專(zhuān)利名稱(chēng)：浮選機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與從含有礦物顆粒此類(lèi)的懸浮體中浮選礦物等的浮選機(jī)有關(guān)，其中控制浮選機(jī)中的懸浮體所產(chǎn)生的泡沫上升并流到泡沫床。
在浮選機(jī)中，借助化學(xué)物質(zhì)使所需的有價(jià)值的礦物顆粒與氣泡接觸，氣泡上升到懸浮體層的表面而形成一泡沫層，其自由空間的高度一般僅為5%從浮選機(jī)底部到泡沫出口點(diǎn)高度。在正常情況下，希望通過(guò)連到浮選機(jī)壁的出口管來(lái)回收泡沫層中所含的泡沫。從實(shí)用觀點(diǎn)來(lái)看，要泡沫回收到出口管道取得好的效果需有一足夠厚的泡沫層，此泡沫層厚度取決于所浮選的礦物以及浮選過(guò)程的對(duì)應(yīng)階段，一般說(shuō)，泡沫回收到管道有好的效果需要一比較厚的泡沫層。
為了有良好選擇性，在應(yīng)用泡沫浮選的專(zhuān)門(mén)槽內(nèi)，用常規(guī)裝置經(jīng)常不能取得足夠的泡沫層，難于產(chǎn)生厚泡沫層的理由是泡沫的解體，當(dāng)泡沫解體時(shí)，部分礦物顆粒又回到懸浮體中，這時(shí)就需要新的氣泡把礦物顆粒抬回到泡沫層，這就減緩了浮選過(guò)程的速度，同時(shí)空氣利用率降低而且剩余的空氣把愈來(lái)愈多的無(wú)價(jià)值礦物和材料機(jī)械地帶入到泡沫內(nèi)。
泡沫的解體率取決于浮選機(jī)的結(jié)構(gòu)，所處理的物質(zhì)以及所取的加工過(guò)程的階段。在泡沫解體過(guò)程中，諸因素也均能區(qū)分。在大多數(shù)情況下，時(shí)間是最重要參數(shù)之一。例如，某些情況下，厚度為100～200毫米的泡沫層在不到10秒就解體。從解體泡沫中留下的礦物顆粒就能直接回到懸浮體內(nèi)，諸如留在浮選機(jī)的中部。要是泡沫很慢流到出口管，可是泡沫生成率卻高，那么解體泡沫逐漸發(fā)展使重的礦物顆粒積聚，以至這些積聚礦物顆粒從泡沫層沉降到懸浮體中。在泡沫層中強(qiáng)大的擾動(dòng)懸浮體流也可能破壞泡沫層的底面，這些去泡沫過(guò)程隨著浮選機(jī)的發(fā)展而強(qiáng)化。
一般，浮選機(jī)的整個(gè)泡沫表面的泡沫回收率KP是泡沫平均生成率KB和泡沫解體率KD之差。
也就是KP＝KB-KD(1)而使用的速度單位為米/秒。
在下列對(duì)數(shù)值大小的調(diào)查中可看出，公式(1)中所述KB和KD的量可以是同樣的量級(jí)，在此情況下，或許相當(dāng)大部分的泡沫解體，礦物顆?；氐綉腋◇w內(nèi)，例如在一立方米的浮選槽內(nèi)，自由懸浮體面為一米2，空氣供應(yīng)率為0.1～0.5米3/分而泡沫生成率是0.1～0.5米/分，這意味著每10秒為17～83毫米。對(duì)幾種礦物，與泡沫生成率有爭(zhēng)議的泡沫解體率KD基本上能相等。
在大的浮選槽中，單位面積的泡沫生成率KB增長(zhǎng)，因?yàn)?，例如?00米3容積的浮選槽中，空氣輸送率為10～50米3/分而懸浮體體表面為25米2，泡沫生成率KB是0.4米～0.2米/分，也就是約為上述參考實(shí)例1米3浮選槽中KB的4倍。
然而，當(dāng)浮選機(jī)的尺寸增大，浮選機(jī)的懸浮體表面擴(kuò)大，同時(shí)，從浮選機(jī)的中部到泡沫出口管的距離增加，因此，在浮選機(jī)中部的泡沫延遲時(shí)間比在邊緣的泡沫延遲時(shí)間更長(zhǎng)。
