一种低品位菱镁矿浮选系统的制作方法

本实用新型涉及镁质耐火材料技术领域，特别涉及一种低品位菱镁矿浮选系统。

背景技术：

我国的菱镁矿资源丰富，据统计，保有储量31.45亿吨，年开采量超过3000万吨，均居世界第一位，但品位普遍不高，经过十几年的“鸡窝式”开采，优质的菱镁矿资源越来越少，低品位的菱镁矿难以满足市场需求，因此需要通过浮选、热选和化学等方法将低品位的菱镁矿中的杂质，即SiO₂、CaO和Fe₂O₃等杂质进行脱除以满足市场需求。

目前绝大多数的低品位菱镁矿通过焙烧制备成清烧氧化镁进行使用，或者销售给电厂作为烟气脱硫剂使用，或者销售给建筑(装饰)材料厂和镁质水泥厂作为原料使用，不能提高其使用价值，仅有少数的浮选厂会使用浮选的方法脱除低品位菱镁矿中的杂质，以使其品位提高，目前的浮选厂均采用浮选机对菱镁矿进行一次或者多次的反浮选，但该方法仅能将菱镁矿中的少部分SiO₂脱除，一方面，脱除的SiO₂的含量较少，另一方面，并不能将菱镁矿中的CaO脱除，因此浮选后的精矿粉的品位仍然不理想，精矿粉的质量较差，回收率低和精矿产率低等缺点。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的浮选机脱除的SiO₂的含量较少、不能将菱镁矿中的CaO脱除，使得浮选后的精矿粉的品位仍然不理想，精矿粉的质量较差，回收率低和精矿产率低等问题，本实用新型提供了一种低品位菱镁矿浮选系统，所述低品位菱镁矿浮选系统包括：第一矿浆槽、至少一套反浮选装置、第二矿浆槽和至少一套正浮选装置；

所述第一矿浆槽包括菱镁矿矿浆入口、第一药剂入口和至少一个第一矿浆槽出口，第一矿浆槽出口的数量与所述反浮选装置的套数相同，每套所述反浮选装置均包括反浮选进料口和反浮选出料口，每套所述反浮选装置的反浮选进料口均连通一个所述第一矿浆槽出口；

所述第二矿浆槽包括第二矿浆槽入口、第二药剂入口和至少一个第二矿浆槽出口，每套所述反浮选装置的反浮选出料口均与所述第二矿浆槽入口连通，所述第二矿浆槽出口的数量与所述正浮选装置的套数相同，每套所述正浮选装置均包括正浮选进料口和第一精矿浆出料口，每套所述正浮选装置的正浮选进料口均连通一个所述第二矿浆槽出口。

每套所述反浮选装置均包括一台第一浮选机、一台第二浮选机和一台第三浮选机，每套所述反浮选装置中的每台浮选机均包括一个进料口和两个出料口，两个出料口分别为第一出料口和第二出料口；

所述第一浮选机的进料口为所述反浮选进料口，所述第一浮选机的第一出料口与所述第二浮选机的进料口连通，所述第二浮选机的第一出料口与所述第三浮选机的进料口连通，所述第三浮选机的第一出料口为所述反浮选出料口。

所述第一浮选机的第二出料口、所述第二浮选机的第二出料口以及所述第三浮选机的第二出料口均连通到第一管道上，第一管道上设有至少一个冲水阀门，第一管道的出口为第二精矿浆出料口。

所述冲水阀门的数量为三个，分别为第一冲水阀门、第二冲水阀门和第三冲水阀门；

所述第一冲水阀门设置在所述第一浮选机的第二出料口与所述第二浮选机的第二出料口之间的第一管道上；

所述第二冲水阀门设置在所述第二浮选机的第二出料口与所述第三浮选机的第二出料口之间的第一管道上；

所述第三冲水阀门设置在所述第三浮选机的第二出料口与第一管道的出口之间。

每套所述正浮选装置均包括一台第四浮选机、一台第五浮选机和一台第六浮选机，每套所述正浮选装置中的每台浮选机均包括一个进料口和两个出料口，两个出料口分别为第一出料口和第二出料口；

