权利要求
1.一种选矿用
浮选机，包括浮选槽体、充气搅拌机构、刮料下料组件和集料槽，所述浮选槽体内设置充气搅拌机构，所述刮料下料组件设置于浮选槽体一侧，所述集料槽设置于浮选槽体外并紧靠刮料下料组件设置;其特征在于：所述刮料下料组件包括安装轴和与安装轴可拆卸式连接的刮料机构，所述安装轴上沿其轴向设置多组刮料机构，每组刮料机构至少包括两个刮料机构并沿安装轴周向阵列设置。
2.根据权利要求1所述的选矿用
浮选机，其特征在于：所述刮料机构包括连接板和刮料叶片，所述刮料叶片上设置至少两块连接板，所述连接板两端分别与刮料叶片和安装轴可拆卸式连接。
3.根据权利要求2所述的选矿用浮选机，其特征在于：所述连接板一端设置有弧形部，所述弧形部远离连接板的一端设置有固定部，所述连接板两端和所述固定部上分别设置有固定孔，所述刮料叶片上同样设置有固定孔，所述刮料叶片和连接板通过穿设螺栓组件连接固定;所述安装轴上设置的每组刮料机构包括两个刮料机构并设置于安装轴的相对两侧，每组刮料机构的两个刮料机构通过相邻连接板上的弧形部合拢抱紧于安装轴上，然后在固定部上穿设螺栓组件以固定刮料机构。
4.根据权利要求3所述的选矿用浮选机，其特征在于：所述连接板与刮料叶片采用两组螺栓组件连接固定，所述固定部上穿设一组螺栓组件;所述弧形部中部还设置有限位块，所述安装轴上设置有对应的限位槽，刮料机构抱紧于安装轴上时，所述限位块插入所述限位槽内。
5.一种
铜钴矿选矿方法，其特征在于：使用权利要求1-4任一所述的选矿用浮选机进行浮选，包括以下步骤：
步骤1、磨矿调浆：将原矿破碎至≤10mm，经半自磨-球磨两段闭路磨矿，使矿浆中-0.074mm颗粒占比70%-90%;
步骤2、混合浮选粗选：使用浮选机，在pH 9-10条件下，添加戊基黄药和松醇油进行粗选，充气量0.8至1.2立方米每平方米每分钟，刮泡得铜钴混合粗精矿;
步骤3、扫选：对粗选
尾矿进行两次扫选，每次补加粗选用药剂的30%-50%;
步骤4、精选：对混合粗精矿进行三次精选，依次添加羧甲基纤维素和硫化钠抑制脉石，得混合精矿;
步骤5、铜钴分离：调节混合精矿pH至11-12，加入巯基乙酸抑制钴矿物，经一次粗选和扫选分离铜钴。
6.根据权利要求5所述的铜钴矿选矿方法，其特征在于：所述铜钴分离阶段，粗选作业补加乙基黄药，并采用浅槽式浮选机，充气量降低至0.5-0.8立方米每平方米每分钟，以提升
铜精矿品位至≥25%。
7.根据权利要求6所述的铜钴矿选矿方法，其特征在于：针对氧化率>40%的矿石，在扫选尾矿中添加硫化钠进行硫化处理，并返回粗选流程循环浮选。
8.根据权利要求7所述的铜钴矿选矿方法，其特征在于：所述磨矿阶段采用水力旋流器与高频细筛联合分级，循环负荷率控制在30%-50%。
9.根据权利要求8所述的铜钴矿选矿方法，其特征在于：在精选阶段引入组合抑制剂，按质量比1:2混合羧甲基纤维素与木质素磺酸钠。
10.根据权利要求9所述的铜钴矿选矿方法，其特征在于：在铜钴分离后，对钴精矿进行微波预处理，功率5-10kW，时间3-5分钟。
说明书
技术领域
[0001]本发明涉及一种选矿用浮选机及铜钴矿选矿方法，属于矿石选矿技术领域。
背景技术
[0002]钴是一种非常重要的
战略金属，具有优异的物理和化学性能，耐磨性好，强度高，耐腐蚀，磁性强，广泛应用于新能源、航空航天、机械制造、化工、医疗等领域。随着全球
新能源产业的快速发展，对
钴资源的需求量越来越旺盛。常见自然界中钴矿物主要是红土
镍钴矿和氧化铜钴矿，氧化铜钴矿作为钴的重要来源之一，其特点是铜含量高(铜广泛地应用于电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域)，钴含量低，硅含量较高，氧化铜钴矿是铜钴矿资源中一种重要的矿物类型，广泛分布于全球各大矿区。铜钴资源的开发利用极为重要，传统的氧化铜钴矿浸出渣的选矿方法主要为浮选。
