一种浮选矿物的脱药系统及脱药方法

本发明属于浮选，尤其涉及一种浮选矿物再处理系统与再处理方法。

背景技术：

1、目前选矿厂在浮选生产中采用搅拌机或浓密机等进行脱药，也有加入解吸剂使用化学法解吸脱药，但这些方法均存在成本高、脱药效率低、药剂残留量大、药剂回用难等问题。这些残留有大量浮选药剂的精矿在进入冶炼厂进行冶炼时，还会给矿石冶炼、环境保护带来困难，同时也造成了大量浮选药剂尤其是捕收剂的损失，导致资源浪费。此外，还需要支出额外成本处理冶炼废水中残留的浮选药剂，大大提高了冶炼厂的生产成本。

2、因此，研究开发可药剂回用的高效脱药装置及技术，对资源的可持续利用，环境保护和节约生产成本具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种具有脱药效果好、成本低、见效快、操作简单、促进浮选药剂循环利用等优点的浮选矿物的脱药系统及脱药方法。

2、为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

3、一种浮选矿物的脱药系统，包括脱药槽、浮选矿物容纳腔和微泡发生装置，所述浮选矿物容纳腔设于所述脱药槽中，所述浮选矿物容纳腔通过其侧壁设置的筛网与所述脱药槽内部连通，所述浮选矿物容纳腔内设有搅拌装置，所述脱药槽侧壁上方设有溢流口，所述微泡发生装置设于所述脱药槽内腔底部，并靠近所述脱药槽的侧壁设置。上述脱药槽可为柱形。

4、上述脱药系统中，优选的，所述浮选矿物容纳腔的内壁设有多个凸起，外壁设有多个激振装置(如超声波振荡装置)。通过设置凸起，再结合激振装置，可以配合搅拌装置进行擦洗和振荡脱药，有利于提高浮选药剂与矿物的分离效率。本发明采用搅拌、超声波振荡、擦洗三种物理脱药方法合一，同时脱下的药剂可以及时排除，促进了药剂的解吸，进一步加大了脱药效率。

5、上述脱药系统中，优选的，所述浮选矿物容纳腔中连接有矿浆输入装置、水输入装置以及矿浆输出装置，所述矿浆输入装置包括矿浆输入泵与矿浆输入管，所述矿浆输入管的一端与所述矿浆输入泵相连，另一端伸入所述浮选矿物容纳腔，所述水输入装置包括水输入泵与水输入管，所述水输入管的一端与所述水输入泵相连，另一端伸入所述浮选矿物容纳腔，所述矿浆输出装置包括矿浆输出泵与矿浆输出管，所述矿浆输出管的一端与所述矿浆输出泵相连，另一端与伸入所述浮选矿物容纳腔，且位于工作液面以下。

6、上述脱药系统中，优选的，所述矿浆输入管和水输入管对称设于所述浮选矿物容纳腔底部，所述矿浆输入管和水输入管靠近所述浮选矿物容纳腔的一端端部分别设有矿浆阀门和水阀门，所述矿浆输入管和水输入管喷出液体的方向为所述浮选矿物容纳腔水平截面的切线方向，且出水方向与搅拌桨转动方向一致，以使喷出的水流可以给予矿浆初速度，辅助脱药和旋流。上述矿浆阀门和水阀门为对称结构，使系统受力更均匀。

7、上述脱药系统中，优选的，所述浮选矿物容纳腔包括筛网支撑骨架和筛网，所述筛网设于所述筛网支撑骨架侧面，所述筛网的顶部低于工作液面，所述筛网支撑骨架的上部架设于所述脱药槽上方，所述筛网支撑骨架顶部设有观察平台。本发明中，浮选矿物容纳腔用于容纳浮选矿物，筛网用于阻止精矿脱离浮选矿物容纳腔，结合搅拌装置进行旋流搅动实现浮选药剂与矿物的分离，最终矿物保留在浮选矿物容纳腔内，而浮选药剂通过筛网排出至脱药槽内，并通过溢流口排出，实现浮选药剂的回用。本发明中，为了尽量避免精矿从筛网处流出至脱药槽中，筛网可使用1600目的筛网，采用1600目的筛网，精矿流出少，药剂分子可以流出。同时在溢流汇集总管后设置有离心选矿机，既可以分离泡沫中含有的极少量微细粒还可以辅助脱药。上述筛网可为不封顶和底的圆台结构，筛网支撑骨架可为圆台圆柱复合结构，筛网支撑骨架顶端边缘为环形t形结构，筛网支撑骨架通过环形t形结构设置于脱药槽中心。上述观察平台用于观察内部情况以及检测，其外侧设有防护装置。