所述第四浮选机的进料口为所述正浮选进料口，所述第四浮选机的第一出料口与所述第五浮选机的进料口连通，所述第五浮选机的第一出料口与所述第六浮选机的进料口连通，所述第六浮选机的第一出料口为所述第一精矿浆出料口。

所述第四浮选机的第二出料口、所述第五浮选机的第二出料口以及所述第六浮选机的第二出料口均连通到第二管道上，第二管道上设有至少一个冲水阀门，第二管道的出口为第三精矿浆出料口。

所述反浮选装置的套数为N，其中1≤N≤4，且N为整数。

所述正浮选装置的套数为M，其中1≤M≤4，且N为整数。

每套所述反浮选装置的反浮选进料口均通过管道与一个所述第一矿浆槽出口连通，且管道上设有阀门。

每套所述正浮选装置的正浮选进料口均通过管道与一个所述第二矿浆槽出口连通，且管道上设有阀门。

本实用新型中的低品位菱镁矿浮选系统包括两个矿浆槽、至少一套反浮选装置和至少一套正浮选装置，将菱镁矿矿浆在第一矿浆槽内与反浮选所需的药剂充分混合匀后进入至少一套反浮选装置中进行反浮选，可以脱除大部分SiO₂，脱除了SiO₂的矿浆在第二矿浆槽内与正浮选所需的药剂充分混合后进入至少一套正浮选装置中进行正浮选，脱除大部分CaO，大大提高了最终所得的精矿粉的品位，精矿粉的质量较高，提高了的MgO的回收率和精矿产率。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种低品位菱镁矿浮选系统的结构示意图；

图2是本实用新型提供的另一种低品位菱镁矿浮选系统的结构示意图；

图3是本实用新型提供的又一种低品位菱镁矿浮选系统的结构示意图；

图4是本实用新型提供的又一种低品位菱镁矿浮选系统的结构示意图；

图5是本实用新型提供的又一种低品位菱镁矿浮选系统的结构示意图；

图6是本实用新型提供的又一种低品位菱镁矿浮选系统的结构示意图。

其中，

1第一矿浆槽，11菱镁矿矿浆入口，12第一药剂入口，13第一矿浆槽出口；

2反浮选装置，21反浮选进料口，22反浮选出料口，23第一浮选机，23A第一浮选机的第一出料口，23B第一浮选机的第二出料口，24第二浮选机，24A第二浮选机的进料口，24B第二浮选机的第一出料口，24C第二浮选机的第二出料口；25第三浮选机，25A第三浮选机的进料口，25B第三浮选机的第二出料口；

3第二矿浆槽，31第二矿浆槽入口，32第二药剂入口，33第二矿浆槽出口；

4正浮选装置，41正浮选进料口，42第一精矿浆出料口，43第四浮选机，43A第四浮选机的第一出料口，43B第四浮选机的第二出料口，44第五浮选机，44A第五浮选机的进料口，44B第五浮选机第一出料口，44C第五浮选机的第二出料口，45第六浮选机，45A第六浮选机的进料口，45B第六浮选机的第二出料口；

5第一管道，51第一管道上的冲水阀门，51A第一冲水阀门，51B第二冲水阀门，51C第三冲水阀门，52第二精矿浆出料口；

6第二管道，61第二管道上的冲水阀门，61A第四冲水阀门，61B第五冲水阀门，61C第六冲水阀门，62第三精矿浆出料口。

具体实施方式

为了解决现有技术存在的浮选机脱除的SiO₂的含量较少、不能将菱镁矿中的CaO脱除，使得浮选后的精矿粉的品位仍然不理想，精矿粉的质量较差，回收率低和精矿产率低等问题，本实用新型提供了一种低品位菱镁矿浮选系统，如图1和图2所示，该低品位菱镁矿浮选系统包括：第一矿浆槽1、至少一套反浮选装置2、第二矿浆槽3和至少一套正浮选装置4；其中，图1中示出的低品位菱镁矿浮选系统包括一套反浮选装置2和一套正浮选装置4，图2中示出的低品位菱镁矿浮选系统包括两套反浮选装置2和两套正浮选装置4，反浮选装置2和正浮选装置4的套数可以根据工厂的生产能力以及实际的生产成本进行确定，例如，可以包括一套反浮选装置2和一套正浮选装置4、或者包括两套反浮选装置2和两套正浮选装置4、或者包括四套反浮选装置2和四套正浮选装置4。