泡沫表面流動(dòng)的改變?cè)诿绹?guó)專(zhuān)利2182442的充氣裝置中已有敘述，此專(zhuān)利中，該裝置底部所生成的泡沫流借助裝置內(nèi)部件所設(shè)置的導(dǎo)向件來(lái)控制，結(jié)果，泡沫引導(dǎo)到充氣裝置中位于裝設(shè)泡沫出口管處的邊緣處。在該美國(guó)專(zhuān)利2，182，442所述充氣裝置的頂部，基本上在出口管處，布置一截頂楔形的導(dǎo)向件，這樣，導(dǎo)向件的水平底面位于充氣裝置泡沫面之下，該導(dǎo)向件引導(dǎo)所生成的泡沫到設(shè)在充氣裝置兩壁的出口管，這樣就防止泡沫流向充氣裝置回轉(zhuǎn)軸的周?chē)?。所以?dǎo)向件的目的是保護(hù)轉(zhuǎn)子軸不受泡沫不利的影響。
從芬蘭專(zhuān)利78628，已知一浮選機(jī)，機(jī)內(nèi)生成泡沫床，并裝有一可向下收縮的楔形或錐形調(diào)節(jié)件來(lái)調(diào)節(jié)泡沫床的容積和/或面積，此調(diào)節(jié)件幫助使泡沫床變厚，同時(shí)，當(dāng)泡沫向上涌時(shí)，泡沫被引導(dǎo)至浮選機(jī)的壁面，因此也就引至開(kāi)在壁上的出口管。
上述專(zhuān)利中的楔形或錐形導(dǎo)向件至少部分位于泡沫之內(nèi)，迫使泡沫流向浮選槽的出口管，但是這些導(dǎo)向件并不改變或加速泡沫的生成也不改變或加速?gòu)膽腋◇w到泡沫床的進(jìn)程。美國(guó)專(zhuān)利4，668，382描述了在浮選機(jī)中懸浮體和泡沫床之間的邊界面處的浮選方法，并裝有一氣泡導(dǎo)向件。借助此導(dǎo)向件，氣泡被引導(dǎo)至位于相對(duì)于浮選機(jī)中懸浮體表面中央的泡沫上升通道，泡沫上升通道的橫截面比浮選機(jī)的自由面更小。通過(guò)減小自由面，泡沫生成率增加了。因?yàn)槊绹?guó)專(zhuān)利4，668，382中所述的氣泡導(dǎo)向件只安置在懸浮體和泡沫床之間的邊界面上，發(fā)生在浮選機(jī)中懸浮體表面的現(xiàn)象，基本上不能遵照美國(guó)專(zhuān)利4，668，382方法所控制。
因而，本發(fā)明的目的是要取得一已改進(jìn)的，操作更安全，大容積的浮選機(jī)，通過(guò)改變和增加浮選機(jī)產(chǎn)生泡沫的生成率以及其從懸浮體到泡沫床的進(jìn)程，并通過(guò)進(jìn)一步增加浮選機(jī)中泡沫床所含泡沫的回收就可顯著地減小先有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的基本新特點(diǎn)從后面所附權(quán)利要求書(shū)中也可明顯看出。
根據(jù)本發(fā)明，浮選機(jī)的懸浮體腔基本上在浮選機(jī)內(nèi)所生成的泡沫床之下，在懸浮體腔內(nèi)裝有至少一可調(diào)節(jié)的導(dǎo)向件，這樣，隨著懸浮體和泡沫的自由表面積從浮選機(jī)的底面到頂面是減小的，該導(dǎo)向件形狀最好為楔狀，錐形，截頂楔形或一截頂錐形，因此導(dǎo)向件既可向上收縮也可向下收縮。最好把導(dǎo)向件安置成使浮選機(jī)的懸浮體腔所引起的限制效應(yīng)開(kāi)始在約30%～50%從浮選機(jī)底部到泡沫出口處(也就是從浮選機(jī)底部起算，溢流邊緣的最低點(diǎn))之間距離的高度處。導(dǎo)向件最好設(shè)計(jì)成使其收縮角度至少可改變一次，這就意味著導(dǎo)向件是由幾個(gè)相互連接和基本相似元件組成。當(dāng)導(dǎo)向件從懸浮體腔延伸到泡沫床內(nèi)時(shí)，此種多元件結(jié)構(gòu)的導(dǎo)向件尤其顯示其優(yōu)點(diǎn)。
