專利名稱：電控浮選柱的制作方法
專利說明電控浮選柱 本發(fā)明涉及分離過程設(shè)備，特別是硫化礦物浮選分離過程的設(shè)備。浮選柱技術(shù)是上世紀(jì)五十年代發(fā)展起來的高效浮選分離設(shè)備，其優(yōu)點(diǎn)在于一臺(tái)浮選柱可以代替多臺(tái)浮選機(jī)的多段作業(yè)，使整個(gè)浮選工藝流程簡單化，礦漿流態(tài)相對平穩(wěn)，泡沫層厚、選擇性高，柱體內(nèi)可以沒有運(yùn)動(dòng)部件。這些都為整個(gè)過程的自動(dòng)控制提供了有利條件。將電化學(xué)技術(shù)引入浮選柱中，可以實(shí)現(xiàn)電位的集中控制，這為整個(gè)過程的電位自動(dòng)監(jiān)控，信息反饋提供了方便。廣泛應(yīng)用于礦物加工等分離過程領(lǐng)域，如有色金屬礦的浮選分離、非金屬礦的浮選分離、廢水處理、石油化工等。
在硫化礦物浮選分離的過程中，礦漿電位、礦漿pH和體系組分濃度對控制硫化礦物間的浮選分離起重要作用，而礦漿電位是硫化礦浮選過程中控制的關(guān)鍵因素。已有的浮選體系的電位控制有兩種方式，一是添加化學(xué)藥劑調(diào)控礦漿電位；二是用恒電位極化或稱為外控電位法調(diào)控礦漿電位。添加化學(xué)藥劑調(diào)控礦漿電位能均勻改變礦漿體系電位，是目前工業(yè)上有限應(yīng)用的電位調(diào)控手段，但因它需要添加化學(xué)藥劑，不可避免改變礦漿組成，使浮選體系復(fù)雜化，各種化學(xué)藥劑成分的相互干擾，也影響礦物分離的選擇性，在多金屬硫化礦分選中這一矛盾顯得尤為突出，而且，化學(xué)藥劑在使用過程中容易被環(huán)境氧化或還原而降低了它原有的效果以及由此引起礦漿體系的污染最終會(huì)導(dǎo)致對礦山周邊環(huán)境的污染，這限制了它的應(yīng)用和電位調(diào)控浮選技術(shù)優(yōu)勢的充分發(fā)揮。外控電位法調(diào)控礦漿電位不需添加化學(xué)藥劑，克服了添加化學(xué)藥劑調(diào)控礦漿電位的缺點(diǎn)，但外控電位在工業(yè)上的應(yīng)用僅限于廢水處理或礦漿的調(diào)節(jié)，沒有在工業(yè)上的應(yīng)用報(bào)道。本發(fā)明的目的是在工業(yè)規(guī)模實(shí)現(xiàn)礦漿電位、礦漿pH值和藥劑濃度的控制，即實(shí)現(xiàn)硫化礦物電位調(diào)控浮選，從而實(shí)現(xiàn)復(fù)雜多金屬硫化礦物高效、快速、廉價(jià)分離回收，實(shí)現(xiàn)硫化礦物電化學(xué)浮選的工業(yè)化應(yīng)用。
本發(fā)明綜合運(yùn)用礦物浮選電化學(xué)理論、半導(dǎo)體能帶理論、冶金電極過程理論以及統(tǒng)計(jì)學(xué)原理，并結(jié)合浮選柱在設(shè)備性能上所具有的獨(dú)特優(yōu)勢，將電化學(xué)技術(shù)引入浮選柱設(shè)備。
本發(fā)明中所涉及電控浮選柱，其柱的形狀可以是圓柱形或方形，柱體高度(長度)可為3～12米，浮選柱的直徑不限，根據(jù)所處理的物料不同，可采用長柱或短柱，浮選柱的的作業(yè)次數(shù)也可以是一次或多次。
浮選柱中電極的結(jié)構(gòu)和電極材料可根據(jù)浮選柱所處理的具體礦物進(jìn)行設(shè)計(jì)和選擇。
根據(jù)所處理的物料對象差異，外接電源可采用交流電或直流電，在以直流電為電控電源時(shí)，還可根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)對分離物料的陽極極化或陰極極化。
本發(fā)明在現(xiàn)有浮選柱設(shè)備中加入外接電源，使外加電場對分離過程物料產(chǎn)生電極化作用，從而提高物料分離的選擇性和精確性。本發(fā)明將外接電源引入浮選柱設(shè)備中，使經(jīng)過浮選柱分離的物料受到一定的電場力的作用，從而選擇性地改善物料分離的選擇性。
本發(fā)明所述的電控浮選柱，使經(jīng)過浮選柱的物料受到流體動(dòng)力、重力、表面化學(xué)力、顆粒間相互作用力、電場力等多種力的綜合作用，可以強(qiáng)化物料的分離過程，可應(yīng)用于礦物之間的分離、廢水處理、石油、化工、環(huán)境保護(hù)等多種分離領(lǐng)域，提高分離精度，降低分離作業(yè)成本。
采用柱式浮選分離設(shè)備，根據(jù)所處理的物料性質(zhì)差異和對產(chǎn)品的要求，柱式浮選分離設(shè)備可以單獨(dú)使用，也可與常規(guī)浮選設(shè)備等配合使用。例如可用常規(guī)浮選機(jī)對柱式浮選分離后的尾流進(jìn)行掃選作業(yè)，以提高回收率。

