一种超声波振动筛板的充填式浮选柱

本发明属于矿物浮选设备领域，特别涉及一种超声波振动筛板的充填式浮选柱。

背景技术：

1、浮选是利用矿物表面物理化学性质差异(特别是表面润湿性)在固—液—气三相界面，选择性地富集一种或几种目的矿物，实现不同矿物间分离的一种选别技术。随着我国矿产资源的不断开发利用，矿产资源日渐趋于“贫、细、杂”。微细粒矿物是由于矿物的嵌布粒度细而必须细磨才能单体解离，或由于在磨矿过程中发生过磨造成。微细粒矿物因其质量小、比表面积大及表面能高，容易造成有用矿物与脉石矿物之间的非选择性团聚，影响浮选的选择性。此外，微细矿物在浮选矿浆中的动量小，与气泡的碰撞概率小，难以克服矿粒与气泡之间的能垒而无法黏附于气泡表面，浮选回收率低。因此，微细粒矿物的高效浮选回收一直是选矿面临的难题。中国矿业大学的实用新型专利(公开号为cn101543738a)公开了一种强制混合调浆设备及方法，设备主要运动部件由高速剪切组合叶轮组和混合搅拌叶轮组成，依据物料和流体特性，采用两段多层组合叶轮，安装在桶内的不同空间位置，在高剪切和强制搅拌流的双重作用，实现轴向不同流层矿浆的高剪切和矿物表面的改质，以加大煤与矸石表面疏水性差异，同时也实现矿浆与浮选药剂的预处理。然而随着技术的进步，采用浮选柱分选微细粒矿物具有独特的优势。与浮选机通过剧烈地搅拌使矿物颗粒与气泡相互碰撞从而达到分选目的不同，浮选柱主要为静态分选。浮选柱内部流场稳定、气泡相对较小、泡沫层高度较厚、选择性高、浮选动力学稳定。同时浮选柱还具有结构简单、无机械运动部件、操作简便、维护费用低等特点，特别适合于微细粒矿物浮选。

2、但是，现有的浮选柱仍有其自身局限性，主要原因是浮选柱底部为分选区，湍流强度较大，矿物分选效率高；上端通常为捕收区，需要保持稳定的内部流场实现静态分选。由于浮选柱通常为上下贯通的柱体，分选区中的力场会不可避免地上移与扩展，破坏浮选柱捕收区静态化的分选环境。因此，如何对现有的浮选柱进行改进，是本领域技术人员需要考虑的。

技术实现思路

1、本发明提供了一种超声波振动筛板的充填式浮选柱，以解决现有技术中存在的不足。

2、本发明是这样实现的：

3、一种超声波振动筛板的充填式浮选柱，包括浮选柱体，其中，浮选柱体为中空结构，浮选柱体内部空间分为上段、中段和下段；浮选柱体上端设置有超声波电源、泡沫溢流槽和精矿出口，超声波电源通过支撑架支撑在浮选柱体顶部，另外，在浮选柱体上段侧面还设有给矿口和加药口。

4、作为进一步的优选方案，精矿出口布置在浮选柱体上段并位于所述给矿口和加药口的相对面，泡沫溢流槽的底部向所述精矿出口倾斜。

5、作为进一步的优选方案，浮选柱体中段设置有充填筛板，充填筛板垂直于浮选柱体的轴线固定于柱体内部，每块充填筛板底部安装有超声波换能器，该超声波换能器通过连接线与超声波电源电连接。充填筛板采用2块以上间隔平行布置，在充填筛板之间构成分选空间。充填筛板为圆形，表面均匀分布圆孔。

6、作为进一步的优选方案，浮选柱体下段设置有气泡发生装置、尾矿出口和排矿阀，其中，排矿阀设置在尾矿出口上用于控制尾矿出口的启闭。

7、作为进一步的优选方案，浮选柱体下段设置有空气入口，空气入口与设置在浮选柱体底部的气泡发生器通过连通管连接。

8、作为进一步的优选方案，尾矿出口设置在浮选柱体下段的底部并采用漏斗形结构。

9、作为进一步的优选方案，超声波换能器在每块充填筛板的底部布置2个，并且分别固定在充填筛板底部的相对端。

10、与现有技术相比，本发明的方案在柱选段充填筛板来抑制旋流。筛板充填将浮选柱分割成若干个小的分选空间，对浮选柱内流化床层进行整流，增大气泡与颗粒的碰撞概率的同时保证了流场的稳定。通过设置充填筛板，强制减缓垂直方向大尺度涡旋，达到分层“静态”，形成有利于气泡-颗粒结合体浮升的环境，使粘附在气泡上的疏水性矿粒不易脱落。

