浮選機轉(zhuǎn)子的制作方法
【專利摘要】一種用于浮選機或者浮選機的浮選單元的轉(zhuǎn)子，包括葉片，該葉片被配置成提供改進的氣泡流和氣泡產(chǎn)生性能，同時還減少旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子以在浮選單元的箱中產(chǎn)生用于生成泡沫的氣泡流所需要的動力。轉(zhuǎn)子的實施方式還可被配置成比常規(guī)的轉(zhuǎn)子設(shè)計更小，其可有助于降低轉(zhuǎn)子或者使用該轉(zhuǎn)子的實施方式的浮選機的制造成本。
【專利說明】浮選機轉(zhuǎn)子
[0001] 交叉引用
[0002] 本申請要求申請日為2012年6月28日、申請?zhí)枮?3/535,566的美國專利申請的 優(yōu)先權(quán)。在此結(jié)合該申請?zhí)枮?3/535, 566的美國專利申請的全部內(nèi)容作為參考。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本發(fā)明涉及用于攪拌保持在浮選機中的漿料的裝置和方法。浮選機的一個示例是 使用一個或多個浮選單元的機器，其具有保持漿料或漿液的箱，用于回收位于懸浮在所述 漿料或漿液的液體中的固體材料中的諸如礦石、礦物、金屬或其它材料的材料顆粒。

【背景技術(shù)】
[0004] 浮選機通常包括保持漿料或漿液的箱。美國專利第4, 425, 232號，第4, 800, 017號 和第5, 205, 926號示出了該機器的示例。在此結(jié)合美國專利第4, 425, 232號，第4, 800, 017 號和第5, 205, 926號作為參考。該箱所保持的漿料可包括固體材料，例如礦石或礦物，其與 諸如水的液體混合。例如，在漿料中的材料可包括具有銅礦、煤、鐵礦、磷鹽巖、鉀堿、硅石、 基金屬硫化物或者貴金屬的顆粒。
[0005] 保持在箱中的漿料可被充氣以產(chǎn)生泡沫從而將固體顆粒懸浮在泡沫中。該泡沫可 以是形成在箱中的漿料的頂部的大量泡沫。例如，可通過噴氣技術(shù)產(chǎn)生泡沫形成泡沫而生 成泡沫?？蛇x地，可通過自送氣技術(shù)產(chǎn)生氣泡而形成泡沫。該箱被設(shè)計成使得含有固體顆 粒的泡沫可進入與所述箱相鄰的一個或多個槽，以將有價值的礦物與其它液體和其它材料 分離。應(yīng)理解，在材料被送至一個或多個槽之后，其可被進一步處理以回收所需的材料。
[0006] 轉(zhuǎn)子可包括在浮選機的各浮選單元中以攪拌漿料，用于形成捕捉顆粒并升高至漿 料的頂部而形成泡沫的氣泡的目的。空氣可被推動通過轉(zhuǎn)子且從轉(zhuǎn)子的底部處的相鄰葉片 排出，從而空氣與漿料混合產(chǎn)生氣泡以形成在箱中所保持的漿料上方的泡沫。然而，這樣產(chǎn) 生的泡沫難以保持，除非轉(zhuǎn)子以較快的速度旋轉(zhuǎn)且還要求轉(zhuǎn)子尺寸非常大。該尺寸和速度 限制增加了制造該浮選機以及操作該機器的成本。
[0007] 此外，該轉(zhuǎn)子通常包括葉片，其在漿料的排出流中產(chǎn)生速度峰值，這消耗大量的能 量來旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子但是沒有提供任何對泡沫生成功能有意義的改進。該設(shè)計特征還增加了與浮 選機的操作相關(guān)的成本。
[0008] 浮選機的浮選單元需要新的轉(zhuǎn)子設(shè)計。該新的轉(zhuǎn)子設(shè)計優(yōu)選減少制造轉(zhuǎn)子的成本 且減少在浮選單元的操作過程中與轉(zhuǎn)子的移動相關(guān)的操作成本。優(yōu)選地，該轉(zhuǎn)子設(shè)計與常 規(guī)轉(zhuǎn)子相比還改進了轉(zhuǎn)子的氣泡生成功能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 浮選機和浮選機轉(zhuǎn)子被設(shè)置成與常規(guī)設(shè)計相比可提供改進的礦物回收功能和降 低的操作成本。
[0010] 在一個實施方式中，浮選機包括至少一個浮選單元。每個浮選單元包括箱和轉(zhuǎn)子， 該箱被尺寸設(shè)置成保持由液體與至少一種固體材料混合所形成的漿料，且該轉(zhuǎn)子被定位在 所述箱中并旋轉(zhuǎn)以攪拌漿料來促進氣泡的形成。轉(zhuǎn)子包括本體，其具有從該本體向外延伸 的外葉片，內(nèi)通道，被定位成與所述內(nèi)通道相鄰的內(nèi)葉片以及與所述內(nèi)通道連通的多條管 道。各通道從所述內(nèi)通道延伸至所述本體的外表面，從而通過所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)被引入所述 本體的開口中的漿料經(jīng)過所述內(nèi)通道，且經(jīng)由所述管道從所述本體的外表面被噴出或者排 出。