[0003]传统浮选工艺在铜钴混合浮选中，粗选精矿品位低，需多次精选，流程冗长且药剂消耗高;铜钴分离时，钴矿物易受抑制剂过度抑制，导致回收率下降;氧化矿比例较高时，尾矿中金属损失严重。采用常规的浮选工艺处理氧化铜钴矿难以实现铜钴资源的高效回收，且后续湿法浸出酸耗大，生产成本高。通过浮选工艺提高铜钴的品位，是降低后续处理耗酸量和提高矿石中铜钴利用率的重要方式。因此加强氧化铜钴矿的浮选回收研究，提高其综合利用率，降低浸出酸耗和生产成本，具有重要意义。
[0004]此外，浮选需要使用浮选机，好的浮选机更有助于浮选工艺的运用。浮选机是浮游
选矿机的简称，指完成浮选过程的机械设备。在浮选机中,经加入药剂处理后的矿浆,通过电动机三角带传动带动叶轮旋转，产生离心作用形成负压，一方面吸入充足的空气与矿浆混合，一方面搅拌矿浆与药物混合，同时细化泡沫，使其中某些矿粒选择性地固着于气泡之上;浮至矿浆表面再形成矿化泡沫，被刮板刮出形成泡沫产品,其余部分则保留在矿浆中,以达到分离矿物的目的。浮选机的结构形式很多,目前最常用的是机械搅拌式浮选机。浮选机整体通过不同的机构进行组合而成，其中刮板器用于对泡沫的刮出工作，现有的浮现机刮泡机构，其各部件之间通常为焊接结构，由于焊接点长时间浸泡在
浮选药剂内，很容易出现腐蚀并导致刮板脱落和断裂，维修时需要拆卸整套刮板组件，导致维修成本较高且维修效率较低。此外，一体式的刮泡机构无法进行灵活的调整。
发明内容
[0005](一)要解决的技术问题
[0006]本发明要解决的技术问题是解决现有的铜钴回收率低、生产成本和浸出酸耗高的问题。
[0007](二)技术方案
[0008]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种选矿用浮选机，包括浮选槽体、充气搅拌机构、刮料下料组件和集料槽，所述浮选槽体内设置充气搅拌机构，所述刮料下料组件设置于浮选槽体一侧，所述集料槽设置于浮选槽体外并紧靠刮料下料组件设置。所述刮料下料组件包括安装轴和与安装轴可拆卸式连接的刮料机构，所述安装轴上沿其轴向设置多组刮料机构，每组刮料机构至少包括两个刮料机构并沿安装轴周向阵列设置。
[0009]进一步，所述刮料机构包括连接板和刮料叶片，所述刮料叶片上设置至少两块连接板，所述连接板两端分别与刮料叶片和安装轴可拆卸式连接。
[0010]进一步，所述连接板一端设置有弧形部，所述弧形部远离连接板的一端设置有固定部，所述连接板两端和所述固定部上分别设置有固定孔，所述刮料叶片上同样设置有固定孔，所述刮料叶片和连接板通过穿设螺栓组件连接固定;所述安装轴上设置的每组刮料机构包括两个刮料机构并设置于安装轴的相对两侧，每组刮料机构的两个刮料机构通过相邻连接板上的弧形部合拢抱紧于安装轴上，然后在固定部上穿设螺栓组件以固定刮料机构。
[0011]进一步，所述连接板与刮料叶片采用两组螺栓组件连接固定，所述固定部上穿设一组螺栓组件;所述弧形部中部还设置有限位块，所述安装轴上设置有对应的限位槽，刮料机构抱紧于安装轴上时，所述限位块插入所述限位槽内。
[0012]本发明还提供了一种铜钴矿选矿方法，其使用上述所述的选矿用浮选机进行浮选，包括以下步骤：
[0013]步骤1、磨矿调浆：将原矿破碎至≤10mm，经半自磨-球磨两段闭路磨矿，使矿浆中-0.074mm颗粒占比70%-90%;
[0014]步骤2、混合浮选粗选：使用浮选机，在pH 9-10条件下，添加戊基黄药和松醇油进行粗选，充气量0.8至1.2立方米每平方米每分钟，刮泡得铜钴混合粗精矿;
[0015]步骤3、扫选：对粗选尾矿进行两次扫选，每次补加粗选用药剂的30%-50%;
[0016]步骤4、精选：对混合粗精矿进行三次精选，依次添加羧甲基纤维素和硫化钠抑制脉石，得混合精矿;
[0017]步骤5、铜钴分离：调节混合精矿pH至11-12，加入巯基乙酸抑制钴矿物，经一次粗选和扫选分离铜钴。
[0018]进一步，所述铜钴分离阶段，粗选作业补加乙基黄药，并采用浅槽式浮选机，充气量降低至0.5-0.8立方米每平方米每分钟，以提升铜精矿品位至≥25%。
