一种选择性优先浮选自动控制装置及其控制系统

技术领域

本发明涉及一种浮选控制装置，具体为一种选择性优先浮选自动控制装置及其控制系统，属于矿物浮选技术领域。

背景技术

选矿是整个矿产品生产中最重要的环节，是矿企里的关键部门，作为重要选矿方式的浮选法，是根据矿物颗粒表面物理化学性质的不同，按矿物可浮性的差异进行分选的方法，利用各种矿物原料颗粒表面的疏水性或亲水性的差异进行选别，通常叫做泡沫浮选，天然疏水性矿物较少，常向矿浆中添加捕收剂，以增强欲浮出矿物的疏水性；加入各种调整剂，以提高选择性；加入起泡剂并充气，产生气泡，使疏水性矿物颗粒附于气泡，上浮分离。

已公开CN118002323A一种选择性优先浮选的自动控制装置，包括浮选柱，浮选柱的精矿管道连通有柱铜精矿取样机，PLC控制模块用于，根据X荧光在线品位分析仪实时检测的数据控制尾矿调节阀的开度；本方案通过引入X荧光在线品位分析仪检测数据，并利用PLC控制模块实时调整浮选柱尾矿调节阀的开度，降低员工因浮选柱铜锌比上升而调整药剂滞后性，以应对原矿品位波动，减小锌在优选铜精矿中的损失。

在上述方案实际使用时，由于气泡分布机构的旋转式喷气泡结构，使气泡在浮选柱内部分布气泡，但是使用时由于扇叶式设计的旋转分布气泡，使气泡在扰流的情况下，使得气泡在上升到上方为止时，气泡跟随涡流集中分布，导致上方的矿浆与气泡的接触不够充分。

发明内容

（一）解决的技术问题

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种选择性优先浮选自动控制装置及其控制系统，以解决现有技术中气泡在上升到上方为止时，气泡跟随涡流集中分布，导致上方的矿浆与气泡的接触不够充分的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种选择性优先浮选自动控制装置及其控制系统，包括浮选罐，所述浮选罐内部固定连接有固定架，所述固定架内部固定连接有支撑座，所述支撑座内部转动连接有转动轴，所述转动轴顶端固定连接有底架，所述底架外端固定连接有多个定位套，多个所述定位套顶部均固定连接有固定套，多个所述固定套内部均转动连接有转动套，多个所述转动套内部均转动连接有螺纹杆，多个所述螺纹杆顶端均固定连接有连接板，多个所述连接板顶端均固定连接有转轴，多个所述转轴内部两侧均转动连接有转杆，多个所述转杆外侧均固定连接有搅拌桨，所述底架顶部固定连接有连接管，所述连接管顶端固定连接有喷头。

优选地，所述浮选罐内部设置有支架，所述支架外端固定连接有多个支撑板，多个所述支撑板分别套设于多个转轴顶端并与多个转轴转动连接，通过多个支撑板对支架进行支撑和限位，使支架保持与多个转轴保持一致，同时多个支撑板对多个第二锥齿轮进行定位，使多个第二锥齿轮与多个转轴保持一致移动。

优选地，多个所述支撑板底部均固定连接有第二锥齿轮，多个所述转杆两两相对一端均固定连接有第一锥齿轮，多个所述第一锥齿轮两两啮合连接于多个第二锥齿轮两侧。

优选地，多个所述螺纹杆两侧均开设有限位槽，多个所述转动套内部两侧均一体化成型有限位板，所述限位板与限位槽相适配并与限位槽滑动连接，通过限位板对限位槽进行限位，使转动套转动带动限位板转动，以此带动螺纹杆转动，同时螺纹杆在限位板的限位下进行滑动，多个所述固定套内部顶端均固定连接有螺纹套，多个所述螺纹杆分别贯穿多个螺纹套并与多个螺纹套螺纹连接，通过螺纹套对螺纹杆进行限位，使螺纹杆在转动时在螺纹套内部进行上升或下降。

优选地，多个所述固定套顶端均转动连接有旋转套，多个所述旋转套分别套设于多个螺纹杆外侧，多个所述旋转套顶部固定连接有第三锥齿轮，多个所述旋转套内部两侧均一体化成型有导向板，多个所述导向板分别滑动连接于多个限位槽内部并与多个限位槽滑动连接，通过限位槽对导向板进行限位，使螺纹杆在转动时同时带动旋转套转动，使旋转套带动第三锥齿轮转动。