通過(guò)采用了本發(fā)明的導(dǎo)向件，在浮選機(jī)中由懸浮體腔到泡沫床所產(chǎn)生的氣泡生成率，也就是當(dāng)本發(fā)明的導(dǎo)向件用于限制浮選機(jī)中的懸浮體自由面時(shí)，泡沫生成率大大地增加。結(jié)果，懸浮體自由表面面積與泡沫床底面上的自由上升表面面積之比可以在1∶2到1∶20之間，這樣借助本發(fā)明的導(dǎo)向件，上升氣泡的自由上升面就基本上降低。而在面積減小同時(shí)，所生成泡沫床的高度增長(zhǎng)，因此泡沫床底面所處的高度相當(dāng)于80%～90%浮選機(jī)底面到泡沫出口處(也就是從浮選機(jī)底面起算，溢流邊緣的最低點(diǎn))的高度。
每單位面積含有礦物顆粒的氣泡容積流量隨著自由面的減小而增長(zhǎng)，并且如果自由懸浮體表面不減小，其泡沫床厚度增長(zhǎng)會(huì)更迅速。當(dāng)采用本發(fā)明的導(dǎo)向件，通過(guò)面積之比值變化，含有礦物顆粒的氣泡所形成泡沫的生成率以有利方式增長(zhǎng)，這意味浮選機(jī)內(nèi)懸浮體腔的泡沫生成率，特別是在懸浮體面和泡沫床之間的界面處，在最佳狀況下甚至能增長(zhǎng)20倍，當(dāng)然這還取決于所浮選的礦物。
按照本發(fā)明，在浮選機(jī)中使用導(dǎo)向件來(lái)減小自由懸浮體面時(shí)，含有礦物顆粒的氣泡所形成泡沫的生成率會(huì)猛增，甚至比氣泡解體率高出許多倍，從而泡沫床內(nèi)氣泡的延遲時(shí)間會(huì)相應(yīng)縮短。
根據(jù)本發(fā)明，浮選機(jī)中的導(dǎo)向件能可調(diào)節(jié)地安裝，因此借助該導(dǎo)向件所取得的面積限制，即自由面的減小能用懸浮體腔中的導(dǎo)向件元件以及泡沫床內(nèi)的各自導(dǎo)向件元件分別進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如，浮選機(jī)中所處理礦石的質(zhì)量一次次變動(dòng)時(shí)以及要求不同的浮選條件時(shí)，導(dǎo)向件的可調(diào)性就可充分地利用。同樣，在流程的不同階段，例如對(duì)一種和相同浮選系統(tǒng)的浮選機(jī)就可應(yīng)用不同的調(diào)節(jié)措施。
以下參照附圖將更詳細(xì)敘述本發(fā)明。


圖1是本發(fā)明浮選機(jī)的一側(cè)視圖，示意地說(shuō)明本發(fā)明的工作原理以及在浮選槽內(nèi)泡沫性能的有關(guān)解釋;
圖2是本發(fā)明最佳實(shí)施例的側(cè)視圖的示意圖;
圖3說(shuō)明設(shè)置在懸浮體腔中的本發(fā)明的導(dǎo)向件的最有利形狀。
在圖1中，在浮選槽1的懸浮體腔2內(nèi)安置著本發(fā)明導(dǎo)向件3，該導(dǎo)向件3把槽底產(chǎn)生的泡沫從懸浮體腔2導(dǎo)引至泡沫床4，再通過(guò)泡沫床4和溢流邊緣24導(dǎo)引至出口管5。導(dǎo)向件3的收縮角可隨意調(diào)節(jié)，因此位于懸浮體腔內(nèi)的導(dǎo)向件3的導(dǎo)板6和伸入泡沫床4內(nèi)的導(dǎo)板7借助調(diào)節(jié)件8和9可分別進(jìn)行調(diào)節(jié)，同樣，導(dǎo)向件相對(duì)于浮選槽底面10的高度也是可調(diào)的。在圖1，標(biāo)號(hào)D1說(shuō)明懸浮體整個(gè)自由表面面積，標(biāo)號(hào)D2表示借助導(dǎo)向件3所減小的泡沫床4的底部面積，考慮到上述先有技術(shù)中提到的幾個(gè)參數(shù)，即泡沫回收率KR′，泡沫生成率KB以及泡沫解體率KD′相應(yīng)于公式(1)就能推導(dǎo)出這些參數(shù)的關(guān)系。