浮选池和浮选线制造技术

公开一种浮选池，用于处理悬浮于浆料中的颗粒以及用于将所述浆料分离成底流和溢流。所述浮选池包括：浮选槽，所述浮选槽具有中心、周边、大致水平的平坦的底部、以及侧壁；围绕所述槽的周边的流槽以及流槽缘；以及底部结构，其布置于所述底部上，并且具有这样的形状：该形状容许悬浮于浆料中的颗粒在所述底部结构之上的混合区域中混合，以及在围绕所述底部结构的沉降区域中沉降。所述浮选槽进一步包括用于将浆料进料引入至所述槽中的喷射管。另外，公开一种浮选线。通过使用根据本实用新型专利技术的浮选装置，可以有效地增加对如此少量的有价值矿物(例如铜)的回收，并且甚至可以经济有效地利用贫矿床。

【技术实现步骤摘要】
浮选池和浮选线
本公开涉及用于从悬浮在浆料中的颗粒分离含有有价值材料的颗粒的浮选池、以及浮选线。
技术介绍
根据本技术的浮选池与现有技术的浮选池相比，改善了包括有价值材料的细颗粒的回收，现有技术的浮选池通常不能提供对非常小颗粒的良好回收。含有颗粒的有价值材料在现有技术浮选池中可能最终成为尾矿，从而减小材料回收的效率。在已经改善细颗粒回收的现有技术的方案中，可能会损害粗颗粒的回收。相反，根据本技术的浮选池可用于在宽范围的颗粒尺寸分布上改善整体的回收效率以及品位。
技术实现思路
提供一种浮选池，用于处理悬浮于浆料中的颗粒以及将所述浆料分离成底流和溢流。所述浮选池包括：浮选槽，所述浮选槽包括中心、周边、大致水平的平坦的底部、以及侧壁；围绕所述槽的周边的流槽以及流槽缘；以及底部结构，其布置于所述底部上，并且具有这样的形状：该形状容许悬浮于浆料中的颗粒在所述底部结构之上的混合区域中混合，以及在围绕所述底部结构的沉降区域中沉降。所述浮选池的特征在于，所述浮选槽进一步包括用于将浆料进料引入至所述浮选槽中的喷射管。喷射管包括用于将浆料进料进给至所述喷射管中的入口喷嘴；用于加压气体的入口，所述浆料进料在它被从所述入口喷嘴排出时经受所述加压气体；长形腔室，其被布置成在压力下接收所述浆料进料；以及出口喷嘴，其被构造成限制所述浆料进料从所述出口喷嘴的流动，以及维持所述长形腔室中的浆料进料处于压力下；并且所述喷射管相对于所述底部结构设置于一定位置处，以便在所述混合区域处引起混合。根据本技术的一个方面，提供一种浮选线。浮选线包括多个流体地连接的浮选池，并且浮选线的特征在于，所述浮选池中的至少一个是根据本技术的浮选池。利用本文中描述的技术，可以改进浮选处理中的细颗粒的回收。颗粒例如可以包括矿物矿石颗粒，例如含有金属的颗粒。在矿物矿石的泡沫浮选中，提升精矿品位涉及介于40μm至150μm之间的中间颗粒尺寸范围。因此，细颗粒是直径为0μm至40μm的颗粒，并且超细颗粒可以被认为落入细颗粒尺寸范围的下限中。粗颗粒具有大于150μm的直径。在煤的泡沫浮选中，提升精矿品位涉及介于40μm至300μm之间的中间颗粒尺寸范围。煤处理中的细颗粒是直径为0μm至40μm的颗粒、以及落入细颗粒尺寸范围的下限中的那些超细颗粒。粗煤颗粒具有大于300μm的直径。回收非常粗或非常细的颗粒具有挑战性，这是因为在传统的机械浮选池中，细颗粒不易被浮选气泡捕获并且因而可能被丢失在尾矿中。通常在泡沫浮选中，经由机械搅动器将浮选气体引入至浮选池或浮选槽中。如此生成的浮选气泡具有相对大的尺寸范围(通常为0.8mm至2.0mm或甚至更大)，并且不是特别适合于捕收具有更细颗粒尺寸的颗粒。可以通过增加浮选线内的浮选池的数量、或者通过使曾浮选过的材料(溢流)或尾矿流(底流)再循环返回至浮选线的起点或至前面的浮选池而改进细颗粒回收。另外对于细颗粒，可以使用清选浮选线，以便改善细颗粒的回收。另外，已经设计了许多采用细浮选气泡或甚至所谓的微气泡的浮选装置。可以在将浆料进给至浮选池中之前进行这些更小的气泡或微气泡的引入，即矿石颗粒在进给连接部等处经受小气泡以促进矿石颗粒-小气泡集聚物的形成，然后可以在浮选池(例如闪速浮选池或柱形池)中浮选所述集聚物。替代地，可以将小气泡或微气泡直接引入至浮选池中，例如通过利用空化作用的喷射器。关于机械浮选池，这些类型的解决方案不一定是可行的，这是因为机械搅动所引起的湍流可能导致矿石颗粒-小气泡集聚物在它们能够上升至泡沫层中以被捕收至溢流中并因而被回收之前就分解。柱形浮选池用作三相沉降器，其中颗粒相对于由位于浮选池的底部附近的喷射器生成的上升浮选气泡流在受阻的沉降环境中逆流向下运动。虽然柱形浮选池可以改进对较细颗粒的回收，但是颗粒停留时间取决于沉降速度，这可能影响对大颗粒的浮选。