选槽的锥形上部部分的区域中设置于所述自支撑构架的内部空间中。所述溢流容器被布置成在使用时从所述浮选槽收集溢流。
本实用新型的技术效果为，由于溢流容器连同所述一个或多个浮选槽在所述槽模块内部，所述槽模块的维修为容易的。在运输、吊起以及使用期间，所述泡沫浮选槽以及所述溢流容器被很好地保护于所述自支撑构架内部，所述自支撑构架充当输送包装并且因此消除对用于槽以及溢流容器的单独的运输包装的需要。
在本申请中，下面的定义适用于浮选。浮选涉及与物体的相对浮力有关的现象。术语浮选包括所有浮选技术。浮选可为例如泡沫浮选、溶气浮选(DAF：dissolved air flotation)或者诱导气浮选。泡沫浮选为一种用于通过添加气体(例如空气)进行处理而使疏水性材料与亲水性材料分离的工艺。可以以天然的亲水性/疏水性差异为基础或者以通过添加表面活性剂或者化学捕集剂所形成的亲水性/疏水性差异为基础进行泡沫浮选。可通过许多不同的方式将气体添加至进行浮选的原料(泥或者浆)。在一个实施例中，可在经受浮选的原料流被进给至浮选槽之前将气体添加至原料流。在一个实施例中，可将气体在浮选槽中添加至经受浮选的原料。在一个实施例中，气体添加设备可包括在所述槽的底部处的气体分散设备。在一个实施例中，气体添加设备可包括用于将原料喷射至空气的原料(泥或者浆)喷嘴。在一个实施例中，气体添加设备包括在所述槽内部的转子。在一个实施例中，可在所述转子之下添加气体。在一个实施例中，通过终止于转子之下的管添加气体。所述管可在浮选槽内部。管可穿过浮选槽的底部。在一个实施例中，转子通过涡流从泥浆的表面获得气体。在一个实施例中，通过转子的轴添加气体。在一个实施例中，混合设备被布置成混合泥/ 浆。混合设备可为例如泵或者转子。当通过泵进行混合时，进行浮选的原料可从浮选槽的一个部分获得并且被放入返回至浮选槽的另一个部分。当通过转子进行混合时，转子在浮选槽内部。在一个实施例中，混合设备可包括在浮选槽内部的转子。在一个实施例中，混合设备可包括在浮选槽内部的定子。定子用于促进混合以及使空气扩散至经受浮选的原料(泥或者浆)。
在所述槽模块的一个实施例中，所述自支撑构架包括限定所述内部空间的构架底部以及构架侧壁。
在所述槽模块的一个实施例中，所述浮选槽为自支撑结构。所述浮选槽放置于所述自支撑构架的内部空间中而未附接至所述构架底部以及构架侧壁。所述浮选槽为这样的部件，该部件在使用中由于所述槽内部的磨蚀状态而磨损。为自支撑单元的槽具有整体的单体结构，其能够在它被使用、转移以及吊起时保持它的形状。技术效果为，因为槽未附接至构架，自支撑浮选槽可容易地安装至自支撑构架中并且还可容易地从其移除以进行维修或者更换。
在所述槽模块的一个实施例中，所述浮选槽具有矩形横截面形状。
在所述槽模块的一个实施例中，所述浮选槽包括槽底部以及四个槽侧壁。所述泡沫浮选槽的槽侧壁中的至少两个靠在所述构架侧壁上。在本实施例中，所述自支撑浮选槽的横截面形状为矩形或者四边形，由此所述槽可被设计成为轻型结构，因为所述构架可从外部支撑所述槽。所述构架可被设计成接收由静液压力(其由填充于所述槽内部的液体引起)所施加的力的大部分。
在所述槽模块的一个实施例中，所述槽侧壁包括平面壁部分，所述平面壁部分具有的宽度为所述槽侧壁的总宽度的至少70％，并且所述槽侧壁的平面壁部分中的至少两个靠在所述构架侧壁上。
在所述槽模块的一个实施例中，所述浮选槽具有圆形横截面形状。
在所述槽模块的一个实施例中，所述自支撑构架由金属制成。技术效果为，所述构架为刚性的、刚硬的以及牢固的。
