一种防腐耐磨的高纯石英砂连续浮选系统及方法

技术领域

本发明涉及，尤其涉及一种防腐耐磨的高纯石英砂连续浮选系统及方法。

背景技术

石英砂常与长石、云母等共生，可采用浮选法进行分离富集。

现有技术中，专利CN214160055U公开了一种高纯度石英砂浮选机，包括支架、一组浮选装置，浮选装置设置在支架上；浮选装置包括上料口、浮选罐、搅拌机构、排沫机构、排料机构，上料口设在浮选罐顶部，搅拌机构设在浮选罐内部，排沫机构设在浮选罐一侧，排料机构设在浮选罐下部。通过将浮选机竖向放置，多个浮选装置的上料口和排料机构依次排列，实现石英砂的连续生产。

上述的高纯度石英砂浮选机中，需要人工控制药剂添加及补水，无法实现药剂及补加水的自动添加。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种防腐耐磨的高纯石英砂连续浮选系统及方法，解决现有技术中需要人工控制药剂添加及补水的技术问题。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种防腐耐磨的高纯石英砂连续浮选系统，包括：

搅拌加热装置，设置有进料口及出料口；

反浮选装置，包括反浮选槽及设置于所述反浮选槽的第一加药组件及第一补水组件，所述反浮选槽的进料端连通所述出料口；

正浮选装置，包括正浮选槽及设置于所述正浮选槽的第二加药组件及第二补水组件，所述正浮选槽的出料端连通所述反浮选槽的出料端；

红外控制装置，包括第一检测组件、第二检测组件及控制组件，所述第一检测组件及所述第二检测组件分别设置于所述反浮选槽及反浮选槽，用于检测对应的浮选槽内的泡沫的高度及面积，所述控制组件与所述第一检测组件、第二检测组件、第一加药组件、第一补水组件、第二加药组件及第二补水组件均电连接，所述控制组件根据所述第一检测组件及第二检测组件检测到的泡沫高度来分别控制所述第一补水组件及第二补水组件的开启或关闭，根据所述第一检测组件及第二检测组件检测到的泡沫面积来分别控制所述第一加药组件及第二加药组件的开启或关闭。

在其中的一个实施例中，所述搅拌加热装置包括搅拌罐、第三加药组件、进料管及感应阀门，所述搅拌罐设置有所述进料口及出料口，所述第三加药组件与所述搅拌罐相连通，所述进料管的出料端与所述进料口相连通，所述第三加药组件的出料端与所述进料管相连通，所述感应阀门设置于所述第三加药组件的出料端；

当所述感应阀门检测到所述进料管中有物料通过时，所述感应阀门能够控制所述第三加药组件的出料端开启；

当所述感应阀门检测到所述进料管中没有物料通过时，所述感应阀门能够控制所述第三加药组件的出料端关闭。

在其中的一个实施例中，所述搅拌加热装置还包括搅拌组件及加热组件，所述搅拌组件连接所述搅拌罐；所述加热组件连接所述搅拌罐。

在其中的一个实施例中，所述第三加药组件中的药剂为pH调整剂、石英抑制剂及长石抑制剂。

在其中的一个实施例中，所述反浮选装置还包括第一精矿槽、第一旋转叶轮及第一驱动件，所述第一精矿槽设置于所述反浮选槽的顶部，所述第一精矿槽与所述反浮选槽相连通，所述第一旋转叶轮可转动内置于所述反浮选槽，所述第一驱动件连接所述反浮选槽及所述第一旋转叶轮，用于驱使所述第一旋转叶轮转动；

所述反浮选装置用于浮选石英砂中的脉石矿物，所述脉石矿物作为泡沫产品通过第一精矿槽回收。

在其中的一个实施例中，所述正浮选装置还包括第二精矿槽、尾矿管、第二旋转叶轮、第二驱动件、输送泵，所述第二精矿槽设置于所述正浮选槽的顶部，所述第二精矿槽与所述正浮选槽相连通，所述尾矿管与所述正浮选槽的底部相连通，所述第二旋转叶轮可转动内置于所述正浮选槽，所述第二驱动件连接所述正浮选槽及所述第二旋转叶轮，用于驱使所述第二旋转叶轮转动；所述输送泵的进料端连通所述反浮选槽，出料端连通所述正浮选槽，用于将所述反浮选槽中的石英及长石矿物送入所述正浮选槽；