换句话说，虽然上述浮选解决方案对于细颗粒的回收可以产生有益效果，但是整体浮选性能(所有有价值材料的回收、所回收的材料的品位)可能因对较大颗粒的回收的负面影响而削弱。为了克服上述问题，使用所谓的气动浮选池，其中浮选气体随着浆料进料引入至高剪切装置(例如下导管)中，从而产生能够在喷射管中形成气泡期间也已经捕获更细颗粒的更小浮选气泡。然而，这样的高吞吐量浮选池可能需要在下导管中产生真空来有效地获得所需的气泡形成率，以在浆料进料停留在喷射管中的短时间内捕获期望的颗粒。一旦已离开下导管，则浮选气泡-颗粒集聚物就立即朝向位于浮选池的顶部部分上的泡沫层上升，并且在从喷射管出口向下的浮选池部分中不再发生对颗粒的进一步捕获。这可能导致相当大部分的含有期望材料(矿物)的颗粒仅仅掉落至浮选槽的底部并最终成为尾矿，这降低了浮选池的回收率。然而，通常所谓的高吞吐量浮选池或Jameson池型气动浮选池不包括用于在发生浮选气泡-颗粒集聚物的形成之后控制下导管内的压力的任何流动限制。考虑到浮选气泡形成时的压力(对气泡尺寸的影响)，对压力的这种控制也是有利的，而且对于浮选气泡要用于浮选槽中时的相对压力的调节，对压力的这种控制也是有利的。这样，可以使气泡在其形成之后的聚合最小化。这是特别有利的，因为通过浮选气泡捕获颗粒的比率随着气泡尺寸的增加而减小(假设空气与液体的比保持相同)。另外，所谓的高吞吐量浮选池可以用于煤的解离操作，在所述解离操作中通常存在浮选线，浮选线在解离回路的末端处包括一个或两个这样的浮选池以用于回收特别细的煤颗粒。在解离回路中，处理水再循环系统使水从回路的末端部分(即从浮选线和脱水回路)循环返回至前面的回路(解离回路的起点)。浮选化学品(特别是起泡剂)通常在浮选线路前面的处理中引起问题。通过使起泡剂在浮选线中的使用最小化可以在一定程度上缓解所述问题，但是如果未将足够的起泡剂添加至浮选处理中，则根据现有技术的喷射管中的泡沫形成可能变差，这导致浮选池中的不稳定的处理条件以及特别不稳定的下导管操作和泡沫层，这继而负面地影响对期望颗粒的回收。当气泡尺寸随着较低的起泡剂剂量而增大时，颗粒在浆料的整个颗粒尺寸分布内的回收受到影响，特别是粗颗粒的回收。在现有技术的下导管中，由于在下导管内形成真空，浮选气体以自吸方式引入。要被携带至浆料中的浮选空气的停留时间非常短，所以系统对处理变化非常敏感。需要不断地添加起泡剂以克服对维持或甚至增大下导管内部的真空所需的空气流量的限制效应，以便对于气泡-颗粒接合尽可能地保持条件恒定，因为起泡剂阻止气泡聚合以及上升返回至下导管内部的未被浆料填充的空气空间中。然而，添加稳定地使用现有技术下导管所需的起泡剂量在处理的其它部分中产生问题，特别是在煤操作中，如上所述。因此，解决方案是降低起泡剂的剂量，这负面地影响下导管真空、气泡形成、以及气泡尺寸和表面面积，并且显著地降低对期望颗粒的回收，使现有技术中已知的高吞吐量浮选池在这种应用中效率低下。通过使用根据本技术的浮选池，可以显著地减少使浮选处理最优化所需的起泡剂量，而不显著地损害气泡形成、气泡与颗粒的接合、稳定的泡沫层形成、或对期望材料的回本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种浮选池，用于处理悬浮于浆料中的颗粒以及用于将所述浆料分离成底流(400)和溢流(500)，所述浮选池包括：/n浮选槽(10)，其包括中心(11)、周边(12)、大致水平的平坦的底部(13)、以及侧壁(14)；/n围绕所述浮选槽(10)的周边(12)的流槽(2)以及流槽缘(21)；以及/n底部结构(7)，其布置于所述底部(13)上，并且具有这样的形状：该形状容许悬浮于浆料中的颗粒在所述底部结构之上的混合区域(A)中混合，以及在围绕所述底部结构的沉降区域(B)中沉降，/n其特征在于，所述浮选槽进一步包括用于将浆料进料(100)引入至所述浮选槽中的喷射管(4)，喷射管包括：/n用于将浆料进料(100)进给至所述喷射管中的入口喷嘴(41)；/n用于加压气体的入口(42)，所述浆料进料在它被从所述入口喷嘴排出时经受所述加压气体；/n长形腔室(40)，其被布置成在压力下接收所述浆料进料；/n出口喷嘴(43)，其被构造成限制浆料进料从所述出口喷嘴的流动，以及维持所述长形腔室中的浆料进料处于压力下；并且所述喷射管相对于所述底部结构设置于一定位置处，以便在所述混合区域处引起混合。/n

