[0001] 本公开涉及一种浮选线，其用于从悬浮在浆料中的矿石颗粒中分离出包含有价值金属的矿石颗粒。此外，公开了浮选线的用途、浮选设备和用于从悬浮在浆料中的矿石颗粒中分离出包含有价值金属的矿石颗粒的方法的用途。

[0118] 现在将详细参考本公开的实施例，其示例在附图中示出。

[0119] 下面的描述如此详细地公开了一些实施例，使得本领域技术人员能够利用基于本公开的布置、设备和方法。并非实施例的所有步骤都被详细地讨论，因为基于本公开，许多步骤对于本领域技术人员而言将是显而易见的。

[0120] 为简单起见，在重复组件的情况下，在以下示例性实施例中将保留物件附图标记。

[0121] 所附的图2和图3a、3b示出了浮选线10，并且在图1中，稍微详细地示出了浮选池110。附图未按比例绘制，并且为清楚起见省略了浮选池110和浮选线10的许多组件。浆料的向前流动方向在图中用箭头表示。

[0122] 尽管在下面的示例中主要通过参考泡沫浮选来公开浮选，但是应当注意，无论浮选的具体类型如何，都可以实施根据本发明的原理，即，浮选技术可以是任何本身已知的浮选技术，例如泡沫浮选、溶解气体浮选或诱导气体浮选。

[0123] 浮选线10的基本操作原理在图2和3a、3b中示出。除非另有说明，否则以下描述将主要参考这些图来阅读。

[0124] 浮选线10包括具有至少一个粗选浮选池111a的粗选部分11。溢流51布置成从粗选池111a、111b直接流入作为粗选清洁浮选线的清洁浮选线。浮选线10还包括具有至少两个扫选浮选池112a、112b的扫选部分12。扫选浮选池112a、112b的溢流布置成流回到粗选浮选池111a、111b(参见图3b)或者流到再研磨步骤91并且然后再流到作为扫选清洁浮选线的清洁浮选线(参见图3a)。来自浮选池的底流40布置成作为进料引入至相邻的浮选池中，即随后的浮选池布置成接收来自前面的浮选池的底流40。浮选池111a-b、112a-b串联连接并且布置成流体连通500。

[0125] 浮选线10的第一浮选池111a接收悬浮液流，即包含矿石颗粒、水以及在某些情况下包含浮选化学品(例如，捕集剂化学品和用于将浆料分离成底流40和溢流50a的非捕集剂浮选试剂)的浆料流入物11。一个典型的浮选池示出于图1中。浮选池包括呈机械搅拌器70形式的混合器，例如如图1所示的转子72-定子71组件，或用于促进浮选气泡与矿石颗粒之间的碰撞的任何其他合适的混合器。在一个实施例中，定子71包括用于将浮选气体引入浮选池110、111a-b、112a-b的系统或组件。

[0126] 在一个实施例中，可以将浮选气体进料或引入至其中浆料被分离成溢流和底流的浮选池中。在一个实施例中，可以将浮选气体进料至浮选池的布置有混合器的部分中，即被进料至其中矿石颗粒被浮选并因而分离成溢流和底流的浮选池之前的制备浮选池中。在该实施例中，制备浮选池包括微气泡产生器60。

[0127] 浮选线的至少75％的浮选池111a-b、112a-b包括机械搅拌器70。

[0128] 在利用浮选化学品的浮选过程中，发生泡沫浮选的过程如下：捕集剂化学品分子通过吸附过程而附着至具有有价值矿物的矿石颗粒上的表面区域。有价值矿物充当吸附剂，而捕收剂化学品充当被吸附物。捕收剂化学品分子在矿石颗粒的表面上的有价值矿物区域上形成膜。捕收剂化学品分子具有非极性部分和极性部分。捕集剂分子的极性部分吸附至具有有价值矿物的矿石颗粒的表面区域上。非极性部分是疏水的，因此被水排斥。排斥导致捕集剂分子的疏水尾部附着至浮选气泡上。浮选气体的一个示例是泵送至浮选池的大气空气。矿石颗粒上的足够大的有价值矿物表面区域上的足够量的被吸附捕收剂分子可以致使矿石颗粒附着至浮选气泡上。还可以想到的是，可以在没有浮选化学品的情况下执行浮选过程。在下文中，考虑常规浮选公开各示例。

