专利名称：一种矿物浮选柱的制作方法
技术领域：
—种矿物浮选柱，特别涉及一种在液体介质中进行矿物分选的柱状浮选装置。
背景技术：
浮选柱技术是上世纪五十年代发展起来的高效浮选分离设备，其优点在于一台 浮选柱可以代替多台浮选机的多段作业，使整个浮选工艺流程简单化，矿浆流态相对平稳， 泡沫层厚、选择性高，柱体内可以没有运动部件，能耗低，占地面积少，操作方便，维护费用 低。浮选柱如前文所述具有很多的优点，但也有其自身的局限性 (1)矿物解离不充分，不能发挥其提高品位的优越性；粗颗粒比矿浆在柱中停留 时间短，导致粗颗粒难以悬浮、气泡与颗粒接触几率小、为达到提高品位而损失回收率；使 用局限于精选作业，在粗选作业中使用效果不够理想，浮选柱的分选粒级范围比较窄； (2)矿浆的化学性质对浮选效果影响较大，粘度大的矿浆会导致极差的脱尾泡沫， 使细粒脉石长时间停留其中而恶化浮选过程； (3)浮选柱由于无搅拌装置，矿泥中夹带的有用细粒级物料不能充分矿化，而由尾 矿带走，降低浮选柱的回收率。
发明内容本实用新型的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种能有效强化药剂 的使用效果、对矿泥夹带的微细粒矿物颗粒的清洗作用、优化矿化条件、防止尾矿夹带跑 掉、加强矿浆内部的搅拌作用、促进矿浆中溶解空气在粗颗粒和微细颗粒表面析出、提高浮 选柱总体回收率的矿物浮选柱。 本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。 —种矿物浮选柱，其特征在于其结构包括 浮选柱柱体_该柱体为钢制管形柱体，在柱体侧壁上开有圆形通孔和垂直设置的 透明条形观察窗； 进矿管段_该进矿管段为一与浮选柱柱体等径、法兰联接在浮选柱柱体上端的节 管筒柱体，在进矿管段侧壁上设有水平进矿管； 泡沫槽-该泡沫槽为上端敞口的空腔槽体，槽体下底部开有与进矿管段上端固定
联接的通孔，在槽体侧壁下部开有泡沫排出管； 气泡腔管段_该气泡腔管段为一与浮选柱柱体等径、法兰联接在浮选柱柱体下端 的节管筒柱体，在气泡腔管段侧壁上设有与气泡发生器相联接的进汽管； 尾矿排出管_该尾矿排出管呈漏斗形，其上部与气泡腔管段下端法兰配合联接； 超声波发生装置安装座_该安装座为一固接在浮选柱柱体侧壁上开有圆形通孔 上的节管形座，在管座的端口上带有外法兰； 超声波发生装置-该装置的结构包括起声波振子、同轴包覆在超声波振子外的圆 柱状壳体、设置于壳体尾部的控制线引出管；该超声波发生装置伸入超声波发生装置安装座内，超声波输出端柱面位于柱体侧壁上开有圆形通孔处；通过位于包覆在超声波振子壳 体柱面与超声波发生装置安装座管孔间的楔状形环状密封胶圈，由与超声波发生装置安装 座外法兰配合的法兰环片挟持固定。 本实用新型是一种矿物浮选柱，其特征在于所述的浮选柱柱体的节管筒柱体分为 三段，相互法兰联接。 本实用新型是一种矿物浮选柱，其特征在于所述的浮选柱柱体的每段节管筒柱体 上设有的超声波发生装置沿水平投影方向均匀分布。 本实用新型是一种矿物浮选柱，其特征在于所述的浮选柱柱体的每段节管筒柱体 上设有的超声波发生装置沿水平投影方向均匀分布为四组，每组含垂直方向设置的两个超 声波发生装置。 本实用新型是一种矿物浮选柱，充分利用现有浮选柱设备性能上所具有的独特优 势，将超声波技术引入浮选柱设备，超声波介质浮选柱的形状可以是方形或圆柱形，高度 6 12米，浮选柱的直径不限。沿浮选柱柱体分布三个超声波波源，超声波源与柱体法兰密 封连接；三个超声波波源采用交流电源，超声波的强度和频率可以根据不同的矿石性质进 行调节；浮选柱的气泡发生装置，采用空气直接喷射式气泡发生器，在浮选柱底部布置。 超声波是一种通过包括固体、液体和气体在内的所有物质介质传播的机械振动 能，在膨胀波周期间，由高能超声波产生的负压足以克服束缚液体的分子间的力，而导致微 泡的形成。随后的压縮波周期，几乎瞬时释放出一种很大的局部能量脉冲。强烈的声场能 改变一种物质的状态，引起化学反应和分散作用。其化学效应具有空化作用特点，并伴随有 局部的压力和温度的升高。会在局部产生很高的惯性和弹性力。 