【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及溶液中金属富集，尤其涉及一种超常泡沫富集装置和方法。
技术介绍
1、稀贵金属具有优良的导电性、延展性、耐热耐腐蚀等独特性能，在化工冶金、集成电路等诸多领域内发挥着不可替代的关键作用。我国稀贵金属资源储量有限，主要以伴生金属稀散分布于大宗金属矿中，且大多性质相近的稀贵金属以类质同象形式相互替代，从而对其深度分离造成巨大困难。目前，稀贵金属分离主要采用焙烧、酸浸、碱浸等技术手段将其转化成溶解态至液相中，然后对浸出液中的稀贵金属离子进行富集。
2、通常的富集方式为泡沫富集，现有的泡沫富集装置通常是敞口状态，在常压环境下进行稀贵金属离子富集，上升的所有气泡进入气泡层后直接由出料口排出，该富集装置的富集比较低。
技术实现思路
1、鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种超常泡沫富集装置和方法，用以解决现有的泡沫富集装置的富集比较低的问题。
2、一方面，本专利技术实施例提供了一种超常泡沫富集装置，所述超常泡沫富集装置包括内腔密闭的柱体，设置在所述柱体下部的进料口和进气口，设置在所述柱体上部的压力调节阀；
3、所述柱体的下部设置溶液出口，所述柱体的上部设置泡沫出口。
4、优选地，所述进料口上设置表面活性剂入口。
5、优选地，所述超常泡沫富集装置还包括在线图像与粒径分析装置，所述在线图像与粒径分析装置包括探头和电脑端，所述探头与所述电脑端连接，所述探头从所述泡沫出口伸入柱体内的泡沫层。
6、优选地，所述柱体为
7、优选地，所述超常泡沫富集装置还包括高速摄像机，所述高速摄像机设置在所述柱体的外部。
8、优选地，所述柱体的上端设置有安全阀组件。
9、优选地，所述安全阀组件包括外壳、上盖和活塞，所述外壳通过下部开口与柱体连通，所述上盖位于外壳的上端开口处，所述活塞位于上盖与外壳形成的空腔内，所述活塞在空腔内沿上下方向延伸，活塞的下端与外壳的下部开口处相抵，所述活塞外周设置第一弹簧，第一弹簧的上端与上盖连接，所述第一弹簧的下端与活塞的下部连接；
10、所述外壳上设置横向通道，所述横向通道内沿远离活塞的方向依次设置钢珠、第二弹簧和固定块，第二弹簧的一端与钢珠连接，另一端与固定块连接；
11、所述外壳上还设置泄气通道，所述泄气通道的一端与横向通道连通，另一端与外壳的外部连通，所述泄气通道与横向通道的连通点位于钢珠与固定块之间。
12、优选地，所述柱体的内腔底部设置搅拌器。
13、另一方面，本专利技术还提供了一种超常泡沫富集方法，采用上述超常泡沫富集装置，所述超常泡沫富集方法包括：
14、通过进料口向柱体内通入含有目标金属的料液和表面活性剂；
15、通过进气口向柱体内的料液中通入气体，使料液中产生气泡；
16、通过压力调节阀调节柱体内的压力，使气泡上浮过程中，空气泡破裂，含目标金属的气泡上浮，从而实现目标金属的超常泡沫富集。
17、优选地，通过所述在线图像与粒径分析装置观察气泡的大小、形貌和数量。
18、与现有技术相比，本专利技术至少可实现如下有益效果之一：
19、1、本专利技术装置的柱体为封闭式，且柱体上部设置压力调节阀，由于空气泡的表面张力比含金属离子气泡的表面张力大，压力环境下会选择性破裂空气泡，富集含稀贵金属离子气泡，因此，通过压力调节阀调节柱体内的压力，可以使气泡上浮过程中空气泡破裂，含目标金属离子的气泡上浮，从而实现目标金属离子的超常泡沫富集，提高稀贵金属离子的富集比。
20、2、本专利技术的装置和方法中，空气泡的破裂使得表面活性剂返回至料液体系循环利用，能够实现低药剂用量下的高效富集。
21、3、本专利技术的装置和方法耦合了浮选过程的气泡理论和化工过程的精馏原理，不仅达到稀贵金属离子的超常富集，而且实现了表面活性剂的循环利用。
22、本专利技术中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
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1.一种超常泡沫富集装置，其特征在于，所述超常泡沫富集装置包括内腔密闭的柱体，设置在所述柱体下部的进料口和进气口，设置在所述柱体上部的压力调节阀；
2.根据权利要求1所述的超常泡沫富集装置，其特征在于，所述进料口上设置表面活性剂入口。
3.根据权利要求2所述的超常泡沫富集装置，其特征在于，所述超常泡沫富集装置还包括在线图像与粒径分析装置，所述在线图像与粒径分析装置包括探头和电脑端，所述探头与所述电脑端连接，所述探头从所述泡沫出口伸入柱体内的泡沫层。
4.根据权利要求1所述的超常泡沫富集装置，其特征在于，所述柱体为透明材质。
5.根据权利要求4所述的超常泡沫富集装置，其特征在于，所述超常泡沫富集装置还包括高速摄像机，所述高速摄像机设置在所述柱体的外部。
6.根据权利要求1所述的超常泡沫富集装置，其特征在于，所述柱体的上端设置有安全阀组件。
7.根据权利要求6所述的超常泡沫富集装置，其特征在于，所述安全阀组件包括外壳、上盖和活塞，所述外壳通过下部开口与柱体连通，所述上盖位于外壳的上端开口处，所述活塞位于上盖与外壳
8.根据权利要求1所述的超常泡沫富集装置，其特征在于，所述柱体的内腔底部设置搅拌器。
9.一种超常泡沫富集方法，其特征在于，采用权利要求1-8中任意一项所述的超常泡沫富集装置，所述超常泡沫富集方法包括：
10.根据权利要求9所述的超常泡沫富集方法，其特征在于，通过所述在线图像与粒径分析装置观察气泡的大小、形貌和数量。
...【技术特征摘要】
1.一种超常泡沫富集装置，其特征在于，所述超常泡沫富集装置包括内腔密闭的柱体，设置在所述柱体下部的进料口和进气口，设置在所述柱体上部的压力调节阀；
2.根据权利要求1所述的超常泡沫富集装置，其特征在于，所述进料口上设置表面活性剂入口。
3.根据权利要求2所述的超常泡沫富集装置，其特征在于，所述超常泡沫富集装置还包括在线图像与粒径分析装置，所述在线图像与粒径分析装置包括探头和电脑端，所述探头与所述电脑端连接，所述探头从所述泡沫出口伸入柱体内的泡沫层。
4.根据权利要求1所述的超常泡沫富集装置，其特征在于，所述柱体为透明材质。
5.根据权利要求4所述的超常泡沫富集装置，其特征在于，所述超常泡沫富集装置还包括高速摄像机，所述高速摄像机设置在所述柱体的外部。
6.根据权利要求1所述的超常泡沫富集装置...
【专利技术属性】
技术研发人员：范桂侠，曹亦俊，李鹏，张怀瑶，滕道光，张凡凡，南红岩，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：
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