一种用于浮选柱喷枪的清洗系统及清洗方法与流程

1.本发明属于浮选柱喷枪清洗技术领域，具体涉及一种用于浮选柱喷枪的清洗系统及应用该系统的清洗方法。


背景技术：

2.浮选柱属于单纯型充气浮选设备，在处理微细粒矿物方面有极为显著的优势。浮选柱总体结构是一个柱体，柱内无机械搅拌装置，柱底部设置有向柱内弥散充气，产生浮选气泡的喷枪。喷枪的性能和工作状态极大影响着浮选柱的选别效果。
3.目前。浮选柱喷枪以设置在浮选柱外部的类型应用最广，包括旋流型喷枪、汽水混合式喷枪等。汽水混合式喷枪是将空气溶解在高压水中，从喷枪喷嘴射入浮选柱，一般没有堵塞问题。但是在部分铜硫分离过程中，由于工艺需要加入大量石灰，生成的回水ph值较高，而喷枪用水为酸性水，水中so
42-、ca
2
、fe
2
等离子含量较高，喷枪在使用过程中，内部易结钙，钙质化主成分为碳酸钙、硫酸钙、氢氧化铁等杂质。当喷枪内杂质含量较多时，不仅会影响喷枪的使用效果，严重的还会堵塞喷枪喷嘴，使喷枪损坏，既影响正常选矿生产，又造成选矿成本的上升。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术中的问题，本发明的目的之一在于提供一种用于浮选柱喷枪的清洗系统，该清洗系统可以快速、便捷的对喷枪内部进行清洗，疏通喷枪喷嘴，减少喷枪内部结钙。
5.本发明采用的技术方案为：
6.一种用于浮选柱喷枪的清洗系统，包括用于存储清洗液的储液罐和与所述储液罐连通的冲洗罐，所述冲洗罐设置有加压装置，冲洗罐的出液口连接喷枪皮管，所述喷枪皮管连接浮选柱喷枪，所述浮选柱喷枪可插拔式地伸入所述储液罐内部，以便于清洗液的回收利用；
7.所述清洗液包括碱洗液和酸洗液，所述碱洗液为氢氧化钠、碳酸钠按质量比4：1配制成的20％溶质质量水溶液；所述酸洗液为edta二钠、盐酸、草酸按质量比10：2：1配置成的5％溶质质量水溶液。
8.优选的，所述储液罐内部设置有加热装置，所述加热装置将所述清洗液加热至38-42℃之间。
9.优选的，所述加压装置包括设置在冲洗罐上的空气加压阀和排空阀，所述冲洗罐与所述储液罐间设置进料阀、与所述喷枪皮管间设置手阀，所述冲洗罐通过进料阀和排空阀的关闭形成封闭空间，并利用空气加压阀形成高压环境，压迫所述清洗液通过手阀进入喷枪皮管；所述冲洗罐底部还设置有排液阀。
10.优选的，所述冲洗罐外侧环设与所述冲洗罐连通的环形管，所述环形管上设置至少一个手阀，每个所述手阀均连接一根喷枪皮管用于同时清洗多个浮选喷枪。
11.优选的，所述冲洗罐还设置有压力计用于测量冲洗罐内部压力；所述喷枪皮管上设置有流量计，用于测定清洗液流速。
12.优选的，所述储液罐至少设置一个；当所述储液罐设置数量为1时，不同种类清洗液按清洗顺序依次放入所述储液罐中；当所述储液罐设置数量大于1时，多个储液罐之间并联，并联的多个储液罐分别放入所需的清洗液并与同一个冲洗罐连通。
13.优选的，所述储液罐设置2个。
14.本发明的目的之二在于提供一种应用如上所述的清洗系统清洗喷枪的方法，步骤如下：
15.s1.将碱洗液和酸洗液分别放入储液罐内并加热至相应温度，将待清洗的浮选柱喷枪与喷枪皮管连接，并将浮选柱喷枪插设在碱洗液储液罐罐壁上；关闭加压阀、手阀和排液阀，打开碱洗液储液罐与冲洗罐手阀间的第一进料阀和排气阀，使碱洗液流入冲洗罐；
16.s2.关闭第一进料阀、排气阀，打开加压阀、手阀，碱洗液经手阀进入喷枪皮管冲洗浮选柱喷枪，直至浮选柱喷枪流出的碱洗液不再变色后，关闭加压阀和手阀，打开排气阀和排液阀，排空冲洗罐内碱洗液；
17.碱洗的目的在于将喷枪中难溶的硫酸钙转换为相对易溶的碳酸钙和氢氧化钙，反应过程如下：
18.caso4 2naoh＝ca(oh)2 na2so419.caso4 naco3＝caco3 na2so420.s3.排液后，关闭排液阀，打开酸洗液储液罐与冲洗罐间的第二进料阀，使酸洗液流入冲洗罐；
21.s4.关闭第二进料阀、排气阀，打开加压阀、手阀，酸洗液经手阀进入喷枪皮管冲洗浮选柱喷枪，直至浮选柱喷枪流出的酸洗液不再变色后，关闭加压阀，打开排气阀和排液阀排空冲洗罐内酸洗液，即完成清洗。
