一种逆流型浮选柱及其给料结构

1.本实用新型属于矿物加工技术领域，尤其涉及一种逆流型浮选柱及其给料结构。


背景技术：

2.现有的逆流型浮选柱的给料装置有两种：一种是在浮选柱上方设一定高度的矿浆给料池给料，另一种是用泵送直接给矿柱体中，利用一定的给料压力使矿浆分散在主体中，上述两种给料方式均不能达到理想的矿化效果。存在的主要问题有：
3.1.给矿压力有限，矿浆送不到远处，在给矿器附近有很多矿浆流迅速下降，形成的矿浆流就有可能穿过泡沫层直接从尾矿中排出，类似于浮选机的“短路”现象；
4.2.浮选柱周边的泡沫与给料对撞的机会较少，泡沫矿化的利用率较低，特别是在精矿产率较大时，影响泡沫对上浮矿物承载量；
5.3.矿浆流在下降的过程中虽然还有被矿化的机会，但由于受到向下流动矿浆的冲击，矿化的泡沫在上浮的过程中粗粒级极容易脱落，这也是造成逆流型浮选柱粗粒级回收率低主要原因。


技术实现要素：

6.本实用新型的主要目的在于提供一种逆流型浮选柱及其给料结构，旨在强化给料的矿化作用，提高浮选柱的分选效率高和矿浆单位处理能力。
7.为此，本技术一方面提供一种逆流型浮选柱给料结构，包括：
8.一种逆流型浮选柱给料结构，其特征在于，包括：
9.定子，设置在浮选柱柱体的上部内；
10.充气室，设置在所述浮选柱柱体的底部，所述充气室上设有矿浆给料管和充气管，所述充气室与所述定子的底部之间通过提升管连通；
11.离心叶轮，设置在所述定子中，所述定子的侧壁上围绕所述离心叶轮周边均匀分布有排浆孔；
12.驱动机构，设置在所述浮选柱柱体上，用于带动所述离心叶轮相对所述定子转动；
13.矿浆在所述离心叶轮的作用下改变矿浆流向从所述排浆孔径向均匀排出至所述浮选柱柱体中。
14.具体的，所述提升管竖直设置在所述浮选柱柱体中。
15.具体的，所述充气室设置在所述浮选柱柱体的底部外。
16.具体的，所述充气管对准所述提升管。
17.具体的，所述矿浆给料管与矿浆给料池连通。
18.具体的，所述提升管内设有紊流器。
19.具体的，所述紊流器包括交错设置在所述提升管两侧内壁上的若干扰流板。
20.一种逆流型浮选柱，采用上述逆流型浮选柱给料结构，所述浮选柱柱体的顶部设有精矿出口，底部设有尾矿出口，下部内还设有气泡发生器。
21.具体的，该逆流型浮选柱还包括：
22.提升搅拌器，包括搅拌槽体和设置于所述搅拌槽体内的提升叶轮，所述搅拌槽体上设有进浆口和出浆口；
23.液位检测装置，设置于所述浮选柱柱体上，用于感应所述浮选柱柱体内液位；
24.控制器，用于接收所述液位检测装置的反馈信号，并依据接受的反馈信号对所述提升叶轮的转速进行控制；
25.排浆管，一端与所述浮选柱柱体底部的尾矿出口连通，另一端与所述进浆口连通；
26.从所述排浆管进入的矿浆在所述提升叶轮的作用下提升设定高度后从所述出浆口排出。
27.具体的，所述搅拌槽体上设有药剂添加口，所述出浆口与位于下游的所述浮选柱柱体的矿浆给料管连通，使得所述搅拌槽体直接充当下游的所述浮选柱柱体的矿浆给料池。
28.与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果在于：
29.与现有矿浆给料池给料相比，矿浆由于混入了空气，其流体比重比进入矿浆的比重要小，其可以类似于空气提升装置将矿浆提升到高于进浆液位的位置，可代替辅助泵送设备，方便生产操作，节省能源。
30.与现有矿浆给料池给料相比，固、液、气三相流流体经过提升管和搅拌装置两次矿化，使进入柱体的矿浆流矿化效果好，提高选矿回收率。
31.另外，由于离心叶轮和固定定子对矿浆的减压作用，以及对矿浆很好的分矿作用，在较低的搅拌强度下，产生较为稳定的矿浆层和泡沫层。当将矿浆的在浮选柱的上部矿化时，在由柱体底部上升的气泡的支撑下，可以便于矿化泡沫的及时排出，这些都有利于提高上浮矿物的回收率，尤其是有利于粗粒级的回收。可以大大提高浮选柱的分选效率和浮选柱单位容积的矿浆处理能力。
附图说明
32.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
33.图1是本实用新型实施例提供的一种逆流型浮选柱结构示意图；
34.图2是本实用新型实施例提供的另一种逆流型浮选柱结构示意图；