超声波应用于选矿的一个显著的好处是它能去除表面覆盖层，而这主要是通过由 空化作用产生的大而局部力量来实现的。由空化作用所释放出的能量有助于清洗悬浮在矿 浆中的矿物的表面。而其更复杂的效应是可以改变矿物的表面化学性质，从而调节其对溶 液中其他物质或物理分离方法的反应。空化作用也可以改变某些药剂和水本身的化学成分 (通过形成过氧化物)。另一方面，当超声波应用于含有表面活性剂之类的稳定剂的矿浆 时，就会起到分散作用；而这会导致乳状液的形成，提高药剂的效果，使药剂更均匀地分布 悬浮液中，提高所用化学药品的活性。 本实用新型是一种矿物浮选柱，实际使用时，超声波介质浮选柱的形状可以是方 形或圆柱形，高度6 12米，浮选柱的筒径不限。在进矿管口向下0. 5-lm的范围内，设置 的超声波发生装置位于捕收区的上部，沿浮选柱截面均匀布置。对给入浮选柱内矿浆中固 体颗粒的分散作用，从而有助于团聚体破碎，从固体表面除去杂质层(清洗或脱泥)，减少 细粒的夹带损失。 在浮选柱捕收区的中部，沿浮选柱截面均匀布置超声波发生装置，对矿物的表面 化学性质的改善作用，以及促进药剂乳化，从而增加了药剂的使用效率，减小药剂用量；对 矿浆中活性氧的解析作用，使矿浆产生在粗颗粒和微细颗粒表面直接析出活性气泡，直接 将其选出，避免惯性碰撞的缺陷。 布置在浮选柱气泡发生器上部、距气泡发生器的0. 3m-0. 5m，沿浮选柱截面均匀布 置的超声波发生器，超声波的空化作用促进气泡发生器喷射出的气泡在短距离内在浮选柱 截面内分布均匀。超声激励同样可以减慢气泡的上浮速度，延长气泡在浮选柱内的驻留时间，是矿物充分矿化。与普通浮选柱相比，可以降低浮选柱的高度，可以强化即将排出浮选 柱的有用矿物颗粒的选别，使尾矿矿浆产生在粗颗粒和微细颗粒表面直接析出活性气泡， 再次将其拣选出，保证总体的回收率。 本实用新型是一种矿物浮选柱，实现了工业规模以超声波为介质的超声介质浮选 柱技术，即实现超声波技术对药剂的乳化分散作用，强化药剂的使用效果；对矿泥夹带的微 细粒矿物颗粒的清洗作用，提供其矿化的最优条件，防止尾矿夹带跑掉；利用超声波的空化 作用，强矿浆内部的搅拌作用，促进矿浆中溶解空气在粗颗粒和微细颗粒析出，提高浮选柱 的总体回收率。
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的浮选柱柱体结构示意图。 图3为图2的A向俯视图。 图4为图2的B部剖视图。 图5为超声波发生装置的结构示意图。
具体实施方式—种矿物浮选柱，其结构包括 浮选柱柱体1-该柱体为钢制管形柱体，在柱体侧壁上开有圆形通孔和垂直设置 的透明条形观察窗； 进矿管段2_该进矿管段为一与浮选柱柱体等径、法兰联接在浮选柱柱体上端的 节管筒柱体，在进矿管段侧壁上设有水平进矿管3 ; 泡沫槽4-该泡沫槽为上端敞口的空腔槽体，槽体下底部开有与进矿管段上端固 定联接的通孔，在槽体侧壁下部开有泡沫排出管5 ; 超声波发生装置安装座6-该安装座为一固接在浮选柱柱体侧壁上开有圆形通孔 上的节管形座，在管座的端口上带有外法兰；
0036] 超声波发生装置7-该装置的结构包括超声波振子18、同轴包覆在超声波振子外 的圆柱状壳体19、设置于壳体尾部的控制线8引出管9 ;该超声波发生装置伸入超声波发生 装置安装座内，超声波输出端柱面位于柱体侧壁上开有圆形通孔处；通过位于包覆在超声 波振子壳体柱面与超声波发生装置安装座管孔间的楔状形环状密封胶圈10，由与超声波发 生装置安装座外法兰配合的法兰环片11挟持固定； 气泡腔管段12-该气泡腔管段为一与浮选柱柱体等径、法兰联接在浮选柱柱体下 端的节管筒柱体，在气泡腔管段侧壁上设有与气泡发生器13相联接的进气管14 ; 尾矿排出管15-该尾矿排出管呈漏斗形，其上部与气泡腔管段下端法兰配合联 接。 图1中16为矿物浮选柱的下支架，17为上固定架。 本实用新型是一种矿物浮选柱，所述的浮选柱柱体的节管筒柱体分为三段，相互 法兰联接。 本实用新型是一种矿物浮选柱，所述的浮选柱柱体的每段节管筒柱体上设有的超声波发生装置沿水平投影方向均匀分布。 