所述正浮选装置用于浮选矿物中的石英和长石矿物，所述石英作为泡沫产品通过第二精矿槽回收，所述长石矿物从所述尾矿管中排出。

在其中的一个实施例中，所述第一检测组件包括第一红外接收模块及第一红外扫描模块，所述第一红外接收模块内置于所述反浮选槽，并设置于所述反浮选槽的一侧，所述第一红外扫描模块连接所述反浮选槽，并相对所述第一红外接收模块设置于所述反浮选槽的另一侧。

在其中的一个实施例中，所述第二检测组件包括第二红外接收模块及第二红外扫描模块，所述第二红外接收模块内置于所述正浮选槽，并设置于所述正浮选槽的一侧，所述第二红外扫描模块连接所述正浮选槽，并相对所述第二红外接收模块设置于所述正浮选槽的另一侧。

本发明还涉及一种防腐耐磨的高纯石英砂连续浮选方法，使用上述的防腐耐磨的高纯石英砂连续浮选系统，所述防腐耐磨的高纯石英砂连续浮选方法包括以下步骤：

矿物注入搅拌加热装置进行搅拌加热；

矿物从搅拌加热装置通入反浮选槽进行反浮选，第一加药组件朝反浮选槽中注入第二药剂，控制组件根据反浮选槽中的泡沫高度控制所述第一补水组件进行补水，控制组件根据反浮选槽中的泡沫面积控制所述第一加药组件进行加药，矿物中的脉石矿物作为泡沫产品通过第一精矿槽回收；

反浮选槽中的石英及长石矿物通入正浮选槽，正浮选槽对矿物进行正浮选，第二加药组件朝反浮选槽中注入第三药剂，控制组件根据正浮选槽中的泡沫面积控制所述第二补水组件进行补水，石英作为泡沫产品通过第二精矿槽回收，长石矿物从尾矿管中排出。

在其中的一个实施例中，在步骤控制组件根据反浮选槽中的泡沫高度控制所述第一补水组件进行补水中，包括以下步骤：

设定第一红外接收模块的红外接收区域的泡沫高度H

第一红外接收模块的红外接收区域检测到泡沫的实时高度H

控制组件对比H

在步骤控制组件根据反浮选槽中的泡沫面积控制所述第一加药组件进行加药中，包括以下步骤：

设定第一红外接收模块的红外接收区域的泡沫面积S

第一红外接收模块的红外接收区域检测到的泡沫的实时面积S

控制组件对比S

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：通过设置搅拌加热装置，矿物能够在搅拌管中进行搅拌及加热；通过设置反浮选装置及正浮选装置，能够对矿物依次进行反浮选及正浮选，通过反浮选，回收矿物中的脉石矿物，石英和长石矿物通入正浮选装置，正浮选装置回收矿物中石英，并将矿物中的长石矿物排出；通过设置红外控制装置，所述控制组件根据所述第一检测组件检测到的泡沫高度来控制所述第一补水组件进行补水，根据第一检测组件检测的泡沫面积来控制第一加药组件进行加药，实现了反浮选装置的反浮选的自动加水及加药；

所述控制组件根据所述第二检测组件检测到的泡沫高度来控制所述第二补水组件进行补水，根据第二检测组件检测的泡沫面积来控制第一加药组件进行加药，实现正浮选装置的反浮选的自动加水及加药。

