专利名称：浮选底流排放浮动控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种可自动控制浮选槽或浮选柱的排矿量，使浮选槽或浮选柱内进出矿浆平衡、保持浮选液面高度稳定的装置。
现有的浮选槽的排矿方法有溢流闸门法。它是在前、后浮选槽之间置一中间箱，中间箱对着后槽的壁下连进矿管，对着前槽中间箱壁下有一沉砂孔，设有可开、关的插板。沉砂孔上方有一高度可调的闸门，闸门之外有一挡泡板。通过人工调节闸门的高度来改变液面高度，以满足对浮选液面的要求。对于磨矿粒度细、矿物比重小、浮选前各作业相对稳定的情况，尚能满足生产的要求，但对磨矿粒度粗、矿物比重大、浮选前各作业不正常的情况则不然。其原因在于，粒度粗、比重大、在闸门与挡泡板之间上升过程中粗重颗粒下沉，发生浮选槽内粗、重粒子累积现象。累积会增加电耗、磨损浮选机叶轮、盖板，使搅拌能力下降，反过来又加速累积，累积严重时还会发生部分或全部沉槽现象，使生产不能正常进行。浮选前各作业不正常时，矿浆流量波动很大，槽内液面大起大落，又由于液面为泡沫覆盖，不易观察，故人工调节闸门不可能及时、准确、从而使生产不稳定。
浮选柱中用“底流阀门法”排矿，是人工调节底流管上的阀门来维持进、出矿浆平衡，以达到稳定液面的目的。但因浮选柱高度大，底流流速大，阀门微小的变化会引起流量很大的变化，人工调节很难掌握分寸，甚至造成底流堵塞，因而很难推广。
本实用新型的目的旨在提供一种能解决浮选槽内粗重粒子累积、浮选柱的底流堵塞问题，能自动稳定浮选矿浆液面、解决排粗难问题、能节能降耗、降低生产成本的浮选底流排放浮动控制装置。
本实用新型的目的是以下述方式实现的，浮选底流排放浮动控制装置，由处于矿浆深部紊流区的固定部分、及处于下部与紊流区连通的矿浆平静区的浮动部分构成。固定部分由控制口2与控制腔或控制箱1组成。浮动部分由重锤3、连杆4、浮体6、螺帽7组成。控制腔或箱与控制口下段19连接，使控制口垂直向上，钟形重锤3罩在控制口上。钟形重锤上顶中央装管形连杆4，使重锤下空与大气连通，浮体6套在连杆上，可在连杆上自由滑动，连杆上段为外螺纹管，其上套调节螺帽7。连杆顶上方有挡板8。
控制口外表面分三段，上下段为圆柱形，中段为圆锥形18。中段壁上部开1-4个倒立三角形孔21，三角形孔上底向上段管壁平移，形成上段残余管壁，即导牙20。导牙可限制重锤在水平面上的活动范围。
重锤下口和控制口间的间隙与重锤以下的三角形孔形成活动排矿孔22，与活动排矿孔最大面积等效的圆半径r0(cm)为r0=1.7(aQ/H0.5)0.5(a＞1)(1)
式中Q浮选流程中设计流量(m3/h)H浮选液面到控制口的高度(cm)a流量放大系数三角形孔21的高度h0(cm)为h0=2r00.5(2)三角形孔上底总长b(cm)为b=cπr01.5(c＜1) (3)式中c三角形孔在最大活动排矿孔中所占比值，控制口内截圆半径r(cm)为r=(1.05-1.1)r0(4)三角形孔下尖角处截面的外截圆半径R(cm)为R3-(r+m)R-0.5(l-c)r02=0 (5)式中m为控制口上段管壁厚度(cm)，重锤内空尺寸应刚好罩住三角形孔21，并与圆锥形18紧密配合。
下面参照
本实用新型。
图1本实用新型立面配置在浮选槽的结构示意图图2本实用新型配置在浮选柱的结构示意图图3控制口结构立面剖视图图4控制口结构俯视图图5活动排矿孔形成示意图参照图1，本实用新型在浮选槽内立面配置，是在前浮选槽处于强搅拌区的墙板上，安一作为排矿通道的控制腔1，控制腔下部出口伸出后墙或从槽内通过三通11与后槽进矿管相连，三通另一接口接直通大气的直杆10。控制腔的入口垂直向上连接着控制口2的下段19，由控制腔、控制口组成的固定部分就处在矿浆深部紊流区内。在浮选槽后槽壁上固定有“”型防浪板5，防浪板高超过浮选槽的泡沫出口，深达下部控制口顶之上。它把由浮体6，连杆4等组成的浮动部分围住，使浮动部分位于下部与紊流区连通的矿浆平静区内。
参照图2，浮选柱底部接一向下倾斜的大截面底流管17，底流管下端与控制箱1连通，在控制箱1底安一垂直向下的出口管直通尾砂池，安一尾砂管，也通尾砂池，尾砂管上带阀门，生产时关着，停车时可开，在控制箱顶平面与出口管同中心位置安大内径垂直管14，垂直管与上面的浮体室15相通，浮体室与浮选柱上口同高，垂直管、浮体室内形成矿浆平静区，在箱内，箱底上方附近有一以出口管为中心的环形喷水管12，喷水管上接清水进水管13，清水进水管13上安高下浮选柱的溢流管16，环形管12向下有排污管18，环形管壁上向下开等距离喷水小孔，形成深部紊流区。