[0011] 在另一個實施方式中，浮選機的轉(zhuǎn)子包括定位在箱中的轉(zhuǎn)子，其旋轉(zhuǎn)以攪拌漿料 而促進用于產(chǎn)生泡沫的氣泡流的形成。該轉(zhuǎn)子被連接至柱且包括本體，本體具有從本體向 外延伸多個外葉片。各外葉片具有外邊緣，其從轉(zhuǎn)子的上部分向外延伸至位于所述轉(zhuǎn)子的 上部分下方的最外位置。外邊緣從該外邊緣所延伸至的最外位置向內(nèi)延伸至所述轉(zhuǎn)子的下 部分。所述轉(zhuǎn)子的下部分位于所述外邊緣所延伸至的最外位置的下方，且被定位成相對于 所述外邊緣的最外位置向內(nèi)。
[0012] 還提供了用于浮選機的轉(zhuǎn)子的實施方式。該轉(zhuǎn)子的實施方式包括本體，其具有從 該本體向外延伸的外葉片、內(nèi)通道、與所述內(nèi)通道相鄰地定位的內(nèi)葉片和與所述內(nèi)通道連 通的多條管道。各所述管道從所述內(nèi)通道延伸至所述本體的外表面，從而經(jīng)由所述轉(zhuǎn)子的 旋轉(zhuǎn)而引入所述本體的開口中的漿料接著通過所述內(nèi)通道，然后經(jīng)由管道從所述外表面噴 出或排出。
[0013] 轉(zhuǎn)子的本體還包括用于接收諸如空氣等的至少一種氣體的通路。各通路可包括用 于接收至少一種氣體的入口和用于將經(jīng)由該入口所接收的至少一種氣體排出的出口。各通 路的出口可被設(shè)置在本體中在直接相鄰的外葉片之間。所述外葉片可沿著所述轉(zhuǎn)子的本體 的外表面彼此間隔開，且所述內(nèi)葉片可彼此間隔開并至少部分地限定所述管道。
[0014] 所述轉(zhuǎn)子的本體可形成為使得所述內(nèi)葉片和所述外葉片與本體整體地形成，或者 被連接至所述本體。在一個實施方式中，可通過鑄造或模制所述轉(zhuǎn)子的本體而形成內(nèi)葉片， 且所述外葉片可被焊接至所述轉(zhuǎn)子本體或者當(dāng)所述轉(zhuǎn)子本體被鑄造或模制時形成。所述外 葉片可相對于所述內(nèi)葉片偏移。在一些實施方式中，所述本體可被構(gòu)造成沒有氣體被注入 所述本體的內(nèi)通道中。
[0015] 用于浮選機的轉(zhuǎn)子的其它實施方式可包括從所述本體向外延伸的多個外葉片。各 所述外葉片具有外邊緣，其從所述轉(zhuǎn)子的上部分向外延伸至位于所述轉(zhuǎn)子的上部分下方的 最外位置。外邊緣從該外邊緣所延伸至的最外位置向內(nèi)延伸至所述轉(zhuǎn)子的下部分。所述轉(zhuǎn) 子的下部分位于所述外邊緣所延伸至的所述最外位置的下方，且被定位成相對于所述外邊 緣的最外位置向內(nèi)。
[0016] 所述外葉片的外邊緣可以是彎曲的。在轉(zhuǎn)子的一些實施方式中，外邊緣限定所述 葉片的平滑外表面且部分地限定所述外葉片的形狀，從而外葉片分別是大體半心形狀。轉(zhuǎn) 子還可包括用于排出空氣的一個或多個出口。各出口可被設(shè)置在直接相鄰的外葉片之間。
[0017] 在一個實施方式中，所述轉(zhuǎn)子的下部分是所述轉(zhuǎn)子的底部，且所述外葉片被尺寸 設(shè)置和形成為使得所述轉(zhuǎn)子抑制在由所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)所形成的攪拌漿料的排出流中的速 度峰值。優(yōu)選地，轉(zhuǎn)子形成為使得轉(zhuǎn)子在穩(wěn)定狀態(tài)的旋轉(zhuǎn)限定在所述漿料中的一致的紊流 模式。
[0018] 根據(jù)以下關(guān)于本發(fā)明的當(dāng)前優(yōu)選實施方式以及實現(xiàn)該過程的當(dāng)前優(yōu)選方法的說 明，本發(fā)明的其它細(xì)節(jié)、目標(biāo)和優(yōu)點將更加明顯。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 在附圖中示出了浮選機的當(dāng)前優(yōu)選實施方式，其使用多種轉(zhuǎn)子實施例，該轉(zhuǎn)子旋 轉(zhuǎn)以在該機器的浮選單元中產(chǎn)生泡沫，在附圖中還示出了轉(zhuǎn)子的實施方式及其制造方法和 使用方法。應(yīng)理解，在附圖中相似的參考標(biāo)記表示相似的構(gòu)件。
[0020] 圖1是可使用轉(zhuǎn)子的一個或多個實施方式的示例性浮選機的頂視圖。
[0021] 圖2是可使用轉(zhuǎn)子的一個或多個實施方式的另一個示例性浮選機的頂視圖。
[0022] 圖3是轉(zhuǎn)子的第一示例性實施方式的透視圖。
[0023] 圖4是沿著圖3的線IV-IV截取的所述轉(zhuǎn)子的第一示例性實施方式的橫剖視圖。
[0024]圖5是沿著圖3的線V-V截取的所述轉(zhuǎn)子的第一示例性實施方式的橫剖視圖，其 包括示出當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時所述轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的漿料和氣體流的標(biāo)記。