如图1或图2所示，第一矿浆槽1包括菱镁矿矿浆入口11、第一药剂入口12和至少一个第一矿浆槽出口13，第一矿浆槽出口13的数量与反浮选装置2的套数相同，每套反浮选装置2均包括反浮选进料口21和反浮选出料口22，每套反浮选装置2的反浮选进料口21均连通一个第一矿浆槽出口13；

第二矿浆槽3包括第二矿浆槽入口31、第二药剂入口32和至少一个第二矿浆槽出口33，每套反浮选装置2的反浮选出料口22均与第二矿浆槽入口31连通，第二矿浆槽出口33的数量与正浮选装置4的套数相同，每套正浮选装置4均包括正浮选进料口41和第一精矿浆出料口42，每套正浮选装置4的正浮选进料口41均连通一个第二矿浆槽出口33。

例如，在图2中，第一矿浆槽1包括两个第一矿浆槽出口13，反浮选装置2为两套，每套反浮选装置2的反浮选进料口21对应连通一个第一矿浆槽出口13，第二矿浆槽3包括两个第二矿浆槽出口33，正浮选装置4为两套，每套正浮选装置4的正浮选进料口41对应连通一个第二矿浆槽出口33。

在本实用新型中，菱镁矿矿浆通过菱镁矿矿浆入口11进入第一矿浆槽1，第一浮选药剂通过第一药剂入口12进入第一矿浆槽1，第一浮选药剂为对菱镁矿矿浆进行反浮选时所使用的药剂，菱镁矿矿浆和第一浮选药剂在第一矿浆槽1中进行充分搅拌后通过反浮选进料口21进入反浮选装置2内进行反浮选，反浮选的过程中可以脱除菱镁矿矿浆中的SiO₂，脱除了SiO₂的矿浆从反浮选装置2的反浮选出料口22流出并进入第二矿浆槽3内，通过第二药剂入口32通入第二浮选药剂，第二浮选药剂为对菱镁矿矿浆进行正浮选时所使用的药剂，矿浆和第二浮选药剂在第二矿浆槽3中进行充分搅拌后通过第二矿浆槽出口33进入正浮选装置4内进行正浮选，正浮选的过程中可以脱除矿浆中的CaO，并通过第一精矿浆出料口42出料，如此，通过本实用新型中的系统可以一次性脱除菱镁矿矿浆中的SiO₂和CaO，提高了浮选后的精矿粉的品位。

如图1和图3所示，或者如图2和图5所示，在本实用新型中，每套反浮选装置2均包括一台第一浮选机23、一台第二浮选机24和一台第三浮选机25，每套反浮选装置2中的每台浮选机均包括一个进料口和两个出料口，两个出料口分别为第一出料口和第二出料口；

第一浮选机23的进料口作为反浮选装置2的反浮选进料口21，第一浮选机23的第一出料口23A与第二浮选机24的进料口24A连通，第二浮选机24的第一出料口24B与第三浮选机25的进料口25A连通，第三浮选机25的第一出料口作为反浮选装置2的反浮选出料口22。

每套正浮选装置4均包括一台第四浮选机43、一台第五浮选机44和一台第六浮选机45，每套正浮选装置4中的每台浮选机均包括一个进料口和两个出料口，两个出料口分别为第一出料口和第二出料口；

第四浮选机43的进料口作为正浮选装置4的正浮选进料口41，第四浮选机43的第一出料口43A与第五浮选机44的进料口44A连通，第五浮选机44的第一出料口44B与第六浮选机45的进料口45A连通，第六浮选机45的第一出料口作为正浮选装置4的第一精矿浆出料口42。