在所述槽模块的一个实施例中，所述溢流容器由塑料制成。技术效果为，所述结构为耐用的以及轻型的，因此很少需要维修。然而，当需要维修时，轻型元件易于搬运。
在所述槽模块的一个实施例中，所述浮选槽由塑料制成。技术效果为，所述结构为耐用的以及轻型的，因此很少需要维修。然而，当需要维修时，轻型元件易于搬运。
在所述槽模块的一个实施例中，所述浮选槽以及所述溢流容器被焊接在一起以形成整体的实体。技术效果为，所述实体具有良好的结构刚度。因为所述槽以及所述容器可被作为一个实体搬运以及安装，维修为简单的。
在所述槽模块的一个实施例中，所述浮选槽的壁厚度为5-30 mm。在此范围内的壁厚度的技术效果为，所述槽将不会太重，以使得它可被容易地更换，但是它仍然为足够刚硬的，以使得它可被容易地安装。所述槽在它的上部部分处成锥形使得它为刚硬的，以使得尽管在相对较薄的壁的情况下，所述槽为刚硬的。
在所述槽模块的一个实施例中，所述浮选槽以及所述溢流容器由热塑性聚合物制成。技术效果为耐磨，由此使维修需要以及维修所需的时间最小化。
在所述槽模块的一个实施例中，所述热塑性聚合物为聚乙烯(PE) 或者聚丙烯(PP)。这些材料的技术效果为，它们具有很好的耐磨蚀性磨损的能力。特别地，当所述槽在使用中时，它可容置用于气体添加和/或混合的旋转的转子，通过转子混合进行浮选的原料致使原料 (其可能具有很强的磨蚀性)相对于槽壁的内表面流动并且由此引起严重地磨蚀性磨损状态。
在所述槽模块的一个实施例中，所述热塑性聚合物为聚乙烯 (PE)。
在所述槽模块的一个实施例中，所述热塑性聚合物为聚丙烯 (PP)。
在所述槽模块的一个实施例中，所述槽模块包括一个至六个、优选地一个至四个浮选槽以及溢流容器。
在所述槽模块的一个实施例中，所述浮选槽成行地并且彼此流体连通地布置于所述自支撑构架内部。
在所述槽模块的一个实施例中，所述浮选槽的容积为0.5-20m3、优选地1-15m3、最优选地1-8m3。技术效果为，由于槽不太大且不太重，可容易地更换所述槽。所述槽仍然为足够大的，以使得可通过更换少数的槽使显著的容量容积经受维修。对于不太大且不太重的槽，可容易地进行维修操作。
在所述槽模块的一个实施例中，所述浮选槽在所述锥形上部槽部分下方具有下部槽部分，并且所述锥形上部槽部分比所述下部槽部分窄。
在所述槽模块的一个实施例中，所述浮选槽在所述上部槽部分的上端处具有口。
在所述槽模块的一个实施例中，溢流唇在所述口的周边处。
在所述槽模块的一个实施例中，所述溢流唇包括单独的唇构件，并且所述唇构件能在所期望的高度位置处连接至所述浮选槽的上部部分，以获得用于溢流的合适的溢流高度。技术效果为，可用可调节的唇构件将相同的槽的溢流高度制成为不同的。
在所述槽模块的一个实施例中，所述溢流容器包括用于在使用时收集溢流的斜槽，以及在所述溢流容器的下部部分处的至少一个出口，并且所述斜槽朝向所述出口倾斜。技术效果为，通过倾斜确保溢流的在重力作用下的流动。
在所述槽模块的一个实施例中，所述斜槽的倾斜角度(α)为5°- 30°、更优选地8°-20°、最优选地10°-15°。特别地8°-20°、最优选地10°-15°的倾斜角度的技术效果为，斜槽不会被堵塞并且不会被过度地磨损。
在所述槽模块的一个实施例中，当所述浮选槽的容积大于8m3时，所述下部槽部分的横截面形状为矩形。技术效果为，可通过自支撑构架的侧壁支撑这样大的槽，其中在所述自支撑构件的内部空间中所述槽安装于槽模块中。可将所述槽的壁支撑于所述构架的侧壁上，以使得构架承受由填充于所述槽内部的液体的静液压力所施加的负荷。