[0019]进一步，针对氧化率>40%的矿石，在扫选尾矿中添加硫化钠进行硫化处理，并返回粗选流程循环浮选。
[0020]进一步，所述磨矿阶段采用水力旋流器与高频细筛联合分级，循环负荷率控制在30%-50%。
[0021]进一步，在精选阶段引入组合抑制剂，按质量比1:2混合羧甲基纤维素与木质素磺酸钠。
[0022]进一步，在铜钴分离后，对钴精矿进行微波预处理，功率5-10kW，时间3-5分钟。
[0023](三)有益效果
[0024]本发明的上述技术方案具有如下优点：
[0025]本发明的选矿用浮选机的刮料下料组件设计成可拆卸式结构，方便拆装、更换和维护，更便于使用者灵活调整和操作，相比于传统的焊接结构，其稳定性得到了大幅提升;刮料叶片和刮料机构等各部件均采用可拆卸式的连接方式，当某一位置出现故障后，能够快速更换受损的部件，避免拆卸整套刮板组件，在降低了维修成本的同时也提升了维修效率。
[0026]本发明的浮选工艺通过优化药剂组合、分步抑制及流程设计，显著提升了铜钴回收率与精矿质量。本发明的浮选工艺流程精简、药剂成本低且适用于高氧化率铜钴矿的浮选，可实现铜回收率≥92%、钴回收率≥85%。
[0027]除了上述所描述的本发明解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本发明的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0029]图1为本发明示意图。
[0030]图2为本发明示意图。
图3为本发明实施例的示意图。
[0031]图中：1、浮选槽体;2、充气搅拌机构;3、刮料下料组件;4、集料槽;5、安装轴;6、刮料机构;7、连接板;8、刮料叶片;9、弧形部;10、固定部;11、限位块;12、限位槽。
具体实施方式
[0032]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0033]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若用到术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0034]实施例1
[0035]本实施例提供了一种选矿用浮选机，如图1所示，包括浮选槽体1、充气搅拌机构2、刮料下料组件3和集料槽4等，所述浮选槽体1内设置充气搅拌机构2，所述刮料下料组件3设置于浮选槽体1一侧，所述集料槽4设置于浮选槽体1外并紧靠刮料下料组件3设置;以上皆为现有技术手段，本领域技术人员通过常规认识即可获得，在此不做赘述。其中，所述刮料下料组件3包括安装轴5和与安装轴5可拆卸式连接的刮料机构6，所述安装轴5上沿其轴向设置多组刮料机构6，每组刮料机构6至少包括两个刮料机构6并沿安装轴5周向阵列设置。
[0036]本浮选机由浮选槽体1、充气搅拌机构2、刮料下料组件3及集料槽4构成。浮选槽体1作为核心容器，内部安装充气搅拌机构2以实现矿浆气液混合与矿物颗粒悬浮;刮料下料组件3位于槽体一侧，负责将浮选泡沫层刮取并导流至集料槽4;集料槽4紧邻刮料组件设置，用于收集精矿产物。
[0037]模块化刮料设计：刮料下料组件3采用可拆卸式安装轴5与多组刮料机构6组合，每组刮料机构6沿轴向分布，且每组包含至少两个周向阵列的刮料单元。此结构允许根据泡沫层厚度动态调整刮料密度(例如粗选阶段用稀疏布置，精选阶段加密)，提升对不同浮选工况的适应性。
[0038]维护便捷性：刮料机构6与安装轴5的可拆卸连接设计(如螺栓或卡扣)，可快速更换磨损叶片，减少停机时间。刮料叶片8更换效率提升。
[0039]技术效果：通过多组周向阵列的刮料机构6，确保泡沫层刮取均匀性(误差<5%)，避免局部积矿或漏刮问题，同时降低设备运行能耗约15%。
[0040]实施例2
[0041]本实施例是在实施例1的基础上，对刮料机构6的进一步优化和细化，具体为：
