一种适用于细粒矿物分选的分级浮选装置及方法

本发明属于矿业分选设备，尤其涉及一种适用于细粒矿物分选的分级浮选装置及方法。

背景技术：

1、浮选是矿物分选的主要流程，对于去除矿物杂质、提高矿物自身品位具有重要意义。一般而言，浮选的最佳分选粒度范围为0.25～0.074mm，这就要求浮选入料需严格控制自身的粒级。因此，细粒矿物在浮选前需经过分级处理，以满足浮选的入料粒度要求。由于浮选与分级为两种不同的分选工艺，浮选与分级设备在结构及操作上存在明显的差异。鉴于此，在细粒矿物分选过程中，需分别构建浮选及分级工艺和设备，这就造成目前细粒矿物的分选工艺流程较长，设备数量较多，生产效率低下及生产成本较高等问题。

2、因此，亟需一种适用于细粒矿物分选的分级浮选装置及方法来解决。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种适用于细粒矿物分选的分级浮选装置及方法，以解决上述问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种适用于细粒矿物分选的分级浮选装置，包括：由上至下依次设置的溢流组件、浮选槽和分级槽，所述溢流组件、所述浮选槽和所述分级槽同轴设置；

4、所述浮选槽和所述分级槽为圆柱体；

5、所述浮选槽顶部与所述溢流组件同轴固接并连通，所述浮选槽底部与所述分级槽顶部同轴固接并连通；

6、所述浮选槽内设置有一次进气组件和二次进气组件；

7、所述分级槽连通有分级入料管，所述分级入料管沿所述分级槽侧壁切线方向设置，所述分级槽底部同轴设置有分级底流出料口。

8、优选的，所述溢流组件包括溢流槽，所述溢流槽同轴固接在所述浮选槽的顶部，所述溢流槽底部与所述浮选槽顶部连通；

9、所述溢流槽顶端为封闭式结构，所述溢流槽底部一侧连通有浮选溢流出料口；

10、所述溢流槽为圆柱体结构。

11、优选的，所述浮选槽底部为正置的圆锥体结构，所述浮选槽底部一侧连通有浮选底流出料口，所述浮选槽底部中心同轴固接有分级溢流管，所述分级溢流管的底端伸入所述分级槽内，所述分级溢流管与所述分级槽连通，所述分级溢流管顶部连通有浮选入料环，所述浮选入料环与所述分级溢流管同轴固接。

12、优选的，所述一次进气组件包括若干由上至下依次设置的布风环，所述布风环同轴套设在所述浮选槽底部的圆锥体结构外侧，所述布风环的内径与其所在水平面内的所述圆锥体结构的截面直径相匹配；

13、若干所述布风环连通有同一进气管的出气端，所述进气管的进气端贯穿所述浮选槽侧壁。

14、优选的，所述二次进气组件包括若干竖直设置的风管，所述风管上沿长度方向设置有若干管状风道，所述风管的出风方向与所述浮选槽侧壁相切，若干所述风管沿所述浮选槽中心周向等间隔设置，所述风管与所述浮选槽侧壁固接。

15、一种分级浮选装置的使用方法，上述的一种适用于细粒矿物分选的分级浮选装置，包括如下步骤：

16、步骤一、将待分选的细粒矿物与水充分混合后，形成矿浆；

17、步骤二、在渣浆泵的输送下，矿浆经所述分级入料管，沿切方向进入所述分级槽中，并在重力与离心力的联合作用下形成了靠近内壁的螺旋向下流和中心处的螺旋上升流；

18、步骤三、在离心力作用下矿浆中的粗颗粒物料进入靠近内壁的螺旋向下流，从所述分级底流出料口排出，形成粗颗粒产品，同时，矿浆中的细颗粒物料沿螺旋上升流进入至所述浮选槽内；

19、步骤四、当细颗粒矿浆在所述浮选槽中达到一定高度后，启动所述一次进气组件和所述二次进气组件；

20、所述二次进气组件产生的气流在所述浮选槽中形成螺旋气流，以促进矿浆的均匀混合；

21、细颗粒矿浆中的精矿颗粒将依附于所述一次进气组件形成的气泡上，随气泡上升至所述溢流组件，经所述溢流组件获得精矿；而细颗粒矿浆中的尾矿颗粒将依旧停留在所述浮选槽内，最终从所述浮选槽的出料口间歇性排出，获得尾矿。

