一种浮磁选柱装置及组合式气泡发生器的制作方法

本发明涉及一种浮磁选柱装置，以及其中应用的组合式气泡发生器，属于选矿设备。

背景技术：

选矿是整个矿产品生产过程中最重要的环节，是矿企里的关键部门。选矿是根据矿石中不同矿物的物理、化学性质，把矿石破碎磨细以后，采用合适的方法，将有用矿物与脉石矿物分开，并使各种共生(伴生)的有用矿物尽可能相互分离，除去或降低有害杂质，以获得冶炼或其他工业所需原料的过程。

随着科技和工业的发展对矿物原料质量的要求越来越高，直接开采原矿石往往达不到标准，而将原矿进行选矿加工则可以满足要求。比如，制作磁性材料的铁精粉，有时要求其含硅量低于0.4％，这样的超级精矿非经选矿不可。

选矿的方法及相应的设备有很多，但目前一般采用浮选柱或者磁选柱，这两种设备各自有着明确的使用范围，且适用范围有限。浮选是利用各种矿物原料颗粒表面对水的润湿性(疏水性或亲水性)的差异进行选别，浮选存在很多技术难题，选别指标低、操作管理困难，并且单一浮选具有流程长，浮选成本高，药剂添加复杂，管道易结垢，过滤困难等问题。而磁选是利用矿物颗粒磁性的不同，在不均匀磁场中针对磁性和非磁性矿物进行选别，磁选也存在很多技术难题，选别指标提升不明显，并且单一磁选又很难大幅度的提高精矿的品位。

有鉴于此，本发明人针对现有选矿技术上存在的诸多缺失及不便，深入构思，积极研究，改良，试验，终于开发出本设计，本案由此产生。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种浮磁选柱装置，结构简单，选别指标高，操作容易，可大幅度的提高精矿的品位。

本发明的另一目的在于提供一种组合式气泡发生器，其结构简单，可提高气泡的生成质量及数量，提升浮选处理效果。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种浮磁选柱装置，柱筒的顶部设置溢流槽，柱筒内的上部设置喷淋器并开设进矿口，柱筒外在进矿口的下方安装脉冲磁场发生器，柱筒外在脉冲磁场发生器的下方安装脱磁器，柱筒的底部直径逐渐缩小形成铁精矿出口，柱筒的底部安装组合式气泡发生器，组合式气泡发生器包括锥筒和吸入室，锥筒套置在柱筒内，锥筒与柱筒之间留有间隙，锥筒的顶部为敞口连通柱筒内部，柱筒内在锥筒的上部设置切向水管和进料管，锥筒的底部设置出料管从柱筒底部伸出，出料管上安装有泵，出料管的另一端连接在吸入室的一侧，吸入室上开设进气口和助剂添加口，吸入室的另一侧通过小直径的喉管连接至锥筒的进料管。

所述喷淋器具有大环水管、小环水管和十字水管，小环水管位于大环水管中，十字水管连通大环水管和小环水管，大环水管、小环水管和十字水管的下方开设若干喷水口。

所述进矿口位于喷淋器的下方，进矿口在柱筒内连接大环矿管，大环矿管中设置小环矿管，大环矿管和小环矿管之间还连通设置十字矿管，大环矿管、小环矿管和十字矿管的下方开设若干给矿口。

所述脉冲磁场发生器包括绕设在柱筒外的多段线圈和控制器，各段线圈相互串联，并通过控制器与脉冲电源连接，控制器控制各段线圈产生的磁场强度从上到下逐渐增大，控制器并控制线圈产生反向磁场。

所述脉冲磁场发生器上缠绕冷却水管。

所述脱磁器位于锥筒与柱筒之间的间隙外侧。

一种组合式气泡发生器，包括锥筒和吸入室，锥筒的顶部为敞口供与相应配备的装置连通，锥筒的上部设置切向水管和进料管，锥筒的底部设置出料管，出料管上安装有泵，出料管的另一端连接在吸入室的一侧，吸入室上开设进气口和助剂添加口，吸入室的另一侧通过小直径的喉管连接至锥筒的进料管。