在本实用新型中，第一浮选机23、第二浮选机24、第三浮选机25、第四浮选机43、第五浮选机44和第六浮选机45的结构相同，均为现有的浮选机，第一浮选机23、第二浮选机24和第三浮选机25用于对菱镁矿矿浆进行反浮选，第四浮选机43、第五浮选机44和第六浮选机45用于对脱除了SiO2的菱镁矿矿浆进行正浮选，用以脱除CaO。

在本实用新型中，每套反浮选装置2包括三台浮选机，首先通过第一浮选机23进行一次反浮选，其次通过第二浮选机24进行二次反浮选，再通过第三浮选机25进行三次反浮选，经过三次反浮选可以去除菱镁矿矿浆中的大部分SiO₂；每套正浮选装置4包括三台浮选机，首先通过第四浮选机43进行一次正浮选，其次通过第五浮选机44进行二次正浮选，再通过第六浮选机45进行三次正浮选，经过三次正浮选可以去除矿浆中的大部分CaO。通过对菱镁矿矿浆进行三次反浮选以及三次正浮选，可以有效脱除菱镁矿矿浆中的杂质，提高精矿粉的质量，且可以为低品位菱镁矿浮选系统设置多套反浮选装置2和正浮选装置4，提高精矿粉的产率。

如图3或图5所示，在每套反浮选装置2中，第一浮选机23的第二出料口23B、第二浮选机24的第二出料口24C以及第三浮选机25的第二出料口25B均连通到第一管道5上，第一管道5上设有至少一个冲水阀门51，第一管道5的出口为第二精矿浆出料口52。

在反浮选装置2中，脱除了SiO₂的矿浆最终通过第三浮选机25的第一出料口即反浮选出料口22流出，在第一浮选机23中含有SiO₂的矿浆从第一浮选机23的第二出料口23B流出至第一管道5，同理，在第二浮选机24中含有SiO₂的矿浆从第二浮选机24的第二出料口24C流出至第一管道5，在第三浮选机25中含有SiO₂的矿浆从第三浮选机25的第二出料口25B流出至第一管道5，再从第一管道5的出口即第二精矿浆出料口52流出，可以在第一管道5上设置一个冲水阀门51，冲水阀门51可以设置在接近第一浮选机23的第二出料口23B的位置，如此，打开冲水阀门51时，可以对第一浮选机23的第二出料口23B流出的矿浆、第二浮选机24的第二出料口24C流出的矿浆以及第三浮选机25的第二出料口25B流出的矿浆进行冲洗，通过第一管道5的出口即第二精矿浆出料口52流出的精矿的品位要低于从正浮选装置4的第一精矿浆出料口42流出的精矿的品位，从第一精矿浆出料口42流出的精矿可以用于对精矿品位要求较高的场合，例如可以应用于制作高档镁质耐火材料，从第二精矿浆出料口52流出的精矿可以用于对精矿品位要求较低的场合，例如可以深加工后用于制作脱硫剂。

如图4所示，在本实用新型中，第一管道5上的冲水阀门的数量也可以为三个，分别为第一冲水阀门51A、第二冲水阀门51B和第三冲水阀门51C；

第一冲水阀门51A设置在第一浮选机23的第二出料口23B与第二浮选机24的第二出料口24C之间的第一管道5上；

第二冲水阀门51B设置在第二浮选机24的第二出料口24C与第三浮选机25的第二出料口25B之间的第一管道5上；

第三冲水阀门51C设置在第三浮选机25的第二出料口25B与第一管道5的出口之间。

如此，可以提高冲水效果，使得第二浮选机24的第二出料口24C和第三浮选机25的第二出料口25B的矿浆的流动性变得更好。

如图3或图5所示，在每套正浮选装置4中，第四浮选机43的第二出料口43B、第五浮选机44的第二出料口44C以及第六浮选机45的第二出料口45B均连通到第二管道6上，第二管道6上设有至少一个冲水阀门61，第二管道6的出口为第三精矿浆出料口62。

