專利名稱：氣動式浮選機和浮選方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣動式浮選機，包括具有浮選室的外殼、至少一個用于輸送氣體和懸浮液到浮選室中的噴嘴機構(gòu)以及至少一個用于另外輸送氣體到浮選室中的吹氣機構(gòu)，它在浮選室中設(shè)置在所述至少一個噴嘴機構(gòu)下方，還包括至少一個用于改變所述至少一個吹氣機構(gòu)在浮選室中位置的調(diào)整裝置。本發(fā)明還涉及一種浮選方法，用于在形成泡沫產(chǎn)物的條件下利用這種氣動式浮選機從懸浮液中浮選顆粒。
背景技術(shù)：
所述浮選是物理的分離方法，用于借助于空氣氣泡由于在懸浮液中含有的顆粒的不同表面浸潤性分離在水性懸浮物或懸浮液中細(xì)顆粒的固體混合物、例如礦石和煤矸石。該方法用于制備礦產(chǎn)資源和優(yōu)選處理礦物物質(zhì)，其具有少量至中等含量的有用組分或有價值物質(zhì)，例如以有色金屬、鐵、稀有元素金屬和/或貴金屬以及非金屬礦產(chǎn)資源的形式。已知氣動式浮選機。WO 2006/069995 Al描述了具有外殼的浮選機,該外殼包圍浮選室，具有至少一個噴嘴裝置，在這里稱為噴射器，還具有至少一個吹氣裝置，在使用空氣時稱為通風(fēng)裝置或者通風(fēng)器，還具有用于在浮選時形成的泡沫產(chǎn)物的收集容器。DE 33 12 070 Al描述了浮選腔，其中利用吹氣裝置在渾濁液外部給渾濁液吹氣，其中被吹氣的渾濁液的流入方向在高度方向和/或側(cè)面方向上是可以變化的。德國專利文獻(xiàn)Nr. 726 709描述了用于氣動式泡沫-浮動制備礦石、煤和其它礦物的裝置，其中設(shè)有可調(diào)整高度的空氣輸入管。在氣動式浮選時一般將混合藥劑的由水和細(xì)顆粒固體物質(zhì)組成的懸浮液通過至少一個噴嘴裝置加入到浮選室中。藥劑的作用是，尤其使高價值的、優(yōu)選要被分離的顆粒在懸浮液中疏水地構(gòu)成。與懸浮液同時地將氣體、尤其是空氣輸送到所述至少一個噴嘴裝置，使空氣與懸浮液中的疏水顆粒接觸。疏水的顆粒粘附在形成的氣泡上，由此使氣泡形成物、也稱為空氣絮狀懸浮(Aeroflocken)并且在懸浮液表面上形成泡沫產(chǎn)物。將泡沫產(chǎn)物排到收集容器中并且一般再濃縮。已經(jīng)證實，泡沫產(chǎn)物的質(zhì)量或氣動式浮選工藝的分離效果此外取決于疏水顆粒與氣泡之間的碰撞概率。碰撞概率越高,粘附在氣泡上的疏水顆粒數(shù)量越大，上升到表面上并且與顆粒一起形成泡沫產(chǎn)物。碰撞概率可能受到所述至少一個吹氣裝置在浮選室中的位置的影響。在此最佳位置目前根據(jù)所使用的懸浮液特性，例如固體物質(zhì)的體積濃度、礦石含量、礦物成分、顆粒尺寸分布等以及在浮選室中的流動特性一次性選擇，并且在浮選機的運行時間上保持?，F(xiàn)在已經(jīng)證實，這些影響參數(shù)在運行期間也經(jīng)常變化，因此一性次選擇的所述至少一個吹氣裝置的位置不再對應(yīng)于最佳值并且使泡沫產(chǎn)物質(zhì)量或分離效率降低或波動。于是目前還改變藥劑的添加量或種類，用于抵消影響參數(shù)的變化。但是這些措施只能有限地保持泡沫產(chǎn)物質(zhì)量或分離效果。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是，提供氣動式浮選機以及一種浮選方法，它在影響參數(shù)變化時實現(xiàn)改進(jìn)的分離效率。