[0025] 圖6是轉(zhuǎn)子的第二示例性實施方式的透視圖。
[0026] 圖7是轉(zhuǎn)子的第二示例性實施方式的側(cè)面透視圖。
[0027] 圖8是轉(zhuǎn)子的第二示例性實施方式的側(cè)面透視圖，其包括指示轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)引起的 漿料氣體流動模式的標(biāo)記。
[0028] 圖9是示出了彎曲路徑的圖表，該彎曲路徑由轉(zhuǎn)子的第二示例性實施方式的外葉 片的外邊緣限定。該圖表中的x和y值由轉(zhuǎn)子半徑校正。

【具體實施方式】
[0029] 參考圖1和2,用于從漿料回收礦物的浮選機1可具有多個浮選單元2。用于浮選 機1實施例的浮選單元的數(shù)量的范圍可從一個單元至大量單元。用于任何具體浮選機的單 元的數(shù)量可取決于該浮選機被設(shè)計以符合的礦物或材料回收的設(shè)計要求。在一些實施方式 中，浮選機可以是浮選柱。
[0030] 例如，浮懸機器可包括多個單元，用于處理微小尺寸顆粒的Dorr-Oliver? 單位單元，在該單元上游或下游的單元可以是用于諸如中礦的較大尺寸顆?；厥盏?WEMCO?或者MixedRow?單元。當(dāng)然，應(yīng)理解可使用其它類型的單元來替代上述 Dorr-0丨iver?，WEMCO?或者MixedRow?單元。
[0031] 各浮選單元2具有容納漿料（其也可被稱作漿液）的箱3。該箱3可具有任何數(shù) 量的不同形狀。例如，各箱3可相似地形成大的矩形箱或者可以是大體圓柱形箱，如可從美 國專利第5, 205, 926號獲知的（在此結(jié)合其全部內(nèi)容作為參考）。
[0032] 供料盒13可與一個或多個浮選單元2相鄰，且可以位于材料與液體混合以形成漿 料或漿液處，該漿料或漿液可相繼地進給進入單元2的箱3。該液體可以是水、鹽水或者溶 液。與液體混合的材料可包括巖石、石頭或者泥土，其包括需要從該材料中回收的一種或多 種金屬。
[0033] 通過設(shè)置在浮選單元的箱3中的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)8可在箱中保持的漿料上方產(chǎn)生泡沫。 該旋轉(zhuǎn)機構(gòu)8可包括連接至轉(zhuǎn)子的柱。可將空氣或者其它類型的氣體或者氣體的混合物推 動經(jīng)過柱和轉(zhuǎn)子，從而空氣從轉(zhuǎn)子噴出以幫助促進漿料的攪拌和氣泡的形成。該柱可被定 位成使得轉(zhuǎn)子接近箱的底部，在箱的底部處，或者在箱中需要產(chǎn)生足夠的氣泡的另外位置 處，在浮選機的浮選單元被配置成符合用于具體的礦物回收過程中該足夠的氣泡形成泡沫 (froth)。該柱可以是驅(qū)動機構(gòu)的一部分或者被連接至驅(qū)動機構(gòu)，從而柱可被旋轉(zhuǎn)以旋轉(zhuǎn)在 漿料中的轉(zhuǎn)子，以攪拌在箱中的漿料來產(chǎn)生氣泡。旋轉(zhuǎn)機構(gòu)8的轉(zhuǎn)子可具有任何數(shù)量的不 同設(shè)計，如下文中參考圖3-8更具體地說明的。氣泡被形成為在箱中向上浮動，并聚積在漿 料的頂部以形成浮沫（foam)。通常，當(dāng)浮沫形成在漿料的頂部處時，漿料的水或其它液體可 回流至漿料中。當(dāng)漿料的固體顆粒被捕獲在形成浮沫的氣泡中時，該氣泡被稱作泡沫。
[0034] 槽6可被定位在箱的頂部邊緣處或者與各箱的頂部邊緣相鄰，圍繞各浮選單元2 的箱3的至少一些側(cè)面，以接收可流經(jīng)箱的側(cè)面的泡沫。槽6可具有排出出口 7,用于將槽 所接收的泡沫排出。該排出的泡沫接著被處理以將泡沫中的材料的細(xì)小顆粒分離，從而提 取或回收該材料的所需部分，如金屬、礦物或者其它要求的材料。橫向槽5可被定位在相鄰 的浮選單元2之間以分隔該單元2。
[0035] 參考圖3-5,可用于浮選機的實施方式中的一個轉(zhuǎn)子21的實施方式包括轉(zhuǎn)子21。 轉(zhuǎn)子21具有本體22,其具有被尺寸設(shè)置和配置成用于連接至旋轉(zhuǎn)機構(gòu)8的柱的上部分。本 體22包括從該本體延伸的外葉片24。該外葉片可以是諸如突起的壁、板或者成形翼片的元 件，當(dāng)轉(zhuǎn)子21旋轉(zhuǎn)時該外葉片攪拌箱中的漿料。該外葉片24可被形成在本體上、粘接至本 體、與本體共同鑄造、整體地連接至本體或者另外地經(jīng)由諸如焊接、鉚釘或者其它緊固件的 一個或多個緊固機構(gòu)連接至本體。