【技术特征摘要】
20180801 FI PCT/FI2018/0505681.一种浮选池，用于处理悬浮于浆料中的颗粒以及用于将所述浆料分离成底流(400)和溢流(500)，所述浮选池包括：
浮选槽(10)，其包括中心(11)、周边(12)、大致水平的平坦的底部(13)、以及侧壁(14)；
围绕所述浮选槽(10)的周边(12)的流槽(2)以及流槽缘(21)；以及
底部结构(7)，其布置于所述底部(13)上，并且具有这样的形状：该形状容许悬浮于浆料中的颗粒在所述底部结构之上的混合区域(A)中混合，以及在围绕所述底部结构的沉降区域(B)中沉降，
其特征在于，所述浮选槽进一步包括用于将浆料进料(100)引入至所述浮选槽中的喷射管(4)，喷射管包括：
用于将浆料进料(100)进给至所述喷射管中的入口喷嘴(41)；
用于加压气体的入口(42)，所述浆料进料在它被从所述入口喷嘴排出时经受所述加压气体；
长形腔室(40)，其被布置成在压力下接收所述浆料进料；
出口喷嘴(43)，其被构造成限制浆料进料从所述出口喷嘴的流动，以及维持所述长形腔室中的浆料进料处于压力下；并且所述喷射管相对于所述底部结构设置于一定位置处，以便在所述混合区域处引起混合。