對于所述的氣動式浮選機，它包括具有浮選室的外殼、至少一個用于輸送氣體和懸浮液到浮選室中的噴嘴機構(gòu)以及至少一個用于另外輸送氣體到浮選室中的吹氣機構(gòu)，它設(shè)置在浮選室內(nèi)部并在所述至少一個噴嘴機構(gòu)下方，還包括至少一個用于改變所述至少一個吹氣機構(gòu)在浮選室中位置的調(diào)整裝置，這個目的由此得以實現(xiàn)，即還設(shè)有至少一個用于分析所形成的泡沫產(chǎn)物和/或懸浮液的測量裝置并且設(shè)有至少一個計算單元，它與所述至少一個測量裝置連接，其中所述至少一個計算單元設(shè)置用于由所述至少一個測量裝置提供的分析值計算并輸出控制量，按照所述控制量利用所述至少一個調(diào)整裝置可以改變所述至少一個吹氣機構(gòu)的位置。
對于所述的浮選方法，該方法用于在形成泡沫產(chǎn)物的條件下利用按照本發(fā)明所述的氣動式浮選機從懸浮液中浮選顆粒，其中利用所述至少一個調(diào)整裝置在浮選期間改變所述至少一個吹氣機構(gòu)在浮選室中的位置，本發(fā)明的目的由此得以實現(xiàn)，即利用所述至少一個測量裝置執(zhí)行泡沫產(chǎn)物和/或懸浮液的分析并且利用所述至少一個調(diào)整裝置根據(jù)分析改變所述至少一個吹氣機構(gòu)在浮選室中的位置。按照本發(fā)明的浮選機和按照本發(fā)明的方法能夠在浮選機運行期間連續(xù)地改變所述至少一個吹氣機構(gòu)的位置并且靈活地適配于變化的影響參數(shù)，尤其所使用的懸浮液的變化的特性和在浮選室中的流動特性。這能夠這樣實現(xiàn)所述至少一個吹氣裝置的定位，使氣泡隨時直接進(jìn)入到流動線中，該流動線載有更多的顆粒。由此使氣泡與疏水顆粒之間的碰撞概率連續(xù)地保持在持續(xù)的高水平上并由此盡管變化的影響參數(shù)也保持或者甚至還提高分離效果。因此根據(jù)分析值在線地優(yōu)化浮選機的分離效率。由此在浮選時以最佳地利用設(shè)備能力提聞總廣量。通過所述至少一個吹氣機構(gòu)，利用它使氣體、但是沒有懸浮液加入到浮選室中，可以按照需要改變氣體量并且顯著增加，無需改變懸浮液到浮選室的輸入量。這使浮選過程均勻化并且顯著提高產(chǎn)量。必要時可以放棄改變藥劑相對懸浮液的添加量并且避免附加地使用更多藥劑的成本。在影響參數(shù)變化時通過按照本發(fā)明的方法與匹配的藥劑添加量和/或種類的組合經(jīng)常還可以進(jìn)一步提聞浮選機的效率。現(xiàn)有的浮選機可以以簡單的方相應(yīng)地改裝并由此提高其效率。利用所述至少一個用于分析所形成的泡沫產(chǎn)物和/或懸浮液的測量裝置可以以簡單的方式自動監(jiān)控懸浮液和/或泡沫產(chǎn)物的變化。尤其實現(xiàn)持久地監(jiān)控泡沫產(chǎn)物和/或懸浮液，由此可以對于影響參數(shù)的快速變化作出反應(yīng)。所述至少一個吹氣機構(gòu)在浮選室中的位置利用所述至少一個調(diào)整裝置根據(jù)分析優(yōu)選這樣改變，使得隨時達(dá)到浮選機的最大分離效率。由所述至少一個計算單元計算的控制量能夠直接且特別快速地優(yōu)化所述至少一個吹氣機構(gòu)的位置，因為調(diào)整裝置只需以由控制量給定的程度調(diào)整。由此總體上顯著提高產(chǎn)量?？傮w上由此相當(dāng)顯著地改善浮選機生產(chǎn)效率。無需任何操作人員地現(xiàn)場連續(xù)運行并且使裝置特別運行可靠。由此節(jié)省人工成本。也優(yōu)選使所述至少一個調(diào)整裝置與所述至少一個計算單元連接，其中利用所述至少一個調(diào)整裝置可以根據(jù)控制量自動改變所述至少一個吹氣機構(gòu)的位置。為此優(yōu)選使所述至少一個調(diào)整裝置具有驅(qū)動電機，它按照控制量改變所述至少一個吹氣裝置在浮選室中的位置。