[0129] 矿石颗粒附着或黏附至气泡上，以形成气泡-矿石颗粒附聚物。这些附聚物通过气泡的浮力以及随着浆料的连续向上流动(其可以通过机械搅拌和将浆料进料至池110a-d中这两者而引起)而上升至浮选池110、111a-b、112a-b的位于浮选池110的最上部分或顶部部分130的表面。

[0130] 气泡在浮选池110的顶部部分130处形成泡沫层或泡沫区域。使聚集到浮选池110、111a-b、112a-b中的浆料的表面并包含气泡-矿石颗粒附聚物的泡沫从浮选池中流出，流过流槽缘21并流入流槽20中。

[0131] 包含有价值矿物的矿石颗粒从浮选池110a-d的顶部部分130处的浆料的表面溢出浮选池的流槽缘21，以被收集到流槽20中。

[0132] 溢出流槽缘21的包含有价值矿物的矿石颗粒被称为初次溢流50a-d。流槽缘21在本文中是指浮选池110a-d在池的上部部分112处的外周边缘，具有有价值材料颗粒的泡沫溢流流过所述外周边缘而流至流槽20中。

[0133] 来自浮选线10的溢流51、52被作为精矿81回收。包含有价值矿物的矿石颗粒的精矿81呈可以被引导至进一步处理的流体的形式。在一个实施例中(参见图3a)，来自浮选线10的扫选部分12的部分或全部溢流52可以直接被引导至再研磨步骤91，随后是包括清洁浮选线(即，包括多个清洁浮选池(图中未显示)的清洁回路)的后续浮选步骤。在一个实施例中(参见图3b)，来自扫选部分12的部分或全部溢流52可以被引回至粗选浮选池111a、111b，以在浮选线10中再次被处理。来自一个或多个扫选浮选池112a-b的溢流可以被引回至粗选浮选池111a、111b，同时来自其他扫选浮选池112a-b的溢流52可以被直接引导至再研磨步骤91(该实施例在图中未示出)。对于本领域技术人员显而易见的是，根据浮选线10的具体构造和用途，以上述方式布置来自扫选部分12的溢流52的任何组合都是可以想到的，即使在图3a和3b中仅示出了两个具体的实施例。

[0134] 脉石或包含未上升到浆料表面的矿石颗粒的浆料部分被作为底流40从靠近浮选池底部120定位的区域引出粗选浮选池111a。底流40被引入至从前面的粗选浮选池111a接收底流40作为进料的随后粗选浮选池111b(或随后扫选浮选池112a，参见图2)。与第一初级浮选池110a中类似地，以本领域技术人员公知的方式在随后的初级浮选池110b中处理浆料。

[0135] 浮选线10可以包括至少三个浮选池111a-b、112a-b。替代地，浮选线10可以包括3-10个浮选池111a-b、112a-b。替代地，浮选线10可以包括4-7个浮选池111a-b、112a-b。粗选部分11可以包括至少两个粗选浮选池111a-b。替代地，粗选部分11可以包括2-7个粗选浮选池111a-b。替代地，粗选部分11可以包括2-5个粗选浮选池111a-b。附加地或替代地，扫选部分12可以包括至少两个扫选浮选池112a-b，或2-7个扫选浮选池112a-b，或2-5个扫选浮选池112a-b。