优选地，所述底架顶部固定连接有多个竖板，多个所述竖板内部均转动连接有横杆，多个所述横杆外侧均固定连接有翻料架，多个所述翻料架两侧均固定连接有翻料板，多个所述横杆外端均固定连接有第四锥齿轮，多个所述第四锥齿轮分别与多个第三锥齿轮啮合连接，使螺纹杆转动时带动旋转套和第三锥齿轮转动，从而带动第四锥齿轮转动，使多个第四锥齿轮转动带动多个横杆转动。

优选地，所述转动轴底端外侧固定连接有传动齿圈，所述固定架底部一侧固定连接有正反电机，所述正反电机输出端固定连接有传动齿轮，所述传动齿轮与传动齿圈啮合连接，通过正反电机启动带动传动齿轮转动，从而带动传动齿圈和转动轴进行转动，所述浮选罐内部固定连接有固定板，所述固定板内部固定连接有限位齿圈，多个所述转动套底端固定连接有导向齿轮，多个所述导向齿轮分别啮合连接于限位齿圈内部，通过底架带动多个定位套进行旋转时，使多个导向齿轮在限位齿圈的限位下进行自转，从而带动多个转动套进行转动。

优选地，所述连接管底端转动连接有气泡发生器管道，所述气泡发生器管道贯穿转动轴并与转动轴转动连接，所述浮选罐底部固定连接有尾矿管，所述浮选罐一侧顶部固定连接有给矿管。

一种选择性优先浮选自动控制系统，包括控制器，所述控制器输出端连接有气泡监测模块，通过气泡监测模块对浮选罐内部的气泡含量进行监测，并对气泡在浮选罐内部的分布情况进行分析，方便根据监测状况进行调节，所述控制器输出端连接有矿料分析模块，通过矿料分析模块对驱动装置进行控制调节，所述控制器输出端还连接有驱动控制模块，所述气泡监测模块、矿料分析模块和驱动控制模块输出端连接有信息接收终端。

优选地，所述气泡监测模块包括气泡发生装置，通过气泡发生装置对浮选罐内部的气泡含量进行监测，所述气泡发生装置输出端连接有气泡分布监测单元，通过气泡分布监测单元控制多个气泡发生装置进行同步监测，提高监测的效果，进行所述气泡分布监测单元输出端连接有联合计算单元，通过联合计算单元对气泡分布监测单元的多组检测数据进行联合计算，以此对浮选罐内部整体的气泡分布进行计算，便于调整，所述矿料分析模块包括取样单元，通过取样单元对所述取样单元输出端连接有X荧光在线品位分析仪，取样单元对浮选罐内部的物料进行取样，X荧光在线品位分析仪对取样单元的样本进行检测，并且X荧光在线品位分析仪电性连接有PLC控制模块，所述X荧光在线品位分析仪输出端连接有信息传输单元，所述PLC控制模块将X荧光在线品位分析仪实时检测的数据通过信息传输单元传输，所述驱动控制模块包括信号接收单元，通过信号接收单元对PLC传输的数据接收，所述信号接收单元输出端连接有气泡发生器控制单元，气泡发生器控制单元根据信号接收单元传输的数据控制气泡发生器进行调节，通过气泡发生器控制单元根据信号接收单元传输的数据所述气泡发生器控制单元输出端连接有电机控制单元，使电机控制单元对正反电机进行控制。

本发明提供了一种选择性优先浮选自动控制装置及其控制系统，其具备的有益效果如下：

1、该选择性优先浮选自动控制装置，使多个固定套对喷头喷出的泡沫进行分流，同时多个固定套和多个螺纹杆在环绕旋转时以此提高气泡的混合效果，并且能够在螺纹杆公转时带动转轴和转杆旋转，多个转杆在旋转时带动多个搅拌桨旋转，与此同时多个搅拌桨在多个第一锥齿轮的限位下进行自转，使气泡均匀分布，增加气泡与矿浆中矿物的接触面积，提高气泡与矿石碰撞的概率，进而提升浮选柱的分选效果。

