用于在浮选槽内弥散气体和控制流体的浮选机构和方法技术

本发明专利技术涉及一种位于浮选槽（２）内的浮选机构（４），包含方向元件（２５）和垂直叶片（２６）。所述方向元件是对称的，且固定在所述机构的中空轴下部中心处。根据相应的方法，由于从外边缘向外圆柱形地倾斜的方向元件（２５），浮选机构引导沿朝浮选槽侧壁向下倾斜的方向形成的气体－矿浆悬浮液。矿物悬浮液从所述侧壁朝浮选槽的中心向上升，从中心处所述流体转向浮选槽的边缘，且从浮选槽去除产生的泡沫。利用这种浮选机构可以形成扩展到浮选槽的整个混合区（Ｉ）的强力搅拌。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种浮选机构，该浮选机构包含位于浮选槽内的方向元件和垂直叶片。所述方向元件是对称的，且固定在所述机构的中空轴下部中心处。根据相应的方法，由于从外边缘向外圆柱形地倾斜的方向元件，浮选机构引导气体-矿浆悬浮液，所述悬浮液沿朝着浮选槽的侧壁向下倾斜的方向形成。矿物悬浮液从所述侧壁朝浮选槽的中心向上升，所述流体从中心处转向浮选槽的边缘，且从浮选槽去除产生的泡沫。利用这种浮选机构可以形成扩展到浮选槽整个混合区的强力搅拌。浮选槽可以是单个混合容器、串联的或并联的。它们可以是矩形或圆柱形的，处于水平或直立位置。气体经中空的混合轴到达底部的小型转子。转子转动时产生强力吸引，将气体吸入转子空间。在转子空间内矿浆与经轴排出和弥散的气泡混合。通常由垂直板形成的定子安装在转子周围，促进气体弥散，并衰减矿浆的转动。附着到气泡上的矿物颗粒从定子上升到泡沫层的表面，且从所述浮选槽进入泡沫流槽。现在使用直立的浮选槽变得日益普遍，所述槽也是圆柱形，且通常平底。浮选机构的一个问题是积砂，即固体物质在不动层积聚在浮选槽底部。这通常是由于转子过小或效率低造成的，在这种情况下，转子的混合区没有扩展得足够远。另一共同的难题是不能从浮选槽中去除已经附着到气泡上的矿物颗粒，因为浮选槽内，尤其是在其表面和上部的流体被错误地定向或过弱，即它们不能使浮选的气泡从浮选槽中移出。从现有技术美国专利US4078026中可知一种浮选机构，其中待弥散的气体经中空轴输送到在所述轴上转动的转子内部。转子这样设计，即在流体静压力和动压力之间保持平衡，即转子的垂直截面是向下变窄的锥形。转子具有用于矿浆和气体的不同矿浆槽。从欧洲专利EP844911可知的所谓Svedala机构涉及一种固定在直立轴上用于混合气体和矿浆的混合器。在这种混合器中，有多个在所述周围径向布置的垂直板，且在所述板之间有在所述轴周围的水平挡板，其宽度约为每一板的一半。气体从所述挡板下方进入。在所述挡板上方的混合器部分首先产生向下流，然后在挡板处变成向外流，相应地在挡板下方的部分首先产生向上流，然后是向外流，如该专利的图3所示。混合器的叶片外边缘在其上部是直的，但下部以凹面形式向内变窄。在所述混合器周围有定子。美国专利US5240327描述了一种混合尤其是在调节槽中的不同相的方法。这种方法，描述了在反应器中形成的区和受控的流体动力，以便实现区域分布。该专利描述了一种圆柱形、平底的直立反应器，其中有垂直的隔板，以便减轻矿浆的紊乱。除此之外，反应器具有环形的水平挡板(逆流引导部件)，以便引导垂直流，并将反应空间一分为二。该专利还描述了一种特殊的混合器，利用这种混合器可以实现所需的流体动力学。因此，由于水平引导部件和混合器的协同作用，这种装置可以在水平引导部件下方的区域形成双环形室，其中送入所述下部的矿浆首先在下面的底部环形室内涡旋，然后逐渐转换到上部环形室。由此处，良好混合的弥散液进入位于引导部件上方的平静且受控的流体区，然后经溢出孔除去。在该专利中所述的双区域模型适于通常的化学反应，尤其是矿物富集的浮选和调节。从美国专利US5219467可知一种矿浆调节槽，从某一方面来说它是对前一专利提到的方法和设备的发展。所述设备包含结肠形(colon-like)的反应器，其中在三个不同的区域进行富集。所述反应器装有向上流引导件、水平流衰减器和混合器。在底部区域发生浮选反应，且气泡和气泡所携带的矿物颗粒从底部区域引导到设备表面。所述设备这样设计，即可以利用底部区域的强烈搅拌，而不影响上部区域的泡沫分离。现在已经研制了一种新的浮选机构，该机构在混合器的覆盖范围内实现强力搅拌，这种搅拌延及整个下部区域或混合区。所述机构或混合器将浮选器弥散到细密的“乳状”气泡中。