【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于矿物浮选，具体涉及一种涡流矿化-静态分离浮选装置及浮选方法。
技术介绍
1、细粒矿物难以有效回收是制约提高低品质矿物资源分选回收率的主要原因。浮选是当前处理细粒矿物的主要方法，其以气泡作为载体，基于矿物颗粒表面疏水性差异，在复杂的气-液-固三相体系中实现有用矿物与脉石矿物的分离。在浮选过程中，矿物颗粒与气泡在流体的作用下充分分散并相互碰撞，疏水性颗粒黏附在气泡表面，随着气泡上浮形成泡沫层并被收集以获得精矿，而亲水性颗粒则因难以黏附至气泡表面而遗留在浮选槽中作为尾矿排出。
2、在矿物浮选矿化过程中，矿物物性与可浮性特征呈现非线性关系，即微细颗粒与粗颗粒难浮，中等粒级颗粒易浮；弱疏水颗粒难浮，强疏水颗粒易浮。其科学原因在于微细颗粒在碰撞过程中易受流体流线影响，缺乏足够的重力和惯性力，难以突破流体流线与气泡发生碰撞；而粗颗粒由于其质量大、动能大，在气泡表面滑移快，接触时间短，难黏附，且极易受外力影响发生脱附；弱疏水颗粒则因疏水力较小，而难以突破气泡与颗粒间的液膜发生黏附，且黏附力较弱，极易在流体影响下脱附。
3、大量研究表明，浮选矿化过程中存在流体尺度效应，即在一定范围内，湍流越强，湍流耗散越强，湍流涡尺度越小，越有利于强制微细颗粒突破流体流线限制与气泡发生碰撞，微细颗粒矿化概率越高；但湍流过强，粗颗粒黏附概率大幅减小，脱附概率大幅增大，导致矿化概率降低。而对于弱疏水颗粒而言，相对平缓的流场环境更利于强化其矿化过程。另外，流体尺度对分离过程也有显著影响，平缓的流体环境产生大尺度涡，有利于矿化气泡的
4、因此，提供一种将矿化过程从传统浮选过程中独立出以进一步强化，且流体尺度分布合理的浮选装置，实现浮选过程湍流能量的合理分配以强化不同物性颗粒的浮选分离回收，是非常有必要的。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术的目的之一在于提供一种涡流矿化-静态分离浮选装置。
2、本专利技术采用以下技术方案：
3、一种涡流矿化-静态分离浮选装置，包括设置有分离腔体的静态分离器和设置有矿化筒体的涡流矿化器，所述分离腔体中设置彼此交融的一路自上而下的原矿处理管线和一路自下而上的中矿处理管线，所述矿化筒体中设置一路自下而上的涡流矿化管线；
4、原矿处理管线的出口连接涡流矿化管线的进口，涡流矿化管线的出口连接中矿处理管线的进口；原矿矿浆自原矿处理管线的进口进入分离腔体，沿原矿处理管线向下运动，得到的中矿矿浆进入涡流矿化管线进行强化矿化处理，经过强化矿化处理后的中矿矿浆再由中矿处理管线的进口进入中矿处理管线进行浮选分离，最终在分离腔体的顶部实现精矿收集，浮选尾矿由设置在分离腔体底部的尾矿排料管排出。
5、优选的，所述涡流矿化器中，涡流矿化管线的进口连接空气导管，空气导管用于向进入所述矿化筒体中的中矿矿浆注入空气，空气分散成气泡并与中矿颗粒矿化。
6、优选的，所述涡流矿化管线的进口设置在矿化筒体的底部侧壁上，至少两个进口管路相对设置使中矿以对撞流形式进入所述矿化筒体。
7、优选的，所述涡流矿化管线的入口包括环绕所述矿化筒体顶端侧壁设置的矿浆分配槽，所述矿浆分配槽连接竖直设置的矿浆分配管，矿浆分配管数量与所述进口管路数量匹配，通过矿浆分配管将中矿输送至涡流矿化管线的进口，强化对撞。
