一种基于强湍流混合矿化的快速浮选系统的制作方法

本实用新型涉及一种快速浮选系统，尤其适用于微细粒矿物的快速浮选的基于强湍流混合矿化的快速浮选系统。

背景技术：

浮选是根据矿物颗粒表面物理化学性质的不同，按矿物可浮性的差异进行分选的方法。常规浮选系统主要是将调好的矿浆送入浮选槽，搅拌充气。矿浆中的矿粒与气泡接触、碰撞，可浮性好的矿粒选择性地粘附于气泡并被携带上升成为气-液-固三相组成的矿化泡沫层，经机械刮取或从矿浆面溢出，再脱水、干燥成精矿产品。不能浮起的脉石等矿物颗粒，随矿浆从浮选槽底部作为尾矿产品排出。该系统涉及的设备和工艺相对复杂，且设备占地空间大。因此，设计一种结构简单的基于强湍流混合矿化快速浮选系统，代替传统的矿浆搅拌桶和浮选槽，其调浆和浮选过程均无需进行搅拌，即可完成混合矿化和浮选分离过程，对于新型浮选系统的开发具有重要意义。

技术实现要素：

技术问题：针对上述技术的不足之处，提供一种结构简单是，使用方便，通过在强湍流混合矿化过程中实现矿物颗粒的多次快速浮选的基于强湍流混合矿化的快速浮选系统。

技术方案：为实现上述技术目的，本实用新型的基于强湍流混合矿化的快速浮选系统，包括相互连接的快浮槽和给料泵，快浮槽包括快浮槽上部泡沫槽出口F和快浮槽底部尾矿箱出口G，给料泵包括给料泵出口A和给料泵入口B，快浮槽上设有三相混合矿化器；所述三相混合矿化器包括中空的球状纳米微孔陶瓷Ⅰ，纳米微孔陶瓷Ⅰ的周边同一平面的三个方向分别设有管式混合器、纳米微泡发生器和管式矿化器，其中管式混合器、纳米微泡发生器相对设置，管式矿化器与管式混合器或纳米微泡发生器之间同平面垂直设置，管式混合器与纳米微孔陶瓷Ⅰ之间设有管式混合器最小直径管段Ⅰ，管式混合器上设有三相混合矿化器矿浆进口C，纳米微泡发生器中设有纳米微孔陶瓷Ⅱ，纳米微泡发生器设有三相混合矿化器压缩空气进口D，管式矿化器与纳米微孔陶瓷Ⅰ之间设有管式矿化器最小直径管段Ⅱ，管式矿化器上设有管式矿化喷射器，管式矿化喷射器终端设有三相混合矿化器出口E，管式矿化喷射器垂直伸入快浮槽，快浮槽在管式矿化喷射器下方的三相混合矿化器出口E处设有三相矿浆分散器，给料泵的给料泵入口B通过管路与三相混合矿化器的三相混合矿化器矿浆进口C相连接，快浮槽的快浮槽底部尾矿箱出口G分别连接排出口与给料泵的给料泵出口A相连接。

所述的伞状三相矿浆分散器包括锯齿形钢板和多个伞状梯形钢板，伞状梯形钢板均布立焊在锯齿形钢板上；伞状梯形钢板用于分散三相矿浆，锯齿形钢板用于快浮槽底部矿浆排料。

所述的管式混合器、管式矿化器和管式矿化喷射器均为变径式管路，管式混合器最小直径管段矿浆流速不低于15m/s，管式矿化器最小直径管段矿浆流速不低于20m/s，管式矿化喷射器直管段矿浆流速不低于3m/s。

所述的纳米微泡发生器滤芯的气孔率在90%以上，气孔孔径为纳米级；管式混合器最小直径管段Ⅰ和管式矿化器最小直径管段Ⅱ为文丘里管结构。

有益效果：本申请与常规浮选系统相比，原矿浆与浮选药剂首先在给料泵叶轮的强烈混合作用下，实现两相颗粒溶液化学体系中颗粒的表面改质，随后在后续三相混合矿化器作用下，实现在复杂的气液固三相高湍流体系中矿物颗粒的高效矿化，经快浮槽分选后的难浮矿浆颗粒可经过给料泵再次给入系统，即在强湍流环境中实现矿物颗粒的多次表面改质、多次矿化及多次浮选。因此，该系统具有结构简单，装置紧凑，运行效率高，可有效提高难浮矿物颗粒浮选回收率的优势。