2、该选择性优先浮选自动控制装置，同时在当转动套转动时，使转动套内部两侧的限位板对限位槽进行限位，并以此带动螺纹杆转动，当螺纹杆转动时，使螺纹套对螺纹杆进行限位，进而使螺纹杆在螺纹套内部进行上升和下降往复移动，使多个搅拌桨在旋转时进行上下往复移动，提高对浆料的浮选效果，增加气泡在漂浮到上方时与矿浆的接触效果，并且使矿浆内形成紊流，从而使气泡和矿浆充分接触。

3、该选择性优先浮选自动控制装置及其控制系统，通过多个螺纹杆进行转动时，使限位槽对导向板限位，以此带动旋转套转动，从而使旋转套带动第三锥齿轮转动，第三锥齿轮转动时带动第四锥齿轮转动，从而使多个第四锥齿轮在转动时带动多个横杆转动，以此带动多个翻料架和翻料板进行翻转，对靠浮选罐中心的气泡进行混合，提高气泡分布地均匀度，进而提升浮选柱的分选效果。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的半剖结构示意图；

图3为本发明限位齿圈的结构示意图；

图4为本发明固定套的结构示意图；

图5为本发明底架的结构示意图；

图6为本发明转动套的结构示意图；

图7为本发明支架的结构示意图；

图8为本发明螺纹杆的结构示意图；

图9为本发明定位套的结构示意图；

图10为本发明螺纹套的结构示意图；

图11为本发明翻料板的结构示意图；

图12为本发明导向板的结构示意图；

图13为本发明控制系统的示意图；

图14为本发明气泡监测模块的示意图；

图15为本发明矿料分析模块的示意图；

图16为本发明驱动控制模块的示意图。

图中：1、浮选罐；2、固定架；3、支撑座；4、转动轴；5、底架；6、定位套；7、固定套；8、转动套；9、螺纹杆；10、螺纹套；11、限位板；12、限位槽；13、连接板；14、转轴；15、转杆；16、搅拌桨；17、第一锥齿轮；18、支架；19、支撑板；20、第二锥齿轮；21、旋转套；22、第三锥齿轮；23、导向板；24、竖板；25、横杆；26、翻料架；27、翻料板；28、第四锥齿轮；29、连接管；30、喷头；31、传动齿圈；32、正反电机；33、传动齿轮；34、固定板；35、限位齿圈；36、导向齿轮；37、气泡发生器管道；38、尾矿管；39、给矿管；

100、控制器；200、气泡监测模块；201、气泡发生装置；202、气泡分布监测单元；203、联合计算单元；300、矿料分析模块；301、取样单元；302、X荧光在线品位分析仪；303、信息传输单元；400、驱动控制模块；401、信号接收单元；402、气泡发生器控制单元；403、电机控制单元；500、信息接收终端。

具体实施方式

本发明实施例提供一种选择性优先浮选自动控制装置及其控制系统。

请参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14、图15和图16，包括浮选罐1，浮选罐1内部固定连接有固定架2，固定架2内部固定连接有支撑座3，支撑座3内部转动连接有转动轴4，转动轴4顶端固定连接有底架5，底架5外端固定连接有多个定位套6，多个定位套6顶部均固定连接有固定套7，多个固定套7内部均转动连接有转动套8，多个转动套8内部均转动连接有螺纹杆9，多个螺纹杆9顶端均固定连接有连接板13，多个连接板13顶端均固定连接有转轴14，多个转轴14内部两侧均转动连接有转杆15，多个转杆15外侧均固定连接有搅拌桨16，底架5顶部固定连接有连接管29，连接管29顶端固定连接有喷头30，浮选罐1内部设置有支架18，支架18外端固定连接有多个支撑板19，多个支撑板19分别套设于多个转轴14顶端并与多个转轴14转动连接，通过多个支撑板19对支架18进行支撑和限位，使支架18保持与多个转轴14保持一致，同时多个支撑板19对多个第二锥齿轮20进行定位，使多个第二锥齿轮20与多个转轴14保持一致移动，多个支撑板19底部均固定连接有第二锥齿轮20，多个转杆15两两相对一端均固定连接有第一锥齿轮17，多个第一锥齿轮17两两啮合连接于多个第二锥齿轮20两侧。