[0136] 浮选池111a-b、112a-b串联连接并布置成流体连通500。流体连接可以通过导管(管道或管子，如图所示)实现，使得相邻的浮选池彼此间隔一定距离地布置。替代地，所述至少两个浮选池111a-b、112a-b可以布置成直接池连接，从而在两个浮选池之间不需要单独的导管(在图中未示出)。在本发明的其中浮选线10包括超过两个浮选池的实施例中，浮选线10的所有相邻或后续的浮选池可以布置成流体连接500，其中导管布置在浮选池之间，用于将底流40从一个浮选池引导至下一个浮选池。

[0137] 替代地，所有浮选池可以布置成与相邻的浮选池直接池连接。替代地，一些相邻的浮选池可以布置成与相邻的浮选池直接池连接，而其他相邻的浮选池可以具有用于实现流体连接500的导管。浮选线10的布置和设计可以取决于浮选线10的整个处理要求和物理定位。

[0138] 从浮选线10的最后一个浮选池112b将底流40或排弃物作为尾矿83引出浮选线10。

[0139] 浮选线10的第一浮选池111a的体积至少为25m3。替代地，第一初级浮选池100a的体积可以至少为100m3。

[0140] 第一浮选池111a下游的第二浮选池111b或后续浮选池111b、112a-b中的任何一个的体积至少为25m3。替代地，第一浮选池111a下游的第二浮选池111b或后续浮选池111b、3
112a-b中的任何一个的体积可以至少为100m。

[0141] 浮选池111a-b、112a-b构造成具有一定的尺寸。更具体地，浮选池具有作为池底部120与流槽缘21之间的距离测得的高度h(参见图1)；和在机械搅拌器70的高度处测量的直径D。通常，浮选池的横截面可以是圆形的。在那种情况下，直径D是不言自明的。然而，浮选的横截面也可以是例如矩形、正方形、三角形、六边形、五边形或其他多边形的横截面，浮选池横截面的形式由浮选池的一个或多个侧壁限定。在那种情况下，直径D应当理解为浮选池的在机械搅拌器70的高度处从侧壁到侧壁测量的最大宽度。在一个实施例中，浮选池的高度h与直径D的比为1.5或更低。在其他实施例中，h/D比可以为0.5；或0.75；或1.0；或1.3。

[0142] 浆料流(底流40和溢流51、52这两者)都可以布置成由重力驱动。即，处于流体连接的至少两个浮选池之间的任何浮选池之间的任何流动都可以由重力驱动。例如，第一粗选浮选池111a与另一粗选浮选池111b或扫选浮选池112a之间的浆料的底流40流动可以由重力驱动。

[0143] 为了促进浆料流的通过重力的运动，至少一些浮选池111a-b、112a-b可以相对于建立浮选装置的地面以阶梯状的方式布置(参见图2)。替代地或附加地，浮选池110a-c的流槽缘21可以布置在不同的高度处。在任何相邻的浮选池之间实现的台阶致使两个相邻的浮选池的泡沫层高度或流槽缘21中的泡沫层高度的不同。浆料的重力流通过具有不同浆料表面高度的任何两个浮选池之间的水力梯度而实现，该水力梯度通过浮选池底部111之间的台阶而实现。

[0144] 在图1中，示出了浮选池110的一些构造细节。除上述特征之外，浮选池110可以包括用于将微气泡引入至浆料中的微气泡产生器60。更具体地，在浮选线10中，包括机械搅拌器70的浮选池中的至少一个包括微气泡产生器60。在一个实施例中，在流动方向上位于浮选线10的最后一个浮选池112b之前的浮选池111a-b、112a中的至少一个包括微气泡产生器60。在一个实施例中，替代地或附加地，浮选线10的最后一个浮选池112b之前的所有浮选池
111a-b、112a包括微气泡产生器60(参见图3a、3b)。在一个实施例中，替代地或附加地，浮选线10的最后一个浮选池112b包括微气泡产生器(参见图2)。

[0145] 在一个实施例中，浮选线10的扫选部分12的扫选浮选池112a、112b中的至少一个包括微气泡产生器60。在一个实施例中，替代地或附加地，所有的扫选浮选池112a-b均包括微气泡产生器60。