2.根据权利要求1所述的浮选池，其特征在于，所述出口喷嘴(43)被构造成在所述浆料进料(100)中产生超音速冲击波，所述超音速冲击波引起浮选气泡-颗粒集聚物的形成。


3.根据权利要求1或2所述的浮选池，其特征在于，所述浮选槽(10)的、作为从所述浮选槽的底部(13)至所述流槽缘(21)的距离测量的高度(H)在所述浮选槽的周边(12)处比在所述浮选槽的中心(11)处低至多20％。


4.根据权利要求1所述的浮选池，其特征在于，所述底部结构(7)的竖直剖面为功能三角形(700)，所述功能三角形(700)包括背离所述浮选槽(10)的底部(13)的第一顶点(71)，第二顶点(71a)以及第三顶点(71b)；在所述第一顶点与所述第二顶点之间的第一侧边(a)；在所述第一顶点与所述第三顶点之间的第二侧边(b)；以及在所述浮选槽的底部(13)上的在所述第二顶点与所述第三顶点之间的底边(c)；以及与所述浮选槽的中心(11)同中心的中心轴线(70)。


5.根据权利要求4所述的浮选池，其特征在于，相对于所述浮选槽(10)的底部(13)，所述第一侧边(a)与所述底边(c)之间、或者所述第二侧边(b)与所述底边之间的底角(α)为20°至60°。


6.根据权利要求4或5所述的浮选池，其特征在于，所述第一侧边(a)与所述第二侧边(b)之间的夹角(β)为20°至100°。


7.根据权利要求4所述的浮选池，其特征在于，所述底部结构包括底座(73)以及罩(72)，所述底座(73)在所述浮选槽(10)的底部上并且由所述功能三角形(700)的底边(c)限定，所述罩(72)至少由所述功能三角形的第一顶点(71)、第二顶点(71a)以及第三顶点(71b)限定。


8.根据权利要求7所述的浮选池，其特征在于，所述罩(72)至少部分地由所述功能三角形(700)的第一侧边(a)和第二侧边(b)限定。


9.根据权利要求1所述的浮选池，其特征在于，所述底部结构(7)的高度(h4)大于所述浮选槽(10)的高度(H)的1/5并小于所述浮选槽(10)的高度(H)的3/4，所述高度(H)被作为从所述底部(13)至所述流槽缘(21)的距离测量。


10.根据权利要求1所述的浮选池，其特征在于，所述浮选槽(10)进一步包括布置于距所述浮选槽的底部(13)的距离(h5)处的中心泡沫挤塞件(61)。


11.根据权利要求10所述的浮选池，其特征在于，所述底部结构(7)的高度(h4)为所述距离(h5)的1/3至3/4。


12.根据权利要求1所述的浮选池，其特征在于，所述浮选槽(10)进一步包括内部周边泡沫挤塞件(62)，所述内部周边泡沫挤塞件的最低点(620)布置于距所述浮选槽的底部(13)的距离(h2)处。


13.根据权利要求12所述的浮选池，其特征在于，所述底部结构(7)的高度(h4)与所述距离(h2)的比为1.0或更低。


14.根据权利要求1所述的浮选池，其特征在于，所述底部结构(7)的底座(73)的直径(d3)为所述浮选槽(10)的底部(13)的直径(d1)的1/4至3/4。


15.根据权利要求1所述的浮选池，其特征在于，所述底部结构(7)的底座(73)的表面面积为所述浮选槽(10)的底部(13)的表面面积的25％至80％。


16.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·伯克，S·施密特，A·林内，J·托米嫩，V·瓦尔纳，A·佩尔托拉，
申请(专利权)人：奥图泰芬兰公司，
类型：新型
国别省市：芬兰;FI