也可以選擇手動地操作調(diào)整裝置并且例如包括與連桿、尤其齒條功能連接的曲柄、杠桿或類似部件，以及繩索牽引系統(tǒng)或類似系統(tǒng)。利用所述至少一個調(diào)整裝置可以尤其垂直和/或水平地改變所述至少一個吹氣機構(gòu)的位置。由此改變且在此延長或縮短氣泡在上 浮時朝表面方向上在懸浮液中經(jīng)過的行程。所述至少一個吹氣機構(gòu)優(yōu)選包括氣體輸入管道、氣體分配系統(tǒng)和至少兩個氣體流入噴嘴。在此氣體、尤其是空氣通過氣體輸入管道導(dǎo)引到浮選室中，饋入到氣體分配系統(tǒng)并且在其中盡可能比例均勻地分配到各個氣體流入噴嘴。在此僅僅或主要改變這種吹氣機構(gòu)的氣體流入噴嘴的位置就理解為已經(jīng)改變了吹氣機構(gòu)的位置。在此基本保持氣體輸入管道和/或氣體分配系統(tǒng)的位置不變。備選地能夠使吹氣機構(gòu)僅僅由一個氣體流入噴嘴形成，它直接連接在自身的氣體輸入管道上。在此省去氣體分配系統(tǒng)。這種吹氣機構(gòu)例如可以直接在外殼壁體上可活動地設(shè)置在浮選室范圍中。在優(yōu)選的實施例中所述外殼具有圓柱形的外殼段，其對稱軸線豎直地設(shè)置，其中可以改變所述至少一個吹氣機構(gòu)在圓柱形外殼段內(nèi)部的位置。在此尤其可以將所述至少一個吹氣機構(gòu)在圓柱形外殼段內(nèi)部的位置沿對稱軸線方向以圓柱形外殼段高度的最多50%進(jìn)行改變。在此所述至少一個吹氣機構(gòu)的氣體輸入管道最好沿著所述對稱軸線并且在這個對稱軸線上定心地設(shè)置。這實現(xiàn)最佳的運動空間并且能夠?qū)崿F(xiàn)特別簡單且不復(fù)雜的吹氣機構(gòu)位置變化。所述至少一個測量裝置可以位于外殼中或外部。為了實現(xiàn)盡可能短的反應(yīng)時間，已經(jīng)證實可靠的是，所述至少一個測量裝置設(shè)置在外殼內(nèi)部。在按照本發(fā)明的方法中利用所述至少一個測量裝置分析泡沫產(chǎn)物和/或懸浮液并且利用所述至少一個調(diào)整裝置根據(jù)分析改變所述至少一個吹氣機構(gòu)在浮選室中的位置。在影響參數(shù)變化時連續(xù)地監(jiān)控影響參數(shù)能夠直接且及時地匹配所述至少一個吹氣機構(gòu)的位置。由所述至少一個測量裝置提供的分析值利用所述至少一個計算單元計算并輸出控制量，按照它改變所述至少一個吹氣機構(gòu)的位置。尤其根據(jù)控制量自動改變所述至少一個吹氣機構(gòu)的位置。已經(jīng)證實可靠的是，利用所述至少一個測量裝置分析泡沫產(chǎn)物的泡沫高度和/或泡沫產(chǎn)物的固體物質(zhì)含量和/或泡沫產(chǎn)物的有價值物質(zhì)含量和/或泡沫產(chǎn)物表面上的氣泡大小和/或懸浮液的固體物質(zhì)含量。備選地也可以分析懸浮液粘度、其有價值物質(zhì)含量等，用于能夠推斷所述至少一個吹氣裝置、尤其其氣體流入噴嘴在懸浮液中的最佳位置。


圖I和2要示例地解釋按照本發(fā)明的浮選機和其工作原理。附圖中
圖I以截面圖簡示出氣動式浮選機，
圖2以俯視圖示出按照圖I的氣動式浮選機。