在所述槽模块的一个实施例中，所述下部槽部分的横截面形状为矩形，所述口为矩形或者圆形。圆形口的技术效果为，它加强所述槽的结构。
在所述槽模块的一个实施例中，当所述浮选槽的容积为至多8m3时，所述下部槽部分的横截面形状为圆形。技术效果为，圆形形状给予达该尺寸等级的槽所需的刚度。
在所述槽模块的一个实施例中，所述下部槽部分的横截面形状为圆形，所述口为圆形。圆形口的技术效果为，由所述槽以及所述溢流容器一同所形成的实体为刚硬的以使得能够实现容易的搬运、提升以及维修。
在所述槽模块的一个实施例中，所述槽模块包括用于从所述溢流容器接收溢流以及将溢流从所述溢流容器排出的溢流通道。
在所述槽模块的一个实施例中，所述溢流通道设置于所述槽模块的自支撑构架的内部空间中。本实施例的技术效果为，所述溢流通道被很好地保护于所述自支撑构架内部。
在所述槽模块的一个实施例中，所述溢流通道设置于所述槽模块外部。技术效果为，槽和/或槽模块的维修为容易的，因为仅仅需要使所述溢流容器与所述溢流通道之间的连接分离。在更换槽期间，不需要移动所述溢流通道。
在所述槽模块的一个实施例中，所述自支撑构架具有长方体箱的形状并且包括限定所述内部空间的底部、两个侧壁、以及两个端壁，并且被设计成在使用时承受由填充于所述泡沫浮选槽中的液体所施加的静液压力。
在所述槽模块的一个实施例中，所述底部、侧壁以及端壁为夹层结构元件。
在所述槽模块的一个实施例中，所述浮选为泡沫浮选。
一种浮选设备可包括根据本实用新型的第一方面所述的槽模块。
根据本实用新型的第一方面所述的槽模块可用于以物质的浮力性质的差异为基础通过浮选分离材料。例如，当使有机材料与水性材料分离时，存在浮力差异。
根据本实用新型的第一方面所述的槽模块可用于以物质的亲水性质的差异为基础通过泡沫浮选分离固体材料。通过泡沫浮选分离的固体材料可为油砂、碳、煤、滑石、工业矿物以及矿物颗粒。矿物可包括工业矿物以及矿石。可以以天然的亲水性/疏水性差异为基础或者以通过添加表面活性剂或者化学捕集剂或者其它化学制品所形成的亲水性/疏水性差异为基础进行对固体材料的泡沫浮选。
根据本实用新型的第一方面所述的槽模块可用于通过泡沫浮选汰选矿石。矿石为一种类型的岩石，其包含具有重要的元素(包含可从岩石经济地提取的金属)的足够的矿物。金属矿石通常为氧化物、硫化物、硅酸盐、或者比如自然铜或者金的金属。可以以天然的亲水性/ 疏水性差异为基础或者以通过添加表面活性剂或者化学捕集剂或者其它化学制品所形成的亲水性/疏水性差异为基础进行矿石的泡沫浮选。
根据本实用新型的第一方面所述的槽模块可用于含有磨蚀性材料的物质的浮选。磨蚀性矿物可为例如黄铁矿、二氧化硅、铬铁矿。能作为一个单元吊起以及转移以接近槽的驱动模块使得可在槽被用旧以及在它们的寿命的尽头时容易地维修或者更换所述槽。这对于与磨蚀性材料结合使用尤其重要。当对磨蚀性材料进行浮选时，使用易于维修的浮选设备是有效的。
根据本实用新型的第一方面所述的槽模块可用于含有黄铁矿、二氧化硅、铬铁矿的矿石的泡沫浮选。当对含有黄铁矿、二氧化硅、铬铁矿的矿石进行浮选时，使用易于维修的并且优选地具有由PE或者 PP所构成的槽的槽模块是有效的。PE以及PP相对于含有黄铁矿、二氧化硅、铬铁矿的矿石为耐用的。
以上所描述的本实用新型的实施例彼此可以以任何组合使用。可将实施例中的某些组合在一起以形成本实用新型的另外的实施例。本实用新型所涉及的装置、方法、组成或者用途可包括以上所描述的本实用新型的实施例中的至少一个。
附图说明