8、优选的，所述矿浆分配管与矿浆分配槽的连接端设置内衬射流管，矿浆分配槽通过内衬射流管将矿浆给入矿浆分配管中，所述空气导管连接矿浆分配管靠近内衬射流管的一侧，利用内衬射流管使来自空气导管的空气变成气泡与矿浆混合。
9、优选的，所述矿化筒体内部还设置有搅拌装置，搅拌装置包括用于产生涡流的矿化叶轮，所述矿化叶轮设置在涡流矿化管线的入口的上方。
10、优选的，所述原矿处理管线的进口设置在分离腔体上方，该进口连接入料管，入料管的出料端向分离腔体内部延伸，并朝分离腔体底部方向弯折；入料管的出料端管口封闭，管壁上开设通孔供矿浆流出。
11、优选的，所述中矿处理管线的进口设置在分离腔体的底部侧壁上，所述分离腔体内部设置旋流锥，旋流锥具有与中矿处理管线的进口相对设置的坡面，中矿矿浆由中矿处理管线的进口流入并进入分离腔体，冲击旋流锥的坡面形成旋流。
12、优选的，所述中矿处理管线的进口设置旋流管，所述旋流管以一定偏斜角度朝所述旋流锥设置以强化旋流。
13、优选的，所述中矿处理管线的进口还连接环绕所述分离腔体设置的中矿循环入料槽，所述中矿循环入料槽贴近原矿处理管线的进口下方设置，该中矿循环入料槽连接若干中矿分配管，通过中矿分配管将中矿矿浆输送至中矿处理管线的进口，形成中矿处理管线的起点。
14、优选的，每个所述中矿分配管的出口均连接所述旋流管，若干个旋流管以相同偏斜角度朝所述旋流锥设置，以强化旋流。
15、优选的，所述分离腔体内部设置有水平向布置的筛板，所述筛板的大小与分离腔体的内径相适配，筛板上均匀开设用于矿浆流动的贯穿圆孔。
16、优选的，至少三个筛板将所述分离腔体分隔形成相互贯通的分区，其中，第一筛板设置在原矿处理管线的进口上方，第二筛板设置在原矿处理管线的进口下方，第三筛板设置在中矿处理管线的进口上方；第二筛板与第三筛板之间形成分离腔体的主要静态分离区域。
17、优选的，所述旋流锥为上下贯通的锥形筒，旋流锥底部大小与分离腔体的内径相适配，尾矿排料管和原矿处理管线的出口均设置在旋流锥底部下方，浮选后尾矿经过锥形筒进入尾矿排料管，中矿经过锥形筒进入原矿处理管线的出口。
18、优选的，所述分离腔体的底部为朝向尾矿排料管倾斜的坡状。
19、优选的，所述分离腔体的底部设置中矿倒锥，中矿倒锥为开口朝向锥形筒底部的锥体，所述原矿处理管线的出口即中矿排料管的进料端设置在中矿倒锥的侧壁上，原矿处理管线处理得到的中矿自锥形筒进入中矿倒锥，再由中矿排料管输出至涡流矿化管线的进口。
20、优选的，所述中矿倒锥的开口设置挡盖，挡盖与中矿倒锥的上边缘间隙连接，使得中矿能够进入所述中矿倒锥内部。
21、优选的，所述矿化器内部设置两个水平向圆环形板，圆环形板的边缘与矿化筒体内壁紧密连接，圆环形板的中心孔用于矿浆流动；第一圆环形板设置在涡流矿化管线的进口与矿化叶轮之间，与矿化筒体底部构成中矿的对撞流矿化室；第二圆环形板设置在涡流矿化管线的出口的下方，与矿化筒体顶部构成中矿矿浆的排料室。
22、优选的，所述搅拌装置还包括分散循环叶轮，所述分散循环叶轮设置在第二圆环形板下方，在分散循环叶轮与矿化叶轮之间，还设置中心圆环形板，所述中心圆环形板与第二圆环形板之间形成分散循环矿化室，与第一圆环形板之间形成涡流强制矿化室。
23、优选的，所述矿化本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种涡流矿化-静态分离浮选装置，其特征在于，包括设置有分离腔体(20)的静态分离器和设置有矿化筒体(30)的涡流矿化器，所述分离腔体(20)中设置彼此交融的一路自上而下的原矿处理管线和一路自下而上的中矿处理管线，所述矿化筒体(30)中设置一路自下而上的涡流矿化管线；
