[发明专利]一种浮选用定子转子系统

说明书

一种浮选用定子转子系统，包括进浆管、定子和转子，所述定子内设有搅拌腔，所述搅拌腔的顶部设有连接管，所述搅拌腔的侧面设有出浆口，所述转子设置在定子的搅拌腔内、并且固定在转轴上，所述搅拌腔通过连接管与进浆管底部出口连接，所述进浆管的顶部进浆口与文丘里管出口连接，所述转轴设置在进浆管内，并且与进浆管的中心轴同轴布设；所述进浆管从进浆口到出口依次包括同轴布设的混合段、变径段和混气段，所述混气段直径小于混合段，所述混合段通过倒锥形的变径段与混气段连接，所述进浆管在混气段上安装有与混气段连通的进气管，所述进气管与混气段连接位置的高度高于矿浆液面。本发明可实现微细粒矿物的快速、高效浮选。

技术领域

本发明涉及一种浮选用定子转子系统。

背景技术

由于现有富矿和粗嵌布粒度的矿产资源日益匮乏，一方面，对细颗粒特别是微细粒氧化矿物的回收和利用需求越来越大，例如钨资源在采矿、破碎的过程中产生大量细颗粒，使得回收难度大，如尾矿、废渣具有入选矿物的细粒度、低品位、高氧化性和含泥量高等特点，也对微细粒浮选技术提出了需求。另一方面，随着资源的匮乏，节能降耗、提高资源利用率越来越受到人们的关注。微细粒矿物的回收，无论是对缓解我国资源短缺的压力，满足我国经济建设对资源的需求，还是对实现全球经济的可持续发展，都具有重要的意义。

矿物浮选过程中，矿物的粒度能够在很大的程度上影响浮选指标。研究表明，泡沫浮选的最佳粒度范围在5-75μm的范围内，在实际浮选过程中，15-150μm的矿物颗粒能够在浮选过程中得到较好的效果，各种研究结果表明：锡石、黑钨矿、重晶石、萤石、石英等矿物的浮选粒度界限分别为3-20μm、20-50μm、10-30μm、10-90μm、9-50μm。超出最佳粒度范围时，不论硫化矿浮选还是氧化矿浮选指标均明显恶化。微细粒浮选则是对低于最佳浮选粒度范围下限的矿物颗粒进行浮选，一系列的研究表明，微细粒的浮选相对于常规粒径颗粒的浮选，效果有明显的下降。

矿物浮选过程中必然要解决矿物颗粒的矿化问题，有研究表明，微细粒在浮选过程中浮选效果较常规粒度矿物颗粒恶化的原因是颗粒与气泡的低碰撞效率，而粗颗粒在浮选过程中则因为高的脱落概率导致回收率明显下降，因此这两种情况矿物颗粒的浮选需要满足不同的流体力学和物理化学条件，对微细粒来说，深入理解颗粒与气泡的碰撞行为是提高微细粒浮选效果的关键。微细粒具有体积小、质量小的特点，微细粒在与气泡相遇时惯性力难以对抗流体的粘性力作用，此时颗粒往往跟随流体的流线在气泡周围产生绕流，造成微细粒矿物难以与气泡碰撞，更难以稳定黏附在气泡上。另一方面，微细粒矿物成功矿化后，颗粒-气泡聚合体相对于为矿化的颗粒来说密度差异较小，更需要静态的环境实现分离，而这又与强紊流的矿化环境相矛盾。

针对以上微细粒浮选过程中存在的问题，国内外研究者开展了大量的研究工作，研究表明微细粒的矿化最有效的方法就是增大流体的湍流动能耗散率，这就要求针对微细粒的浮选设备在矿化时要能达到较高的湍流动能耗散率；同时要做到在矿化过程中限制最大涡的尺寸以发挥粘性力的作用，而流场内的湍流最大涡的尺寸受到浮选设备几何尺寸的限制，这表明微细粒浮选设备的矿化过程需要在一个较小尺寸的空间完成，浮选设备满足高湍流耗散率和小尺度矿化才能最大化地强化微细粒的浮选。对于分离过程，浮选设备需要提供一个与矿化时完全不同的静态环境，这就要求微细粒浮选设备对矿化和浮选分离两个过程进行分割。

发明内容

本发明解决了现有技术的不足提供一种提高微细粒矿物浮选效果、提高浮选速率的浮选用定子转子系统。

为实现上述目的，本发明首先提出了一种浮选用定子转子系统，包括进浆管、定子和转子，所述定子内设有搅拌腔，所述搅拌腔的顶部设有连接管，所述搅拌腔的侧面设有出浆口，所述转子设置在定子的搅拌腔内、并且固定在转轴上，所述搅拌腔通过连接管与进浆管底部出口连接，所述进浆管的顶部进浆口与文丘里管出口连接，所述转轴设置在进浆管内，并且与进浆管的中心轴同轴布设；