[0036] 轉(zhuǎn)子21的本體22可由金屬形成且可在外葉片24下方的轉(zhuǎn)子底部處或者與外葉 片24的底部相鄰處在其中形成有開口 26。內(nèi)部通道27可形成在本體22中，與開口 26連 通，從而漿料可通過開口 26進入內(nèi)部通道27。多個內(nèi)部葉片25被連接至本體22。例如， 內(nèi)部葉片25可被連接使得內(nèi)部葉片與本體22整體地形成或者被限定在本體22中。內(nèi)部 葉片25被設(shè)置成與內(nèi)部通道27相鄰或者在內(nèi)部通道27中。內(nèi)部葉片可以是諸如板、向內(nèi) 突起的壁或者被設(shè)置在本體中與內(nèi)部通道相鄰的其它結(jié)構(gòu)等的元件，以在轉(zhuǎn)子21旋轉(zhuǎn)時 提供泵送力或者壓力差從而拖動漿料經(jīng)由開口 26進入內(nèi)通道27并排出管道28。
[0037] 管道28可形成在本體22中且至少部分地由本體22限定。直接相鄰的內(nèi)葉片25 也和部分本體22 -起部分限定管道28。例如，直接相鄰的內(nèi)葉片25a和25b與本體22結(jié) 合可限定管道28a，如圖4中所示，應(yīng)理解，如果沒有其它內(nèi)葉片被設(shè)置在與內(nèi)圓周27的周 緣相鄰或沿著該周緣兩個相鄰內(nèi)葉片之間，則內(nèi)葉片25可被看作直接相鄰。該管道28與 內(nèi)通道27連通，從而經(jīng)由開口 26進入內(nèi)通道27的漿料從內(nèi)通道27通過并經(jīng)過管道28的 入口，從而由設(shè)置在轉(zhuǎn)子21的本體22的外表面上的管道28的出口排出。管道的入口可與 內(nèi)通道27連接，且出口可形成在轉(zhuǎn)子的本體22中在本體的外表面上。管道28的每個出口 優(yōu)選地被設(shè)置在外葉片24上方。
[0038] 轉(zhuǎn)子21的本體22還可包括多條通路31，其尺寸被設(shè)置成接收被推動經(jīng)過連接至 轉(zhuǎn)子21的柱的空氣或者其它氣體，從而通過外葉片24將其從轉(zhuǎn)子本體22排出。該通路31 可包括入口用于接收空氣，且可形成在轉(zhuǎn)子21的本體22中，從而接收空氣通過通路31并 從通路31的出口 29排出。通路的每個出口 29優(yōu)選地與另一個出口 29間隔開，且每個出 口 29優(yōu)選被設(shè)置在兩個直接相鄰的外葉片24之間。例如，如圖4中所示，葉片24a和24b 可被看作直接相鄰。應(yīng)理解，如果沒有其它外葉片沿著轉(zhuǎn)子本體22的周緣被設(shè)置在兩個相 鄰的外葉片之間，則該兩個外葉片24可被看作直接相鄰。
[0039] 外葉片24、內(nèi)葉片25和轉(zhuǎn)子本體22可被尺寸設(shè)置和形成為使得轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)沿著 圖5中所示的流動路徑A和B而推動漿料。空氣可通過通路31，從而空氣沿著圖5中所示 的流動路徑C流動。沒有空氣與通過內(nèi)通道27和管道28的漿料流B結(jié)合。從管道流出的 漿料在混合在一起的漿料和空氣上方被排出，通過從出口 29排出的空氣流C和由外葉片24 的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的漿料流A混合該漿料和空氣?？諝饬鰿被設(shè)置在漿料流A和B的組合之間， 從而大的氣泡必須與漿料流A和B中的顆粒碰撞而分裂為小的氣泡而排出。該轉(zhuǎn)子所形成 的漿料流A和B以及空氣流C的分層可被稱作"空氣三明治"。
[0040] 因為漿料流A是由外葉片24產(chǎn)生，而空氣從設(shè)置在直接相鄰的外葉片24之間的 出口 29排出，從而漿料流B沒有像漿料流A-樣立即與空氣混合，因此漿料流B的密度更 大。在從出口 29排出的空氣流C和從外葉片24的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的漿料流A上方管道28將漿 料流B排出的實施方式中，轉(zhuǎn)子觸發(fā)"Rayleigh-Taylor"不穩(wěn)定性，其促進衆(zhòng)料氣混合。此 夕卜，由于可理解僅有漿料被吸入管道28和內(nèi)通道27,所以可循環(huán)回至轉(zhuǎn)子的小的氣泡更容 易被管道28吸入，可改進由內(nèi)葉片25的旋轉(zhuǎn)以及管道28和內(nèi)通道27的形狀形成的泵送 能力。
[0041] 由于轉(zhuǎn)子21的形狀和結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子可被尺寸設(shè)置成比常規(guī)的轉(zhuǎn)子的直徑更小?；蛘?可選地，由于轉(zhuǎn)子21的實施方式所提供的改進的流體動力設(shè)計以及攪拌漿料的能力，轉(zhuǎn)子 還可以比常規(guī)轉(zhuǎn)子更低的速度旋轉(zhuǎn)。此外，至少部分地由于使用轉(zhuǎn)子21的內(nèi)葉片25和外 葉片24的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的多條漿料流，轉(zhuǎn)子可提供與常規(guī)的轉(zhuǎn)子設(shè)計相比改進的浮選動力。