根據(jù)本發(fā)明，導(dǎo)向件3以比值D2∶D1用來(lái)減小泡沫床的面積，因?yàn)樗信菽F(xiàn)在都通過(guò)較小面積來(lái)排放，也就是根據(jù)D2的面積，公式(1)可改寫(xiě)成以下形式KR=KB- (D2)/(D1) KD(2)現(xiàn)在，平均泡沫回收率增加，而隨之留給泡沫解體的時(shí)間更少，很清楚公式(1)和(2)僅對(duì)數(shù)值大小是可靠的，但是在排放浮選機(jī)的泡沫中，這二個(gè)公式仍舊很成功地描述了用本發(fā)明導(dǎo)向件所取得的好處。
在圖2中，在浮選機(jī)的浮選槽11底部安有一定子12和一轉(zhuǎn)子13，為了轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子，電動(dòng)機(jī)14安置于浮選槽的上方，該電動(dòng)機(jī)通過(guò)一空心軸15連到轉(zhuǎn)子13。要浮選的材料經(jīng)過(guò)入口16輸送到浮選槽11內(nèi)。浮選所需的空氣經(jīng)導(dǎo)管17送到空心軸15的中部，再送到轉(zhuǎn)子13。根據(jù)本發(fā)明，在要浮選的材料所形成的懸浮體腔18內(nèi)設(shè)置了導(dǎo)向件19，這些導(dǎo)向件包括收縮的錐形元件，以使得懸浮體室18的自由表面積減小。導(dǎo)向件19安裝成使導(dǎo)向板形成的錐形可根據(jù)需要隨意調(diào)節(jié)，既能縮小也能擴(kuò)大，在這種情況下，圖2所示的面積比D2/D1可各自改變，例如，根據(jù)所浮選的材料來(lái)改變。由轉(zhuǎn)子13所產(chǎn)生的氣泡和送入浮選槽11內(nèi)的空氣，而氣泡攜帶著所要浮選的材料顆粒一起在懸浮體腔18內(nèi)升起，借助上述導(dǎo)向件19再穿過(guò)在導(dǎo)向件19之間的懸浮體表面20，進(jìn)入泡沫床21。由于本發(fā)明導(dǎo)向件19所引起速度的有利改變，攜帶有價(jià)值礦物的單個(gè)氣泡迅速上升，這樣，氣泡就迅速到達(dá)出口管22的邊緣25并從浮選槽11排出作進(jìn)一步處理。在浮選槽11所接納的無(wú)價(jià)值材料與所供應(yīng)的材料一起從浮選槽11通過(guò)廢料排放口23卸去。
在圖3中，浮選槽31設(shè)有一由幾個(gè)相連部件33和34組成的并具有一截頂金字塔形的導(dǎo)向件32，該截頂金字塔形的下部件33在浮選槽31內(nèi)起到減小懸浮體表面面積的裝置的作用。該截頂金字塔形的上部件34也可安置成從浮選槽31所生成氣泡而形成泡沫床35的一壓力區(qū)，從芬蘭專(zhuān)利78628知道，當(dāng)需要時(shí)，例如，所要浮選材料的洗滌就能連到該壓力區(qū)。這樣，泡沫床35就從由上部件34所形成的泡沫壓力區(qū)回收到設(shè)置在上部件34邊緣37的出口通道36。
權(quán)利要求
1.一從含有礦物此類(lèi)顆粒的懸浮體中浮選礦物等的浮選機(jī)，上述浮選機(jī)有一浮選槽和設(shè)在浮選槽內(nèi)的攪拌機(jī)構(gòu)，把空氣輸入槽內(nèi)的裝置以及把浮選材料輸入槽內(nèi)和從槽內(nèi)排出的部件，其特征在于在所述的浮選機(jī)的泡沫床(4，21)之下形成的懸浮體腔內(nèi)(2，18)安置至少一導(dǎo)向件(3，19，32)，這樣，當(dāng)浮選機(jī)內(nèi)自由面向上涌時(shí)，至少能減小浮選機(jī)的位于泡沫床(4，12)之下懸浮體腔(2，18)的自由面