通过将反浮选装置及正浮选装置连接在一起，可分离石英砂中的脉石矿物，提高石英砂的回收率和产率，并显著提高了浮选分离效率。

附图说明

图1是本发明一实施例所述的防腐耐磨的高纯石英砂连续浮选系统的结构示意图；

图2是防腐耐磨的高纯石英砂连续浮选系统中部分结构的电路连接示意图。

附图标记说明：

搅拌加热装置1；

搅拌罐11；

第三加药组件12；

进料管13；

感应阀门14；

搅拌组件15；

加热组件16；

反浮选装置2；

反浮选槽21；

第一加药组件22；

第一补水组件23；

第一精矿槽24；

第一旋转叶轮25；

第一驱动件26；

正浮选装置3；

正浮选槽31；

第二加药组件32；

第二补水组件33；

第二精矿槽34；

尾矿管35；

第二旋转叶轮36；

第二驱动件37；

输送泵38；

红外控制装置4；

第一检测组件41；

第一红外接收模块411；

第一红外扫描模块412；

第二检测组件42；

第二红外接收模块421；

第二红外扫描模块422；

控制组件43。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

本发明提供了一种防腐耐磨的高纯石英砂连续浮选系统，包括搅拌加热装置1、反浮选装置2、正浮选装置3及红外控制装置4，搅拌加热装置1设置有进料口及出料口；反浮选装置2包括反浮选槽21及设置于反浮选槽21的第一加药组件22及第一补水组件23，反浮选槽21的进料端连通出料口；正浮选装置3包括正浮选槽31及设置于正浮选槽31的第二加药组件32及第二补水组件33，正浮选槽31的出料端连通反浮选槽21的出料端；红外控制装置4包括第一检测组件41、第二检测组件42及控制组件43，第一检测组件41及第二检测组件42分别设置于反浮选槽21及反浮选槽21，用于检测对应的浮选槽内的泡沫的高度及面积，控制组件43与第一检测组件41、第二检测组件42、第一加药组件22、第一补水组件23、第二加药组件32及第二补水组件33均电连接，控制组件43根据第一检测组件41及第二检测组件42检测到的泡沫高度来分别控制第一补水组件23及第二补水组件33的开启或关闭，根据第一检测组件41及第二检测组件42检测到的泡沫面积来分别控制第一加药组件22及第二加药组件32的开启或关闭。

通过设置搅拌加热装置1，矿物能够在搅拌管中进行搅拌及加热；通过设置反浮选装置2及正浮选装置3，能够对矿物依次进行反浮选及正浮选，通过反浮选，回收矿物中的脉石矿物，石英和长石矿物通入正浮选装置3，正浮选装置3回收矿物中石英，并将矿物中的长石矿物排出；通过设置红外控制装置4，控制组件43根据第一检测组件41检测到的泡沫高度来控制第一补水组件23进行补水，根据第一检测组件41检测的泡沫面积来控制第一加药组件22进行加药，实现了反浮选装置2的反浮选的自动加水及加药；

控制组件43根据第二检测组件42检测到的泡沫高度来控制第二补水组件33进行补水，根据第二检测组件42检测的泡沫面积来控制第一加药组件22进行加药，实现正浮选装置3的反浮选的自动加水及加药。

通过将反浮选装置2及正浮选装置3连接在一起，可分离石英砂中的脉石矿物，提高石英砂的回收率和产率，并显著提高了浮选分离效率。

其中，第一加药组件22中的药剂为云母矿物的捕收剂十二胺；第二加药组件32中的药剂为捕收剂为油胺；应当理解的，第一加药组件22及第二加药组件32中的药剂也可以为其它的药物。

应当理解的，可以在第一加药组件22的出药通道上设置电磁阀，通过控制组件43控制电磁阀的开关来控制第一加药组件22的开启与关闭；可以在第二加药组件32的出药通道上设置电磁阀，通过控制组件43控制电磁阀的开关来控制第二加药组件32的开启与关闭；控制组件43可以为单片机、PLC及微处理等。

在其中的一个实施例中，搅拌加热装置1包括搅拌罐11、第三加药组件12、进料管13及感应阀门14，搅拌罐11设置有进料口及出料口，第三加药组件12与搅拌罐11相连通，进料管13的出料端与进料口相连通，第三加药组件12的出料端与进料管13相连通，感应阀门14设置于第三加药组件12的出料端；当感应阀门14检测到进料管13中有物料通过时，感应阀门14能够控制第三加药组件12的出料端开启；当感应阀门14检测到进料管13中没有物料通过时，感应阀门14能够控制第三加药组件12的出料端关闭。

矿物经进料管13注入搅拌罐11中，矿物通过进料管13时，感应阀门14能够感应到矿物通过，控制第三加药组件12的出料端开启，第三加药组件12将第三药物注入搅拌罐11中，能够实现矿物进料时的自动加药。