被包括以提供对本实用新型的进一步的理解并构成本说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同具体描述帮助解释说明本实用新型的原理。在附图中：
图1为来自图3的剖视图I-I，并且示出根据本实用新型的第一实施例的槽模块的立面图；
图2为来自图1的剖视图II-II；
图3为来自图1的剖视图III-III；
图4示出由泡沫浮选槽以及附接至其的溢流容器所形成的组件的轴测图；
图5示出图4的泡沫浮选槽的轴测图；
图6示出来自图4的剖视图VI-VI；
图7为槽模块的第二实施例的立体图，其中溢流通道在所述槽模块的自支撑构架内部；
图8为根据本实用新型的第三实施例的槽模块的立面图；
图9为沿图8的IX-IX方向查看的图8的槽模块；
图10为根据本实用新型的槽模块的第三实施例的自支撑构架的轴测图；
图11作为轴测图分别示出图10的自支撑构架的底部元件、两个侧壁元件、以及两个端壁元件；
图12为来自图11的剖视图；
图13至15示出由不同形式的浮选槽以及附接至其的溢流容器所形成的组件的另外的示例；以及
图16至18示出具有圆形横截面形状的槽的槽模块的示例。
具体实施方式
虽然在以下示例中参考泡沫浮选公开浮选，但是应当指出的是，可执行根据本实用新型所述的原理而与浮选的具体的类型无关，亦即浮选技术可为本身已知的浮选技术中的任何一种，比如泡沫浮选、溶气浮选或者诱导气浮选。
图1-3示出槽模块1，其用于在使用时执行泡沫浮选工艺。槽模块1为可作为整体实体转移以及吊起的刚性的且自支撑的单元。
槽模块1包括优选地由金属制成的自支撑构架2。自支撑构架2 具有内部空间3。
在图1和2中所示的示例中，用于接收液体的四个泡沫浮选槽4 布置于自支撑构架2的内部空间3中。浮选槽4成行地并且彼此流体连通地布置，以使得底流可流动通过所述槽。
如在图3-6中可看到的，泡沫浮选槽4均具有锥形上部部分5。溢流容器6在泡沫浮选槽4的锥形上部部分5的区域中设置于自支撑构架2的内部空间3中。在使用时，在泡沫浮选期间，溢流容器6被布置成收集从泡沫浮选槽4溢出的溢流。
自支撑构架2包括限定内部空间3的构架底部7以及构架侧壁8、 9。每一个泡沫浮选槽4为自支撑结构。泡沫浮选槽4放置于自支撑构架2的内部空间3中而未附接至构架底部7以及构架侧壁8、9。
每一个泡沫浮选槽4包括槽底部10以及四个槽侧壁11。如在图2 中可看到的，泡沫浮选槽4的槽侧壁11中的至少两个靠在构架侧壁8、 9上。在槽模块1的端部处，槽4的三个槽侧壁11靠在构架侧壁8、9 上，并且第四个槽侧壁11靠在相邻的自支撑槽4的槽侧壁11上。存在于行的中间的两个泡沫浮选槽4各具有靠在相对的构架侧壁8上的两个槽侧壁11，而另两个槽侧壁11靠在相邻的槽4的槽侧壁上。
如在图2、4以及5中可看到的，自支撑槽4具有大致矩形横截面形状，其具有四个槽侧壁11。如在图2中最好地看到的，在所示实施例中，槽侧壁11中的每一个包括平面壁部分12。平面壁部分12具有宽度w，其为槽侧壁的总宽度W的至少70％。槽侧壁11的平面部分 12中的至少两个靠在构架侧壁8、9上。
虽然在图1和2中所示的实施例中在构架2内部存在四个泡沫浮选槽4以及溢流容器6，但是在其它(未示出的)实施例中，构架内部的泡沫浮选槽4以及溢流容器的数量可小于四个，亦即为一个、两个或者三个。优选地，泡沫浮选槽4以及溢流容器6的数量为两个至四个。泡沫浮选槽4的容积为0.5-20m3、优选地1-15m3、最优选地1-8m3。