所述进料管在锥筒内连接一大环料管，大环料管中设置小环料管，大环料管和小环料管之间还连通设置十字料管，大环料管、小环料管和十字料管的下方开设若干给料口。

所述锥筒的上部均匀分布地设置了若干个进料管，出料管形成相应个分支，每个进料管与相应出料管分支之间设置一套吸入室和喉管。

所述若干个进料管在锥筒内连接一大环料管，大环料管的下方开设若干给料口。

采用上述方案后，本发明的磁浮选柱装置结构简单，使用时，先在矿浆中添加捕收剂混合搅拌后，再由进矿口送入柱筒中，在柱筒中同时受到组合式气泡发生器的旋流式浮力和射流式浮力、脉冲磁场的磁力、水流切变力和自身的重力等多力场的作用，使矿浆中的脉石及连生体在柱筒内部进行浮选和磁选，浮选是将硅、硫等矿物与捕收剂(由助剂添加口加入)作用，使矿物的可浮性好，在气泡作用下向上升到溢流槽排出尾矿，喷淋器进行喷水可防止夹杂，磁选是铁矿在脉冲磁场作用下不断提质，磁性颗粒在重力、磁力、上升冲力联合作用下被选出，再经过脱磁器脱磁后，进入柱筒及锥筒的间隙，由铁精矿出口排出铁精矿(可直接去过滤机)。本发明的磁浮选柱装置选别指标高，操作容易，可大幅度的提高精矿的品位。

本发明的组合式气泡发生器结构简单，锥筒、切向水管、进料管和出料管构成旋流式气泡发生器，吸入室、喉管、进料管、出料管和泵构成射流式气泡发生器，如此集旋流式和射流式两种气泡发生器于一体，可提高气泡的生成质量及数量，提升浮选处理效果。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

附图说明

图1是本发明浮磁选柱装置的结构示意图；

图2是喷淋器之喷水口的分布示意图；

图3是进矿口之给矿口的分布示意图；

图4是本发明组合式气泡发生器的结构示意图；

图5是进料管在锥筒内的布置示意图一；

图6是进料管在锥筒内的布置示意图二；

图7是进料管在锥筒内的布置示意图三。

标号说明

柱筒1，进矿口11，大环矿管111，小环矿管112，十字矿管113，给矿口114，铁精矿出口12；

溢流槽2；

喷淋器3，大环水管31，小环水管32，十字水管33，喷水口34；

脉冲磁场发生器4，线圈41，控制器42；

脱磁器5；

组合式气泡发生器6，锥筒61，吸入室62，进气口621，助剂添加口622，进料管63，大环料管631，小环料管632，十字料管633，给料口634，出料管64，泵641，喉管65，切向水管66。

具体实施方式

如图1至图7所示，本发明揭示了一种浮磁选柱装置，柱筒1的顶部设置溢流槽2，柱筒1内的上部设置喷淋器3并开设进矿口11，柱筒1外在进矿口11的下方安装脉冲磁场发生器4，柱筒1外在脉冲磁场发生器4的下方安装脱磁器5，柱筒1的底部直径逐渐缩小形成铁精矿出口12，柱筒1的底部安装组合式气泡发生器6。

本发明揭示的组合式气泡发生器6，包括锥筒61和吸入室62，锥筒61套置在柱筒1内，锥筒61与柱筒1之间留有间隙，锥筒61的顶部为敞口供与相应配备的装置连通(本发明是连通柱筒1内部)，柱筒1内在锥筒61的上部设置切向水管66和进料管63，锥筒61的底部设置出料管64从柱筒1底部伸出，出料管64上安装有泵641，出料管64的另一端连接在吸入室62的一侧，吸入室62上开设进气口621和助剂添加口622，吸入室62的另一侧通过小直径的喉管65连接至锥筒61的进料管63。