多个螺纹杆9两侧均开设有限位槽12，多个转动套8内部两侧均一体化成型有限位板11，限位板11与限位槽12相适配并与限位槽12滑动连接，通过限位板11对限位槽12进行限位，使转动套8转动带动限位板11转动，以此带动螺纹杆9转动，同时螺纹杆9在限位板11的限位下进行滑动，多个固定套7内部顶端均固定连接有螺纹套10，多个螺纹杆9分别贯穿多个螺纹套10并与多个螺纹套10螺纹连接，通过螺纹套10对螺纹杆9进行限位，使螺纹杆9在转动时在螺纹套10内部进行上升或下降。

多个固定套7顶端均转动连接有旋转套21，多个旋转套21分别套设于多个螺纹杆9外侧，多个旋转套21顶部固定连接有第三锥齿轮22，多个旋转套21内部两侧均一体化成型有导向板23，多个导向板23分别滑动连接于多个限位槽12内部并与多个限位槽12滑动连接，通过限位槽12对导向板23进行限位，使螺纹杆9在转动时同时带动旋转套21转动，使旋转套21带动第三锥齿轮22转动。

底架5顶部固定连接有多个竖板24，多个竖板24内部均转动连接有横杆25，多个横杆25外侧均固定连接有翻料架26，多个翻料架26两侧均固定连接有翻料板27，多个横杆25外端均固定连接有第四锥齿轮28，多个第四锥齿轮28分别与多个第三锥齿轮22啮合连接，使螺纹杆9转动时带动旋转套21和第三锥齿轮22转动，从而带动第四锥齿轮28转动，使多个第四锥齿轮28转动带动多个横杆25转动。

转动轴4底端外侧固定连接有传动齿圈31，固定架2底部一侧固定连接有正反电机32，正反电机32输出端固定连接有传动齿轮33，传动齿轮33与传动齿圈31啮合连接，通过正反电机32启动带动传动齿轮33转动，从而带动传动齿圈31和转动轴4进行转动，浮选罐1内部固定连接有固定板34，固定板34内部固定连接有限位齿圈35，多个所述转动套8底端固定连接有导向齿轮36，多个导向齿轮36分别啮合连接于限位齿圈35内部，通过底架5带动多个定位套6进行旋转时，使多个导向齿轮36在限位齿圈35的限位下进行自转，从而带动多个转动套8进行转动，连接管29底端转动连接有气泡发生器管道37，气泡发生器管道37贯穿转动轴4并与转动轴4转动连接，浮选罐1底部固定连接有尾矿管38，浮选罐1一侧顶部固定连接有给矿管39。

一种选择性优先浮选自动控制系统，包括100控制器，100控制器输出端连接有气泡监测模块200，通过气泡监测模块200对浮选罐1内部的气泡含量进行监测，并对气泡在浮选罐1内部的分布情况进行分析，方便根据监测状况进行调节，100控制器输出端连接有矿料分析模块300，通过矿料分析模块300对驱动装置进行控制调节，100控制器输出端还连接有驱动控制模块400，气泡监测模块200、矿料分析模块300和驱动控制模块400输出端连接有信息接收终端500。

气泡监测模块200包括气泡发生装置201，通过气泡发生装置201对浮选罐1内部的气泡含量进行监测，气泡发生装置201输出端连接有气泡分布监测单元202，通过气泡分布监测单元202控制多个气泡发生装置201进行同步监测，提高监测的效果，进行气泡分布监测单元202输出端连接有联合计算单元203，通过联合计算单元203对气泡分布监测单元202的多组检测数据进行联合计算，以此对浮选罐1内部整体的气泡分布进行计算，便于调整，矿料分析模块300包括取样单元301，通过取样单元301对取样单元301输出端连接有X荧光在线品位分析仪302，取样单元301对浮选罐1内部的物料进行取样，X荧光在线品位分析仪302对取样单元301的样本进行检测，并且X荧光在线品位分析仪302电性连接有PLC控制模块，X荧光在线品位分析仪302输出端连接有信息传输单元303，PLC控制模块将X荧光在线品位分析仪302实时检测的数据通过信息传输单元303传输，驱动控制模块400包括信号接收单元401，通过信号接收单元401对PLC传输的数据接收，信号接收单元401输出端连接有气泡发生器控制单元402，气泡发生器控制单元402根据信号接收单元401传输的数据控制气泡发生器进行调节，气泡发生器控制单元402输出端连接有电机控制单元403，使电机控制单元403对正反电机32进行控制，通过信息接收终端500对多组信息进行接收，便于进行控制。