附图说明

图1是本实用新型基于强湍流混合矿化的快速浮选系统的结构图；

图2是本实用新型的三相混合矿化器结构示意图；

图3是本实用新型的伞状三相矿浆分散器结构示意图。

图中：1－快浮槽，2－给料泵，3－三相混合矿化器，4－管式混合器，5－纳米微泡发生器，6－纳米微孔陶瓷Ⅰ，7－管式矿化器，8－管式矿化喷射器，9－最小直径管段Ⅰ，10－最小直径管段Ⅱ，11－纳米微孔陶瓷Ⅱ，12－伞状三相矿浆分散器，13－锯齿形钢板，14－伞状梯形钢板，A－给料泵出口，B－给料泵入口，C－三相混合矿化器矿浆进口，D－三相混合矿化器压缩空气进口，E－三相混合矿化器出口，F－快浮槽上部泡沫槽出口，G－快浮槽底部尾矿箱出口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述：

如图1所示，本实用新型的基于强湍流混合矿化的快速浮选系统，包括相互连接的快浮槽1和给料泵2，快浮槽1包括快浮槽上部泡沫槽出口F和快浮槽底部尾矿箱出口G，给料泵2包括给料泵出口A和给料泵入口B，如图2所示，快浮槽1上设有三相混合矿化器3；所述三相混合矿化器3包括中空的球状纳米微孔陶瓷Ⅰ6，纳米微孔陶瓷Ⅰ6的周边同一平面的三个方向分别设有管式混合器4、纳米微泡发生器5和管式矿化器7，其中管式混合器4、纳米微泡发生器5相对设置，管式矿化器7与管式混合器4或纳米微泡发生器5之间同平面垂直设置，管式混合器4与纳米微孔陶瓷Ⅰ6之间设有管式混合器最小直径管段Ⅰ9，管式混合器4上设有三相混合矿化器矿浆进口C，纳米微泡发生器5中设有纳米微孔陶瓷Ⅱ（11），纳米微泡发生器5设有三相混合矿化器压缩空气进口D，管式矿化器7与纳米微孔陶瓷Ⅰ6之间设有管式矿化器最小直径管段Ⅱ10，管式矿化器7上设有管式矿化喷射器8，所述的管式混合器4、管式矿化器7和管式矿化喷射器8均为变径式管路，管式混合器4最小直径管段9矿浆流速不低于15m/s，管式矿化器7最小直径管段10矿浆流速不低于20m/s，管式矿化喷射器8直管段矿浆流速不低于3m/s；所述的纳米微泡发生器5滤芯的气孔率在90%以上，气孔孔径为纳米级；管式混合器最小直径管段Ⅰ9和管式矿化器最小直径管段Ⅱ10为文丘里管结构；管式矿化喷射器8终端设有三相混合矿化器出口E，管式矿化喷射器8垂直伸入快浮槽1，快浮槽1在管式矿化喷射器8下方的三相混合矿化器出口E处设有三相矿浆分散器12，如图3所示，所述的伞状三相矿浆分散器12包括锯齿形钢板13和多个伞状梯形钢板14，伞状梯形钢板14均布立焊在锯齿形钢板13上；伞状梯形钢板14用于分散三相矿浆，锯齿形钢板13用于快浮槽底部矿浆排料；给料泵2的给料泵入口B通过管路与三相混合矿化器3的三相混合矿化器矿浆进口C相连接，快浮槽1的快浮槽底部尾矿箱出口G分别连接排出口与给料泵2的给料泵出口A相连接。

一种基于强湍流混合矿化的快速浮选方法，其步骤如下：

a、将原矿浆和浮选药剂分别通过管路与给料泵2的进口A；

b、启动给料泵2，原矿浆和浮选药剂在给料泵2离心叶轮吸啜力的作用下，经给料泵快速混合后由给料泵出口B经管路给入三相混合矿化器3的三相混合矿化器矿浆进口C；

c、在启动给料泵2的同时启动与系统配套的空气压缩压机由管路向纳米微泡发生器5的三相混合矿化器压缩空气进口中充入压力为0.4~0.6MPa的压缩空气；

d、原矿浆、浮选药剂、纳米微泡在球型混合矿化器6中的空前内产生强烈的混合及预矿化；

e、球型混合矿化器6混合预矿化后的三相矿浆进入管式矿化器7，经管式矿化器7再次强烈混合矿化后进入管式矿化喷射器8；

f、三相矿浆通过管式矿化喷射器8的三相混合矿化器出口E给入到快浮槽1底部伞状三相矿浆分散器12上方；

g、三相矿浆经伞状三相矿浆分散器12分散后在快浮槽1内分选后，泡沫产品由快浮槽1上部泡沫收集槽收集后经快浮槽上部泡沫槽出口排出，底部的快浮槽底部尾矿箱出口G产品中的一部分作为循环矿浆送入给料泵2的给料泵出口A，与原矿浆和浮选药剂混合，再次分选，另一部分作为最终尾矿排出。