专利名称：充填式静态浮选柱酸性介质浮选铁矿石的制作方法
技术领域：
本发明属于利用充填式静态浮选柱酸性介质浮选铁矿石。
充填式静态浮选柱，又称静态浮选柱，是由美国密执安工业大学David C Yang博士研制，并于1986年6月3日获美国专利权，专利号4，592，834。充填式静态浮选柱与机械搅拌式浮选机比较，浮选柱具有结构简单、无运动部件、节能、操作维修费低以及选别指标好等许多优点。但常规浮选柱的气泡发生器易发生堵塞，而且从柱子底部产生的小气泡随着在柱内上升有兼并变大的现象，会影响气泡与矿粒的附着。充填式静态浮选柱的特点是柱内充满由波纹板叠成的介质，不用专门的气泡发生器。轴向的充填介质提供了矿粒-气泡直接接触的小通道，矿浆和气泡逆流运行，避免了捕收区的混合作用，使泡沫层平衡。同时，由于虹吸效应，充填介质使泡沫层高度不受限制。
Yang氏充填式静态浮选柱第一个成功的应用是以一段静态浮选选别不脱泥的非磁性铁燧岩矿石，选别指标高于八段常规浮选机指标。若用于选煤，充填式静态浮选柱的效率可以达到重液分离的效率。对于选别铜矿石和一些非金属矿石，一段充填式静态浮选柱获得了比多段常规浮选机高得多的回收率。
但上述所有的试验都属实验室单元试验，没有进行长时间连续运转。
在单元试验的基础上进行了数次弱碱性介质(PH8.5-8.6)不同条件下小型连续试验，每次试验连续运转48小时至168小时，发现连续运转2天后，即在柱内填料表面上形成矿泥的吸附和矿粒的沉积，以至堵塞，导致浮选效果急剧恶化，失去选别作用。这种现象出现在浮选矿浆为弱碱性时的各种试验条件下。如用不锈钢孔板波填料常规药剂选别原矿;磷青铜板波填料常规药剂选别原矿;化学纯药剂(油酸钠)不绣钢孔板波填料选别原矿;不绣钢孔板波填料常规药剂选别强磁精矿等。
本发明的目的是为解决充填式静态浮选柱选铁时连续运转中的矿泥矿粒吸附沉积堵塞问题，我们采取了下述技术手段。
借鉴Yang的有关资料，我们研制的充填式静态浮选柱的结构(见图1)所示，它由柱体(1)、填料(2)、压缩空气管(3)、给矿装置(4)、泡沫产品溢流槽(5)、尾矿锥(6)、调节器(7)和洗涤水管(8)等组成。柱体(1)内装入填料(2)，填料是采用孔板波规整填料(见图2)，每盘填料是由很多片孔板波纹片叠成。每片孔板波纹片的波纹约与水平呈30°-45°角，并冲有若干个小孔，相邻两片的排列应使其波纹相互垂直。上、下两盘填料亦呈90°交错配置(见图3)。这样，从柱体底部充入的压缩空气可以分隔成很多细小气泡，从而取代了常规浮选柱的气泡发生器。同时，波纹片之间形成许多的有规则的弯曲迂回的狭窄孔道，提供了矿浆流与气泡静态对流接触的选分空间。波纹片上的小孔促成了流体的横向混合，均衡压力。由于在静态浮选柱内，被药剂作用后的矿浆与被规整填料破碎成的细小气泡是在静态流中在特定填料所形成的曲折漫长的孔道中充分密切地对流接触，使疏水性矿粒与亲水性矿粒分选更为完善。并且，随着柱高的增加，实现反复再精选，从而可将常规浮选的粗选、扫选、精选作业合并于同一设备中，一次选别即可得到最终的精矿和尾矿产品。
为了使充填式静态浮选柱能应用于浮选铁矿石的连续性生产实践中，并满足下列条件充填式浮选柱采用板波规整填料;浮选铁矿物，包括磁铁矿、假象赤铁矿、赤铁矿、褐铁矿;使用铁矿物浮选常规药剂。要发明一种工艺条件，使其充填式浮选柱经过长时间连续运转，填料表面不会有矿粒的吸附沉积。
铁矿石浮选原则流程(见图4)，经磨细的原矿矿浆在搅拌槽内与浮选药剂充分作用后，以控制的速率经柱体中部的给矿口给入充填式静态浮选柱内。可浮性矿粒附着在气泡上沿孔道上升至顶部由泡沫产品溢流槽排出，成为精矿产品;非可浮性矿粒随矿浆流沿孔道下降至尾矿口排出形成尾矿。
充填式静态浮选柱中部给矿口的矿浆是使用酸来改变其浮选矿浆的酸碱性，使浮选矿浆的PH值为酸性，即PH＝3-6.5。在酸性条件下进行浮选，浮选柱顶部喷淋水用酸调节PH值后再加入，也可以用一般生产用水。
本发明优点充填式静态浮选柱内部流体，进行弱酸性介质条件下的铁矿石浮选分离，柱内填料表面不会发生矿粒的吸附沉积，使充填浮选柱能长期正常连续运转，不发生堵塞。
