改进的浮选方法技术

浮选方法，其中将液体或淤浆加入其中其形成高空隙度部分的区域的降液管（２０），该高空隙度部分流出该降液管（２０）进入其中泡沫上升且液体或淤浆下降的容器（１０）中，其特征在于当该液体或淤浆离开孔口并进入自由射流区时其以小于８米／秒的射流速度进入降液管（２０）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及浮选方法。
技术介绍
浮选是用于从淤浆悬浮液中分离颗粒材料的熟知技术。在浮选中，用试 剂处理含颗粒的淤浆以使某些颗粒成为疏水性的(抗水的)并且气体(通常 是空气)以小气泡形式传到该悬浮液中。当疏水性颗粒和气泡接触时，疏水 性颗粒附着于气泡上。由于静水压力，气泡连同附着的颗粒向上升起通过淤 浆形成泡沫。然后将含附着颗粒的泡沫以浓缩物或产物除去，同时任何亲水性(亲水)颗粒保留在淤浆相中并随淤浆相一起以尾渣(tailings)流出。浮选 法可以应用于矿物质在水中的悬浮液，煤炭在水中的悬浮液，以从水中除去 油滴，以及应用于纤维性或植物性物质例如造纸纤维、细菌细胞等。除了将 试剂添加到淤浆中以使颗粒成为疏水性的(此种试剂称作捕集剂)之外，还 通常添加起泡剂以帮助形成稳定泡沫。常规浮选在槽或容器中进行。此种槽或容器装备有叶轮，该叶轮搅拌该 淤浆并帮助维持颗粒处于悬浮中。通常经由该叶轮使空气进入浮选槽。该叶 轮具有三种主要功能-产生气泡；-使气泡和颗粒碰撞并彼此附着；和-保持颗粒处于悬浮中。 随着浮选原料中的颗粒变粗，通常将叶轮速度增加以保持颗粒处于悬 浮中。在常规浮选槽中，使叶轮浸入浮选槽内并构成该浮选槽的主要部分。 因此，为了影响其功能之一 (例如颗粒悬浮)而不影响其它功能(例如气泡 产生和气泡/颗粒碰撞/附着)，调节叶轮速度是不可能的。一种可供选择的浮选设备是自吸气的充气式浮选机。此种设备让淤浆运 动通过混合设备，其中该淤浆的运动产生真空，该真空引起在大气压下对该淤浆充空气。这些浮选设备可以商品名Pneuflot⑧浮选槽、Imhoflot V-浮选 槽、Imhoflot G-浮选槽和Jameson浮选槽商购。该Jameson浮选槽在美国专 利4,938,865号和澳大利亚专利677542号中进行了描述。这两篇专利的全部内 容在此引入供参考。这些专利中描述的浮选设备可以商品名"Jameson浮选 槽，，(该浮选槽以它们的专利技术人Professor Graeme Jameson命名)商购。Jameson 浮选槽已经广泛商业化并且已经用于浮选细煤粉和煤粘泥(主要是为了清洗 煤)，浮选贱金属、非硫化物脉石，浮选钾碱、石墨，处理铜、钴、锌、镍 和铂的电解提取中的液体(主要通过从负载的浸提液中除去有机物)，用于从 由溶剂萃取法产生的有机物/萃余液混合物中回收有机相，和用于从油砂工业该Jameson浮选槽包括降液管(或多个降液管)，通常呈大体垂直的柱形 式。与机械浮选槽相比，Jameson浮选槽中产生气泡和颗粒气泡碰撞/附着的 功能单独地在降液管内部实现。构成Jameson浮选槽降液管的不同的水动力 学区域示于图2中并且由自由射流、吸入喇叭形口 、巻射流(plunging jet)、混 合区和管流区构成。以下步骤在降液管内进行，下面将更详细地阐明所述步 骤-由通过孔口的淤浆产生的射流促进空气吸入降液管中 -射流的剪切作用产生细小气泡并输送它们通过混合区 -颗粒和气泡彼此碰撞并附着并随后沿降液管向下流动通过管流区 -通过静水压力从降液管中除去气泡，从而产生真空以进一步夹带空气 自由射流淤浆原料在压力下被输送到喷嘴并且当它通过孔板时导致浆状物的自 由射流产生。当自由射流通过降液管时，与空气的接触导致射流的稍微减緩， 射流直径的微'J、膨胀和射流表面之上的波动，该波动夹带少量空气。吸入喇p八形口 (induction trumpet)自由射流冲击降液管内的淤浆混合物并且碰撞的压力在淤浆表面上产 生凹陷，称作吸入喇叭形口。由于吸入喇叭形口的沟槽进口形状，空气进入 在自由射流基部的区域。自由射流通过吸入喇叭形口 ，其携带着该层夹带的 空气。