【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及矿物浮选分离，具体设计一种微细粒矿物射流矿化浮选设备。
技术介绍
1、浮选是一种重要的物理化学分离方法，通过改变矿物颗粒表面的疏水性差异实现目标矿物的富集与分离。浮选技术广泛应用于有色金属、黑色金属、贵金属以及非金属矿物的提纯，常规浮选设备与方法的适用范围一般为颗粒粒径20μm到120μm，气泡矿化是浮选过程中实现颗粒分离的核心步骤，但随着矿石品位的逐渐降低和微细颗粒矿石资源的增多，浮选技术的局限性也逐渐显现。粒径小于20μm的微细颗粒，其表面积大、水化作用强及惯性力不足，颗粒与气泡难以发生碰撞矿化，表现出附着难度大、分离效率低的问题。
2、浮选设备是实现浮选过程的关键载体，其性能直接决定了浮选工艺的效果。传统浮选设备，如机械搅拌式浮选机和气体注入式浮选机，在处理微细颗粒浮选时存在局限性，如气泡分布不均、矿化效率低以及能耗较高。近年来，新型浮选设备的研发以气液混合效率提升为核心，寻找一种高效的矿化浮选设备成为行业研究热点。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决现有技术中微细颗矿物在浮选过程中矿化效率低及矿石选择性分离难的问题，而提出一种微细粒矿物射流矿化浮选设备。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
3、一种微细粒矿物射流矿化浮选设备，包括喷淋水装置、溢流槽、浮选柱主体；
4、浮选柱主体为立式的筒状结构，其上下端为开口，下端为漏斗结构的尾矿排出口；
5、溢流槽安装于浮选柱主体上端，溢
6、喷淋水装置位于溢流槽上方，用于消除气泡；
7、浮选柱主体上设有上部的高效矿化层ⅰ和下部的微纳米气泡ⅱ；
8、高效矿化层ⅰ包括至少一组高效矿化组件，高效矿化组件包含依次连接的振荡射流器、气泡发生器、给料泵；
9、微纳米气泡ⅱ包括至少一组气泡组件，气泡组件包含振荡射流器和充气泵；
10、振荡射流器安装于浮选柱主体侧面，射流方向为水平向。
11、作为更进一步的优选方案，振荡射流器包括主通道和反馈通道；
12、主通道两端中心具有进口和出口，主通道的进口一端端面漏斗结构；
13、主通道的进口处通过气泡发生器连接给料泵，主通道的出口处于浮选柱主体中；
14、主通道两侧各设一个反馈通道，反馈通道进口端连接主通道靠近出口的侧边位置，反馈通道出口端连接于主通道的进口位置；
15、主通道靠近出口一端端面为碰撞壁，碰撞壁为朝向中心逐渐内凹倾斜的结构；
16、主通道中，进口和出口的最短路径为分离区，分离区周围的区域为空化涡流区；
17、主通道的出口设有口径逐渐增大的喷嘴腔。
18、作为更进一步的优选方案，气泡发生器为文丘里管气泡发生器，气泡发生器包括入料段和收缩段，收缩段连接于主通道的进口，入料段连接于给料泵，入料段与收缩段的连接处具有内径逐渐缩小的过渡段。
19、作为更进一步的优选方案，高效矿化层ⅰ位于浮选柱主体高度的2/3处，微纳米气泡ⅱ位于浮选柱主体高度的1/3处；
20、微细粒矿物主要在高效矿化层ⅰ发生碰撞矿化，目的矿物与气泡结合后上浮成为精矿；微纳米气泡ⅱ为强化回收区，用于部分未在高效矿化层ⅰ气泡矿化的精矿颗粒的二次矿化，剩余为尾矿。
21、作为更进一步的优选方案，高效矿化层ⅰ设有两组高效矿化组件，分别位于浮选柱主体两侧；所述微纳米气泡ⅱ设有两组气泡组件，分别位于浮选柱主体两侧。
22、作为更进一步的优选方案，入料段直径d1为40～80mm，长度为入料段直径的1～2倍；收缩段直径d2为1/2～1/3d1，长度为收缩段直径的1～2倍。
23、作为更进一步的优选方案，振荡射流器的分离区和空化涡流区长度为收缩段直径的5～8倍。
24、作为更进一步的优选方案，碰撞壁的倾斜角度d3，d3为主通道内与水流方向垂直的面之间的夹角，该夹角为25°～45°。
25、作为更进一步的优选方案，反馈通道直径同收缩段直径相同，反馈通道的入口与碰撞壁距离为10～20mm，反馈通道出口与收缩段上靠近主通道进口处连通。
26、与现有技术相比，本实用型有以下技术效果：
27、本专利技术的微细粒矿物射流矿化浮选设备，采用独特的给料方式，当矿浆和气泡进入到振荡射流器后，在振荡射流器中进一步发生高效碰撞矿化，充分矿化的颗粒以高速射流的形式从喷嘴出口喷出，形成间歇性的脉冲射流，确保了颗粒与气泡的高效矿化以及矿浆和气泡在浮选设备中的均匀分布。
28、颗粒和气泡在振荡射流器中会经历一系列高度复杂且精细的动力学变化过程，包括流体加速流动、空化气泡的生成与破裂、颗粒与气泡的碰撞矿化、流场的增强扰动，在这一过程中，微细颗粒会与气泡充分碰撞矿化。同时，矿浆中的颗粒在空化射流的作用下，其表面受到空化气泡破裂产生的微射流和冲击波作用，颗粒表面的水化膜被有效剥离，颗粒活化增强，气泡与颗粒的碰撞概率增加。
29、矿浆流体相向进入柱体中，使矿浆在柱体中发生对流冲击，促进夹带于气泡之间的高灰细泥以及覆盖在精矿表面的高灰细粒发生震动脱落，抑制尾矿颗粒的上浮，提高精矿和尾矿的分选精度，对流冲击同时也会促进未矿化的精矿颗粒与气泡再次碰撞。下部区域的振荡射流器主要用于生成微纳米气泡，微纳米气泡经过振荡射流器高速进入柱体中，会使未与气泡矿化的精矿颗粒发生再次碰撞矿化，保证了微细粒矿物的回收率。
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1.一种微细粒矿物射流矿化浮选设备，其特征在于：包括喷淋水装置(1)、溢流槽(2)、浮选柱主体(3)；
2.根据权利要求1所述的一种微细粒矿物射流矿化浮选设备，其特征在于：所述振荡射流器(4)包括主通道(41)和反馈通道(42)；
3.根据权利要求2所述的一种微细粒矿物射流矿化浮选设备，其特征在于：所述气泡发生器(5)为文丘里管气泡发生器，气泡发生器(5)包括入料段(43)和收缩段(44)，收缩段(44)连接于主通道(41)的进口，入料段(43)连接于给料泵(6)，入料段(43)与收缩段(44)的连接处具有内径逐渐缩小的过渡段(45)。
4.根据权利要求1或3所述的一种微细粒矿物射流矿化浮选设备，其特征在于：所述高效矿化层(Ⅰ)位于浮选柱主体(3)高度的2/3处，微纳米气泡(Ⅱ)位于浮选柱主体(3)高度的1/3处；
5.根据权利要求4所述的一种微细粒矿物射流矿化浮选设备，其特征在于：所述高效矿化层(Ⅰ)设有两组高效矿化组件，分别位于浮选柱主体(3)两侧；所述微纳米气泡(Ⅱ)设有两组气泡组件，分别位于浮选柱主体(3)两侧。
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