[发明专利]装置，配备有该装置的浮选机及其操作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于将至少一种气体分散到一悬浮液中的装置，特定而言用于一浮选机，包括一分散喷嘴，从所述悬浮液的流向看，所述分散喷嘴依次具有一沿所述流向逐渐变细的悬浮液喷嘴、一与所述悬浮液喷嘴连通的混合室、一与所述混合室相接且沿所述流向逐渐变细的混合管以及至少一个用于将所述至少一种气体送入所述混合室的输气管，其中，所述悬浮液喷嘴具有至少N≥3个与所述至少一个输气管连接的气体通道，所述气体通道的出口位于所述悬浮液喷嘴靠近所述混合室的一端面。本发明还涉及一种操作该装置的方法。

此外，本发明还涉及一种配备有至少一个上述装置的浮选机、一种操作该浮选机的方法以及该浮选机的应用。

背景技术

浮选是用气泡分离水性浆体或悬浮液中的细粒状固体物质(例如矿石和脉石)的物理选矿方法，这种方法利用的是悬浮液中所包含的颗粒的表面润湿性差异。浮选法的作用是调理矿产资源，在加工含有少量或中等量的有用组分或有用矿物(例如有色金属、铁、稀土金属和/或贵金属以及非金属矿产资源)的矿物过程中会用到浮选法。

浮选机属于公知技术。WO 2006/069995 A1描述一种浮选机，包括壳体、至少一个被称作喷射器的分散喷嘴、至少一个供气装置以及用于收集浮选过程中所形成的泡沫产物的收集器，所述壳体包括浮选室，所述供气装置在使用空气的情况下称作送风装置或充气器。

进行浮选或充气浮选时，通常借助至少一个分散喷嘴将由水和细粒状固体物质构成且掺有试剂的悬浮液送入浮选室。试剂的作用是让悬浮液中有价值的、优选可分离的颗粒具有疏水性。同时还借助该至少一个分散喷嘴向悬浮液内送入气体(特别是空气或氮气)，使其与悬浮液中的疏水性颗粒接触。借助供气装置送入其他气体。疏水性颗粒附着于所形成的气泡上，于是这些又称气絮体(Aeroflocke)的气泡结构向上浮起并在悬浮液表面形成泡沫产物。该泡沫产物被排入收集器，一般情况下还需加以浓缩。

事实证明，泡沫产物的质量或者说浮选或充气浮选法的分离效率受疏水性颗粒与气泡之间的碰撞概率影响。碰撞概率越高，附着于气泡上、上升至表面并与颗粒一起形成泡沫产物的疏水性颗粒的数量就越多。而碰撞概率主要受悬浮液的分散度和分散喷嘴中的气体影响。

图1所示的分散喷嘴已经应用于本申请人的浮选机或混合式浮选槽。图2是分散喷嘴1的纵向剖面图，其中分别示出了悬浮液2和气体7的流型。从悬浮液2的流向(见箭头方向)看，这种已知的分散喷嘴1依次包括沿该流向逐渐变细的悬浮液喷嘴3、与悬浮液喷嘴3连通的混合室4、与混合室4相接且沿所述流向逐渐变细的混合管5以及至少一个用于将至少一种气体7送入混合室4的输气管6。悬浮液2由连接件9送入悬浮液喷嘴3并从悬浮液喷嘴3的端面3a以自由射流8形式进入混合室4。被送入混合室4的气体7与从悬浮液喷嘴3中出来的悬浮液2混合并进入混合管5，悬浮液2和气体7在该混合管内得到进一步分散。悬浮液2到达分散喷嘴1的出口1a时，气体7已分散在其中。

这样一种分散喷嘴1已应用在了如图20所示的采用已知结构的浮选机100上，在此，分散喷嘴1通常采用纵轴水平定向的安装方式。浮选机100包括带浮选室102的壳体101，至少一个用于输送悬浮液2和气体7的分散喷嘴1与浮选室102连通。壳体101具有圆柱形壳体段101a，其下端设有至少一个供气装置103。

浮选室102内部设有泡沫槽104，该泡沫槽包括用于输出所形成的泡沫产物的管接头105。壳体101的外壁的上缘位于泡沫槽104的上缘上方，这能避免泡沫产物经壳体101的上缘发生溢流。壳体101还具有底部输出口106。悬浮液2中例如表面疏水化程度不够或者未与气泡相撞的颗粒以及亲水性颗粒朝底部输出口106方向下沉。由连接在输气装置103a上的供气装置103将附加气体7送入圆柱形壳体段101a，其他疏水性颗粒与这部分气体结合后上升。理想情况下，基本上是亲水性颗粒进一步下沉并且经底部输出口106离开制程。泡沫产物从浮选室102进入泡沫槽104，从管接头105排出，需要时可加以浓缩。

分散喷嘴1将气体7吸入悬浮液2的这个吸入过程在连续性方面存在一定程度的随机性，这导致分散喷嘴1的出口1a上的分散结果有波动。由所述至少一个输气管6送入的气体7的量只能通过前置气体调节阀来加以控制，这会影响混合室4内的压力条件，其结果仍然是分散结果不稳定。