具体的，原矿经磨矿至一定标准进入浮选罐1内部进行浮选，取样单元301对浮选罐1内部的物料进行取样，X荧光在线品位分析仪302对取样单元301的样本进行检测，并且X荧光在线品位分析仪302电性连接有PLC控制模块，X荧光在线品位分析仪302输出端连接有信息传输单元303，PLC控制模块将X荧光在线品位分析仪302实时检测的数据通过信息传输单元303传输，驱动控制模块400包括信号接收单元401，通过信号接收单元401对PLC传输的数据接收，信号接收单元401输出端连接有气泡发生器控制单元402，气泡发生器控制单元402根据信号接收单元401传输的数据控制气泡发生器进行调节，气泡发生器控制单元402输出端连接有电机控制单元403，使电机控制单元403对正反电机32进行控制。

使正反电机32启动时带动传动齿轮33转动，传动齿轮33转动带动传动齿圈31转动，使传动齿圈31带动转动轴4进行转动，使转动轴4在转动时带动底架5进行旋转，当底架5在旋转时带动多个定位套6进行旋转，并使多个定位套6带动多个固定套7进行旋转，使多个固定套7带动多个转动套8进行旋转，使多个转动套8在环绕旋转时带动多个导向齿轮36进行旋转，使限位齿圈35对多个导向齿轮36限位，并使多个导向齿轮36带动多个转动套8进行旋转，多个转动套8在转动时使多个限位板11对多个限位槽12限位，以此带动多个螺纹杆9转动，从而使多个螺纹杆9带动多个连接板13和转轴14转动，多个转轴14在转动时带动转杆15绕转轴14为圆心转动，同时在多个固定套7环绕移动时，带动支架18进行旋转，并且使支架18带动多个支撑板19同步移动，使多个支撑板19对多个第二锥齿轮20进行支撑，当多个转轴14在自转时带动多个转杆15和搅拌桨16转动时，同时带动多个第一锥齿轮17进行转动，多个第一锥齿轮17在转动时带动多个转杆15与多个第二锥齿轮20限位，从而使第二锥齿轮20对第一锥齿轮17限位，使第一锥齿轮17在环绕旋转时带动转杆15和搅拌桨16进行自转，从而使多个固定套7对喷头30喷出的泡沫进行分流，同时多个固定套7和多个螺纹杆9在环绕旋转时以此提高气泡的混合效果，并且能够在螺纹杆9公转时带动转轴14和转杆15旋转，多个转杆15在旋转时带动多个搅拌桨16旋转，与此同时多个搅拌桨16在多个第一锥齿轮17的限位下进行自转，使气泡均匀分布，增加气泡与矿浆中矿物的接触面积，提高气泡与矿石碰撞的概率，进而提升浮选柱的分选效果，增加气泡在漂浮到上方时与矿浆的接触效果，并且使矿浆内形成紊流，从而使气泡和矿浆充分接触。

同时在当转动套8转动时，使转动套8内部两侧的限位板11对限位槽12进行限位，并以此带动螺纹杆9转动，当螺纹杆9转动时，使螺纹套10对螺纹杆9进行限位，进而使螺纹杆9在螺纹套10内部进行上升和下降往复移动，使多个搅拌桨16在旋转时进行上下往复移动，提高对浆料的浮选效果。

通过多个螺纹杆9进行转动时，使限位槽12对导向板23限位，以此带动旋转套21转动，从而使旋转套21带动第三锥齿轮22转动，第三锥齿轮22转动时带动第四锥齿轮28转动，从而使多个第四锥齿轮28在转动时带动多个横杆25转动，以此带动多个翻料架26和翻料板27进行翻转，对靠浮选罐1中心的气泡进行混合，提高气泡分布地均匀度，进而提升浮选柱的分选效果。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。