[0042] 已發(fā)現(xiàn)在浮選機操作過程中轉(zhuǎn)子21的實施方式提供了基本上更大的能力來回收 礦物。對轉(zhuǎn)子21的實施方式進行測試，發(fā)現(xiàn)與具有用于回收在一些類型的漿料中的礦物的 常規(guī)轉(zhuǎn)子的相同浮選單元相比，轉(zhuǎn)子21的實施方式極大地改進了從浮選單元的箱中的礦 物收集。已發(fā)現(xiàn)在使用常規(guī)轉(zhuǎn)子的浮選機很難回收的情況下，該轉(zhuǎn)子的實施方式對于處理 含有礦物的漿料特別有效。例如，已發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的實施方式對于小氣泡的產(chǎn)生特別有效，其改 進了從浮選單元中容納的楽?料進行微小顆粒礦物回收。應(yīng)理解，轉(zhuǎn)子21在浮選單元性能所 提供的改進還允許轉(zhuǎn)子21的實施方式被制造為比常規(guī)轉(zhuǎn)子更小的直徑，這有助于轉(zhuǎn)子提 供與轉(zhuǎn)子的制造和轉(zhuǎn)子的操作相關(guān)聯(lián)的更低的成本。
[0043] 可從圖6-9參考用于浮選機的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)8中可使用的另一個轉(zhuǎn)子41的實施方式。 轉(zhuǎn)子41可包括由金屬形成的本體42,其具有上部分44和中間輸送管45,該上部分44被尺 寸設(shè)置和配置成用于連接至旋轉(zhuǎn)機構(gòu)8的柱61，該中間輸送管45用于接收通過轉(zhuǎn)子所連接 至的柱的空氣或氣體。該輸送管45還可被看作中間通道、管道或者通路?？諝馔ㄟ^輸送管 45且從轉(zhuǎn)子本體42中形成的一個或多個出口排出。優(yōu)選地，在從轉(zhuǎn)子本體42延伸的直接 相鄰的外葉片48之間設(shè)置有出口。
[0044] 外葉片48可形成在本體上，粘接至本體，與本體共同鑄造，整體地連接至本體，或 者另外地經(jīng)由一個或多個緊固機構(gòu)（諸如，焊接、鉚釘或者其它緊固件）連接至本體。外葉 片48可以是在轉(zhuǎn)子41旋轉(zhuǎn)時攪拌漿料的壁或者成型翼片等的元件。
[0045] 各外葉片48具有外邊緣49。如圖6-9中所示，外邊緣49在外邊緣49的上部分 50從與轉(zhuǎn)子本體42的上部分相鄰處向外延伸至最外位置51。從與轉(zhuǎn)子本體42相鄰的上 部分50至最外位置51的向外延伸應(yīng)沿著彎曲的路徑至設(shè)置在上部分50下方的位置。該 位置應(yīng)被設(shè)置成使得外葉片48的從最外部分51延伸至上部分50的部分應(yīng)為外葉片48的 整個高度H的至少30%。外邊緣49從最外位置51大體向內(nèi)延伸至與轉(zhuǎn)子本體42相鄰地 設(shè)置的下位置53和最內(nèi)位置55。外葉片的從最外位置51延伸至下位置53的部分的總的 高度應(yīng)為外葉片48的高度H的至少50%。外葉片48的從下部分53延伸至外邊緣49的最 內(nèi)部分55的部分的高度應(yīng)為外葉片48的總的高度H的20%或者更少。外邊緣49優(yōu)選為 彎曲的，以限定大體半心形狀，如圖6、7和8所示。如圖6-9中所示，應(yīng)理解大體半心形狀 為外葉片48的形狀。
[0046] 外邊緣的上部分50朝向轉(zhuǎn)子本體42向內(nèi)漸縮，并且外邊緣49的下部分被定位在 最外位置51下方，且也朝向轉(zhuǎn)子本體42向內(nèi)漸縮。因此，每個外葉片48的包括最外位置 51的中間部分48a比外葉片48的上部分48b和下部分48c更寬。應(yīng)理解，外邊緣49的上 部分50可以是上部分48c的一部分，且外邊緣49的下位置53和內(nèi)位置55可以是下部分 48c的部分。
[0047] 每個外葉片的外邊緣49的形狀可被限定為沿著外邊緣行進的彎曲路徑。如圖 9中所示，外邊緣49的彎曲路徑可由用于公式中的不同參數(shù)值x和y的一組等式限定。 參數(shù)值x和y通過轉(zhuǎn)子半徑校正（normalize)。例如，外邊緣49的上部分50 (在圖9中 被稱作部分1)可由以下公式限定：7= 10.974打6+10.512打5 - 43.377打4+28.863打3-4. 6993*x2+0. 3068*x+0. 5459。對于上部分50,x值的范圍從0至0. 7,且可限定外葉片的上 部分48b的高度和寬度。
[0048] 外葉片49的最外位置51可延伸一定距離或高度以限定外邊緣49在最外位置處 一定高度的一部分。在圖9中，最外位置51被稱作部分2。對于x的值為0.7至0.96的范 圍，y的值可等于1，其可限定外葉片的中間部分48a的高度。