在正浮选装置4中，脱除了CaO的矿浆最终通过第六浮选机45的第一出料口即第一精矿浆出料口42流出，在第四浮选机43中含有CaO的矿浆从第四浮选机43的第二出料口43B流出至第二管道6，同理，在第五浮选机44中含有CaO的矿浆从第五浮选机44的第二出料口44C流出至第二管道6，在第六浮选机45中含有CaO的矿浆从第六浮选机45的第二出料口45B流出至第二管道6，再从第二管道6的出口即第三精矿浆出料口62流出，可以在第二管道6上也设置一个冲水阀门61，冲水阀门61可以设置在接近第四浮选机43的第二出料口43B的位置，如此，打开冲水阀门61时，可以对第四浮选机43的第二出料口43B流出的矿浆、第五浮选机44的第二出料口44C流出的矿浆以及第六浮选机45的第二出料口45B流出的矿浆进行冲洗，通过第二管道6的出口即第三精矿浆出料口62流出的精矿的品位要低于从第一精矿浆出料口42流出的精矿的品位，但要高于从第二精矿浆出料口52流出的精矿的品位，可根据实际情况应用到相应的场合。

如图6所示，在本实用新型中，第二管道6上的冲水阀门的数量也可以为三个，分别为第四冲水阀门61A、第五冲水阀门61B和第六冲水阀门61C；

第四冲水阀门62A设置在第四浮选机43的第二出料口43B与第五浮选机44的第二出料口44C之间的第一管道5上；

第五冲水阀门62B设置在第五浮选机44的第二出料口44C与第六浮选机45的第二出料口45B之间的第一管道5上；

第六冲水阀门62C设置在第六浮选机45的第二出料口45B与第二管道6的出口之间。

如此，可以提高冲水效果，使得出料口43B、出料口44C、出料口45B的矿浆的流动性变得更好。

在本实用新型中，第一矿浆槽1的第一矿浆槽出口13与反浮选装置2的反浮选进料口21之间均可以通过管道连通，可以在管道上设置阀门，当位于第一矿浆槽1中的菱镁矿矿浆和第一浮选药剂充分混合后，打开阀门，使菱镁矿矿浆流入每套反浮选装置2的第一浮选机23内，同理，在每套反浮选装置2中，第一浮选机23和第二浮选机24之间以及第二浮选机24与第三浮选机25之间均可以通过管道连接，并且管道上设有阀门，当菱镁矿矿浆在第一浮选机23内浮选完毕后，打开第一浮选机23和第二浮选机24之间的管道上的阀门，使矿浆从第一浮选机23流入第二浮选机24，当矿浆在第二浮选机24内浮选完毕后，打开第二浮选机24和第三浮选机25之间的管道上的阀门，使矿浆从第二浮选机24流入第三浮选机25，每台第三浮选机25与第二矿浆槽3的第二矿浆槽入口31之间也通过管道连接，并且在管道上设置阀门，当矿浆在第三浮选机25内浮选完毕后，打开阀门，矿浆流入第二矿浆槽3，第二矿浆槽3的第二矿浆槽出口33可以通过管道与正浮选装置4的正浮选进料口41连通，并且在管道上设置阀门，脱除了SiO₂的矿浆在第二矿浆槽3内与第二浮选药剂充分混合后，可以打开阀门，矿浆流入正浮选装置4，正浮选装置4的三个浮选机之间也可以通过管道连通，并且在管道上设置阀门，在此不再重复叙述。

在本实用新型中，考虑到低品位菱镁矿浮选系统的设备运行成本以及所得到的精品矿的收益问题，低品位菱镁矿浮选系统包括的反浮选装置2不超过四套，正浮选装置4也不超过四套，每套反浮选装置2以及每套正浮选装置4包括的浮选机的台数均不超过6台，即反浮选和正浮选均不超过6次。