此外，吸入喇叭形口的周期性瓦解导致进一步空气夹带。巻射流(plunging j et)一旦射流通过吸入喇叭形口的底部进入降液管中淤浆的主体，就将它称为巻射流。巻射流的高剪切速率导致空气的夹带层分解为许多小气泡，通常直径〈500iim，它们被携带入降液管下段。 混合区巻射流产生强能量耗损和湍流的区域，其中动量转移至周围的混合物并 且扩大以占据降液管横截面，产生充气浆状物的再循环涡流。这种射流损耗 的区域称为混合区并且限定为由(i)吸入喇叭形口下面的淹没射流内的淤浆 和(ii)淹没射流和降液管壁之间的再循环淤浆的主体占据的降液管容积。在该 混合区内，进行气泡聚结并且持续产生气泡。管流区混合区下方是均匀多相流的区域，称为管流区。因为向下速度抵消气泡 的向上浮力，所以气泡群集在一起而形成具有高空隙度部分的移动膨胀的气 泡床。该管流区的特征在于在较低空气速率下的起泡流动和在较高空气速率 下的适中的涡流-湍流。如上所述，Jameson浮选槽在US专利4，938，865号和澳大利亚专利 677542号中进行了描述。澳大利亚专利677542号说明降液管中淤浆射流的速 度优选为大约15米/秒，其中射流进入降液管的最小速度是8米/秒。在实践中， 工业Jameson浮选槽通常在降液管中以15-18米/秒的射流速度下操作。普通 知识是要求约为8-17米/秒的降液管射流速度，以便(a) 夹带足够量的空气以在降液管中产生大量小气泡；和(b) 提供高剪切以获得空气和淤浆在降液管的混合区中的良好混合。 已经证明Jameson浮选槽是工业上成功的并且提供良好的回收率，尤其是对细颗粒。然而，由于降液管中的高度湍流条件，观察到粗颗粒与气泡分 离的增加。在某些情况下，这已经导致浮选法中较低的粗颗粒回收率。术语"包含(comprise)"和该术语的变体例如"包含(comprises)"或"包含(integer),除非在上下文或使用中该术语的排外解释是需要的。对本说明书中引用的出版物的任何参考文件不是承认该公开内容构成澳大利亚的公知常识。
技术实现思路
本专利技术提供浮选方法，其中将液体或淤浆加入降液管，在降液管中液或淤浆形成具有高空隙度部分的区域，该高空隙度部分流出该降液管进入其 中泡沫上升且液体或淤浆下降的容器，其特征在于当该液体或淤浆离开孔口并进入自由射流区时其以小于8米/秒的射流速度进入降液管。通过加入降液管的淤浆的体积流速和孔口或淤浆透镜状体(slurry lens) 的开口面积确定射流的速度。本专利技术可以将类似的体积流速看作当前由 Xstrata Techno logy销售的Jameson浮选槽的体积流速。这如下进行增加孔 口的尺寸和通过周密的工艺设计或通过控制输送泵的速度调节淤浆流速。优选地，淤浆射流速度在l-7.5米/秒，更优选1.5-7米/秒，甚至更优选2-6.5 米/秒的范围内。本专利技术基于以下令人意外的发现空气的足够夹带和空气和液体或淤浆 在降液管混合区中的后续混合甚至可以通过使用降液管中的液体或淤浆的 以下射流速度发生，该液体或淤浆射流速度显著地低于澳大利亚专利677542 号中公开的液体或淤浆射流速度并且显著地低于Jameson浮选槽的任何工 业设备中使用的液体或淤浆射流速度。在一个优选的实施方案中，本专利技术的方法在US专利4,938,865号或澳大利 亚专利677542中号所述的浮选设备，或在XstrataTechnology制造且以商品名 称"Jameson浮选槽，，销售的设备中进行。然而，本领域本文档来自技高网...

【技术保护点】
浮选方法，其中将液体或淤浆加入降液管，在降液管中液体或淤浆形成高空隙度部分的区域，该高空隙度部分流出该降液管进入容器，在该容器中泡沫上升且液体或淤浆下降，其特征在于当该液体或淤浆离开孔口并进入自由射流区时其以小于８米／秒的射流速度进入降液管。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：琼A考伯恩，斯蒂法尼吉拉德，迈克尔F扬，
申请(专利权)人：斯特拉塔技术有限公司，
类型：发明
国别省市：AU[澳大利亚]