2.如权利要求1所述的一种涡流矿化-静态分离浮选装置，其特征在于，所述涡流矿化器中，涡流矿化管线的进口(B1)连接空气导管(31)，空气导管(31)用于向进入所述矿化筒体(30)中的中矿矿浆注入空气，实现中矿的强化矿化。
3.如权利要求2所述的一种涡流矿化-静态分离浮选装置，其特征在于，所述涡流矿化管线的进口(B1)设置在矿化筒体(30)的底部侧壁上，至少两个进口管路相对设置使中矿以对撞流形式进入所述矿化筒体(30)。
4.如权利要求3所述的一种涡流矿化-静态分离浮选装置，其特征在于，所述涡流矿化管线的入口包括环绕所述矿化筒体(30)顶端侧壁设置的矿浆分配槽(40)，所述矿浆分配槽(40)连接竖直设置的矿浆分配管(41)，矿浆分配管(41)数量与所述进口管路数量匹配，通过矿浆分
5.如权利要求4所述的一种涡流矿化-静态分离浮选装置，其特征在于，所述矿浆分配管(41)与矿浆分配槽(40)的连接端设置内衬射流管，矿浆分配槽(40)通过内衬射流管将矿浆给入矿浆分配管(41)中，所述空气导管(31)连接矿浆分配管靠近内衬射流管的一侧。
6.如权利要求5所述的一种涡流矿化-静态分离浮选装置，其特征在于，所述矿化筒体(30)内部还设置有搅拌装置(32)，搅拌装置(32)包括用于产生涡流的矿化叶轮(321)，所述矿化叶轮(321)设置在涡流矿化管线的入口的上方。
7.如权利要求1所述的一种涡流矿化-静态分离浮选装置，其特征在于，所述原矿处理管线的进口(A1)设置在分离腔体(20)上方，该进口连接入料管(21)，入料管(21)的出料端向分离腔体(20)内部延伸，并朝分离腔体(20)底部方向弯折；入料管(21)的出料端管口封闭，管壁上开设通孔(211)供矿浆流出。
8.如权利要求7所述的一种涡流矿化-静态分离浮选装置，其特征在于，所述中矿处理管线的进口(C1)设置在分离腔体(20)的底部侧壁上，所述分离腔体(20)内部设置旋流锥(23)，旋流锥(23)具有与中矿处理管线的进口(C1)相对设置的坡面，中矿矿浆由中矿处理管线的进口(C1)流入并进入分离腔体(20)，冲击旋流锥(23)的坡面形成旋流。
9.如权利要求8所述的一种涡流矿化-静态分离浮选装置，其特征在于，所述中矿处理管线的进口(C1)设置旋流管(231)，所述旋流管(231)以一定偏斜角度朝所述旋流锥(23)设置以强化旋流。
10.如权利要求8所述的一种涡流矿化-静态分离浮选装置，其特征在于，所述中矿处理管线的进口(C1)还连接环绕所述分离腔体(20)设置的中矿循环入料槽(50)，所述中矿循环入料槽(50)贴近原矿处理管线的进口(A1)下方设置，该中矿循环入料槽(50)连接若干中矿分配管(51)，通过中矿分配管(51)将中矿矿浆输送至中矿处理管线的进口(C1)，形成中矿处理管线的起点。
11.如权利要求9所述的一种涡流矿化-静态分离浮选装置，其特征在于，每个所述中矿分配管(51)的出口均连接所述旋流管(231)，若干个旋流管(231)以相同偏斜角度朝所述旋流锥(23)设置，以强化旋流。
12.如权利要求1所述的一种涡流矿化-静态分离浮选装置，其特征在于，所述分离腔体(20)内部设置有水平向布置的筛板(24)，所述筛板(24)的大小与分离腔体(20)的内径相适配，筛板(24)上均匀开设用于矿浆流动的贯穿圆孔(241)。