有利的是，可以经混合器的轴输送气体。所述混合器上下吸引矿浆，并将其有效地混合到产生的气泡中。由于其引导部件，该引导部件从外边缘圆柱形倾斜，混合器以向下的角度朝浮选槽的内壁引导所形成的气体-矿浆-固体悬浮物。本专利技术的浮选机构例如实现了后面所述机构的需求。并且，混合器不仅有效，而且其结构平衡、坚固，特别是简单。本专利技术的浮选机构可以称作glsdl(气体-液体-固体-弥散-卷边)。本专利技术的设备的目的是将浮选气弥散到均匀分布在矿浆中的小细泡中，而在混合器的紧接范围内形成强烈的紊乱，即搅拌强度，这样防止粗大颗粒沉积在浮选槽底部。另一目的是在前面提及的专利中所述的浮选槽内产生所述类型的流，换言之，在从混合器到侧壁向下引导的混合器内产生环形流，相应地在混合器上方产生从混合器到侧壁向上引导的环形流。搅拌强度为每立方米矿浆几千瓦。使用现有的浮选槽结构(垂直和水平的引导部件)，一部分环形流经平静区流到上部区域，从所述上部区域矿物颗粒与气泡上升到泡沫层，并到达浮选槽周围的泡沫流槽。根据本专利技术，所述浮选机构由两部分构成方向元件和直立叶片。方向元件对称，且固定在所述机构的中空轴下部的中心处。所述方向元件的中心部分，即从所述轴向外的部分是水平的圆板，该板在其外边缘以截锥形状向下折叠。向下折叠的外边缘与水平面形成角度α，可取的是在30-60度之间，且这一方向元件卷边形成实际的引导元件。垂直叶片固定在方向元件上，至少4个，最好6个。这些垂直叶片在方向元件上方、下方延伸，且侧向上最好到达方向元件的最外边缘。有利的是，垂直叶片的宽度大于方向元件的圆锥形卷边的宽度，因此叶片内边缘延伸直到水平板。而且推荐在方向元件内侧上设置水平引导板，从而将经所述轴排出的气体引导到朝向方向元件卷边的那一侧。本专利技术的主要特征在所附的权利要求中显而易见。浮选机构叶片的外边缘基本上是垂直的，借此实现浮选气最有效的弥散，即在叶片下产生最大的负压。叶片内边缘在顶部是垂直的，但在底部以曲线形式变窄，这样设计的目的是使能量损失最小。所述曲线最好为圆弧形状，其中圆的中心点是叶片外边缘。向下变窄的叶片的优点是所述机构在停止之后易于重新启动，而不管在其周围沉积的矿浆。本专利技术的混合/浮选机构甚至可以没有定子，但正如已经在浮选过程中发现的，这种机构在使用位于其周围的定子时也能更有效地发挥作用。在这种情况下，定子是普通的，即它包含直立的矩形板。所述定子在某种程度上减轻了所述紊乱和矿浆流，然而它没有破坏该机构的基本思想。定子的积极效果是平衡了混合区的能量分布。进一步通过附图描述本专利技术，其中附图说明图1是所渴求的且利用本专利技术的混合器实现的流体图，包括第四区、泡沫层，图2是本专利技术的浮选槽实施例的局部剖轴测图，图3是本专利技术的混合机构的垂直剖面图，图4是本专利技术的混合机构实施例的垂直剖面图，其中该机构装设具有引导板的浮选元件。在图1中，浮选槽内的不同区域用罗马数字标记，其中区I是具有较大能量密度的混合区，区II是向上流的集中区，区III是向上流的排放和衰减区，区IV是泡沫区。气体1经中空轴3进入基本上直立的圆柱形浮选槽2，到达本专利技术的浮选机构4，其中该浮选机构位于浮选槽的下部。当混合器在所述轴底部转动时，它导致产生气体进入小气泡的有效弥散，其中所述气泡混合入在混合器外侧向上和向下流动的矿浆悬浮液中。由于混合器的有效的方向影响，这种气-液-固悬浮物经围绕混合器的定子朝浮选槽的侧壁引导。所述定子通常包含矩形垂直板。本专利技术的混合器的高效本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于浮选槽的浮选机构，其特征在于所述浮选机构（４）包括从中空轴（３）的底端悬挂的方向元件（２５），该轴延伸入浮选槽的下部，和基本上从外边缘向内连接的直立叶片（２６），该直立叶片在方向元件上方和下方延伸，且方向元件（２５）的基本上水平的圆板（２７）在轴周围对称地连接在所述中心处，所述中心板的外边缘向下倾斜而形成引导卷边（２８）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：塞波约内拉，劳诺莉利亚，布鲁尔尼曼，
申请(专利权)人：奥托库姆普联合股份公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]