8、上述脱药系统中，优选的，所述搅拌装置包括可升降支架、电机、搅拌轴和搅拌桨，所述电机设于所述可升降支架上，所述搅拌轴的上端与所述电机相连，所述搅拌桨设于所述搅拌轴的下部。采用可升降支架，便于更换设备和检修，整个搅拌装置用于搅拌脱药以及旋流排除精矿以连续生产。

9、上述脱药系统中，优选的，所述微泡发生装置围绕所述脱药槽的底部设置一圈，所述微泡发生装置上连接有气管以及气泵(如鼓风机)，且所述气管和气泵均对称设有一对。上述微泡发生装置可为一微泡发生器，且微泡发生器呈环形，使微泡分布更均匀，气管对称连接微泡发生器，使环形微泡发生器微泡更加均匀。本发明中，微泡发生装置用于产生上升的微泡，携带脱附的疏水性捕收剂上升，并形成泡沫层产生溢流排出捕收剂。

10、上述脱药系统中，优选的，所述溢流口围绕所述脱药槽的侧壁设有一圈，所述溢流口处管道倾斜向下设置，所述溢流口下方设有溢流收集器，所述溢流收集器包括一圈溢流接收环，所述溢流接收环底部设有溢流汇集总管。上述溢流口为环形结构，环形溢流更均匀，溢流口处的管道为开口倾斜向下，溢流可以自发流出。

11、上述脱药系统中，优选的，所述脱药槽内设有水位传感器。水位传感器通过调控水输入泵功率控制水平衡，保持脱药槽内液面不变。

12、上述脱药系统中，优选的，所述脱药槽内设有ph检测计。ph检测计通过调控水输入泵输入的水的ph值，保持脱药槽内矿浆ph维持在指定ph范围内。

13、作为一个总的技术构思，本发明还提供一种利用上述的浮选矿物的脱药系统用于浮选矿物脱药的脱药方法，包括以下步骤：

14、s1：向所述浮选矿物容纳腔中加入浮选矿浆以及水，并使工作液面达到接近溢流口的高度；

15、s2：开启搅拌装置和微泡发生装置，在搅拌装置的作用下，浮选矿浆中的药剂分子与所述矿物分离，并通过筛网向外排出，再被微泡携带至溶液表面，并且由于微泡作用，浮选矿物容纳腔外的含药剂分子的溶液液面高于浮选矿物容纳腔内的溶液液面，含药剂分子的溶液自发从所述溢流口流出，实现药剂分子的脱离与回收；

16、s3：持续向所述浮选矿物容纳腔中加入浮选矿浆以及水，维持所述脱药槽内的工作液面不变，重复步骤s2，实现浮选矿物的连续脱药和药剂分子的回收。

17、更具体的，上述脱药方法可包括以下步骤：

18、s1：初始使用，打开水位传感器、ph检测计、矿浆阀门、矿浆输入泵、水阀门、水输入泵，向浮选矿物容纳腔中加入浮选后的精矿矿浆，在水位传感器和ph检测计的控制下使脱药系统内矿浆保持在一定ph范围内以及接近溢流口的高度。

19、s2：开启搅拌装置、激振装置、微泡发生装置和矿浆输出泵，之后水位传感器控制水平衡保持系统内水位不变，ph检测计可以控制水输入泵泵送水的ph值从而调节脱药系统ph值在指定值的一定范围内进行化学脱药，加上搅拌装置在凸起的擦洗和激振装置的超声波振荡的协同下进行脱药，浮选矿浆中的药剂分子与矿物分离，并向外排出，再被微泡携带至溶液表面。由于筛网内的矿浆受到搅拌装置的作用下，因此液面高于筛网外的液面，筛网内脱完药剂后精矿矿浆液面能达到排矿口，待有脱完药剂后精矿矿浆出来后矿浆输出泵自动关闭，矿浆可自行排出。

20、s3：设备运行后，浮选后的精矿矿浆从矿浆输入泵持续给入浮选矿物容纳腔，并由水位传感器检测以及水输入泵控制水位至图1-图2中的虚线处(即略低于溢流口)，而浮选矿物容纳腔外的药剂溶液中的药剂分子(如捕收剂，具有疏水亲气的性质，可以吸附在上升的微泡中)被微泡携带至溶液表面，降低了溶剂中药剂的浓度促进了精矿表面药剂的进一步脱附。同时微泡在溶液上方形成一层泡沫层，由于泡沫层高于溢流口，故含有药剂的泡沫溶液可以自发从溢流口流出。