圖1外控電位的兩極同處一室電控浮選柱結(jié)構(gòu)示意圖；圖2外控電位兩極分置于大小兩柱中電控浮選柱結(jié)構(gòu)示意圖；圖3外控電位電極分置于同心的兩個(gè)柱體中電控浮選柱結(jié)構(gòu)示意圖。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
實(shí)施例1外控電位的兩極同處一室，陽極和陰極在浮選柱體內(nèi)呈分層迭加形式，陽極和陰極之間設(shè)有隔板隔開。按處理礦石的要求，工作電極面積大于輔助電極面積。當(dāng)?shù)V漿要求呈陰性時(shí)，陰極電極為工作電極，此時(shí)陰極電極面積大，一般工作電極面積是輔助電極面積的10～20倍。這種電極配置結(jié)構(gòu)模型沒有對浮選柱的結(jié)構(gòu)進(jìn)行大的改變，結(jié)構(gòu)簡單，容易實(shí)施。由于工作電極面積比輔助電極面積大得多，礦粒與工作電極碰撞接觸的頻率要比與輔助電極碰撞接觸的頻率要高得多。因此，這種電極配置結(jié)構(gòu)仍能起到選擇性地極化礦粒，達(dá)到選擇性電控浮選的目的。
實(shí)施例2外控電位兩極分置于大小兩柱中，分別稱之為工作電極柱和輔助電極柱。兩柱之間用可使水分子和離子通過的隔板聯(lián)接，這樣外控電位的陽極電極和陰極電極由導(dǎo)電隔板分別隔開在不同的室內(nèi)；裝有充填電極的工作電極柱是能進(jìn)行物料分選的真正意義的浮選柱，輔助電極柱內(nèi)在外控電位浮選柱工作時(shí)加入電解質(zhì)溶液，使工作柱內(nèi)的礦漿與電解質(zhì)溶液通過隔板形成導(dǎo)電通路。
實(shí)施例3外控電位電極分置于同心的兩個(gè)柱體中，內(nèi)柱為外控電位的輔助電極柱，外柱為外控電位工作電極柱，也是浮選柱的礦物分選空間。兩柱之間用可使水分子和離子通過的隔板聯(lián)接，這樣外控電位的陽極電極和陰極電極由導(dǎo)電隔板分別隔開在不同的室內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于礦物加工的電控浮選柱，其特征在于本發(fā)明綜合運(yùn)用礦物浮選電化學(xué)理論、半導(dǎo)體能帶理論、冶金電極過程理論以及統(tǒng)計(jì)學(xué)原理，并結(jié)合浮選柱在設(shè)備性能上所具有的獨(dú)特優(yōu)勢，將電化學(xué)技術(shù)引入浮選柱設(shè)備，電控浮選柱的形狀可以是圓柱形或方形，柱體高度為3～12米，浮選柱的直徑不限。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電控浮選柱，其特征在于外控電位的兩極同處一室，陽極和陰極在浮選柱體內(nèi)呈分層迭加形式，陽極和陰極之間設(shè)有隔板隔開，工作電極面積大于輔助電極面積，當(dāng)?shù)V漿要求呈陰性時(shí)，陰極電極為工作電極，此時(shí)陰極電極面積大，一般工作電極面積是輔助電極面積的10～20倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電控浮選柱，其特征在于外控電位兩極分置于大小兩柱中，兩柱之間用可使水分子和離子通過的隔板聯(lián)接，外控電位的陽極電極和陰極電極由導(dǎo)電隔板分別隔開在不同的室內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電控浮選柱，其特征在于外控電位電極分置于同心的兩個(gè)柱體中，內(nèi)柱為外控電位的輔助電極柱，外柱為外控電位工作電極柱，也是浮選柱的礦物分選空間，兩柱之間用可使水分子和離子通過的隔板聯(lián)接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的電控浮選柱，其特征在于本發(fā)明中所述的浮選柱電源，根據(jù)所處理的原料對象，可以選用交流電源，也可以選用直流電源。
全文摘要
一種用于礦物加工的電控浮選柱，本發(fā)明綜合運(yùn)用礦物浮選電化學(xué)理論、半導(dǎo)體能帶理論、冶金電極過程理論以及統(tǒng)計(jì)學(xué)原理，并結(jié)合浮選柱在設(shè)備性能上所具有的獨(dú)特優(yōu)勢，將電化學(xué)技術(shù)引入浮選柱設(shè)備，電控浮選柱的形狀可以是圓柱形或方形，柱體高度為3～12米，浮選柱的直徑不限。本發(fā)明所述的電控浮選柱，使經(jīng)過浮選柱的物料受到流體動(dòng)力、重力、表面化學(xué)力、顆粒間相互作用力、電場力等多種力的綜合作用，可以強(qiáng)化物料的分離過程，可應(yīng)用于礦物之間的分離、廢水處理、石油、化工、環(huán)境保護(hù)等多種分離領(lǐng)域，提高分離精度，降低分離作業(yè)成本。
文檔編號B03D1/14GK1524622SQ0311811
公開日2004年9月1日 申請日期2003年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月27日
發(fā)明者歐樂明, 馮其明, 盧毅屏, 張國范 申請人:中南大學(xué)