图中各箭头符号表示如下→矿浆流向-·→泡沫走向-→清水流向。
当生产启动后，矿浆源源不断进入浮选槽(或浮选柱)内，矿浆液面上升，托起浮体，使浮体沿连杆垂直上升，直至顶住连杆上端的螺帽为止，液面继续上升至浮体上部宽大部分时，浮力等于整个“浮动部分”的重量，这时“浮动部分”与液面同幅度上升，其下端的钟形重锤下口随之离开控制口的圆锥外表面，与该段管壁间形成孔隙，随着液面上升，孔隙越来越大，在浮选槽(或柱)内浮出了泡沫产品后的矿浆就是由此孔排出，随着孔隙的增大，排出量增加，直至与进入量平衡，浮选液面就稳定下来，当进入量变小，液面下落，浮动部分下落，孔隙变小，排出量也减少，直至再次进、出量平衡，液面又在新的水平上稳定下来，前、后两次液面高度之差称作这两种流量形成的液面波动Δh，这种随矿浆流量变化面积同时变化的排矿孔称为活动排矿孔22，由于液面到排矿孔的高度基本不变(液面波动Δh相对于液面整个高度很微小)，所以活动排矿孔处的矿浆流速是不变的，故活动排矿孔的面积总是与矿浆流量成比例变化的；当进矿停止时排矿孔面积变为零，矿浆就不排出了，钟形重锤又落到园锥外表面上，矿浆液面落到比生产时稍低的高度上。生产中旋转浮体之上的螺帽，可以改变浮体在连杆上的相对位置，也就改变了浮选液面的高度，这样，可以将浮选液面调到所需要的任何高度上。
深部排矿为减少浮选液面波动创造了极有利的条件，在深度不变时，要提高液面的稳定性，就要提高流量变化对液面波动的敏感性，也就相当于要提高活动排矿孔的面积对孔的高度变化的敏感性，这决定于活动排矿孔的“孔形”。本实用新型的活动排矿孔是一种面积对高度变化极为敏感的孔形。在流量很小时，矩形孔、平面窄环形孔可能形成很细的缝，不利于排粗。本实用新型采用倒三角形孔，它与重锤与控制口间的窄环形孔相通，弥补了窄环形孔不利于排粗的缺陷。
三角形孔按公式1-5之要求设置，流量放大系数取值情况如下对Q≤50米3/小时小流程，a取4左右对Q=(50-300)米3/小时中流程a取3左右对Q＞300米3/小时大流程a取2左右。
三角形孔在最大活动排矿孔中所占比值C的取值如下在小型控制口中，2/r00.5≥0.7时，C=0.7在大型控制口中，2/r00.5＜0.7时，C=2/r00.5。
根据矿浆流量大小改变活动排矿面积的是浮动部分。浮动部分的浮体6上大下小，轴对称能在连杆4上上下自如滑行。浮体可采用工程塑料等材料或内充填泡沫材料的实心体，比重恒定，不因气温或浸泡变化，且＜＜1，设计时要求浮体在工作状态时，矿浆液面最好在其上部截面最大部分处。
挡板的平面高度应使提起连杆4时重锤3下口比控制口2圆锥面上底稍高或等高，以防止重锤从控制口脱出，确保浮动部分能平稳悬罩在控制口上，紧密跟踪矿浆流量的变化，同步改变活动排矿孔的面积，确保液面稳定。
在连杆4顶上固定一指针9，在其附近合适位置安一刻度尺，以便直接观察液面的波动Δh及浮动排矿孔的高度h。
参照图2，底流管水平倾角＞30°，内截应满足矿浆流速＜0.3米/秒。环形喷水管12距控制箱底5-10cm，其上每隔10cm开一小喷水孔，孔径4mm，小喷水孔喷水压力大于1米水柱。
在浮选柱中，浮动控制是根据浮体室15的液面进行的，只有浮体室15与浮选柱接近“完全连通”时，二液面高度接近，浮动控制才有意义。底流管17截面越大，管内流速越小，以上二液面高度才越接近，控制效果越好，流速小于0.3米/秒时，二液面高差小于1厘米，这时可以认为，浮体室15与浮选柱完全连通。这时，根据浮体室液面进行浮动控制就相当于根据浮选柱液面进行浮动控制，垂直管14不妨碍连杆4的垂直度，生产开始时关闭尾砂管、打开清水阀门，生产中保持管清水进水13上的溢流管16溢流不断，以确保环形喷水管口的喷水压力，确保“底部紊流”，防止堵塞；停车时，打开尾砂阀门放空浮选柱内剩余矿浆，防止沉积堵塞。
本实用新型实现了浮选底流排放自动控制，其浮动部分控制灵敏，不受外来因素干扰，控制准确无误，深部排矿和控制口的特殊口形使液面稳定性大为提高，很好解决了浮选液面稳定难的问题，有利于稳定生产流程，改善选矿指标，同时解决了排粗难的问题，消除了浮选槽内的“粗、重粒子累积”和浮选柱的底流堵塞现象，不仅稳定了生产流程，也减少了磨损，降低了电耗，降低了浮选工艺的生产成本，并因为“排粗难”的解决，使浮选工艺能适应较大粒度的选矿，从而为提高设备的生产能力、改善生产指标，实现包括磨矿在内的更大范围内的节能降耗、降低生产成本创造了良好条件。
