采用螺旋转子的单槽浮选方法及装置和用途

1.一种采用螺旋转子的单槽浮选方法，盛满单槽浮选装置槽腔内的待浮选矿浆，是在超声波能量场的作用下，经设于螺旋转子腔室底部的环形入口流入起浮装置；其特征在于：
所述的起浮装置是包含一个螺旋转子的腔室，由螺旋转子腔室、螺旋转子、转子刮板、分散叶轮、鼠笼式定子和转子顶盖组成，所述的螺旋转子，在转动时产生至少一个螺旋气场。
2.如权利要求1所述的采用螺旋转子的单槽浮选方法，其特征在于：所述的待浮选矿浆，包括原矿浆和经至少一级浮选过程产出的尾矿浆。
3.如权利要求1所述的采用螺旋转子的单槽浮选方法，其特征在于：所述的环形入口，其展开面积包括等于或大于或小于螺旋转子腔室的横截面积。
4.一种如权利要求1所述采用螺旋转子的单槽浮选方法的实施装置，由单槽浮选装置槽腔、驱动装置、供气装置、加药装置、起浮装置、稳流装置、超声波装置和排终级尾矿浆装置所组成，其特征在于：鼠笼式定子设置于包容螺旋转子的螺旋转子腔室顶部。
5.如权利要求4所述采用螺旋转子的单槽浮选方法的实施装置，其特征在于：在鼠笼式定子包容的区域内，设有一个分散叶轮，所述的分散叶轮，由对称设置于空心转子轴上的至少两片板式叶片组成，所述的板式叶片，至少包括矩形叶片和1/4圆形叶片。
6.如权利要求4所述采用螺旋转子的单槽浮选方法的实施装置，其特征在于：在起浮装置上部，设有至少一个稳流装置，所述的稳流装置，是至少一层筛网，所述的筛网，其筛孔包括方孔和圆孔，其孔径为5mm-30mm。
7.如权利要求4所述采用螺旋转子的单槽浮选方法的实施装置，其特征在于：所述的超声波装置，至少包括设置于单槽浮选装置槽腔外壁表面，其超声波能量场的频率为
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20kHz-1×10kHz，声强为0.5-200w/cm。
8.如权利要求4所述采用螺旋转子的单槽浮选方法的实施装置，其特征在于：在单槽浮选装置槽腔底部，设有排终级尾矿浆装置，所述的排终级尾矿浆装置，由终级尾矿浆出口和底阀组成。

采用螺旋转子的单槽浮选方法及装置和用途\n所属技术领域\n[0001] 本发明涉及一种浮选方法及装置，尤其是一种采用螺旋转子的单槽浮选方法及装置，属浮选技术领域。 \n背景技术\n[0002] 《采用螺旋转子的浮选方法及装置》（CN201010129013.0），通过发明空心螺旋转子，实现了待浮选矿浆在起浮装置内以不可逆流动方式进行N（N＞1）次气液混合的浮选过程，大幅提高了浮选效率。但将其作为单槽浮选装置使用时，由于起浮后矿浆不能有效返流起浮装置，不能高效实施同槽多级浮选过程，因而限制了采用螺旋转子的浮选方法及装置的广泛应用，尤其是限制了该方法及装置作为实验室研究手段的应用。因此，很有必要补充和完善。 \n发明内容\n[0003] 本发明的目的是针对现有采用螺旋转子的浮选方法及装置尚不能满足同槽多级浮选功能要求，提出一种满足同槽多级浮选功能要求的采用螺旋转子的浮选方法。 [0004] 本发明的另一目的是：提出一种满足同槽多级浮选功能要求的采用螺旋转子的实施装置。 \n[0005] 本发明的另一目的是：提出一种上述满足同槽多级浮选功能要求的采用螺旋转子的浮选方法及装置的用途。 \n[0006] 本发明所采取的技术方案是：一种螺旋转子浮选方法，其特征在于：采用设有螺旋转子的单槽浮选方法，盛满单槽浮选装置槽腔内的待浮选矿浆，是在超声波能量场的作用下，经设于螺旋转子腔室底部的环形入口流入起浮装置。 \n[0007] 所述的待浮选矿浆，包括原矿浆和经至少一级浮选过程产出的尾矿浆。 [0008] 所述的环形入口，其展开面积包括等于或大于或小于螺旋转子腔室的横截面积。 [0009] 所述的起浮装置，是包含一个螺旋转子的腔室，由螺旋转子腔室、螺旋转子、转子刮板、分散叶轮、鼠笼式定子和转子顶盖组成，所述的螺旋转子，在转动时产生至少一个螺旋气场。 \n[0010] 一种实现采用螺旋转子的单槽浮选方法的实施装置，由单槽浮选装置槽腔、驱动装置、供气装置、加药装置、起浮装置、稳流装置、超声波装置和排终级尾矿浆装置所组成，其特征在于：鼠笼式定子设置于包容螺旋转子的螺旋转子腔室顶部。 \n[0011] 作为本发明进一步改进的技术方案是：在鼠笼式定子包容的区域内，设有一个分散叶轮，所述的分散叶轮，由对称设置于空心转子轴上的至少两片板式叶片组成，所述的板式叶片，至少包括矩形叶片和1/4圆形叶片。 \n[0012] 作为本发明进一步改进的技术方案是：在起浮装置上部，设有至少一个稳流装置，所述的稳流装置，可以是至少一层筛网，所述的筛网，其筛孔包括方孔和圆孔，其孔径为\n5mm-30mm。 \n[0013] 作为本发明进一步改进的技术方案是：所述的超声波装置，至少包括设置于单槽\n6\n浮选装置槽腔外壁表面，其超声波能量场的频率为20kHz-1×10kHz，声强为0.5-200w/\n2\ncm。 \n[0014] 作为本发明进一步改进的技术方案是：在单槽浮选装置槽腔底部，设有排终级尾矿浆装置，所述的排终级尾矿浆装置，由终级尾矿浆出口和底阀组成。 \n[0015] 上述采用螺旋转子的单槽浮选方法及装置的用途包括应用于所有矿物的实验室浮选过程和工业化浮选过程。 \n[0016] 本发明的技术原理和工作过程是： \n[0017] 在单槽浮选装置槽腔内，盛满待浮选矿浆。浮选药剂和压缩空气，按设定加入。当驱动装置驱动空心转子轴转动，即带动螺旋转子、转子刮板、分散叶轮和转子顶盖转动，在螺旋转子腔室内形成至少一个螺旋气场。螺旋转子腔室内的待浮选矿浆，在螺旋转子提升力作用下，向上螺旋流动，对螺旋转子腔室外的待浮选矿浆产生吸力，使螺旋转子腔室外的待浮选矿浆，经设于螺旋转子腔室底部的环形入口流入起浮装置。\n[0018] 待浮选矿浆在流入起浮装置前，受设定超声波能量场的作用，颗粒表面被高效清洗，浮选药剂被高效分散，矿石颗粒被设定的疏水剂或亲水剂高效包履。待浮选矿浆流经螺旋转子腔室的过程，实质是已被设定疏水剂充分包履的待浮选颗粒，与螺旋气场充分进行气液混合的过程，大部分待浮选颗粒，在螺旋转子腔室内即已完成气泡矿化过程。 [0019] 含有大量矿化气泡的起浮后矿浆，进入鼠笼式定子包容区域后，被分散叶轮高效分散，经鼠笼式定子径向流出。由于螺旋转子使起浮后矿浆产生较强的螺旋流场，将严重影响矿浆液面的平稳性，进而降低泡沫精矿浆质量，因此，在起浮装置上部设置稳流装置，如，至少一层筛网，将使起浮后矿浆大幅降低周向流动线速度，消除矿浆液面中心的漩涡现象，使矿浆液面趋向平稳，矿化气泡均匀上浮。 \n[0020] 随着单槽浮选过程的连续进行，进入矿化气泡富集区的矿化气泡不断重组富集，矿化气泡质量不断提高，最终溢流进入泡沫精矿浆环形溜槽，形成泡沫精矿浆，在喷水装置推动下，经泡沫精矿浆出口流出。 \n[0021] 矿化气泡上浮后的起浮后矿浆，成为浮选过程的尾矿浆，在完成单槽浮选全部过程之前，又成为新的待浮选矿浆，循环流入起浮装置进入下一级浮选过程。单槽浮选全部过程完成后，留在单槽浮选装置槽腔内的矿浆，即终级尾矿浆。打开底阀排出终级尾矿浆，即实现采用螺旋转子的单槽浮选过程。 \n[0022] 本发明的优点是： \n[0023] 1、为实验室进行浮选工艺研究，提供了一种采用螺旋转子的单槽浮选方法及装置，有利于提高浮选回收率和精矿品位，尤其是降低浮选药剂消耗和能耗。\n[0024] 2、为采用螺旋转子的浮选方法及装置的工业化应用，扩大了应用领域，有利于推动废弃资源资源化和资源利用高效化的小型和分散型采选产业开发。 \n附图说明\n[0025] 图1为一种采用螺旋转子的实验室单槽浮选装置示意图。 \n[0026] 图中，1、泡沫精矿浆环形溜槽；2、单槽浮选装置槽腔；3、驱动装置；4、压缩空气；\n5、供气装置；6、空心转子轴；7、加药装置；8、浮选药剂；9、矿化气泡富集区；10、矿浆液面；\n11、喷水装置；12、泡沫精矿浆出口；13、泡沫精矿浆；14、稳流装置；15、筛网；16、转子顶盖；\n17、分散叶轮；18、鼠笼式定子；19、起浮装置；20、螺旋转子；21、螺旋转子腔室；22、转子刮板；23、环形入口；24、底阀；25、终级尾矿浆出口；26、终级尾矿浆；27、超声波装置；28、待浮选矿浆；29、起浮后矿浆；30、矿化气泡；31、单槽浮选装置；32、排终级尾矿浆装置。\n具体实施方式\n[0027] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述，但本发明的保护范围并不局限于实施例所描述的范围。 \n[0028] 从图1可以看出，本发明是一种采用螺旋转子的单槽浮选方法，盛满单槽浮选装置槽腔2内的待浮选矿浆28，是在超声波能量场的作用下，经设于螺旋转子腔室21底部的环形入口23流入起浮装置19。 \n[0029] 待浮选矿浆28，包括原矿浆和经至少一级浮选过程产出的尾矿浆。 \n[0030] 环形入口23，其展开面积包括等于或大于或小于螺旋转子腔室21的横截面积。 [0031] 起浮装置19，是包含一个螺旋转子的腔室，由螺旋转子腔室21、螺旋转子20、转子刮板22、分散叶轮17、鼠笼式定子18和转子顶盖16组成。螺旋转子20在转动时产生至少一个螺旋气场。 \n[0032] 上述采用螺旋转子的单槽浮选方法及装置的用途包括应用于所有矿物的实验室浮选过程和工业化浮选过程。 \n[0033] 实施例一：一种采用螺旋转子的实验室单槽浮选装置 \n[0034] 图1是一种采用螺旋转子的实验室单槽浮选装置。它由单槽浮选装置槽腔2、驱动装置3、供气装置4、加药装置7、起浮装置19、稳流装置14、超声波装置27和排终级尾矿浆装置32所组成，其特征在于：鼠笼式定子18设置于包容螺旋转子20的螺旋转子腔室21顶部；在鼠笼式定子18包容的区域内，设有一个由对称设置于空心转子轴6上的至少两片板式叶片组成的分散叶轮17；在起浮装置19上部，设有至少一个可以是至少一层筛网15的稳流装置14；其超声波装置27，设置于单槽浮选装置槽腔2外壁表面；在单槽浮选装置槽腔2底部，设有由终级尾矿浆出口25和底阀24组成的排终级尾矿浆装置32。\n[0035] 其技术原理和工作过程是： \n[0036] 在单槽浮选装置槽腔2内，盛满待浮选矿浆28。浮选药剂8和压缩空气4，按设定加入。当驱动装置3驱动空心转子轴6转动，即带动螺旋转子20、转子刮板22、分散叶轮17和转子顶盖16转动，在螺旋转子腔室21内形成至少一个螺旋气场。螺旋转子腔室内的待浮选矿浆，在螺旋转子提升力作用下，向上螺旋流动，对螺旋转子腔室外的待浮选矿浆产生吸力，使螺旋转子腔室外的待浮选矿浆，经设于螺旋转子腔室底部的环形入口23流入起浮装置19。\n[0037] 待浮选矿浆28在流入起浮装置19前，受设定超声波能量场的作用，颗粒表面被高效清洗，浮选药剂8被高效分散，矿石颗粒被设定的疏水剂或亲水剂高效包履。待浮选矿浆流经螺旋转子腔室21的过程，实质是已被设定疏水剂充分包履的待浮选颗粒，与螺旋气场充分进行气液混合的过程，大部分待浮选颗粒，在螺旋转子腔室内即已完成气泡矿化过程。 [0038] 含有大量矿化气泡30的起浮后矿浆29，进入鼠笼式定子18包容区域后，被分散叶轮17高效分散，经鼠笼式定子径向流出。