35.其中：1、定子；2、充气室；3、离心叶轮；4、驱动机构；5、浮选柱柱体；6、矿浆给料管；7、充气管；8、提升管；9、精矿出口；10、紊流器；11、尾矿出口；12、气泡发生器；13、控制阀门；14、液位检测装置；1401、超声波液位传感器；1402、浮筒；15、控制器；16、排浆管；17、搅拌槽体；18、搅拌轴；19、提升叶轮；20、电机；21、矿浆给料池。
具体实施方式
36.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的
实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
37.参见图1，一种逆流型浮选柱给料结构，包括定子1、充气室2、离心叶轮3和驱动机构4，定子1固定设置在浮选柱柱体5的上部内，且顶部开口设置，充气室2设置在浮选柱柱体5的底部，充气室2上设有矿浆给料管6和充气管7，充气室2与定子1的底部之间通过提升管8连通，离心叶轮3设置在定子1的上部开口内，定子1的侧壁上围绕离心叶轮3均匀分布有排浆孔，驱动机构4设置在浮选柱柱体5上，用于带动离心叶轮3相对定子1转动。
38.本实施例中，在浮选柱柱体5的底部有一个充气室2，上部有一个由离心叶轮3和定子1组成的搅拌器，上下设置的充气室2和定子1之间通过提升管8连接，矿浆给料管6的矿浆从浮选柱柱体5的底部进入，在充气室2内与气体混合，固液气三相流经提升管8，进入定子1中，当矿浆上升到浮选柱柱体5的顶部时，在离心叶轮3和定子1组成的搅拌器的作用下，发生矿化，同时消除矿浆上升产生的流体动能，改变矿浆流向，使矿浆朝浮选柱体的径向方向从定子1的排浆孔喷出，均匀分散于浮选柱体中。
39.与现有矿浆给料池给料相比，矿浆由于混入了空气，其流体比重比进入矿浆的比重要小，其可以类似于空气提升装置将矿浆提升到高于进浆液位的位置，可代替辅助泵送设备，方便生产操作，节省能源。
40.另外，由于离心叶轮3和定子4对矿浆的减压作用，对矿浆有很好的分矿作用，在较低的搅拌强度下，产生较为稳定的矿浆层和泡沫层，当将矿浆的精矿出口9安装在浮选柱柱体5的上部时，可以便于矿化泡沫的及时排出，这些都有利于提高上浮矿物的回收率，尤其是有利于粗粒级的回收，可以大大提高浮选柱柱体5的分选效率和矿浆的单位处理能力。
41.在一些可能实施的方案中，在提升管8内还可以设置紊流器10，由于提升管8内紊流器10的作用，使得提升管8内流体不断改变流向形成紊流，使得矿浆初步矿化，可以提高浮选效率。
42.在本实施例中，紊流器10包括交错设置在提升管8两侧内壁上的若干扰流板，由于管内导流板的作用，不断改变流体流向形成紊流，产生一定的矿化作用。当然，紊流器10也可以采用其他能够使流体产生紊流的结构，在此不再赘述。
43.可以理解的是，为进一步提高提升效果，降低提升阻力，提升管8采用直线管，并且竖直设置在浮选柱柱体5中，提升管8的一端与充气室2的顶部连通，另一端与定子1的底部连通，而充气管7则直接对准提升管8。
44.在实际设计中，为便于提升管8、充气管7以及矿浆给料管6的安装与连接，充气室2设置在浮选柱柱体5的底部外。
45.在一些可能实施的方案中，矿浆给料管6与矿浆给料池21连通，通过设置在一定高度的矿浆给料池21进行给料，相比原有矿浆给料池21给料，可以有效降低对矿浆给料池21的安装高度要求。当然，对于本领域技术人员来说，也可以将矿浆给料管6直接与给料泵连接，用泵送直接给料，利用一定的给料压力使矿浆分散在主体中，相比原有泵送给料，可以降低对给料压力的要求。
46.参见图1，一种逆流型浮选柱，采用上述逆流型浮选柱给料结构，在浮选柱柱体5的顶部设有精矿出口9，底部设有尾矿出口11，下部内还设有气泡发生器12。
47.本实施例中，离心叶轮3的作用是将从外部进来的矿浆和气体搅拌，将剪切、矿化
后矿浆均匀分散到浮选柱柱体5中，在浮选柱柱体5下部设置气泡发生器12，上升的气泡不断与下沉的矿浆对流碰撞，捕收矿浆中的上浮矿物，并且泡沫上升到上部支撑上部的泡沫迅速排出；非上浮物矿浆穿过上浮泡沫从浮选柱柱体5底部排出。矿浆的给料和矿化设置在浮选柱柱体5的上部，便于矿化泡沫的及时排出，这些都有利于提高上浮矿物的回收率，尤其是有利于粗粒级的回收。