本实用新型中的低品位菱镁矿浮选系统包括两个矿浆槽、至少一套反浮选装置2和至少一套正浮选装置4，将菱镁矿矿浆在第一矿浆槽1内与反浮选所需的药剂充分混合匀后进入至少一套反浮选装置2中进行反浮选，可以脱除大部分SiO₂，脱除了SiO₂的矿浆在第二矿浆槽3内与正浮选所需的药剂充分混合后进入至少一套正浮选装置4中进行正浮选，脱除大部分CaO，大大提高了最终所得的精矿粉的品位，精矿粉的质量较高，提高了的MgO的回收率和精矿产率。

下面对使用本实用新型中的低品位菱镁矿浮选系统对菱镁矿进行浮选的方法进行举例说明：

低品位菱镁矿浮选系统的第一矿浆槽1和第二矿浆槽3的规格均为φ6000×8000mm，有效储量V＝200m³，包括三套反浮选装置2和三套正浮选装置4，每套反浮选装置2中的三台浮选机的处理能力Q＝80m³/min，每套正浮选装置4中的三台浮选机的处理能力Q＝80m³/min，该系统的处理能力为332.2～403.6m³/h，折合干基为150t/h。

质量浓度为35％、细度-74μm占70％的菱镁矿矿浆M通过菱镁矿矿浆入口11进入第一矿浆槽1并开始搅拌，同时通过第一药剂入口12加入第一浮选药剂，第一浮选药剂为反浮选时所需的药剂，第一浮选药剂由盐酸、十二胺和六偏磷酸钠组成，用量分别为2.3kg/t·矿石、80g/t·矿石和380g/t·矿石，调节菱镁矿矿浆PH＝6.5，搅拌时间15min后进入反浮选装置2，在反浮选装置2的第一浮选机23中，浮选时间为10min，脱除部分SiO₂后的矿浆再依次进入第二浮选机24和第三浮选机25中，矿浆在第二浮选机24和第三浮选机25中的浮选时间均为10min，脱除绝大数SiO₂的矿浆通过第三浮选机25的第一出料口即反浮选出料口22进入第二矿浆槽3；经第一浮选机23、第二浮选机24和第三浮选机25的第二出料口流出的含SiO₂矿浆流入第一管道5内，经冲水后从第二精矿浆出料口52流出，进入下一道工序；

对第二矿浆槽3中的脱除了绝大数SiO₂的矿浆进行搅拌，同时通过第二药剂入口32加入第二浮选药剂，第二浮选药剂由碳酸钠、水玻璃和六偏磷酸钠组成，用量分别为1.8kg/t·矿石、2.3kg/t·矿石和80g/t·矿石，调节矿浆PH＝9.5，搅拌时间15min后进入正浮选装置4，在正浮选装置4的第四浮选机43中，浮选时间为10min，脱除部分CaO后的矿浆再依次进入第五浮选机44和第六浮选机45中，矿浆在第五浮选机44和第六浮选机45中的浮选时间均为10min，脱除绝大数CaO的矿浆作为精矿浆通过第六浮选机45的第一出料口即第一精矿浆出料口42流出，进入下一道工序；经第四浮选机43、第五浮选机44和第六浮选机45的第二出料口流出的含CaO矿浆流入第二管道6内，经冲水后从第三精矿浆出料口62流出，进入下一道工序。

通入低品位菱镁矿浮选系统的菱镁矿矿浆M、从第一精矿浆出料口42流出的精矿浆Ⅰ、从第二精矿浆出料口52流出的精矿浆Ⅱ、从第三精矿浆出料口62流出的精矿浆Ⅲ的干基质量百分比、质量浓度百分比如表1所示：

表1

由表1可以看出，本实用新型得到的精矿浆Ⅰ中的MgO质量含量达到47.0％，脱除SiO₂和CaO明显，SiO₂脱除率＝(3.45-0.29)/3.45＝91.6％，CaO脱除率＝(1.62-0.71)/1.62＝56.2％，MgO的回收率(质量比)为70～75％，得到的精矿浆Ⅰ的品位在一级品以上。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。