13.如权利要求12所述的一种涡流矿化-静态分离浮选装置，其特征在于，至少三个筛板(24)将所述分离腔体(20)分隔形成相互贯通的分区，其中，第一筛板(24a)设置在原矿处理管线的进口(A1)上方，第二筛板(24b)设置在原矿处理管线的进口(A1)下方，第三筛板(24c)设置在中矿处理管线的进口(C1)上方；第二筛板(24b)与第三筛板(24c)之间形成分离腔体(20)的主要静态分离区域。
14.如权利要求8所述的一种涡流矿化-静态分离浮选装置，其特征在于，所述旋流锥(23)为上下贯通的锥形筒，旋流锥(23)底部大小与分离腔体(20)的内径相适配，尾矿排料管(22)和原矿处理管线的出口(A2)均设置在旋流锥(23)底部下方，浮选后尾矿经过锥形筒进入尾矿排料管(22)，中矿经过锥形筒进入原...
【技术特征摘要】
1.一种涡流矿化-静态分离浮选装置，其特征在于，包括设置有分离腔体(20)的静态分离器和设置有矿化筒体(30)的涡流矿化器，所述分离腔体(20)中设置彼此交融的一路自上而下的原矿处理管线和一路自下而上的中矿处理管线，所述矿化筒体(30)中设置一路自下而上的涡流矿化管线；
2.如权利要求1所述的一种涡流矿化-静态分离浮选装置，其特征在于，所述涡流矿化器中，涡流矿化管线的进口(b1)连接空气导管(31)，空气导管(31)用于向进入所述矿化筒体(30)中的中矿矿浆注入空气，实现中矿的强化矿化。
3.如权利要求2所述的一种涡流矿化-静态分离浮选装置，其特征在于，所述涡流矿化管线的进口(b1)设置在矿化筒体(30)的底部侧壁上，至少两个进口管路相对设置使中矿以对撞流形式进入所述矿化筒体(30)。
4.如权利要求3所述的一种涡流矿化-静态分离浮选装置，其特征在于，所述涡流矿化管线的入口包括环绕所述矿化筒体(30)顶端侧壁设置的矿浆分配槽(40)，所述矿浆分配槽(40)连接竖直设置的矿浆分配管(41)，矿浆分配管(41)数量与所述进口管路数量匹配，通过矿浆分配管(41)将中矿输送至涡流矿化管线的进口(b1)，强化对撞。
5.如权利要求4所述的一种涡流矿化-静态分离浮选装置，其特征在于，所述矿浆分配管(41)与矿浆分配槽(40)的连接端设置内衬射流管，矿浆分配槽(40)通过内衬射流管将矿浆给入矿浆分配管(41)中，所述空气导管(31)连接矿浆分配管靠近内衬射流管的一侧。
6.如权利要求5所述的一种涡流矿化-静态分离浮选装置，其特征在于，所述矿化筒体(30)内部还设置有搅拌装置(32)，搅拌装置(32)包括用于产生涡流的矿化叶轮(321)，所述矿化叶轮(321)设置在涡流矿化管线的入口的上方。
7.如权利要求1所述的一种涡流矿化-静态分离浮选装置，其特征在于，所述原矿处理管线的进口(a1)设置在分离腔体(20)上方，该进口连接入料管(21)，入料管(21)的出料端向分离腔体(20)内部延伸，并朝分离腔体(20)底部方向弯折；入料管(21)的出料端管口封闭，管壁上开设通孔(211)供矿浆流出。
8.如权利要求7所述的一种涡流矿化-静态分离浮选装置，其特征在于，所述中矿处理管线的进口(c1)设置在分离腔体(20)的底部侧壁上，所述分离腔体(20)内部设置旋流锥(23)，旋流锥(23)具有与中矿处理管线的进口(c1)相对设置的坡面，中矿矿浆由中矿处理管线的进口(c1)流入并进入分离腔体(20)，冲击旋流锥(23)的坡面形成旋流。