具體實施例方式圖I示出氣動式浮選機100，具有外殼I，它包括浮選室3。在浮選室3內(nèi)部設(shè)有泡沫槽2，具有接管7用于排出所形成的泡沫產(chǎn)物。 該浮選室3配有至少一個噴嘴機構(gòu)4，用于將氣體、尤其是空氣和懸浮液輸入到浮選室3中。外殼I具有圓柱形的外殼段Ia,在其下端部上設(shè)置吹氣機構(gòu)5。外殼I還具有底部排出孔6。外殼I外壁的上棱邊位于泡沫槽2的上棱邊以上，由此防止泡沫產(chǎn)物通過外殼I上棱邊溢流。懸浮液顆粒，它們例如具有未充分疏水的表面或者沒有與氣泡碰撞，以及親水的顆粒朝底部排出孔6方向上下降。利用吹氣裝置5在圓柱形外殼段Ia中吹入附加的氣體、尤其是空氣，由此使其它疏水的顆粒結(jié)合在其上并且上升。在理想情況下親水顆粒首先繼續(xù)下降并且通過底部排出孔6排出。泡沫產(chǎn)物從浮選室3進(jìn)入到泡沫槽2并且通過接管7排出并且必要時濃縮。在這個實施例中所述吹氣裝置5包括氣體輸入管道5a、氣體分配系統(tǒng)5b和四個氣體流入噴嘴5c。在這里簡示的調(diào)整裝置9作用在氣體輸入管道5a上，用于改變吹氣機構(gòu)5在浮選室3中的位置，在這里尤其通過垂直(見雙箭頭)的抬起或下降。在泡沫槽2上方設(shè)置測量裝置10，利用它例如分析泡沫產(chǎn)物在泡沫槽2中的泡沫高度或者泡沫產(chǎn)物的固體物質(zhì)含量。所述測量裝置10通過數(shù)據(jù)線8a與計算單元11連接，通過數(shù)據(jù)線在分析時將求得的分析值或測量值傳遞到計算單元11。在計算單元11中寄存比較值，測量值與比較值進(jìn)行比較。如果測量值不允許地較大偏離比較值，則由計算單元11計算控制量并輸出，它給出吹氣機構(gòu)5的位置的需要的改變?，F(xiàn)在例如手動地利用調(diào)整裝置9執(zhí)行所需的位置改變。可以選擇通過另一數(shù)據(jù)線Sb將控制量傳遞到調(diào)整裝置9并且自動地利用調(diào)整裝置9執(zhí)行所需的位置改變。圖2以俯視圖示出氣動式浮選機100,但是在這里為了清晰放棄示出調(diào)整裝置9、測量裝置10和計算單元11。在圖I和2中所示的氣動式浮選機僅僅是許多適合的浮選機中的一個示例，專業(yè)人員可以按照本發(fā)明配備它們。因此適合的浮選機在結(jié)構(gòu)和泡沫收集結(jié)構(gòu)、用于噴入懸浮液和氣體的噴嘴機構(gòu)數(shù)量、用于改變吹氣裝置的位置的調(diào)整裝置的數(shù)量、結(jié)構(gòu)和工作原理、測量裝置的數(shù)量、形式和結(jié)構(gòu)、吹氣裝置的結(jié)構(gòu)等方面可以是不同的，但是不離開本發(fā)明的基本思想。
權(quán)利要求
1.氣動式浮選機(100),包括具有浮選室(3)的外殼(I)、至少一個用于輸送氣體和懸浮液到浮選室(3)中的噴嘴機構(gòu)(4)以及至少一個用于另外輸送氣體到浮選室(3)中的吹氣機構(gòu)(5)，該吹氣機構(gòu)設(shè)置在浮選室(3)內(nèi)部并在所述至少一個噴嘴機構(gòu)(4)下方；還包括至少一個用于改變所述至少一個吹氣機構(gòu)(5)在浮選室(3)中位置的調(diào)整裝置(9)，其中還設(shè)有至少一個用于分析所形成的泡沫產(chǎn)物和/或懸浮液的測量裝置(10)并且設(shè)有至少一個計算單元(11 )，該計算單元與所述至少一個測量裝置(10)連接，其中設(shè)置所述至少一個計算單元(11)用于由所述至少一個測量裝置(10)提供的分析值計算并輸出控制量，按照所述控制量利用所述至少一個調(diào)整裝置(9)可以改變所述至少一個吹氣機構(gòu)(5)的位置。
2.如權(quán)利要求I所述的氣動式浮選機，其中所述至少一個調(diào)整裝置(9)與所述至少一個計算單元(11)連接，并且其中利用所述至少一個調(diào)整裝置(9)可以根據(jù)控制量自動改變所述至少一個吹氣機構(gòu)(5)的位置。
3.如權(quán)利要求I或2所述的氣動式浮選機，其中利用所述至少一個調(diào)整裝置(9)可以垂直和/或水平地改變所述至少一個吹氣機構(gòu)(5)的位置。