11、同时结合超声波技术，在浮选过程中去除矿物表面的覆盖层，使微细矿物颗粒分散，增加颗粒与气泡碰撞的能量，提高碰撞粘附概率。此外，在超声波技术还能使药剂充分分散，提高药剂分选效果；同时还能够一定程度上防止充填筛板发生堵塞。

12、综上所述，本发明将超声波换能器与充填筛板结合，稳定浮选柱捕收区流场的同时，利用超声技术强化分选效果，预防筛板堵塞，从而有利于提高浮选柱的处理能力和选矿指标。

技术特征：

1.一种超声波振动筛板的充填式浮选柱，包括浮选柱体(2)，其特征在于，所述浮选柱体(2)为中空结构，浮选柱体(2)内部空间分为上段、中段和下段；所述浮选柱体(2)上端设置有超声波电源(7)、泡沫溢流槽(1)和精矿出口(11)，所述超声波电源(7)通过支撑架支撑在浮选柱体(2)顶部，在浮选柱体(2)上段侧面还设有给矿口(3)和加药口(4)。

2.根据权利要求1所述的超声波振动筛板的充填式浮选柱，其特征在于，所述精矿出口(11)布置在浮选柱体(2)上段并位于所述给矿口(3)和加药口(4)的相对面，所述泡沫溢流槽(1)的底部向所述精矿出口(11)倾斜。

3.根据权利要求1所述的超声波振动筛板的充填式浮选柱，其特征在于，所述浮选柱体(2)中段设置有充填筛板(5)，充填筛板(5)垂直于浮选柱体(2)的轴线固定于柱体内部，每块充填筛板(5)底部安装有超声波换能器(6)，所述超声波换能器(6)通过连接线与超声波电源(7)电连接。

4.根据权利要求3所述的超声波振动筛板的充填式浮选柱，其特征在于，所述充填筛板(5)采用2块以上间隔平行布置，在充填筛板(5)之间构成分选空间(12)。

5.根据权利要求3所述的超声波振动筛板的充填式浮选柱，其特征在于，所述充填筛板(5)为圆形薄板结构，表面均匀分布圆孔。

6.根据权利要求1所述的超声波振动筛板的充填式浮选柱，其特征在于，所述浮选柱体(2)下段设置有气泡发生装置(9)、尾矿出口(10)和排矿阀，所述排矿阀设置在尾矿出口(10)上用于控制尾矿出口(10)的启闭。

7.根据权利要求5所述的超声波振动筛板的充填式浮选柱，其特征在于，所述浮选柱体(2)下段设置有空气入口(8)，所述空气入口(8)与设置在浮选柱体(2)底部的气泡发生器(9)通过连通管连接。

8.根据权利要求5所述的超声波振动筛板的充填式浮选柱，其特征在于，所述尾矿出口(10)设置在浮选柱体(2)下段的底部并采用漏斗形结构。

9.根据权利要求3所述的超声波振动筛板的充填式浮选柱，其特征在于，所述超声波换能器(6)在每块充填筛板(5)的底部布置2个，并且分别固定在充填筛板(5)底部的相对端。

技术总结
本发明提供一种超声波振动筛板的充填式浮选柱，包括浮选柱体，其中，浮选柱体为中空结构，浮选柱体内部空间分为上段、中段和下段；浮选柱体上端设置有超声波电源、泡沫溢流槽和精矿出口，超声波电源通过支撑架支撑在浮选柱体顶部，另外，在浮选柱体上段侧面还设有给矿口和加药口。本发明将超声波换能器与充填筛板结合，稳定浮选柱捕收区流场的同时，利用超声技术强化分选效果，预防筛板堵塞，从而有利于提高浮选柱的处理能力和选矿指标。

技术研发人员：李显波,章铁斌,卯松,邱跃琴
受保护的技术使用者：贵州大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13