一种浮选泡沫的消除装置的制作方法

本实用新型涉及一种浮选泡沫的消除装置，属于矿物加工浮选技术领域。

背景技术：

浮选作为当前主要的选矿技术手段之一，在处理细粒及微细粒嵌布矿石方面起着十分重要的作用。目前氧化锌矿的处理工艺主要包括硫化—胺法、加温硫化—黄药法、脂肪酸直接浮选法、絮凝浮选法等。对于某些复杂氧化锌矿石还可采用重—浮联合，磁—浮联合等方式进行选别。其中，硫化—胺法由于无需加热，浮选效果较好，金属回收率高等而得到大多数氧化锌选厂的应用，但该法对矿泥及可溶性盐类比较敏感，不仅药剂消耗量大，而且形成的泡沫层厚度大粘度大，流动性较差，难以消除，使得被浮矿物不能得到有效富集，甚至出现溢流或者“跑槽”的现象，其在工业中的回收指标也往往在50%左右。主要原因在于过厚的泡沫层阻止了后续目的矿物的进一步富集和上浮，并且部分已经上浮的颗粒由于未被及时排出，被矿浆从气泡上拖拽而脱落。这一问题的严重性在于不仅未能对有限的锌矿资源加以充分利用，还对企业的生产实践造成不小的经济损失。

关于消泡的方法，常规采用的是以高压冲洗水进行淋喷，即在泡沫槽的一端以高压水枪或是以水管的方式进行冲洗，虽然对泡沫的消除起到一定作用，但耗水量大，影响矿浆浓度，对后续的脱水作业造成一定影响，并且还需要根据泡沫状态不断对水量进行调控。另一种则是通过添加消泡剂进行消泡，但该法不仅增加生产成本，对环境造成污染，新药剂的加入还会对浮选环境造成影响，甚至破坏最初的浮选条件等。

申请号为201510581438.8的专利将传统泡沫槽一端的水喷头改进为高压雾化喷嘴，从而形成扇形高压水雾，虽在一定程度上减少了耗水量和能耗，但扇形水雾对狭长的矩形泡沫槽有效覆盖面积小，且冲洗能力有限。

申请号为201220240162.9的专利设计了一种离心筒式浮选泡沫槽，即以中心轴带动涡形板高速转动，泡沫至上方下落入矩形槽后进行离心运动，依靠上方冲洗水及离心力的作用使泡沫破灭，该法主要缺点在于圆柱形泡沫槽难以与浮选机的溢流断面有效对接，难以对泡沫进行有效收集，且中心轴与电机的连接不便。

因此，需要针对浮选泡沫量大及泡沫难消等问题提出有效的技术方案。

技术实现要素：

本实用新型是针对氧化锌矿及其他矿石选别过程中出现的泡沫难消问题而提出的一种浮选泡沫的消除装置，能有效解决胺类捕收剂在浮选过程中出现的因泡沫量大，粘度大，流动性差等原因而造成的目的矿物回收率低等问题，对充分利用有限资源和增加企业效益具有重要意义。本实用新型通过以下技术方案实现。

一种浮选泡沫的消除装置，包括位于上部的泡沫收集槽2和连通泡沫收集槽2的文丘里管5，泡沫收集槽2的槽体3顶部表面均匀设有水喷头喷孔1，槽体3由上部的方形槽和下部的锥形槽组成，锥形槽底部设有排矿口4，文丘里管5包括两端直径相等的两个直管段、分别与直管段连接的两个收缩段和将两个收缩段连接的喉管段，喉管段通过排矿口4与槽体3连通。

所述文丘里管5中收缩比λ=d/D为0.4～0.5，锥度α为1.6～2.0rad，其中D为文丘里管直管段直径，mm；d为喉管段直径，mm。

所述文丘里管5中 L1:L2=2/6~4/6，其中L1为以水介质流动方向中第一个收缩段的长度，L2为以水介质流动方向中第二个收缩段的长度。

所述水喷头喷孔（1）为每平方厘米均匀设有1~3个。

该浮选泡沫的消除装置的工作原理为：

（1）泡沫由浮选机刮板刮至泡沫收集槽2中，将水喷头喷孔1中插入高压水枪，泡沫在冲洗水（冲洗水压力一般为0.4MPa）作用下进入槽体3，由于槽体3下部的锥形槽上宽下窄，使得泡沫不断聚集、收拢；

（2）向文丘里管5直管段通入水泵产生的高速水，根据文丘里效应（Venturi effect），受限流动在通过缩小的过流断面时流速增大，并在流体附近产生低压，从而产生吸附作用，下落的泡沫经聚集后，在较强吸排力和水喷头喷淋的联合作用下，泡沫发生破灭，产生的泡沫浆由水介质输送排至下一道工序。

为保证文丘里管对排矿口处有较强吸排作用，经确定，喉段收缩比λ和锥度α是影响管内最小压力的最大因素，且减小锥度或增大收缩比均利于浮选泡沫的破灭和排出。确保进出口有较大压力差也会增强吸排效果。在进出口压力差为130kpa时，管内最小压力可达-400kpa左右。