4.如權(quán)利要求I至3中任一項所述的氣動式浮選機，其中所述至少一個吹氣機構(gòu)(5)包括氣體輸入管道(5a)、氣體分配系統(tǒng)(5b)和至少兩個氣體流入噴嘴(5c)。
5.如權(quán)利要求I至4中任一項所述的氣動式浮選機，其中所述外殼(I)具有圓柱形的外殼段(la)，其對稱軸線豎直地設(shè)置，其中可以改變所述至少一個吹氣機構(gòu)(5)在圓柱形外殼段(Ia)內(nèi)部的位置。
6.如權(quán)利要求5所述的氣動式浮選機，其中可以將所述至少一個吹氣機構(gòu)(5)在圓柱形外殼段(Ia)內(nèi)部的位置沿對稱軸線方向以圓柱形外殼段(Ia)高度的最多50%進(jìn)行改變。
7.如權(quán)利要求5或6所述的氣動式浮選機，其中所述氣體輸入管道(5a)沿著所述對稱軸線并且在這個對稱軸線上定心地設(shè)置。
8.如權(quán)利要求I至7中任一項所述的氣動式浮選機，其中所述至少一個測量裝置(10)位于外殼(I)中。
9.一種浮選方法，用于在形成泡沫產(chǎn)物的條件下利用如權(quán)利要求I至8中任一項所述的氣動式浮選機(100)從懸浮液中浮選顆粒，其中利用所述至少一個調(diào)整裝置(9)在浮選期間改變所述至少一個吹氣機構(gòu)(5)在浮選室(3)中的位置，其中利用所述至少一個測量裝置(10)執(zhí)行泡沫產(chǎn)物和/或懸浮液的分析，并且利用所述至少一個調(diào)整裝置(9)根據(jù)分析改變所述至少一個吹氣機構(gòu)(5)在浮選室(3)中的位置。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中利用所述至少一個調(diào)整裝置(9)根據(jù)分析這樣改變所述至少一個吹氣機構(gòu)(5)在浮選室(3)中的位置，使得隨時達(dá)到浮選機的最大分離效率。
11.如權(quán)利要求9或10所述的方法，其中由所述至少一個測量裝置(10)提供的分析值利用所述至少一個計算單元(11)計算并輸出控制量，按照控制量改變所述至少一個吹氣機構(gòu)(5)的位置。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中根據(jù)控制量自動改變所述至少一個吹氣機構(gòu)(5)的位置。
13.如權(quán)利要求9至12中任一項所述的方法，其中利用所述至少一個測量裝置(10)分析泡沫產(chǎn)物的泡沫高度和/或泡沫產(chǎn)物的固體物質(zhì)含量和/或泡沫產(chǎn)物的有價物質(zhì)含量和/或 泡沫產(chǎn)物表面上的氣泡大小和/或懸浮液的固體物質(zhì)含量。
全文摘要
本發(fā)明涉及氣動式浮選機(100)，包括具有浮選室(3)的外殼(1)、至少一個用于輸送氣體和懸浮液到浮選室(3)中的噴嘴機構(gòu)(4)以及至少一個用于另外輸送氣體到浮選室(3)中的吹氣機構(gòu)(5)，它設(shè)置在浮選室(3)內(nèi)部并在所述至少一個噴嘴機構(gòu)(4)下方，其中還設(shè)有至少一個用于改變所述至少一個吹氣機構(gòu)(5)在浮選室(3)中位置的調(diào)整裝置(9)。本發(fā)明還涉及一種在使用這種浮選機條件下的浮選方法。
文檔編號B03D1/24GK102802802SQ201080028292
公開日2012年11月28日 申請日期2010年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月24日
發(fā)明者L.格羅斯曼, W.克里格爾施泰因, S.門格 申請人:西門子公司