[0049] 在圖9中，各外葉片的外邊緣49的下部分被稱作部分3,其可由以下公式限定，y =134. 46*x5 - 712. 12*x4+1500*x3 - 1572. 6*x2+821. 19*x-169. 93。參數(shù)x和y的值通過轉(zhuǎn) 子半徑校正。對于外邊緣的從最外位置51延伸至較內(nèi)位置55的下部分，x的值的范圍從 0. 96至1. 37,且可限定外葉片的上部分48b的高度和寬度。
[0050] 應(yīng)理解，用于上述公式的x的值可限定外葉片的高度，且y的值可限定外葉片的寬 度，其以轉(zhuǎn)子的最大半徑校正，該轉(zhuǎn)子的最大半徑是在外葉片的最外位置51測量的半徑。 外邊緣的最外位置51的高度可延伸至外葉片的整個高度的18. 9%，且限定外葉片的中間 部分48a。上部分50的從外葉片的上部分漸縮至外邊緣49的最外位置51的最高點的高度 可沿著外葉片的整個高度的51. 1%延伸，且可限定外葉片的上部分48b。從圖6-9示出，夕卜 邊緣的從外邊緣的最外位置51的最下點處向內(nèi)漸縮的下部分可從該位置大體向內(nèi)延伸， 該部分占據(jù)外葉片的高度的29. 3%，且可限定外葉片的下部分48c。
[0051]如圖8中所示，轉(zhuǎn)子41的旋轉(zhuǎn)可形成漿料的流動D和從出口 46的氣體排出，該 楽?料流由外葉片48的中間部分48a向外推動，從而與常規(guī)轉(zhuǎn)子設(shè)計產(chǎn)生的流動相比衆(zhòng)料 的流動E被從轉(zhuǎn)子和柱61推動得更遠(yuǎn)。該外葉片的中間部分48a的漸縮形狀和寬度有助 于由從出口 46排出的氣體和外葉片48的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的氣體和漿料射流的分布，從而該射 流分布在比常規(guī)設(shè)計更大的區(qū)域，因此當(dāng)轉(zhuǎn)子以穩(wěn)定狀態(tài)情況旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生一致的紊流模式 (uniformturbulenceprofile)。該一致的紊流模式促進了氣體散布，改進了氣泡顆粒碰 撞，且減少了氣泡顆粒分離。此外，抑制了在排出流E中的速度尖峰。由于常規(guī)轉(zhuǎn)子所經(jīng)歷 的速度尖峰消耗能量但是沒有改進浮選效果，所以以上改進是有利的。
[0052] 已知轉(zhuǎn)子41的實施方式消耗的馬力大大少于常規(guī)的轉(zhuǎn)子設(shè)計。實際上，與常規(guī)轉(zhuǎn) 子相比對轉(zhuǎn)子41的實施方式進行測試，且該測試的結(jié)果發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子41的實施方式與常規(guī)轉(zhuǎn) 子相比消耗更少的馬力，且該轉(zhuǎn)子41的實施方式大大減少了與轉(zhuǎn)子和使用該轉(zhuǎn)子的浮選 單元的操作相關(guān)的操作成本。此外，該測試顯示轉(zhuǎn)子41的實施方式與常規(guī)轉(zhuǎn)子設(shè)計相比提 供了改進的從浮選單元的漿料的粗顆粒的回收。
[0053] 應(yīng)理解，可對上述轉(zhuǎn)子和浮選機的實施方式進行多種改變，也仍然在所附權(quán)利要 求的范圍內(nèi)。例如，浮選單元的形狀和幾何結(jié)構(gòu)可以是多個不同形狀和尺寸中的任一個。如 另一個示例，由浮選機的單元回收的材料的類型可以是多種不同礦物或金屬的任一種，例 如，銅、鐵、煤、卑金屬、特殊金屬、其它礦物或者其它類型的金屬。如另一個示例，用于旋轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)子的柱可以是多種旋轉(zhuǎn)元件的任一個，例如作為用于旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的一部分的桿 或軸。如另一個示例且如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)理解的，可根據(jù)需要使用試劑的類型、抑制 劑/催化劑的類型、不同pH水平的使用、不同收集器的使用、起泡劑或者漿料中的調(diào)節(jié)劑， 以符合不同的材料回收目的或者其它設(shè)計目的。如另一個示例，用于轉(zhuǎn)子的實施方式的外 葉片的數(shù)量可以是根據(jù)需要符合一個或多個設(shè)計目的的兩個、五個、七個、八個或者多于兩 個的任何其它數(shù)目。類似地，轉(zhuǎn)子的實施方式可使用的內(nèi)部葉片的數(shù)量可以是符合一個或 多個設(shè)計目的所需的任何數(shù)量。如另一個實施例，轉(zhuǎn)子的本體以及外和內(nèi)葉片可由諸如鐵 或合金等金屬或者可由符合具體設(shè)計目的所需的合適的另外的材料形成。