本实用新型是一种矿物浮选柱，所述的浮选柱柱体的每段节管筒柱体上设有的超 声波发生装置沿水平投影方向均匀分布为四组，每组含垂直方向设置的两个超声波发生装置。 操作时，矿浆从给矿管给入浮选柱，上部超声波发生装置在给矿管的下方 0. 5-1.0m处，利用超声波的性能分散给入浮选柱内矿浆中固体颗粒，有助于团聚体破碎； 并通过超声波的搅拌和振动作用，对矿物颗粒表面进行清洗，除去矿物微细颗粒表面的细 泥，减少细粒的夹带损失；超声直进流的螺旋式作用可以使矿浆得到更充分的混合；对矿 浆中的药剂进行第一次的乳化，縮短药剂发生作用的时间。 经过上部超声波发生装置的超声波作用过的矿浆和药剂，矿化作用增强，部分与 气泡黏附，作为精矿进入泡沫层。余下未被矿化的矿物颗粒继续沿着浮选柱向下移动，在捕 收区中部安装的超声波发生装置对其发生进一步的作用进一步对矿物的表面化学性质的 改善作用，进一步促进药剂乳化，增加药剂的使用效率，减小药剂用量；对矿浆中活性氧的 解析作用，使矿浆产生在粗颗粒和微细颗粒表面直接析出活性气泡，直接将其选出，避免惯 性碰撞的缺陷；第二次增大了浮选柱的回收率。 布置在浮选柱底部的超声波发生装置，距气泡发生器距离O. 3m-0. 5m。超声波的空 化作用促进气泡发生器(喷射出的气泡在短距离内在浮选柱截面内分布均匀。增大了气泡 与矿物颗粒的碰撞概率，强化即将排出浮选柱的有用矿物颗粒的选别，使尾矿矿浆产生在 粗颗粒和微细颗粒表面直接析出活性气泡，再次将其拣选出，保证总体的回收率。
权利要求一种矿物浮选柱，其特征在于其结构包括浮选柱柱体-该柱体为钢制管形柱体，在柱体侧壁上开有圆形通孔和垂直设置的透明条形观察窗；进矿管段-该进矿管段为一与浮选柱柱体等径、法兰联接在浮选柱柱体上端的节管筒柱体，在进矿管段侧壁上设有水平进矿管；泡沫槽-该泡沫槽为上端敞口的空腔槽体，槽体下底部开有与进矿管段上端固定联接的通孔，在槽体侧壁下部开有泡沫排出管；气泡腔管段-该气泡腔管段为一与浮选柱柱体等径、法兰联接在浮选柱柱体下端的节管筒柱体，在气泡腔管段侧壁上设有与气泡发生器相联接的进汽管；尾矿排出管-该尾矿排出管呈漏斗形，其上部与气泡腔管段下端法兰配合联接；超声波发生装置安装座-该安装座为一固接在浮选柱柱体侧壁上开有圆形通孔上的节管形座，在管座的端口上带有外法兰；超声波发生装置-该装置的结构包括起声波振子、同轴包覆在超声波振子外的圆柱状壳体、设置于壳体尾部的控制线引出管；该超声波发生装置伸入超声波发生装置安装座内，超声波输出端柱面位于柱体侧壁上开有圆形通孔处；通过位于包覆在超声波振子壳体柱面与超声波发生装置安装座管孔间的楔状形环状密封胶圈，由与超声波发生装置安装座外法兰配合的法兰环片挟持固定。
2. 根据权利要求1所述的一种矿物浮选柱，其特征在于所述的浮选柱柱体的节管筒柱 体分为三段，相互法兰联接。
3. 根据权利要求1所述的一种矿物浮选柱，其特征在于所述的浮选柱柱体的每段节管 筒柱体上设有的超声波发生装置沿水平投影方向均匀分布。
4. 根据权利要求1所述的一种矿物浮选柱，其特征在于所述的浮选柱柱体的每段节管 筒柱体上设有的超声波发生装置沿水平投影方向均匀分布为四组，每组含垂直方向设置的 两个超声波发生装置。
专利摘要一种矿物浮选柱，特别涉及一种在液体介质中进行矿物分选的柱状浮选装置。其特征在于其结构包括浮选柱柱体、固接在浮选柱柱体侧壁上开有圆形通孔上的超声波发生装置安装座、安装于超声波发生装置安装座上的超声波发生装置。本实用新型利用现有浮选柱所具有的独特优势，将超声波技术引入浮选柱设备，使经过浮选柱的物料受到流体动力、重力、表面化学力、颗粒间的相互作用力和超声波能产生的空化作用及超声直进流作用，可以强化物料的分离过程，扩大浮选柱物料选别的粒级范围，促进粗颗粒物料的回收，提高分离精度的同时，提高作业的回收率，降低分离作业的成本。该浮选柱可用于矿物之间的分离、废水处理、石油、化工、环境保护等多种分离领域。
文档编号B03D1/14GK201454698SQ20092011064
公开日2010年5月12日 申请日期2009年8月6日 优先权日2009年8月6日
发明者卢世杰, 史帅星, 杨丽君, 梁殿印, 沈政昌, 陈东 申请人:北京矿冶研究总院