21、s4：重复步骤s3，实现浮选矿物的连续脱药和药剂分子的回收。

22、本发明的浮选矿物的脱药系统包括：脱药槽、浮选矿物容纳腔、搅拌装置、微泡发生装置、水平衡系统。脱药槽包括槽体、设置于槽体侧壁上部的溢流口，槽体的设置提供其他功能装置的安装基础，溢流口的设立配合微泡发生装置将脱药后的药液溢流排出。搅拌装置包括可升降支架，安装在可升降支架上位于脱药槽中心的电机，与电机连接位于脱药槽中心的搅拌轴，与搅拌轴连接位于脱药槽中心的搅拌桨，可升降支架的设立用于固定搅拌装置并且方便装卸及检修，电机的设置用于提供搅拌装置动能，搅拌轴的设置用于传递动能，搅拌桨的设置用于脱药。浮选矿物容纳腔包括筛网支撑骨架，安装于筛网支撑骨架上的筛网，安装于筛网支撑骨架内的凸起，设置于筛网支撑骨架部的观察平台，筛网支撑骨架用于提供本装置其他功能部件的安装基础和进行旋流，筛网用于进行固液分离，凸起用于擦洗脱药，观察平台用于观察设备运行状态及设备检修。微泡发生装置包括鼓风机，与鼓风机连接的气管，鼓风机用于给微泡发生装置提供空气，气管用于输送空气，微泡发生装置用于将空气转换成气泡，将浮选药剂携带至溶液表面并通过溢流口排出。水平衡系统包括矿浆输入泵、水输入泵，矿浆输出泵，矿浆输入泵用于向系统提供精矿，水输入泵用于向系统中泵送清水，矿浆输出泵用于排出系统中的精矿。本发明通过采用强力搅拌为主，擦洗和超声波振荡协同，调节ph值辅助的方法进行脱药，并使用微泡将脱附的疏水性捕收剂与脱药体系分离，既能有效脱附精矿表面的捕收剂将其及时排出促进药剂进一步脱附，又可将其收集起来进行药剂回用，具有脱药效果好、成本低、见效快、操作简单、促进浮选药剂循环利用等优点。

23、本发明的浮选矿物的脱药系统以及脱药方法，采用物理脱药和化学脱药相结合，以搅拌为主、超声波振荡、擦洗协同脱药，同时可以调节不同ph值进行化学法辅助脱药，可以实现矿物表面吸附浮选药剂的高效脱附，矿物与浮选药剂通过浮选矿物容纳腔上的筛网分离。再通过微泡发生装置产生微泡将脱附后的浮选药剂从溢流口排出与脱药体系分离，除了具有有效脱附浮选矿物表面的浮选药剂并将其收集起来进行药剂回用的优点，还具有阻碍药剂的二次吸附以及降低脱药体系中药剂浓度促进精矿表面药剂进一步脱附的优点。具有脱药效果好、成本低、见效快、操作简单、适应性强、可促进浮选药剂循环利用等优点。整体而言，本发明中的脱药系统以及脱药方法相较于现有脱药设备，在ph值、脱药时间等条件相同的情况下，可以使矿物吸附的浮选药剂脱附的更多，能够保证不影响后续工艺的操作，指标稳定，具有效果好、成本低、操作简单、适应性强、流程短、应用效果好，具有广阔的应用前景，解决了现有生产中缺少高效的可浮选药剂回用脱药设备及技术的问题，实现浮选药剂循环利用，获得高质量精矿，降低工厂生产成本。

24、与现有技术相比，本发明的优点在于：

25、本发明的浮选矿物的脱药系统以及脱药方法，通过搅拌装置的搅动，可以实现浮选矿物中矿物与浮选药剂的分离，矿物与浮选药剂通过浮选矿物容纳腔上的筛网分离，再通过微泡发生装置产生微泡将脱附后的浮选药剂从溢流口排出分离，与脱药体系分离，既能有效脱附浮选矿物表面的浮选药剂，又可将其收集起来进行药剂回用，具有脱药效果好、成本低、见效快、操作简单、可促进浮选药剂循环利用等优点。整体而言，本发明中的脱药系统以及脱药方法可以在进一步加工工艺前将浮选矿物含有的浮选药剂大部分脱除，保证不影响后续工艺的操作，指标稳定，具有效果好、成本低、操作简单、流程短、应用效果好，具有广阔的应用前景，解决了现有生产中缺少高效的可浮选药剂回用脱药设备及技术的问题，实现浮选药剂循环利用，获得高质量精矿，降低工厂生产成本。