[0054] 盡管上文中已經(jīng)示出和說明了浮選機、轉(zhuǎn)子以及其制造和使用方法，然而應(yīng)理解 本發(fā)明不限于此且可在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)另外地不同地實施和實踐。
【權(quán)利要求】
1. 一種浮選機，包括： 至少一個浮選單元，所述至少一個浮選單元中的每個包括： 箱，其尺寸被設(shè)置成保持漿料，該漿料包括與至少一種固體材料混合的液體； 轉(zhuǎn)子，其被設(shè)置在所述箱中，該轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)W攬拌漿料從而促進氣泡的形成，該轉(zhuǎn)子包 括： 本體，其具有： 從所述本體向外延伸的多個外葉片， 內(nèi)通道， 開口； 被定位成與所述內(nèi)通道相鄰的多個內(nèi)葉片，和 與所述內(nèi)通道連通的多條管道，每條所述管道從所述內(nèi)通道延伸至所述本體的外表 面，從而經(jīng)由所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)被引入所述開口的漿料通過所述內(nèi)通道且經(jīng)由所述管道從所 述本體的外表面被噴出。
2. 如權(quán)利要求1所述的浮選機，其中所述本體還具有通路，每條所述通路具有接收至 少一種氣體的入口和排出經(jīng)由所述入口接收的所述至少一種氣體的出口，各通路的所述出 口與其它通路的出口間隔開，各通路的所述出口被定位在所述本體中直接相鄰的外葉片之 間。
3. 如權(quán)利要求2所述的浮選機，其中所述外葉片沿著所述轉(zhuǎn)子的本體的外表面彼此間 隔開，且其中所述內(nèi)葉片彼此間隔開并至少部分地限定所述管道。
4. 如權(quán)利要求1所述的浮選機，其中所述外葉片被定位成使得所述外葉片相對于所述 內(nèi)葉片偏移。
5. 如權(quán)利要求1所述的浮選機，還包括至少部分地定位在所述箱中的柱，所述轉(zhuǎn)子連 接至所述柱。
6. 如權(quán)利要求5所述的浮選機，其中所述本體還具有通路，每條所述通路具有入口 W 從所述柱接收空氣或者至少一種氣體，并具有出口 W排出經(jīng)由所述入口接收的所述空氣或 者所述至少一種氣體，各通路的所述出口與其它通路的出口間隔開，各通路的所述出口被 定位在所述本體中直接相鄰的外葉片之間。
7. 如權(quán)利要求1所述的浮選機，其中所述轉(zhuǎn)子的本體形成為使得所述內(nèi)葉片和外葉片 與所述本體整體地形成，或者其中所述內(nèi)葉片和外葉片被連接至所述本體。
8. 如權(quán)利要求1所述的浮選機，其中所述本體被構(gòu)造成使得沒有氣體被注入所述內(nèi)通 道中。
9. 一種用于浮選機的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子包括： 本體，其具有； 從所述本體向外延伸的多個外葉片， 內(nèi)通道； 被定位成與所述內(nèi)通道相鄰的多個內(nèi)葉片，和 與所述內(nèi)通道連通的多條管道，W從所述內(nèi)通道接收漿料，每條所述管道從所述內(nèi)通 道延伸至所述本體的外表面，從而被引入所述本體的開口的漿料經(jīng)由所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)進入 所述內(nèi)通道，隨后從所述內(nèi)通道流出并經(jīng)由所述管道從所述本體的外表面被噴出。
10. 如權(quán)利要求9所述的轉(zhuǎn)子，其中所述本體還具有通路，每條所述通路具有入口 w接 收空氣或至少一種氣體，并具有出口 W排出經(jīng)由所述入口接收的所述空氣或所述至少一種 氣體，各通路的所述出口與其它通路的出口間隔開，各通路的所述出口被定位在所述本體 中直接相鄰的外葉片之間。
11. 如權(quán)利要求10所述的轉(zhuǎn)子，其中所述外葉片沿著所述轉(zhuǎn)子的本體的外表面彼此間 隔開，且其中所述內(nèi)葉片彼此間隔開并至少部分地限定管道。
12. 如權(quán)利要求9所述的轉(zhuǎn)子，其中所述外葉片被定位成使得所述外葉片相對于所述 內(nèi)葉片偏移。
13. 如權(quán)利要求9所述的轉(zhuǎn)子，其中所述轉(zhuǎn)子的本體形成為使得所述內(nèi)葉片和外葉片 與所述本體整體地形成或者其中所述內(nèi)葉片和外葉片被連接至所述本體。
14. 如權(quán)利要求9所述的轉(zhuǎn)子，其中所述本體被構(gòu)造成使得當(dāng)所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時沒有氣 體被注入所述內(nèi)通道。