应当理解的，第三加药组件12可以为储存有药物的储药箱，储药箱与进料管13之间可以通过管道连通；感应阀门14可以为通过阻力感应器进行控制的阀门，也可以为通过接近传感器进行控制的阀门等。

在其中的一个实施例中，搅拌加热装置1还包括搅拌组件15及加热组件16，搅拌组件15连接搅拌罐11；加热组件16连接搅拌罐11。

通过设置搅拌组件15，搅拌组件15能够对搅拌罐11中的药物进行搅拌；通过设置加热组件16，加热组件16能够对矿物进行加热，通过搅拌和加热，能够促进第三药物溶化，使得第三药物能够吸附于矿物表面；当搅拌罐11中的矿物的温度达到预设值时，将矿物通往下一步骤进行处理。

应当理解的，搅拌组件15可以为电机驱动的搅拌桨，也可以为电机驱动的搅拌支架，还可以为液压马达驱动的搅拌桨等；加热组件16可以内置于搅拌罐11内，也可以设置于搅拌罐11外。

在其中的一个实施例中，第三加药组件12中的药剂为pH调整剂、石英抑制剂及长石抑制剂。

应当理解的，pH调整剂为硫酸，石英和长石抑制剂为硫化钠。

在其中的一个实施例中，反浮选装置2还包括第一精矿槽24、第一旋转叶轮25及第一驱动件26，第一精矿槽24设置于反浮选槽21的顶部，第一精矿槽24与反浮选槽21相连通，第一旋转叶轮25可转动内置于反浮选槽21，第一驱动件26连接反浮选槽21及第一旋转叶轮25，用于驱使第一旋转叶轮25转动；反浮选装置2用于浮选石英砂中的脉石矿物，脉石矿物作为泡沫产品通过第一精矿槽24回收。

通过设置第一精矿槽24，第一精矿槽24能够对矿物中呈泡沫状的脉石矿物进行收集回收；通过设置第一旋转叶轮25及第一驱动件26，第一驱动件26能够驱使第一旋转叶轮25转动，以对反浮选槽21中的矿物及药物进行搅拌，使得矿物与药物均匀混合，并避免矿物沉淀。

应当理解的，第一驱动件26可以为电机及液压马达等；第一精矿槽24可以为一侧开设与反浮选槽21相连通的连通口的箱体、罐体及管体等。

在其中的一个实施例中，正浮选装置3还包括第二精矿槽34、尾矿管35、第二旋转叶轮36、第二驱动件37及输送泵38，第二精矿槽34设置于正浮选槽31的顶部，第二精矿槽34与正浮选槽31相连通，尾矿管35与正浮选槽31的底部相连通，第二旋转叶轮36可转动内置于正浮选槽31，第二驱动件37连接正浮选槽31及第二旋转叶轮36，用于驱使第二旋转叶轮36转动；输送泵38的进料端连通反浮选槽21，出料端连通正浮选槽31，用于将反浮选槽21中的石英及长石矿物送入正浮选槽31；正浮选装置3用于浮选矿物中的石英和长石矿物，石英作为泡沫产品通过第二精矿槽34回收，长石矿物从尾矿管35中排出。

通过设置第二精矿槽34，第二精矿槽34能够对矿物中呈泡沫状的石英矿物进行收集回收；通过设置第二旋转叶轮36及第二驱动件37，第二驱动件37能够驱使第二旋转叶轮36转动，以对正浮选槽31中的矿物及药物进行搅拌，使得矿物与药物均匀混合，并避免矿物沉淀；通过设置输送泵38，输送泵38能够将反浮选槽21中的石英及长石矿物泵入正浮选槽31中。

应当理解的，第二驱动件37可以为电机及液压马达等；第二精矿槽34可以为一侧开设与反浮选槽21相连通的连通口的箱体、罐体及管体等。

在其中的一个实施例中，第一检测组件41包括第一红外接收模块411及第一红外扫描模块412，第一红外接收模块411内置于反浮选槽21，并设置于反浮选槽21的一侧，第一红外扫描模块412连接反浮选槽21，并相对第一红外接收模块411设置于反浮选槽21的另一侧。

第一红外接收模块411为红外接收板，红外接收板能够接收第一红外扫描模块412发射的红外信号，由于红外线无法穿透矿物泡沫，矿物泡沫能够对红外信号进行遮挡，因此，通过红外接收板上接收到的红外线的高度及面积来检测泡沫的实时高度及面积。

