專利名稱：用于浮選機構(gòu)的轉(zhuǎn)子和用于在浮選機中引導(dǎo)物料流的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用在選礦的浮選機構(gòu)中的轉(zhuǎn)子。根據(jù)本發(fā)明，轉(zhuǎn)子蓋下方的轉(zhuǎn)子腔室上部從所述腔室的外邊緣向下傾斜而到達芯部，從而與水平面形成5至70度之間的角度。另外，轉(zhuǎn)子蓋上表面可以向上傾斜，從轉(zhuǎn)子周圍朝所述外邊緣以5-70度之間的角度上升。利用在轉(zhuǎn)子內(nèi)和上方的裝置，向上引導(dǎo)礦漿經(jīng)過浮選機構(gòu)的定子。所研制的轉(zhuǎn)子改善了浮選機內(nèi)高比重粗顆粒的懸浮。本發(fā)明還涉及一種用于改變從轉(zhuǎn)子排出的物料流方向的方法。
浮選基本上是一種三相工藝，包括細磨固體和空氣的混合，通過從中浮選出一種而從脈石中富集貴重礦物。在該工藝的上游，將水加到礦石中，并輸送到粉碎回路，從而使礦石破碎、尺寸減小，而形成稱作礦漿或砂漿的細磨固體/液體混合物。然后礦漿經(jīng)一組或一排浮選裝置進一步處理，所述浮選裝置具有適于使礦漿混合物懸浮的浮選機構(gòu)，同時空氣經(jīng)所述機構(gòu)導(dǎo)入，且均勻地彌散在整個浮選槽上。
也可以在該工藝中加入適當(dāng)?shù)脑噭?，其中所述試劑能覆蓋貴重礦物的表面，而使其表面疏水，從而促進氣泡/顆粒的附著。一旦貴重礦物顆粒附著于氣泡，那么它們緩慢上升到浮選槽表面，形成穩(wěn)定的泡沫區(qū)。這種包含貴重礦物的泡沫經(jīng)流槽系統(tǒng)回收，而完成浮選過程。
對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，通常認為浮選裝置可以分成下述區(qū)域1)混合區(qū)，2)靜止區(qū)，3)集中區(qū)和4)泡沫區(qū)。
混合區(qū)位于浮選裝置的下部區(qū)域，在所述下部區(qū)域有一個由從浮選機構(gòu)排出的高速漿流形成紊亂的重要區(qū)域。靜止區(qū)就在混合區(qū)上方，且是這樣的一個區(qū)域，即在此區(qū)域二次礦漿流速度較低，促使附著于氣泡的貴重礦物顆粒的向上運動。集中區(qū)就在泡沫區(qū)下方，且可以在泡沫/礦漿界面下方延伸4至6英寸。
當(dāng)二次礦漿流緊接集中區(qū)下方經(jīng)過浮選槽時，這些氣泡與它們的礦物負載由于其固有的浮力而有機會上升，且在礦漿流向下改變方向返回混合區(qū)而重復(fù)循環(huán)之前移動到集中區(qū)。一旦這些附著于氣泡的貴重礦物顆粒進入集中區(qū)，那么這些顆粒將繼續(xù)上升到泡沫區(qū)且經(jīng)流槽系統(tǒng)回收的可能性較高。然而，出現(xiàn)貴重礦物“后退”，結(jié)果這些顆粒返回到二次流中，從而如果它們不碰撞且同時使其重新連接于另一氣泡，則重復(fù)所述過程。
雖然認為泡沫區(qū)、靜止區(qū)和集中區(qū)也是浮選槽中的重要區(qū)域，但當(dāng)然混合區(qū)是浮選裝置的最重要的區(qū)域，因為在該區(qū)域發(fā)生顆粒懸浮和空氣彌散。如果浮選機構(gòu)不能在整個浮選槽上正確地彌散空氣，或如果固體懸浮不充分，那么浮選工藝變差，且所需礦物的整個回收率將低。
普通類型的浮選機構(gòu)包括轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子和在轉(zhuǎn)子周圍的定子葉片。空氣在轉(zhuǎn)子附近送入，例如經(jīng)轉(zhuǎn)子軸。作為浮選的結(jié)果，貴重礦物顆粒附著于氣泡上，且在浮選槽上部以泡沫形式聚集，并經(jīng)浮選槽的流槽排出。礦漿的尾礦導(dǎo)至下一分離步驟。