9.如权利要求8所述的一种涡流矿化-静态分离浮选装置，其特征在于，所述中矿处理管线的进口(c1)设置旋流管(231)，所述旋流管(231)以一定偏斜角度朝所述旋流锥(23)设置以强化旋流。
10.如权利要求8所述的一种涡流矿化-静态分离浮选装置，其特征在于，所述中矿处理管线的进口(c1)还连接环绕所述分离腔体(20)设置的中矿循环入料槽(50)，所述中矿循环入料槽(50)贴近原矿处理管线的进口(a1)下方设置，该中矿循环入料槽(50)连接若干中矿分配管(51)，通过中矿分配管(51)将中矿矿浆输送至中矿处理管线的进口(c1)，形成中矿处理管线的起点。
11.如权利要求9所述的一种涡流矿化-静态分离浮选装置，其特征在于，每个所述中矿分配管(51)的出口均连接所述旋流管(231)，若干个旋流管(231)以相同偏斜角度朝所述旋流锥(23)设置，以强化旋流。
12.如权利要求1所述的一种涡流矿化-静态分离浮选装置，其特征在于，所述分离腔体(20)内部设置有水平向布置的筛板(24)，所述筛板(24)的大小与分离腔体(20)的内径相适配，筛板(24)上均匀开设用于矿浆流动的贯穿圆孔(241)。
13.如权利要求12所述的一种涡流矿化-静态分离浮选装置，其特征在于，至少三个筛板(24)将所述分离腔体(20)分隔形成相互贯通的分区，其中，第一筛板(24a)设置在原矿处理管线的进口(a1)上方，第二筛板(24b)设置在原矿处理管线的进口(a1)下方，第三筛板(24c)设置在中矿处理管线的进口(c1)上方；第二筛板(24b)与第三筛板(24c)之间形成分离腔体(20)的主要静态分离区域。
14.如权利要求8所述的一种涡流矿化-静态分离浮选装置，其特征在于，所述旋流锥(23)为上下贯通的锥形筒，旋流锥(23)底部大小与分离腔体(20)的内径相适配，尾矿排料管(22)和原矿处理管线的出口(a2)均设置在旋流锥(23)底部下方，浮选后尾矿经过锥形筒进入尾矿排料管(22)，中矿经过锥形筒进入原矿处理管线的出口(a2)。
15.如权利要求1所述的一种涡流矿化-静态分离浮选装置，其特征在于，所述分离腔体(20)的底部为朝向尾矿排料管(22)倾斜的坡状。
16.如权利要求14所述的一种涡流矿化-静态分离浮选装置，其特征在于，所述分离腔体(20)的底部设置中矿倒锥(25)，中矿倒锥(25)为开口朝向锥形筒底部的锥体，所述原矿处理管线的出口(a2)即中矿排料管的进料端设置在中矿倒锥(25)的侧壁上，原矿处理管线处理得到的中矿自锥形筒进入中矿倒锥(25)，再由中矿排料管输出至涡流矿化管线的进口(b1)。
17.如权利要求16所述的一种涡流矿化-静态分离浮选装置，其特征在于，所述中矿倒锥(25)的开口设置挡盖(251)，挡盖(251)与中矿倒锥(25)的上边缘间隙连接，使得中矿能够进入所述中矿倒锥(25)内部。
18.如权利要求6所述的一种涡流矿化-静态分离浮选装置，其特征在于，所述矿化器内部设置两个水平向圆环形板(33)，圆环形板(33)的边缘与矿化筒体(30)内壁紧密连接，圆环形板(33)的中心孔(331)用于矿...
【专利技术属性】
技术研发人员：张海军，霍育兵，王海楠，闫小康，田全志，邱燕琳，王利军，李丹龙，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。