在其中的一个实施例中，第二检测组件42包括第二红外接收模块421及第二红外扫描模块422，第二红外接收模块421内置于正浮选槽31，并设置于正浮选槽31的一侧，第二红外扫描模块422连接正浮选槽31，并相对第二红外接收模块421设置于正浮选槽31的另一侧。

第二红外接收模块421为红外接收板，红外接收板能够接收第二红外扫描模块422发射的红外信号，由于红外线无法穿透矿物泡沫，矿物泡沫能够对红外信号进行遮挡，因此，通过红外接收板上接收到的红外线的高度及面积来检测泡沫的实时高度及面积。

石英砂在酸性条件下进行浮选，但酸会腐蚀设备和管道，造成二次污染，且易降低石英砂品质。另一方面，由于石英砂较坚硬，搅拌浮选过程中会对设备造成磨损。

为此，进料管13、搅拌罐11、正浮选槽31、反浮选槽21、第一精矿槽24及第二精矿槽34的内壁设置有耐磨、耐腐蚀的聚四氟乙烯层（图中未示出）。

通过设置聚四氟乙烯层，能够提高料管、搅拌罐11、正浮选槽31、反浮选槽21、第一精矿槽24及第二精矿槽34的耐磨、耐腐蚀性能，同时避免了石英浮选过程中的二次污染。

本发明还涉及一种防腐耐磨的高纯石英砂连续浮选系统，使用上述的防腐耐磨的高纯石英砂连续浮选系统，防腐耐磨的高纯石英砂连续浮选方法包括以下步骤：

矿物注入搅拌加热装置1进行搅拌加热；

矿物从搅拌加热装置1通入反浮选槽21进行反浮选，第一加药组件22朝反浮选槽21中注入第二药剂，控制组件43根据反浮选槽21中的泡沫高度控制第一补水组件23进行补水，控制组件43根据反浮选槽21中的泡沫面积控制第一加药组件22进行加药，矿物中的脉石矿物作为泡沫产品通过第一精矿槽24回收；

反浮选槽21中的石英及长石矿物通入正浮选槽31，正浮选槽31对矿物进行正浮选，第二加药组件32朝反浮选槽21中注入第三药剂，控制组件43根据正浮选槽31中的泡沫面积控制第二补水组件33进行补水，石英作为泡沫产品通过第二精矿槽34回收，长石矿物从尾矿管35中排出。

在其中的一个实施例中，在步骤控制组件43根据反浮选槽21中的泡沫高度控制第一补水组件23进行补水中，包括以下步骤：

设定第一红外接收模块411的红外接收区域的泡沫高度H

第一红外接收模块411的红外接收区域检测到泡沫的实时高度H

控制组件43对比H

在步骤控制组件43根据反浮选槽21中的泡沫面积控制第一加药组件22进行加药中，包括以下步骤：

设定第一红外接收模块411的红外接收区域的泡沫面积S

第一红外接收模块411的红外接收区域检测到的泡沫的实时面积S

控制组件43对比S

通过检测泡沫的实时高度，来实现反浮选槽21的自动加水，通过检测泡沫的实时面积，来实现反浮选槽21的自动加药，通过一套检测设备能够实现反浮选槽21的自动加药及自动加水；通过将高度设置为1/2H

在其中的一个实施例中，在步骤控制组件43根据正浮选槽31中的泡沫高度控制第二补水组件33进行补水中，包括以下步骤：

设定第二红外接收模块421的红外接收区域的泡沫高度H

第二红外接收模块421的红外接收区域检测到泡沫的实时高度H

控制组件43对比H

在步骤控制组件43根据正浮选槽31中的泡沫面积控制第二加药组件32进行加药中，包括以下步骤：

设定第二红外接收模块421的红外接收区域的泡沫面积S

第二红外接收模块421的红外接收区域检测到的泡沫的实时面积S

控制组件43对比S

通过检测泡沫的实时高度，来实现正浮选槽31的自动加水，通过检测泡沫的实时面积，来实现正浮选槽31的自动加药，通过一套检测设备能够实现正浮选槽31的自动加药及自动加水；通过将高度设置为1/2H

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。