本实用新型还具有使用方便，维修量少、结构简单、体形小巧、加工容易、加工成本低等特点、能适用大、中、小各类型浮选工艺。
权利要求1.浮选底流排放浮动控制装置，其特征在于由处于矿浆深部紊流区的固定部分、及处于下部与紊流区连通的矿浆平静区的浮动部分构成，固定部分由控制口(2)与控制腔或控制箱(1)组成，浮动部分由重锤(3)、连杆(4)、浮体(6)、螺帽(7)组成，控制腔或箱与控制口下段(19)连接，使控制口垂直向上，钟形重锤(3)罩在控制口上，钟形重锤上顶中央装管形连杆(4)，使重锤下空与大气连通，浮体(6)套在连杆上，可在连杆上自由滑动，连杆上段为外螺纹管，其上套着调节螺帽(7)，连杆顶上方有挡板(8)，控制口外表面分三段，上下段为圆柱形，中段为圆锥形(18)，中段管壁上部开1-4个倒立三角形孔(21)，三角形孔上庭向上段管壁平移，形成上段残余管壁，即导牙(20)。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于重锤(3)下口与控制口间的间隙与重锤以下部分的三角形孔形成活动排矿孔(22)，与活动排矿孔最大面积等效的圆半径r0(cm)为r0=1.7(aQ/H0.5)0.5(a＞1)式中Q浮选流程中设计流量(m3/h)H浮选液面到控制口的高度(cm)a流量放大系数
3.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于三角形孔(21)的高度h0(cm)为h0=2r00.5三角形孔上底总长b(cm)为b=cπr01.5(c＜1)式中c三角形孔在最大活动排矿孔中所占比值。控制口内截圆半径r(cm)为r=(1.05-1.1)r0三角形孔下尖角处截面的外截圆半径R(cm)为R2-(r+m)R-0.5(1-c)r02=0式中m控制口上段管壁厚度(cm)重锤内空尺寸应刚好罩住三角形孔(21)，并与圆锥形(18)紧密配合。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于固定在浮选槽壁上的“”形防浪板(5)，将浮动部分围住，高超过浮选槽的泡沫出口，深达下部控制口(2)顶之上。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于浮体(6)为上大下小，轴对称，比重恒定，且＜＜1。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于浮选柱下部的底流管(17)与控制箱(1)相通，控制箱底有一垂直向下出口管直通尾砂池，有一尾砂管也通尾砂池，尾砂管上带阀门，控制箱顶平面与出口管同中心位置安大内径垂直管(14)，垂直管与浮体室(15)相通，浮体室与浮选柱上口等高，箱底上方附近有一以出水管为中心的环形喷水管(12)，喷水管上接清水进水管(13)，清水管(13)上安高于浮选柱的溢流管(16)，下方有排污管(18)，环形管壁上向下开等距离小喷水孔。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于底流管向下水平倾角＞30°，内截面应满足矿浆流速＜0.3米/秒。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于环形喷水管(12)壁上小喷水孔压力大于1米水柱。
专利摘要浮选底流排放浮动控制装置,由处于矿浆深部紊流区的控制口、控制腔或控制箱形成的固定部分、处于矿浆平静区的浮体、连杆、重锤、螺帽等形成的浮动部分构成。本实用新型采用了深部排矿、浮动部分及特殊口形的控制口,使浮动重锤与控制口间形成的活动排矿孔,能与矿浆流量成比例变化,自动稳定液面、且有利于排粗。本装置加工生产成本低、使用方便、节能降耗、维修量少、生产流程稳定,能适用于大、中、小各类浮选厂。
文档编号B03D1/22GK2344089SQ9823581
公开日1999年10月20日 申请日期1998年5月25日 优先权日1998年5月25日
发明者谭素娥 申请人:谭素娥