[0146] 在一个实施例中，微气泡产生器60布置成经由位于浮选池的底部120附近的出口610从浮选池的底部或底部部分120接收浆料。微气泡产生器还布置成通过布置在出口610上方的至少一个返回入口620使包含微气泡的浆料返回至浮选池中。“在...上方”是指在浮选池110的竖直方向上更高的位置，优选地(尽管不是必须的)在机械搅拌器紧邻附近和/或在机械搅拌器的高度(其由图1中的线D表示)处的混合区域之外的位置。

[0147] 微气泡产生器60可以包括浆料再循环系统600。在一个实施例中，浆料再循环系统600包括再循环泵61，其布置成经由出口610从浮选池110、111a-b、112a-b取入浆料；分配单元，例如分配箱(图中未示出)，其布置成在再循环系统600内均匀地分配浆料；喷射器组件
62，其布置成产生微气泡并致使微气泡附着至浆料中的矿物矿石颗粒上，并且还布置成经由返回入口620将浆料引回至浮选池中。浆料再循环系统600还包括布置成将压缩空气或气体进给至喷射器组件62中的压缩机或鼓风机(图中未示出)。在一个实施例中，喷射器组件围绕浮选槽的周边径向地布置。例如，喷射器组件可以包括围绕浮选槽的周边均匀地间隔开的多个径向地布置的喷射器。

[0148] 在一个实施例中，可以通过包括直接喷射器系统的微气泡产生器60将微气泡引入至浮选池110、111a-b、112a-b中。在直接喷射器系统中，浆料不被再循环，而是经由喷射器组件62将空气/气体或者空气/气体和水直接引入至浮选池中。在一个实施例中，直接喷射器系统包括喷射器组件62，其围绕浮选池的周边径向且均匀地布置，并且布置成将微气泡直接引入至浮选池内的浆料中。

[0149] 在所有上述实施例中，喷射器组件可以包括各种喷射器，用于通过将空气注入至再循环的浆料中或直接注入至浆料中来产生适当的微气泡尺寸分布。例如，可以利用基于空气或者空气和水的超声波注入的喷气式喷射器(例如SonicSpargerTM Jet)。喷射器的另一示例是空化或文丘里喷射器(例如SonicSpargerTM Vent)，其操作基于在产生相对较小尺寸(0.3-0.9mm)的大量微气泡方面非常有效的文丘里原理。在空化喷射器中，来自浮选池的再循环浆料被迫通过喷射器，以通过空化产生气泡。另外，可以注入空气以确保良好的微气泡产生。

[0150] 根据本发明的浮选线10旨在处理包含铜(Cu)、锌(Zn)、黄铁矿或金属硫化物的矿物矿石颗粒。浮选线10特别地旨在处理来自低品位矿石的包含铜的矿物矿石颗粒。

[0151] 第一浮选池、即第一粗选浮选池111a布置成处理D80为至少75μm的矿物矿石颗粒。替代地或附加地，第一浮选池、即第一粗选浮选池111a布置成处理D80小于300μm的矿物矿石颗粒。替代地或附加地，最后一个浮选池、即最后一个扫选浮选池112b布置成处理D80小于200μm的矿物矿石颗粒。

[0152] 本文所述的浮选线10特别地适用于但不限于用于回收包含有价值矿物的矿石，其中矿物矿石颗粒包含Cu、Zn、黄铁矿或例如硫化金的金属硫化物。浮选线10适合用于回收包含有价值矿物的矿物矿石颗粒，特别是从低品位矿石中回收。浮选线10特别适用于从低品位矿石中回收包含铜的矿物矿石颗粒。