优选地，泡沫浮选槽4由塑料制成。泡沫浮选槽4的壁厚度优选地为5-30mm。泡沫浮选槽4以及溢流容器6优选地由热塑性聚合物制成，比如聚乙烯PE或者聚丙烯PP。优选地，溢流容器6也由塑料制成，并且由这样的塑料制成：该塑料可被焊接至泡沫浮选槽4的塑料，以使得泡沫浮选槽4以及溢流容器6可被焊接在一起以形成整体实体。
现在参考图5和6。泡沫浮选槽4以及溢流容器6通过焊接连接至彼此。泡沫浮选槽4在锥形上部槽部分5下方具有下部槽部分14。锥形上部槽部分5比下部槽部分14窄。泡沫浮选槽4的上端形成溢流唇15。溢流容器6呈周边斜槽26的形式，所述周边斜槽26包围溢流唇15，以使得溢流容器6可接收在溢流唇15之上从泡沫浮选槽4溢出的溢流(泡沫)。溢流唇15包括单独的唇构件25。唇构件25在所期望的高度位置处连接至自支撑槽4的上部部分，以获得用于溢流的合适的溢流高度。
在图4中可以看到的是，出口27设置于溢流容器6的下部部分处。斜槽26朝向出口27倾斜。斜槽26的底部为笔直的。斜槽26的倾斜角度α为5°-30°、更优选地8°-20°、最优选地10°-15°。
图7示出槽模块1的实施例。槽模块1为可作为整体实体转移以及吊起的刚性的且自支撑的单元。槽模块1包括优选地由金属制成的自支撑构架2。自支撑构架2具有内部空间3。四个泡沫浮选槽4以及溢流容器6布置于自支撑构架2的内部空间3中。槽模块1还包括用于从溢流容器6接收溢流以及将溢流从溢流容器6排出的溢流通道 15。溢流通道15设置于槽模块1的自支撑构架2的内部空间3中。
图8示出槽模块1的又一个实施例。槽模块1例如可为如以上参考图1所公开的，但是此外溢流通道15设置于槽模块1外部。溢流通道15可连接至槽模块1的自支撑构架。在使用中，这使得能够容易地接近溢流通道15以进行维修。
参考图10，自支撑构架2具有长方体箱的形状并且包括限定内部空间3的底部7、两个侧壁8、以及两个端壁9。它可被设计成在与具有矩形横截面的较大的槽一同使用时承受由填充于泡沫浮选槽4中的液体所施加的静液压力。底部7、侧壁8以及端壁9各可为例如夹层结构元件。
在图10-12中所示的实施例中，底部7、侧壁8以及端壁9可各包括由金属梁所构成的矩形框架16、17、18，所述框架具有第一侧19 以及第二侧20，以及金属桁架芯体夹层结构。
参考图12，桁架芯体夹层结构包括第一片金属板21以及第二片金属板22和桁架芯体TC，所述第一片金属板21的周边被激光焊接至框架16、17、18的第一侧19，所述第二片金属板22的周边被激光焊接至所述框架的第二侧20，并且桁架芯体TC被夹在所述第一和第二片金属板之间。所述桁架芯体包括由金属片所构成的交叉型材 (cross profile)23，所述交叉型材23被激光焊接至所述第一和第二片金属板。桁架芯体TC可包括多个V形交叉型材23。V形交叉型材23 沿框架16、17、18的长度相对于彼此以平行的且相间隔的关系布置并且相对于所述框架的纵向方向横向地布置。
图13至15示出槽4以及溢流容器6的可能的形状的三个示例。在图13以及14中，槽4的下部槽部分14具有矩形横截面形状，其适合于具有大于8m3的容积的槽4。在图13中口24为圆形并且在图14 中口24为矩形。
图15示出这样的示例：在该示例中，槽4的下部槽部分14的横截面为圆形，亦即圆柱形，并且此外口24以及溢流容器6为圆形。
图16至18示出浮选槽模块1的另外的示例，所述浮选槽模块具有由如图15中所示的圆形槽4以及溢流容器6所构成的整体组件。
对于本实用新型所属领域的技术人员而言，显而易见的是，随着技术的进步，可以以各种方式实施本实用新型的基本思想。本实用新型以及它的实施例因此并不限于上述示例，相反它们可在权利要求的范围内变化。