其中，为了提升喷淋效果，所述喷淋器3可如图2所示具有大环水管31、小环水管32和十字水管33，小环水管32位于大环水管31中，十字水管33连通大环水管31和小环水管32，大环水管31、小环水管32和十字水管33的下方开设若干喷水口34。所述进矿口11可位于喷淋器3的下方，同样，为了均匀、分散地进矿，如图3所示，进矿口11在柱筒1内连接大环矿管111，大环矿管111中设置小环矿管112，大环矿管111和小环矿管112之间还连通设置十字矿管113，大环矿管111、小环矿管112和十字矿管113的下方开设若干给矿口114。

为了提升分选回收效果，所述脉冲磁场发生器4具体可包括绕设在柱筒1外的多段线圈41和控制器42，各段线圈41相互串联，并通过控制器42与脉冲电源连接，控制器42可控制调节各段线圈41产生的磁场强度从上到下逐渐增大，避免因磁性过大而造成磁团聚现象而不利于杂质上浮，控制器42并控制线圈41产生反向磁场，帮助打散磁链，有利于提高铁精矿品质，避免机械掺杂。电磁场可调，可适用于强磁性矿物和弱磁性矿物。对于粒度细的铁矿进行回收时，往往存在这样的问题：矿物颗粒质量小，导致在流动场较强的分选环境中跟随性强，不容易被浮选出来，回收率较低；体积与质量过小，导致在磁场中受力小，采用强力磁场捕收，磁性夹杂严重，精矿质量下降。本发明引入脉冲磁场或梯度磁场，可打破磁团聚，分散矿粒，使细粒级铁矿得到有效回收。另外，所述脉冲磁场发生器4上还可以缠绕冷却水管(常规构件，图中未示出)，利用冷却水对设备进行冷却，带走线圈工作时产生的热量，线圈能否长时间正常工作，取决于线圈冷却水的冷却效果。

所述脱磁器5具体可以安装在锥筒61与柱筒1之间的间隙外侧。

为了均匀、分散地进料，可以根据装置的大小，柱筒1的直径大小，来布设进料管63。具体可以如图5所示，只有一个进料管63时，所述进料管63在锥筒61内连接一大环料管631，大环料管631中设置小环料管632，大环料管631和小环料管632之间还连通设置十字料管633，大环料管631、小环料管632和十字料管633的下方开设若干给料口634。也可以如图6所示，所述锥筒61的上部均匀分布地设置了若干个进料管63，出料管64形成相应个分支，每个进料管63与相应出料管64分支之间设置一套吸入室62和喉管65。还可以如图7所示，所述若干个进料管63在锥筒61内连接一大环料管631，大环料管631的下方开设若干给料口634。

本发明的磁浮选柱装置使用时，先在矿浆中添加捕收剂混合搅拌后，再由进矿口送入柱筒1中，在柱筒1中同时受到组合式气泡发生器6的旋流式浮力和射流式浮力、脉冲磁场的磁力、水流切变力和自身的重力等多力场的作用，使矿浆中的脉石及连生体在柱筒1内部进行浮选和磁选。磁选是铁矿在脉冲磁场作用下不断提质，磁性颗粒在重力、磁力、上升冲力联合作用下被选出，再经过脱磁器5脱磁后，进入柱筒1及锥筒61的间隙，由铁精矿出口12排出铁精矿(可直接去过滤机)。浮选是磁选后处于柱筒1中部的中矿中的硅、硫等矿物与捕收剂(由助剂添加口622加入)作用，使矿物的可浮性好，在气泡作用下向上升到溢流槽2排出尾矿，喷淋器3进行喷水可防止夹杂，本发明选别指标高，操作容易，可大幅度的提高精矿的品位。

本发明的组合式气泡发生器6中，锥筒61及其配置的切向水管66、进料管63和出料管64构成旋流式气泡发生器，吸入室62及其配置的喉管65、进料管63、出料管64和泵641构成射流式气泡发生器，如此集两种气泡发生器于一体，可提高气泡的生成质量及数量，提升浮选处理效果。

以上所述仅为本发明的实施示例，并非对本发明的限制。应当指出，本领域的技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。