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮選機(jī)，其特征在于，所述的導(dǎo)向件(3，19，32)的底部安裝在從浮選機(jī)底面算起自浮選機(jī)底面(10)到泡沫出口處(24，25，37)的30%～50%高度處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的浮選機(jī)，其特征在于借助所述的導(dǎo)向件(3，19，32)所取得的面積減小率在1∶2到1∶20之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1，2或3所述的浮選機(jī)，其特征在于所述的導(dǎo)向件(3，19，32)可調(diào)節(jié)地安裝，因此，借助所述的導(dǎo)向件(3，19，32)至少借助懸浮體腔內(nèi)所設(shè)置的導(dǎo)向件(3，19，32)的部件，所取得的面積減小可以調(diào)節(jié)。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的浮選機(jī)，其特征在于所述的導(dǎo)向件(3，19，32)可調(diào)節(jié)地安裝，因此，在泡沫床提供的導(dǎo)向件(3，19，32)的一部件，借助導(dǎo)向件所取得的面積減小可以進(jìn)行調(diào)節(jié)。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的浮選機(jī)，其特征在于所述的導(dǎo)向件(3，19，32)之間的懸浮體面積是可調(diào)節(jié)的。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的浮選機(jī)，其特征在于所述的導(dǎo)向件(3，19，32)是錐形。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的浮選機(jī)，其特征在于所述的導(dǎo)向件(3，19，32)是楔形。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的浮選機(jī)，其特征在于所述的導(dǎo)向件(3，19，32)是向下收縮的。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的浮選機(jī)，其特征在于所述的導(dǎo)向件(3，19，32)是向上收縮的。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的浮選機(jī)，其特征在于所述的導(dǎo)向件(3，19，32)是由幾個(gè)部件組成的。
全文摘要
本發(fā)明與從含有礦物此類(lèi)顆粒的懸浮體中浮選礦物等的浮選機(jī)有關(guān)，上述浮選機(jī)有一浮選槽和設(shè)在浮選槽中的一攪拌機(jī)構(gòu)，引入空氣到槽內(nèi)的裝置，把浮選材料輸入槽內(nèi)和從槽內(nèi)排出的裝置。依照本發(fā)明，在浮選機(jī)產(chǎn)生的泡沫床是下面的懸浮體腔(2，18)內(nèi)安置至少一導(dǎo)向件，因此當(dāng)自由面向上涌時(shí)，至少能減小浮選機(jī)的位于泡沫床(4，12)之下懸浮體腔(2，18)的自由面。
文檔編號(hào)B03D1/14GK1066406SQ9210215
公開(kāi)日1992年11月25日 申請(qǐng)日期1992年3月27日 優(yōu)先權(quán)日1991年3月27日
發(fā)明者蒂莫·U·尼塔, 喬卡·O·卡里奧尼恩 申請(qǐng)人:奧托庫(kù)姆普聯(lián)合股票公司