[0042]如图2和3所示，所述刮料机构6包括连接板7和刮料叶片8，所述刮料叶片8上设置至少两块连接板7，所述连接板7两端分别与刮料叶片8和安装轴5可拆卸式连接。
[0043]刮料叶片8与连接板7集成：刮料叶片8通过至少两块连接板7与安装轴5连接，形成矩形、三角形或梯形支撑结构，增强抗扭矩能力。连接板7采用高强度不锈钢(如304L)冲压成型，厚度为3-5mm，表面镀
锌防腐。
[0044]可拆卸连接方式可以是：连接板7与安装轴5通过法兰盘或燕尾槽插接，配合定位销防止位移;与刮料叶片8的连接采用沉头螺栓(M8-M12规格)，螺栓头部嵌入叶片凹槽，避免刮擦泡沫层。
[0045]实施例3
[0046]本实施例是在实施例2的基础上，对刮料机构6的进一步优化和细化，具体为：
[0047]所述连接板7一端设置有弧形部9，所述弧形部9远离连接板7的一端设置有固定部10，所述连接板7两端和所述固定部10上分别设置有固定孔，所述刮料叶片8上同样设置有固定孔，所述刮料叶片8和连接板7通过穿设螺栓组件连接固定;所述安装轴5上设置的每组刮料机构6包括两个刮料机构6并设置于安装轴5的相对两侧，每组刮料机构6的两个刮料机构6通过相邻连接板7上的弧形部9合拢抱紧于安装轴5上，然后在固定部10上穿设螺栓组件以固定刮料机构6。
[0048]弧形部9匹配安装轴5：连接板7一端的弧形部9曲率半径与安装轴5外径一致(如轴径80mm，弧形半径40mm)，通过精密铸造或数控折弯成型，确保贴合度(间隙<0.2mm)。
[0049]本实施例中，所述连接板7与刮料叶片8采用两组螺栓组件连接固定，所述固定部10上穿设一组螺栓组件;所述弧形部9中部还设置有限位块11，所述安装轴5上设置有对应的限位槽12，刮料机构6抱紧于安装轴5上时，所述限位块11插入所述限位槽12内。限位块11与槽配合：限位块11为矩形块或梯形凸台，嵌入安装轴5的矩形限位槽12，防止刮料机构6轴向和周向滑动。刮料稳定性提升，振动噪声降低。
[0050]通过模块化刮料机构6、可拆卸连接及限位强化设计，本浮选机在维护效率、分选精度及能耗控制方面显著优于传统设备，尤其适用于高品位、细粒嵌布矿物的浮选分离工艺。
[0051]实施例4
[0052]本实施例提供了一种铜钴矿选矿方法，其使用上述实施例所述的选矿用浮选机进行浮选，包括以下步骤：
[0053]磨矿调浆：将原矿破碎至≤10mm，经半自磨-球磨两段闭路磨矿，使矿浆中-0.074mm颗粒占比70%-90%;加入Na OH调节矿浆pH至9-10，搅拌5-10分钟;
[0054]混合浮选粗选：在pH 9-10条件下，添加戊基黄药(200-300g/t)和松醇油(50-80g/t)进行粗选，充气量0.8-1.2m3/(m2·min)，刮泡3-5分钟，得铜钴混合粗精矿和尾矿;
[0055]扫选：对粗选尾矿进行两次扫选，每次补加粗选用药剂的30%-50%，扫选泡沫返回粗选槽，最终尾矿废弃;
[0056]精选：对混合粗精矿进行三次精选，依次添加羧甲基纤维素(100-150g/t)和硫化钠(50-100g/t)抑制脉石;第一次精选：加入羧甲基纤维素(100-150g/t)，pH维持9-10;第二、三次精选：补加硫化钠(50-100g/t)，抑制硅酸盐脉石;得铜钴混合精矿(Cu>20%，Co>1.5%)。
[0057]铜钴分离：向混合精矿中加石灰调节混合精矿pH至11-12，加入巯基乙酸(50-100g/t)抑制钴矿物，经一次粗选和扫选分离铜钴。粗选：补加乙基黄药(50g/t)，刮泡得铜精矿(Cu>25%);扫选尾矿浓缩后得钴精矿(Co>2.5%)。
[0058]实施例5
[0059]本实施例是在实施例4的基础上，对铜钴矿选矿方法的进一步优化细化，具体为：