15. -種浮選機，包括： 至少一個浮選單元，所述至少一個浮選單元中的每個包括： 箱，其尺寸被設(shè)置成保持漿料，該漿料包括與至少一種固體材料混合的液體； 設(shè)置在所述箱中的轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)W攬拌所述漿料從而促進用于產(chǎn)生泡沫的氣泡 流的形成，所述轉(zhuǎn)子被連接至柱，所述轉(zhuǎn)子包括： 本體，其具有； 多個外葉片，其從所述本體向外延伸，各所述外葉片具有外邊緣，所述外葉片從所述轉(zhuǎn) 子的上部分向外延伸至位于所述轉(zhuǎn)子的上部分下方的最外位置，所述外邊緣從所述外邊緣 所延伸至的所述最外位置向內(nèi)延伸至所述轉(zhuǎn)子的下部分，所述轉(zhuǎn)子的所述下部分位于所述 外邊緣所延伸至的所述最外位置的下方且相對于所述外邊緣的所述最外位置向內(nèi)定位。
16. 如權(quán)利要求15所述的浮選機，其中各外邊緣限定所述葉片的平滑外表面且至少部 分地限定所述外葉片的形狀，使得所述外葉片大體為半屯、形狀。
17. 如權(quán)利要求15所述的浮選機，其中所述外邊緣沿著由W下公式限定的彎曲路徑延 伸： 當(dāng) X 的值從 0 至 0. 7 時，7= 10.974*又6+10.512*又5 - 43.377*又4+28.863*又3-4. 6993*x2+0. 3068*x+0. 5459 ; 當(dāng)X的值從0. 7至0. 96時，y = 1 ; 當(dāng) X 的值從 0. 96 至 1. 37 時，7= 134.46*又5-712.12*又4+1500*又3-1572. 6*x2+821. 19*x-169. 93 ;且 其中X和y通過所述轉(zhuǎn)子的最大半徑校正。
18. 如權(quán)利要求15所述的浮選機，其中所述外葉片的尺寸和形狀被設(shè)置成使得所述轉(zhuǎn) 子抑制由所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)形成的排出攬拌漿料流中的速度峰值。
19. 如權(quán)利要求18所述的浮選機，其中所述轉(zhuǎn)子在穩(wěn)定狀態(tài)的旋轉(zhuǎn)在所述漿料內(nèi)限定 一致的素流模式。
20. 如權(quán)利要求15所述的浮選機，其中所述轉(zhuǎn)子具有用于排出空氣的多個出口，每個 所述出口被定位在直接相鄰的外葉片之間。
21. -種用于浮選機的轉(zhuǎn)子，包括： 本體，其具有： 多個外葉片，其從所述本體向外延伸，各所述外葉片具有外邊緣； 所述外邊緣從所述轉(zhuǎn)子的上部分向外延伸至位于所述轉(zhuǎn)子的上部分下方的最外位置， 且所述外邊緣從所述外邊緣所延伸至的所述最外位置向內(nèi)延伸至所述轉(zhuǎn)子的下部分；和 所述轉(zhuǎn)子的下部分被設(shè)置在所述外邊緣所延伸至的所述最外位置下方。
22. 如權(quán)利要求21所述的轉(zhuǎn)子，其中各外邊緣限定所述葉片的平滑外表面，且至少部 分地限定所述外葉片的形狀，使得所述外葉片大體為半屯、形狀。
23. 如權(quán)利要求21所述的轉(zhuǎn)子，其中所述外邊緣沿著由W下公式所限定的彎曲路徑延 伸： 當(dāng) X 的值從 0 至 0. 7 時，7= 10.974*又6+10.512*又5 - 43.377*又4+28.863*又3-4. 6993*x2+0. 3068*x+0. 5459 ; 當(dāng)X的值從0. 7至0. 96時，y = 1 ; 當(dāng) X 的值從 0. 96 至 1. 37 時，y = 134. 46*x5 - 712. 12*x4+1500*x3 -1572. 6*x2巧21. 19*x-169. 93 ;且 其中X和y通過所述轉(zhuǎn)子的最大半徑校正。
24. 如權(quán)利要求21所述的轉(zhuǎn)子，其中所述外葉片的尺寸和形狀被設(shè)置成使得所述轉(zhuǎn)子 抑制由所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)形成的排出攬拌漿料流中的速度峰值。
25. 如權(quán)利要求21所述的轉(zhuǎn)子，其中所述轉(zhuǎn)子的形狀被設(shè)置成使得所述轉(zhuǎn)子在穩(wěn)定狀 態(tài)的旋轉(zhuǎn)在所述漿料內(nèi)限定一致的素流模式。
26. 如權(quán)利要求21所述的轉(zhuǎn)子，其中所述轉(zhuǎn)子具有用于排出空氣的多個出口，每個所 述出口被定位在直接相鄰的外葉片之間，且其中所述轉(zhuǎn)子的下部分為底部分。
【文檔編號】B03D1/16GK104470638SQ201380034617
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年5月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月28日
【發(fā)明者】R-H.尹, G.勒特雷爾, S.拉加布, D.特利奧尼斯, A-H.賽德, S.米斯科維克, A.諾布爾, 楊義紅 申請人:弗吉尼亞知識產(chǎn)權(quán)技術(shù)有限公司