在美國專利US4078026中，描述了一種轉(zhuǎn)子-定子機構(gòu)，其中轉(zhuǎn)子具有分離的礦漿和空氣槽。該機構(gòu)的要旨在于轉(zhuǎn)子產(chǎn)生動壓，補償在轉(zhuǎn)子高度上形成的流體靜壓力，而使礦漿對彌散表面產(chǎn)生的總壓力在所述表面上基本上相等。所述機構(gòu)的主要類型是所謂的OK轉(zhuǎn)子，它的形式在垂直截面上是向下漸縮的，且垂直轉(zhuǎn)子葉片這樣布置，即它們在所述葉片之間形成分離的礦漿槽和空氣槽?？諝饨?jīng)中空的轉(zhuǎn)子軸泵入空氣槽。轉(zhuǎn)子具有在所述葉片上方的水平蓋板，它使礦漿和空氣偏轉(zhuǎn)而基本上沿水平方向從所述槽流出。定子葉片基本上垂直，且有助于消除從轉(zhuǎn)子流出的流體轉(zhuǎn)動分量。
在美國專利US4800017中描述了另一種浮選機構(gòu)，它看起來非常類似于上述的系統(tǒng)，除了槽的功能不同之外。轉(zhuǎn)子本體包括水平頂板和多個垂直定向的轉(zhuǎn)子葉片，它們形成泵室?？諝獗盟偷矫恳皇遥糜趯Ω∵x槽的礦漿混氣。定子葉片從其上部向外偏轉(zhuǎn)，而下部垂直。從轉(zhuǎn)子流出的礦漿流基本上是水平的。然而，定子包括偏轉(zhuǎn)葉片，該葉片有效地使該漿流以約15度向下偏轉(zhuǎn)。
在EP844911中，轉(zhuǎn)子具有在泵室中間的水平阻擋件，該阻擋件在排出基本上水平方向進入轉(zhuǎn)子的礦漿流時使其再次向上和向下偏轉(zhuǎn)。
從前述可知，一種浮選機，具有多個垂直定向的板，它們形成泵室?？諝饨?jīng)垂直下水管泵送到每一室，所述下水管還包括和支撐在轉(zhuǎn)子上方的水平罩。這種罩還支撐垂直的定子葉片。雖然流入轉(zhuǎn)子的礦漿最初向上偏轉(zhuǎn)，但在它從轉(zhuǎn)子泵送槽排出時，通過所述懸罩水平偏轉(zhuǎn)，且徑向向外泵送經(jīng)過定子葉片。
在上述結(jié)構(gòu)中，礦漿和氣流從轉(zhuǎn)子朝定子葉片水平引導(dǎo)。所述機構(gòu)在正常尺寸的顆粒浮選中有效，這意味著其尺寸小于P80＝180μm(80％的物料通過了180μm的篩網(wǎng))。然而，隨著被浮選的顆粒尺寸和礦物顆粒比重超過這一值，性能惡化。而且，難以懸浮比重在3.5t/m3以上的顆粒。本發(fā)明的目的是克服或基本改善現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，實現(xiàn)一種可以在混合區(qū)內(nèi)有效地懸浮粗大和高比重物料的的浮選機，該浮選機使用新型轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子可以改變浮選槽內(nèi)的混合流模式。
現(xiàn)在研制了一種適用于粗大物料和高比重物料的新型浮選機構(gòu)轉(zhuǎn)子。已經(jīng)證明，垂直截面向下漸縮的轉(zhuǎn)子可以使轉(zhuǎn)子改變機器內(nèi)的混合流模式，且不影響浮選槽內(nèi)的上部集中區(qū)和泡沫區(qū)，其中所述轉(zhuǎn)子裝有向上而不是水平方向引導(dǎo)礦漿流的裝置。所述裝置與水平面的角度在5至70度之間，可取的是5至40度之間。推薦在兩個高度上也有所述裝置，且最好它們具有基本上相同的角度。本發(fā)明還涉及一種使礦漿流基本上以與所述裝置本身相同的角度傾斜的方法。本發(fā)明的主要特征在所附的權(quán)利要求中給出。