[0153] 根据本发明的另一方面，浮选设备9(参见图4)可以包括布置成回收Cu的浮选线10。替代地或附加地，浮选设备9可以包括布置成回收Zn的浮选线10。替代地或附加地，浮选设备9可以包括布置成回收黄铁矿的浮选线10。替代地或附加地，浮选设备9可以包括布置成从硫化物中回收金属的浮选线10。根据本发明的另一实施例，浮选设备9可以包括布置成从低品位矿石中回收包含Cu的矿物矿石颗粒的浮选线10。

[0154] 在一个实施例中，浮选设备9可以包括至少两个或至少三个根据本发明的浮选装置1。

[0155] 根据本发明的一个实施例，浮选设备9可以包括至少一个用于回收第一精矿81的第一浮选线10a、以及至少一个用于回收第二精矿82的第二浮选线10b。在一个实施例中，用于回收第一精矿81的所述至少一个第一浮选线10a的浮选池111a-b、112a-b和用于回收第二精矿82的所述至少一个第二浮选线10b的浮选池111a-b、112a-b串联地布置。以此方式，来自第一浮选线10a的最后一个浮选池112a的底流40’被布置成作为进料1引导至第二浮选线10b。

[0156] 浮选设备9可以进一步包括用于进一步处理悬浮在浆料中的矿物矿石颗粒的装置，使得第二精矿82不同于第一精矿81。在一个实施例中，用于进一步处理矿物矿石颗粒的装置可以是布置在第一浮选线10a与第二浮选线10b之间的研磨步骤90。在一个实施例中，用于进一步处理矿物矿石颗粒的装置可以是布置在第一浮选线10a与第二浮选线10b之间的用于添加浮选化学品的装置92。

[0157] 根据本发明的另一方面，提出了一种用于处理悬浮在浆料中的矿物矿石颗粒的浮选方法。在该方法中，浆料经受具有至少一个粗选浮选步骤111a的粗选浮选阶段11，其中借助浮选气体将浆料分离为底流40和溢流51。来自粗选浮选步骤111a、111b的溢流51被引导成直接流入清洁浮选阶段；来自粗选浮选阶段的底流40被引导至具有至少两个扫选浮选步骤112a、112b的扫选浮选阶段12，其中借助浮选气体将浆料分离成底流40和溢流52；来自扫选浮选步骤112a、112b的溢流52被引导成流回至粗选浮选阶段11的粗选浮选步骤111a、111b，或流至再研磨步骤91并且然后进入清洁浮选阶段。在至少75％的串联且具有流体连通500的浮选步骤中机械地搅拌浆料。来自前面的浮选步骤的底流40被引导至随后的浮选步骤。溢流51、52包括精矿81，溢流40、40’包括尾矿83。在该方法中，在其中机械地搅拌浆料的浮选步骤的至少一个中，在浆料中产生微气泡。

[0158] 在一个实施例中，在最后的浮选步骤112b之前，在至少一个浮选步骤111a-b、112a中产生微气泡。替代地或附加地，可以在最后的浮选步骤112b之前的所有浮选步骤111a-b、112a中产生微气泡。

[0159] 在一个实施例中，在扫选浮选阶段12的至少一个扫选浮选步骤112a中产生微气泡。替代地或附加地，可以在扫选浮选阶段12的所有扫选浮选步骤112a-b中产生微气泡。替代地或附加地，可以在最后的浮选步骤112b中产生微气泡。

[0160] 在一个实施例中，可以通过将来自浮选步骤的浆料引入微气泡产生器60中、然后使包含微气泡的浆料返回至浮选步骤中来产生微气泡。

[0161] 在一个实施例中，通过使浆料再循环来产生微气泡。

[0162] 上文描述的实施例可以彼此以任何组合使用。若干实施例可以组合在一起以形成进一步的实施例。与本公开相关的布置、方法、设备或用途可以包括上文描述的实施例中的至少一个。对于本领域技术人员显而易见的是，随着技术的进步，可以以各种方式来实现本发明的基本思想。因此，本发明及其实施例不限于上述示例；相反，它们可以在权利要求的范围内变化。