22、优选的，所述浮选槽内设有混匀组件，所述混匀组件包括套筒，所述套筒同轴固接在所述溢流槽顶部下侧，所述套筒内同轴转动连接有连杆，所述连杆底部同轴固接有转子，所述连杆顶部传动连接有驱动部。

23、优选的，所述驱动部包括搅拌电机，所述搅拌电机的固定端与所述溢流槽顶部上侧固接，所述搅拌电机的输出轴与所述连杆轴接。

24、优选的，所述分级槽内设有二次筛选部，所述二次筛选部包括套筒分级筛，所述套筒分级筛同轴固接在所述浮选槽底部的圆锥体结构的下侧，所述分级溢流管同轴设置在所述套筒分级筛内，所述套筒分级筛的底部为倒置的圆锥体结构。

25、一种分级浮选装置的使用方法，基于具有混匀组件的一种适用于细粒矿物分选的分级浮选装置，包括如下步骤：

26、步骤一、将待分选的细粒矿物与水充分混合后，形成矿浆；

27、步骤二、在渣浆泵的输送下，矿浆经所述分级入料管，沿切方向进入所述分级槽中，并在重力与离心力的联合作用下形成了靠近内壁的螺旋向下流和中心处的螺旋上升流；

28、步骤三、在离心力作用下矿浆中的粗颗粒物料进入靠近内壁的螺旋向下流，从所述分级底流出料口排出，形成粗颗粒产品，同时，矿浆中的细颗粒物料沿螺旋上升流进入至所述浮选槽内；

29、步骤四、当细颗粒矿浆进入所述浮选槽后，通过所述套筒向所述浮选槽内添加浮选药剂，启动所述驱动部，通过所述转子使浮选药剂与细颗粒矿浆充分混合，形成浮选矿浆；

30、步骤五、当浮选矿浆在所述浮选槽中达到一定高度后，启动所述一次进气组件和所述二次进气组件；

31、所述二次进气组件产生的气流在所述浮选槽中形成螺旋气流，以促进矿浆的均匀混合；

32、浮选矿浆中的精矿颗粒将依附于所述一次进气组件形成的气泡上，随气泡上升至所述溢流组件，经所述溢流组件获得精矿；而浮选矿浆中的尾矿颗粒将依旧停留在所述浮选槽内，最终从所述浮选槽的出料口间歇性排出，获得尾矿。

33、与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：

34、1)本装置首次采用分级与浮选一体化结构。该装置将分级与浮选融于一体，即可满足细粒矿物的分级，又可实现分级物料的后续浮选，不仅简化了工艺流程，提高了分选效率，也减少了设备与人工投入，降低了生产成本。

35、2)本装置创新性采用机械搅拌和螺旋气流搅拌相结合的搅拌方式。一方面机械搅拌既实现进入的矿浆与浮选药剂的充分混合，以达到浮选矿浆预处理的目的，同时机械搅拌可在入料环上端形成一定的真空区，可为入料环的入料提供一定的动力；另一方面，二次进气组件可促使外界气流切方向进入浮选槽中，并在浮选槽中形成螺旋气流，起到了二次搅拌作用，有利于促进浮选槽中矿浆的均匀混合。

36、3)本装置首次利用布风环形成独特的起泡方式。沿底部圆锥体依次分布的布风环既能在浮选槽中产生足够的气泡，又能防止矿浆中固体颗粒的沉降，对矿浆起到一定的混合作用。

37、4)本装置通过浮选入料环形成独有的入料方式。这种入料方式不仅有利于矿浆中矿物颗粒在浮选槽中的均匀分散，也提高了矿物颗粒与气泡之间的接触概率；此外，入料压力直接来自于底部的分级槽，减少了输送设备的投入，有利于降低生产成本。

38、5)本装置充分结合了切方向入料的螺旋分级和套筒分级筛的筛分分级优点：一方面，采用切方向的入料方式可促使入料在分级槽内形成螺旋流，根据所受离心力大小的差异，其中粗颗粒靠近内壁的螺旋向下流，而细颗粒物料则进入中心处区域，从而实现入料的初步分级；另一方面，中心处布置的套筒分级筛可进一步地对细颗粒进行分级，以实现细颗粒的二次分级，进而满足后续浮选入料粒级的要求；

39、6)本装置内部构件较为简单，一体化程度较高，在后续工作过程中不易磨损，有利于日常的维修和管理；同时，该装置操作简便，有利于实现后续装置的模块化和智能化。