[0060]所述铜钴分离阶段，粗选作业补加乙基黄药(50-80g/t)，并可改用浅槽式浮选机，充气量降低至0.5-0.8m3/(m2·min)，以提升铜精矿品位至≥25%。针对氧化率>40%的矿石，在扫选尾矿中添加硫化钠(2-3kg/t)进行硫化处理，并返回粗选流程循环浮选。所述磨矿阶段采用水力旋流器与高频细筛联合分级，循环负荷率控制在30%-50%，以减少过磨导致的矿物泥化。在精选阶段引入组合抑制剂，按质量比1:2混合羧甲基纤维素与木质素磺酸钠(总量150-200g/t)，抑制铁镁矿物效果提升15%-20%。在铜钴分离后，对钴精矿进行微波预处理(功率5-10kW，时间3-5分钟)，破坏钴矿物表面氧化层，使后续浸出酸耗降低20%-30%。
[0061]优化方案与实施效果
[0062]1.针对铜钴回收率低
[0063]分步解离-分级再磨：在粗选后对中矿(扫选泡沫)进行再磨(粒度至-0.038mm占90%)，使包裹体中的铜钴矿物充分解离，铜回收率提升4%-6%。
[0064]选择性
捕收剂组合：在混合浮选中按1:1比例混合戊基黄药与硫氨酯(总用量250g/t)，强化对微细粒硫化矿的捕收，钴回收率提高至88%-90%。
[0065]2.降低生产成本
[0066]回水循环利用：将扫选尾矿废水经中和沉淀(pH 7-8)→活性炭吸附处理后循环使用，减少新水消耗60%，药剂成本降低15%。
[0067]智能加药系统：通过在线分析仪实时检测矿浆中Cu2+、Co2+浓度，动态调整巯基乙酸用量，误差≤±3%，抑制剂浪费减少20%。
[0068]3.减少浸出酸耗
[0069]微波-酸洗预处理：对钴精矿先进行微波辐照(10kW，5分钟)，再以稀硫酸(5%-10%浓度)预浸出10分钟，破坏钴矿物表面致密层，使后续浸出酸耗从500kg/t降至350kg/t。
[0070]尾矿预中和：将废弃尾矿与石灰乳(pH调至8-9)混合后排放，中和残余酸液，降低环保处理成本。
[0071]机械搅拌式浮选机充气量0.8-1.2m3/(m2·min)，刮泡3-5分钟，得铜钴混合粗精矿和尾矿。
[0072]本申请的铜钴矿选矿方法，精选阶段先用羧甲基纤维素抑制硅酸盐，再用硫化钠强化分离，降低药剂浪费;铜钴分离时采用巯基乙酸替代氰化物，环保且钴抑制效率提升20%;通过尾矿硫化处理兼容高氧化率矿石，铜钴总回收率提高5%-8%。
[0073]实验例1
[0074]某铜钴矿含Cu 1.8%、Co 0.5%、氧化率35%，按以下步骤处理：
[0075]磨矿至-0.074mm占85%，加Na OH调pH至9.5;
[0076]粗选加入戊基黄药250g/t、松醇油60g/t，得混合精矿(Cu 18.2%，Co 1.1%);
[0077]两次扫选补加黄药至100g/t，尾矿废弃;
[0078]三次精选后混合精矿品位Cu 22.4%、Co 1.7%;
[0079]铜钴分离中加石灰调pH至11.5，巯基乙酸80g/t，最终铜精矿Cu 26.8%(回收率93%)、钴精矿Co 2.8%(回收率87%)。
[0080]此外，在发明的描述中，除非另有说明，若用到术语“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上，“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。在本发明的描述中，需要说明的是，若用到术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，若用到术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0081]上面结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
说明书附图(3)
声明：
“选矿用浮选机及铜钴矿选矿方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：北方有色网
来源：西南有色昆明勘测设计（院）股份有限公司
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