根據(jù)本發(fā)明，浮選機由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成，定子具有大體上垂直的定子葉片，轉(zhuǎn)子的垂直截面向下漸縮，且垂直的轉(zhuǎn)子葉片形成腔室(槽)?？諝饨?jīng)轉(zhuǎn)子軸導(dǎo)入機器，且經(jīng)所述腔室進入礦漿。所述腔室可以是礦漿和空氣共用的或有用于空氣和礦漿的不同腔室。轉(zhuǎn)子葉片覆蓋有蓋板，該蓋板延伸到葉片的外邊緣。在所述蓋下方所述腔室的上部從其外邊緣向下傾斜，到達芯部，而使它們與水平面形成5至70度之間的角度。這意味著礦漿流在腔室內(nèi)向上傾斜，而不是正常的水平方向，所以從轉(zhuǎn)子排出的礦漿流按所述腔室上部的角度引導(dǎo)。其次，可取的是轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)子上方設(shè)有翻轉(zhuǎn)礦漿流的裝置，然后設(shè)計轉(zhuǎn)子蓋的上表面，而使其外邊緣與軸周圍的內(nèi)邊緣成比例升高。顯然，所述裝置可以這樣構(gòu)成，即其朝向礦漿的表面是直的或彎曲的、凹面或凸面的。
實際上，轉(zhuǎn)子的蓋可以這樣制成，即其外邊緣延伸到轉(zhuǎn)子的外邊緣，但轉(zhuǎn)子蓋本身向上傾斜。然而，普通的轉(zhuǎn)子可以僅通過在轉(zhuǎn)子的普通水平蓋板上裝設(shè)附加裝置而改成本發(fā)明的轉(zhuǎn)子，所述附加裝置改變了所述腔室上部和轉(zhuǎn)子蓋板的表面部分。
所述腔室上部的改變可以通過在每一腔室插入位于形成所述腔室的轉(zhuǎn)子葉片之間的板而實現(xiàn)。所述板在其外端邊緣連接于水平蓋板，且以選定的角度向下延伸到其內(nèi)邊緣，直到它們與垂直轉(zhuǎn)子葉片在每一腔室芯部相交。水平轉(zhuǎn)子蓋上部的傾斜可以通過在轉(zhuǎn)子蓋上裝設(shè)另一位于轉(zhuǎn)子蓋上方的板而實現(xiàn)。所述上板從蓋板的高度向上引導(dǎo)，而使這一環(huán)形外表面在軸周圍連接于轉(zhuǎn)子蓋板，且在其外邊緣所述板通過從所述蓋板向上延伸的垂直板升高，所述板與所述軸同軸延伸。所述外面板具有形成錐形的斜面。例如，普通的OK轉(zhuǎn)子可以裝設(shè)僅限制泵送室和分離的空氣室延伸到水平蓋板的裝置或板。
普通的OK轉(zhuǎn)子不具有傾斜的泵室上部，也不具有傾斜的頂面?，F(xiàn)在美國專利US4078026的主要思想仍然有效，例如在整個彌散面上有恒定的壓力，這意味著甚至沿轉(zhuǎn)子的整個高度進行空氣彌散。如果泵室或空氣室在水平面上方打開，且采取外面板的形式，那么意味著轉(zhuǎn)子外頂部區(qū)域的壓力與下方的其他彌散面的壓力不相等，因此，空氣彌散效率較低，因為空氣將在低壓區(qū)域從轉(zhuǎn)子排出。
現(xiàn)在借助附圖詳細描述本發(fā)明的浮選機，其中

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的浮選機構(gòu)的軸測原理圖，圖2是本發(fā)明的浮選機構(gòu)的垂直截面圖，圖3是本發(fā)明的浮選機構(gòu)的軸測原理圖。
在圖1中，浮選機構(gòu)1由定子2和在所述定子內(nèi)的轉(zhuǎn)子3構(gòu)成。定子具有在轉(zhuǎn)子周圍徑向設(shè)置的基本上垂直的定子葉片4。定子葉片固定在基板5上，基板又支撐在浮選機(不在該圖中)的底部。所述的轉(zhuǎn)子是普通的OK轉(zhuǎn)子，其中轉(zhuǎn)子懸掛在中空的轉(zhuǎn)子軸6上，且用于彌散進入浮選槽內(nèi)礦漿的加壓空氣經(jīng)所述軸泵送。轉(zhuǎn)子本身由水平蓋板7和連接于所述蓋的轉(zhuǎn)子葉片8構(gòu)成。轉(zhuǎn)子的垂直截面是向下漸縮的錐形。葉片8基本上垂直，且它們這樣布置，即形成氣室9，空氣經(jīng)該氣室泵送到礦漿中。礦漿的泵室10位于空氣槽之間。蓋板從其內(nèi)邊緣連接在所述軸周圍。從所述轉(zhuǎn)子排出的礦漿方向基本上是水平的。