图1为充填式静态浮选柱其中(1)表示柱体(2)表示填料(3)表示压缩空气管(4)表示给矿装置(5)表示泡沫产品溢流槽(6)表示尾矿锥(7)表示调节器(8)表示洗涤水管图2为孔板波规整填料图3为上、下两盘填料交错配置4为铁矿石浮选原则流程图实施例1原矿磨细后的一定浓度的矿浆，在搅拌槽内加入捕收剂调浆后，进入另一搅拌槽中，加入酸调浆，(也可以先加酸)，酸用量为使矿浆的PH＝5.5-6.0，然后给入静态浮选柱内进行分选。柱体顶部的喷淋水要有专用水箱将水酸化至PH＝5.5-6，然后再给入浮选柱内。
实施例2选别齐大山选矿厂浮选段给矿，鞍钢齐大山选矿厂选矿原则流程是阶段磨矿-重选-弱磁-强磁-浮选流程。其中浮选段为处理(弱磁选-精尾+弱磁选＝精尾+中磁机精矿+强磁机精矿)混合产品，该混合产品经浓缩后进入一粗、三精的浮选机浮选。
静态浮选连续试验的原矿为生产现厂的浮选段给矿，品位为31-32%Fe。使用的药剂为石油磺酸钠+塔尔油6.33Kg/t给矿，其中塔尔油占3-5%，硫酸0.8Kg/t给矿，浮选矿浆PH为5.8-6.5。经过49小时的连续运转，浮选柱的填料表面没有矿泥吸附沉积。
实施例3选别司家营试验厂强磁精矿。
司家营铁矿石选矿原则流程是磨矿-弱磁-强磁-浮选联合流程，浮选段为再磨-脱泥-粗三精。
静态浮选连续试验的给矿为上述流程中的强磁精矿，品位为40%Fe。流程为磨矿-静态浮选。
药剂种类用量为硫酸1.5Kg/t给矿，石油磺酸钠4.8Kg/t给矿。浮选矿浆浓度20%、温度30℃，PH6。
经过5天的连续运转后，浮选柱填料表面没有矿泥的吸附沉积。后三天的平均指标为原矿品位40.7%，精矿品位62.24%，尾矿品位17.0%，作业回收率80.11%。
实施例4选别司家营铁矿原矿石静态浮选连续试验的流程为一次磨矿-脱泥-静态浮选。原矿一次磨矿至-250目占84-85%，磨细的产品经脱泥，脱出-10微米细泥，然后加入硫酸，石油磺酸钠(硫酸后加)，然后给入充填浮选柱内在弱酸性介质条件下浮选，矿浆PH5～6。
经过5天的连续运转，浮选柱的填料表面没有矿泥的吸附沉积。
选别指标为原矿品位27.50%，精矿品位60.71%。
尾矿品位8.70%，静浮回收率80.52%。
权利要求
1.一种充填式静态浮选柱，它具有柱体，填料，压缩空气管，给矿装置，泡沫产品溢流槽，尾矿锥，调节器和洗涤水管，柱体内装入填料，填料是采用孔板波规整填料，每盘填料是由很多片孔板波纹片叠成，每片孔板波纹片的波纹与水平呈30-45°角，其特征是在孔板波纹片上冲有若干个小孔。
2.铁矿石浮选原则流程是经磨细的原矿矿浆在搅拌槽内与浮选药剂充分作用后，以控制的速率经柱体中部的给矿口给入充填式静态浮选柱内，可浮性矿粒附着在气泡上沿孔道上升至顶部由泡沫产品溢流槽排出，成为精矿产品，非可浮性矿粒随矿浆流沿孔道下降至尾矿口排出形成尾矿，其特征是充填式静态浮选柱中部给矿口的矿浆是使用酸来改变其浮选矿浆的酸碱性，使浮选矿浆的PH值为酸性，即PH＝3-6.5，在酸性条件下进行浮选，浮选柱顶部喷淋水用酸调节PH值再加入，也可用一般生产用水。
3.如权利要求2所述的充填式静态浮选柱的浮选矿浆，其特征是浮选矿浆的最佳PH＝5.5-6，柱体顶部的喷淋水要有专用水箱将水酸化至PH＝5.5-6，然后再给入浮选柱内。
4.如权利要求2所述的充填式静态浮选柱的浮选矿浆，其特征是浮选段给矿，其浮选矿浆的PH＝5.8-6.5。
5.如权利要求2所述的充填式静态浮选柱的浮选矿浆，其特征是强磁精矿给矿，其浮选矿浆的PH＝6。
6.如权利要求2所述的充填式静态浮选柱的浮选矿浆，其特征是原矿石给矿，其浮选矿浆的PH＝5-6。
全文摘要
一种充填式静态浮选柱酸性介质浮选铁矿石。其浮选柱由柱体、填料、压缩空气管、给矿装置、泡沫产品溢流槽、尾矿锥，调节器和洗涤水管组成。其填料系用孔板波规整填料，孔板波纹片上冲有若干小孔。浮选柱给矿口的浮选矿浆用酸来改变其酸碱性，使浮选矿浆的pH值为酸性。本发明进行弱酸性条件下的铁矿石分离，柱内填料表面不会发生矿粒吸附沉积，使充填式静态浮选柱能长期正常连续运转。
文档编号B03D1/14GK1052439SQ9010900
公开日1991年6月26日 申请日期1990年11月6日 优先权日1990年11月6日
发明者吕方润, 蒋镇铭, 张学敏, 赵振才, 许宏林, 苏成德 申请人:唐山工程技术学院