本实用新型的有益效果是：

1、针对氧化锌矿及泡沫量大且难消的矿石的浮选，该装置能够将泡沫进行有效聚集，通过泡沫槽上端水的喷淋作用和文丘里管或类似装置产生的较强吸排作用对其进行破灭和消泡，消泡后的矿浆进入管内后，由水介质输送至下一道工序，实现了生产作业的连续、稳定和高效。

2、这种新方法主要依靠文丘里管或者类似装置产生的较强吸排作用进行消泡，具有结构简单，操作方便，效率高，易维修等特点。

3、该装置所用泡沫槽为上矩形下锥形，即上宽下窄的构造，与圆柱形或其他形状的泡沫槽相比，具有与浮选机溢流断面对接良好，有效面积大等特点。

4、该装置不需添加消泡剂或其他新药剂，不需设置单独的泡沫池，节能环保。

附图说明

图1是本实用新型三维结构示意图；

图2是本实用新型主视示意图。

图中：1-水喷头喷孔，2-泡沫收集槽，3-槽体，4-排矿口，5-文丘里管。其中，D为文丘里管直管段直径（mm），d为喉管段直径（mm），α为锥度（rad），收缩比λ=d/D，L1为以水介质流动方向中第一个收缩段的长度，L2为以水介质流动方向中第二个收缩段的长度。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型作进一步说明。

实施例1

如图1和2所示，该浮选泡沫的消除装置，包括位于上部的泡沫收集槽2和连通泡沫收集槽2的文丘里管5，泡沫收集槽2的槽体3顶部表面均匀设有水喷头喷孔1，槽体3由上部的方形槽和下部的锥形槽组成，锥形槽底部设有排矿口4，文丘里管5包括两端直径相等的两个直管段、分别与直管段连接的两个收缩段和将两个收缩段连接的喉管段，喉管段通过排矿口4与槽体3连通。

所述文丘里管5中收缩比λ=d/D为0.5，锥度α为2.0rad，其中D=300mm，d=150mm；文丘里管5中 L1:L2=4/6，水喷头喷孔（1）为每平方厘米均匀设有3个。

将质量百分浓度为23%～33%的氧化锌矿（云南某含锌品位8.50wt%的氧化锌矿）在不脱泥的情况下引入搅拌桶进行搅拌，根据硫化-胺法及实验室药剂制度，添加硫化钠硫化，以十二胺或其他胺类药剂为捕收剂。由于胺类捕收剂气泡性能好，所以起泡剂可适当添加或不加。经搅拌充分后，充气浮选，形成厚度大，粘度大且流动性较差的泡沫层。浮选机刮板将泡沫刮至泡沫收集槽2，泡沫在水喷头的冲洗作用下下滑聚集；启动水泵，根据文丘里效应，高速水流经缩小的过流断面时产生较大吸排作用，从而排矿口附近的泡沫在较大吸排力及冲洗水联合作用下进一步下滑和破灭，产生的泡沫矿浆由管内水介质输送至下一工序，重复上述刮泡作业，从而实现这一过程的连续和稳定。针对云南某含锌品位8.50wt%的氧化锌矿，氧化率为61.2%，浮选工艺采用硫化胺法进行浮选，选别过程泡沫状态良好，并获得含锌品位40.46wt%、回收率69.8%的锌精矿。

对比试验

若所有的物料、试剂和流程不变，将浮选机刮板将泡沫采用高压水枪直接消除泡沫，最终针对云南某含锌品位8.50wt%的氧化锌矿，氧化率为61.2%，浮选工艺采用硫化胺法进行浮选，选别过程泡沫状态良好，并获得含锌品位35.30%、回收率51.27%的锌精矿。

实施例2

如图1和2所示，该浮选泡沫的消除装置，包括位于上部的泡沫收集槽2和连通泡沫收集槽2的文丘里管5，泡沫收集槽2的槽体3顶部表面均匀设有水喷头喷孔1，槽体3由上部的方形槽和下部的锥形槽组成，锥形槽底部设有排矿口4，文丘里管5包括两端直径相等的两个直管段、分别与直管段连接的两个收缩段和将两个收缩段连接的喉管段，喉管段通过排矿口4与槽体3连通。

所述文丘里管5中收缩比λ=d/D为0.4，锥度α为1.6rad，其中D=300mm，d=120mm；文丘里管5中 L1:L2=2/6，水喷头喷孔（1）为每平方毫米均匀设有1个。

实施例3

如图1和2所示，该浮选泡沫的消除装置，包括位于上部的泡沫收集槽2和连通泡沫收集槽2的文丘里管5，泡沫收集槽2的槽体3顶部表面均匀设有水喷头喷孔1，槽体3由上部的方形槽和下部的锥形槽组成，锥形槽底部设有排矿口4，文丘里管5包括两端直径相等的两个直管段、分别与直管段连接的两个收缩段和将两个收缩段连接的喉管段，喉管段通过排矿口4与槽体3连通。

所述文丘里管5中收缩比λ=d/D为0.4，锥度α为1.8rad，其中D=300mm，d=120mm；文丘里管5 中L1:L2=3/6，水喷头喷孔（1）为每平方毫米均匀设有2个。

以上结合附图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。