由于螺旋转子20使起浮后矿浆产生较强的螺旋流场，将严重影响矿浆液面10的平稳性，进而降低泡沫精矿浆13质量，因此，在起浮装置\n19上部设置稳流装置14，如，至少一层筛网15，将使起浮后矿浆大幅降低周向流动线速度，消除矿浆液面中心的漩涡现象，使矿浆液面趋向平稳，矿化气泡均匀上浮。 \n[0039] 随着单槽浮选过程的连续进行，进入矿化气泡富集区9的矿化气泡30不断重组富集，矿化气泡质量不断提高，最终溢流进入泡沫精矿浆环形溜槽1，形成泡沫精矿浆13，在喷水装置11推动下，经泡沫精矿浆出口12流出。 \n[0040] 矿化气泡30上浮后的起浮后矿浆29，成为浮选过程的尾矿浆，在完成单槽浮选全部过程之前，又28成为新的待浮选矿浆，循环流入起浮装置19进入下一级浮选过程。单槽浮选全部过程完成后，留在单槽浮选装置槽腔2内的矿浆，即终级尾矿浆26。打开底阀25排出终级尾矿浆，即实现采用螺旋转子的同槽多级浮选过程。 \n[0041] 实施例二：一种采用螺旋转子的工业化单槽浮选氰化尾矿的装置 \n[0042] 图1所示的是一种采用螺旋转子的工业化单槽浮选氰化尾矿的装置。其技术原理与实施例一是一样的。其工作过程是：\n[0043] 关闭底阀25，将经过磨矿处理的氰化尾矿按设定矿浆浓度和酸碱度，盛满单槽浮选装置槽腔2中。再按设定加入浮选药剂8，启动驱动装置3和超声波装置27。对氰化尾矿浆循环搅拌至设定时间后，打开供气装置5，按设定加入压缩空气4。矿浆液面10不断冒出矿化气泡30，在矿化气泡富集区9形成矿化气泡层。矿化气泡经过重组富集，其含金量不断升高，溢流进入泡沫精矿浆环形溜槽1。打开喷水装置11，将泡沫精矿浆13冲到泡沫精矿浆出口12流出。\n[0044] 根据粗选和扫选级数设定，按设定时间和设定药剂品种和数量，添加浮选药剂8，即可快速完成氰化尾矿单槽选金过程。完成单槽选金过程后，先关闭超声波装置27，在供气装置5和螺旋转子20保持运行的条件下，打开底阀25，排出终级尾矿浆26，然后关闭供气装置5和驱动装置3。由此完成氰化尾矿的单槽粗选和扫选过程。 \n[0045] 对粗选和扫选过程产出的金精矿浆，按类似上述过程进行精选，即可获得设定的金精矿品位。 \n[0046] 如果对终级尾矿浆进行脱氰和脱药处理，仅需在产出终级尾矿浆26的过程后，按设定加入脱氰和脱药药剂，在超声波装置27运行的条件下进行处理即可。 \n[0047] 实施例三：一种采用螺旋转子的工业化单槽浮选铅冶炼渣的装置 \n[0048] 图1所示的是一种采用螺旋转子的工业化单槽浮选铅冶炼渣的装置。其技术原理与实施例一是一样的。其工作过程是：\n[0049] 关闭底阀25，将经磨矿处理的铅冶炼渣，按设定矿浆浓度和酸碱度，盛满单槽浮选装置槽腔2中。再按设定加入浮选药剂8，启动驱动装置3和超声波装置27。对铅冶炼渣矿浆循环搅拌至设定时间后，打开供气装置5，按设定加入压缩空气4。矿浆液面10不断冒出矿化气泡30，在矿化气泡富集区9形成矿化气泡层。矿化气泡经过重组富集，其含铅量不断升高，溢流进入泡沫精矿浆环形溜槽1。打开喷水装置11，将泡沫精矿浆13冲到泡沫精矿浆出口12流出。\n[0050] 根据粗选和扫选级数设定，按设定时间和设定药剂品种和数量，添加浮选药剂8，即可快速完成铅冶炼渣单槽选铅过程。完成单槽选铅过程后，先关闭超声波装置27，在供气装置5和螺旋转子20保持运行的条件下，打开底阀25，排出终级尾矿浆26，然后关闭供气装置5和驱动装置3。由此完成铅冶炼渣的单槽粗选和扫选过程。 \n[0051] 对粗选和扫选过程产出的铅精矿浆，按类似上述过程进行精选，即可获得设定的铅精矿品位。 \n[0052] 从实施例二和实施例三可以看出，采用螺旋转子的单槽浮选方法及装置，为小型和分散型矿产资源，提供了一种既先进又经济的工业化超声浮选手段。这种单槽浮选的工业化方法，是一种间断式浮选方法，获得的目标金属回收率和精矿品位，与多槽连续浮选生产流程的指标是一样的。