圖2描述了本發(fā)明的浮選機構(gòu)。浮選機構(gòu)1由具有垂直定子葉片4和基板5的定子2和轉(zhuǎn)子11構(gòu)成。轉(zhuǎn)子11的垂直截面是具有腔室的向下漸縮的轉(zhuǎn)子，而在轉(zhuǎn)子葉片上方的水平蓋板12裝有對齊裝置13和14。對齊裝置13以5-70度之間的角度在所述腔室15內(nèi)在蓋下方向下傾斜，而對齊裝置14在所述蓋上方向上。利用裝置13，所述轉(zhuǎn)子的腔室15這樣設(shè)計，即在外上邊緣，所述腔室延伸到水平蓋板12，且朝著所述腔室的芯部17，所述腔室的高度根據(jù)裝置13的角度減小。利用裝置14，轉(zhuǎn)子蓋的上表面向上傾斜，從而它從軸6周圍朝外邊緣18以5-70度之間的角度上升。具有所述裝置的轉(zhuǎn)子蓋外邊緣基本上垂直。以現(xiàn)有轉(zhuǎn)子蓋如何改變的方式解釋附圖，但顯然可以在制造階段成型所述蓋板。
根據(jù)本發(fā)明的方法，如上所述傾斜的附加裝置共同產(chǎn)生向上偏轉(zhuǎn)的主流F1和二次流F2，它們形成純凈的向上流模式，而不是現(xiàn)有技術(shù)中提到的現(xiàn)有水平流模式。
圖3示出了改變本發(fā)明的普通OK轉(zhuǎn)子的示例。浮選機構(gòu)1由具有垂直定子葉片4和基板5的定子2和轉(zhuǎn)子11構(gòu)成。轉(zhuǎn)子11的垂直截面是向下漸縮的OK型轉(zhuǎn)子，具有氣槽19和泵室20。在轉(zhuǎn)子葉片上方的水平蓋板21裝有附加的上面板22，該面板是環(huán)形的，且在軸6周圍在其內(nèi)邊緣23連接于蓋板。上面板的外邊緣24借助于與所述軸同軸延伸的垂直板26連接于蓋板21的外邊緣25。所述外面板以5-70度之間的角度向上傾斜。每一泵室20裝有附加板27，該附加板27朝泵室的芯部28向下傾斜。礦漿引導(dǎo)板27的外周邊延伸到室20的上邊緣30和在其下方的蓋板的外邊緣25，且所述板連接在一起。礦漿引導(dǎo)板27通過其側(cè)邊連接于轉(zhuǎn)子葉片，它們形成泵室，且引導(dǎo)板的內(nèi)邊緣31延伸到所述室的芯部?？扇〉氖堑V漿引導(dǎo)板具有與外面板相同的角度。如果轉(zhuǎn)子具有空氣和礦漿共用的腔室，那么上述板可以安裝到每一室。
現(xiàn)在可以改善浮選機構(gòu)的混合能力，順利地處理特別是高比重的粗大物料，同時不影響轉(zhuǎn)子的空氣彌散能力。雖然主混合區(qū)向上延伸到浮選槽的靜止區(qū)，但隨后的二次流不對泡沫區(qū)的穩(wěn)定性產(chǎn)生任何可測量的影響?？扇〉氖撬龇椒ɡ缬糜阼F礦、鉭鐵礦、磷灰石等的浮選。
權(quán)利要求
1.一種用于選礦的浮選機構(gòu)(1)的轉(zhuǎn)子(11)，其中浮選機構(gòu)由一定子(2)構(gòu)成，該定子(2)圍繞一懸掛于中空軸(6)的向下漸縮的轉(zhuǎn)子具有葉片(4)，且轉(zhuǎn)子裝有蓋板(12、21)，和基本上垂直的轉(zhuǎn)子葉片(8)，所述葉片在轉(zhuǎn)子內(nèi)形成腔室(9、15、19、20)，空氣經(jīng)所述軸導(dǎo)至所述腔室，其特征在于在轉(zhuǎn)子蓋板(12、21)下的所述腔室(15、20)上部設(shè)有對齊裝置(13)，從其外邊緣(16、30)向下傾斜到達所述腔室芯部(17、28)，而與水平面形成5-70度之間的角度。
2.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于所述轉(zhuǎn)子蓋板(12、21)從所述軸(6)周圍朝所述外邊緣(18、25)以與水平面成5-70度之間的角向上傾斜上升。
3.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于轉(zhuǎn)子(11)的腔室(15、20)裝有在蓋板(21)之下的礦漿引導(dǎo)板(27)，該引導(dǎo)板從外邊緣(29)連接于所述蓋板，且從其他側(cè)連接于轉(zhuǎn)子葉片，所述引導(dǎo)板以5-70度之間的角度向下延伸到泵室的芯部(28)。