48.在实际应用中，为保证布气的均匀性，气泡发生器12可以沿浮选柱柱体5的横截面外轮廓线均布布置多个，气泡发生器12可以采用微孔气泡发生器12或气枪发泡器。驱动机构4包括驱动电机以及连接在驱动电机的主轴和搅拌轴的齿轮传动机构，当然驱动电机与搅拌轴之间的传动机构也可以采用带传动或链条传动机构。
49.参见图1，在一些可能实施的方案中，浮选柱柱体5的内底端面为倾斜面，尾矿出口11设置在倾斜面的最低端处，这样的设计方式，有利用尾矿的排出。至于浮选浮选柱柱体5的横截面形状，可以设计为圆形、方形或其他形状。
50.参见图1，可以理解的是，尾矿出口11上设有控制阀门13，浮选柱柱体5上设有用于测量浮选柱柱体5内液位位置的液位检测装置14，液位检测装置14和控制阀门13均接受浮选装置的控制器15控制。
51.其中，控制器15可以采用plc控制器，液位检测装置14由超声波液位传感器1401加浮筒1402组成，当然液位检测装置14也可以采用其他类型的液位检测装置，离心叶轮3底部的吸浆口对准定子1的顶部开口，并可以将两者之间的控制在尽可能小间隙。
52.参见图1，本实施例中，浮选柱柱体5内液位可以通过控制控制阀门13的开启角度实现灵活调节，当浮选柱柱体5内液位上升时，液位检测装置14反馈信号至控制器15，控制器15发送控制指令至控制阀门13，将控制阀门13的开度增大，浮选柱柱体5底部排矿量增加，浮选柱柱体5排出的矿浆量大于给入的矿浆量，浮选柱柱体5内矿浆液位将下降；同理，当浮选柱柱体5内矿浆液位下降时，液位检测装置14反馈信号至控制器15，控制器15发送控制指令至控制阀门13，将控制阀门13的开度减小，浮选柱柱体5底部排矿量减少，液位下降，以此达到液位稳定的目的。
53.参见图2，在另一可能实施的方案中，该逆流型浮选柱还可以采用如下结构的液位控制系统，该液位控制系统还包括提升搅拌器、液位检测装置14、控制器15和排浆管16，提升搅拌器包括搅拌槽体17和设置于搅拌槽体17内竖直设有搅拌轴18，搅拌轴18的底端设有提升叶轮19，搅拌槽体17上设有驱动搅拌轴18转动的电机20，电机20和液位检测装置14与控制器15电性连接，搅拌槽体17上设有进浆口和出浆口，液位检测装置14设置于浮选柱柱体5上用于感应浮选柱柱体5内液位，控制器15用于接收液位检测装置14的反馈信号，并依据接受的反馈信号对提升叶轮19的转速进行控制，排浆管16一端与浮选柱柱体5底部的排浆口连通，另一端与进浆口连通，从排浆管16进入的矿浆在提升叶轮191的作用下提升设定高度后从出浆口排出。
54.本实施例浮选机液位调控系统，充分利用上游浮选柱柱体5的矿浆势能，利用较低的能耗即可将矿浆提升到一定的高度，以满足下游同水平配置浮选柱柱体5的给料要求，具有结构简单，操作方便的优点。
55.在一些可能实施的方案中，在搅拌槽体17上还设有药剂添加口(图中未示出)，搅拌槽体17的出浆口与位于下游的浮选柱柱体5的矿浆给料管6连通，使得所述搅拌槽体17直
接充当下游的浮选柱柱体5的矿浆给料池21。本实施例中，在搅拌槽体17上设有药剂添加口，浮选药剂从药剂添加口添加后，利用矿浆提升叶轮19的消能，将浮选药剂和矿浆混合均匀，无需额外增加药剂搅拌设备。
56.此外，本实施例通过一个提升搅拌器配合液位检测装置14和控制器15，即实现了液位控制、矿浆提升和药剂搅拌的功能，相比传统的阀门+搅拌槽体17和砂泵的结构，简化了设备配置，降低了设备投入成本，而且不会存在需要频繁更换阀门、砂泵等易磨损件的问题。
57.参见图2，可以理解的是，在实际应用中，进浆口设置在搅拌槽体17的底端中部，提升叶轮19的吸浆口与进浆口对接，提升叶轮19包括上下圆盘以及设置于上下圆盘之间有螺旋筋，提升叶轮19固定在搅拌轴18的下部，当搅拌槽体17工作时，搅拌轴18旋转带动提升叶轮19旋转，位于提升叶轮19上下圆盘之间的矿浆由于离心力的作用被甩出，矿浆通过排浆管16、进浆口补充当提升叶轮19内从而进入搅拌槽体17，并不断向上推动，最终从搅拌槽体17的出浆口进入至下游的浮选柱柱体5中。
58.上述实施例仅仅是清楚地说明本实用新型所作的举例，而非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里也无需也无法对所有的实施例予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。