4.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于所述轉(zhuǎn)子葉片(8)形成分離的氣室(9、19)和泵室(20)，在轉(zhuǎn)子蓋板(12、21)下方的泵室(20)上部從轉(zhuǎn)子蓋的外邊緣(18、25)向下傾斜延伸到所述泵室的芯部(17、28)，從而它們與水平面形成5-70度之間的角度。
5.如權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于所述轉(zhuǎn)子蓋板(21)裝有環(huán)形上面板(22)，其內(nèi)邊緣(23)連接于軸(6)周圍的蓋板，所述上面板從所述軸周圍朝其外邊緣(24)以與水平面成5-70度之間的角度上升。
6.如權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于所述上面板(22)在其外邊緣(24)借助于垂直板(26)連接于轉(zhuǎn)子蓋板的外邊緣(25)。
7.如前述權(quán)利要求所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于朝向礦漿的裝置(13、14)或板(27、22)的表面是直的。
8.如前述權(quán)利要求所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于朝向礦漿的裝置(13、14)或板(27、22)的表面是彎曲的、凹面或凸面的。
9.一種借助于浮選機構(gòu)引導(dǎo)浮選機的混合區(qū)的礦漿流的方法，其中該浮選機構(gòu)由在轉(zhuǎn)子周圍的定子構(gòu)成，其中轉(zhuǎn)子向下漸縮，且在一蓋下方的轉(zhuǎn)子葉片形成用于礦漿和/或空氣的槽，所述轉(zhuǎn)子懸掛在軸上，空氣經(jīng)該軸導(dǎo)至轉(zhuǎn)子，其特征在于為了浮選粗顆粒和高比重的物料，從轉(zhuǎn)子排出的礦漿向上引導(dǎo)。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于從所述轉(zhuǎn)子排出的礦漿流通過使所述槽的上部從其外邊緣向下傾斜至芯部，從而它們與水平面形成5至70度之間的角度而向上引導(dǎo)。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于在轉(zhuǎn)子上方的礦漿流向上引導(dǎo)。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于在轉(zhuǎn)子上方的礦漿流通過使轉(zhuǎn)子蓋的上表面向上傾斜而從所述軸周圍朝所述外邊緣以與水平面成5-70度的角度上升而向上引導(dǎo)。
13.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于粗顆粒的尺寸在P80＝180μm以上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于選礦的浮選機構(gòu)的轉(zhuǎn)子。根據(jù)本發(fā)明，在轉(zhuǎn)子蓋下方的轉(zhuǎn)子腔室上部從所述腔室的外邊緣向下傾斜至芯部，從而它們與水平面形成5－70度之間的角度。此外，轉(zhuǎn)子蓋的上表面可以向上傾斜，從轉(zhuǎn)子軸周圍朝所述外邊緣以5至70度之間的角度上升。利用在轉(zhuǎn)子內(nèi)部和上方的裝置，礦漿向上經(jīng)過浮選機構(gòu)的定子。所研制的轉(zhuǎn)子改善了浮選機內(nèi)高比重粗顆粒的懸浮。本發(fā)明還涉及一種用于改變從轉(zhuǎn)子排出的物料流的方向的方法。
文檔編號B03D1/14GK1638873SQ01814317
公開日2005年7月13日 申請日期2001年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月21日
發(fā)明者彼得·伯克 申請人:奧托庫姆普聯(lián)合股份公司