22.酸洗的目的在于去除碳酸钙、氢氧化钙及氢氧化铁、氢氧化锰等杂质，反应过程如下：
23.ca(oh)2 2hcl＝cacl2 h2o
24.caco3 2hcl＝cacl2 h2o co225.fe(oh)2 2hcl＝fecl2 h2o
26.fe(oh)3 3hcl＝fecl3 h2o
27.mn(oh)2 2hcl＝mncl2 h2o。
28.优选的，清洗时，保持所述冲洗罐中压力为0.45-0.65mpa，所述清洗液的流速在0.5-0.9l/min之间。
29.优选的，所述步骤s4之后，可以继续使用碱洗液和酸洗液进行若干次循环清洗，并在每次循环清洗之间或最后一次清洗后增加清水冲洗步骤
30.本发明的有益效果在于：
31.本发明利用在冲洗罐内部通入气体使罐内压力升高，带动清洗液进入喷枪皮管并最终由喷枪喷出，利用高压水流对喷枪内部进行冲刷，可以促进沉淀的杂质层剥离脱落，加快对喷枪的清洗速度。
32.本发明中清洗后的清洗液直接流入装存该清洗液的储液罐中，可以节省清洗空
间，回收的清洗液根据清洗状况，可以选择继续进行第二次清洗或者作为废液处理，此过程中清洗液的回收率高，不会在清洗中造成泄露等污染问题。
33.设置压力表和流量计可以更为直观的判断喷枪的清洗状态。由于在喷枪的清洗初期，喷枪中碳酸钙、硫酸钙、氢氧化铁等杂质含量较多，清洗液受到的阻力较大，清洗液流量较小，因此清洗液需要较高的压力才能够对喷枪内部进行冲刷。此时压力表的压力读数应该较高，大于0.65mpa，而流量计的读数较低，低于0.5l/min。当压力表的读数低于0.45mpa，且流量计的读数高于1l/min时，表明喷枪已经清洗干净。
34.本发明先使用碱洗将喷枪中难溶的硫酸钙转换为相对易溶的碳酸钙和氢氧化钙，再使用酸洗去除碳酸钙、氢氧化钙及氢氧化铁、氢氧化锰等杂质，可以对用于铜硫分选的喷枪起到较好的清洗作用。同时，选用的碱洗和酸洗液成分也不会对喷枪本体造成损伤，相较于传统的酸洗，可以延长喷枪的使用寿命。
35.酸洗液采用edta二钠、盐酸、草酸按质量比10：2：1配置成5％溶质质量水溶液，edta二钠对多种金属离子均有很好的络合作用。盐酸、草酸即能够溶解难溶沉淀，也能够为清洗提高酸性环境，提高edta二钠的溶解度和络合能力。
附图说明
36.图1为本清洗系统的结构示意图；
37.图2为本发明设置两个储液罐的结构示意图。
38.图中标注符号的含义如下：
39.10-储液罐 11-加热装置 12-进料阀
40.121-第一进料阀 122-第二进料阀
41.20-冲洗罐 21-空气加压阀 22-排气阀 23-手阀 24-排液阀
42.30-喷枪皮管 40-喷枪 50-环形管
43.61-压力计 62-流量计
具体实施方式
44.下面结合说明书附图和实施例，对本发明的技术方案进行说明，以便于本领域的技术人员理解。
45.实施例1
46.如图1所示，一种用于浮选柱喷枪的清洗系统，包括用于存储清洗液的储液罐和与储液罐10连通的冲洗罐20，冲洗罐20设置有加压装置，冲洗罐20的出液口通过手阀23连接喷枪皮管30，喷枪皮管31用于快速方便地连接浮选柱喷枪40，浮选柱喷枪40可插拔式地伸入储液罐10内部，以便于清洗液的回收利用。
47.本实施例中浮选柱喷枪40可插拔式地设置在储液罐10的罐壁上，只需保证清洗液能够流入清洗罐10中即可。
48.手阀23设置控制开关，可以单独控制开启，进一步的，手阀23还可以调节其连接的喷枪皮管30的清洗液流量。
49.储液罐10的内部设置有加热装置11，加热装置11将储液罐10内盛装的清洗液加热至合适的温度，提高清洗效果。
50.冲洗罐20中的加压装置包括设置在冲洗罐20上的空气加压阀21和排气阀22，冲洗罐20与储液罐10间设置进料阀12，冲洗罐20通过进料阀12和排气阀22的关闭形成封闭空间，并利用空气加压阀21通入压缩空气形成高压环境，压迫清洗液通过手阀23进入喷枪皮管30；冲洗罐20底部还设置有排液阀24。
51.冲洗罐20还设置有压力计61用于测量冲洗罐20内部压力；喷枪皮管30上设置有流量计62，用于测定清洗液流速。
52.进一步的，冲洗罐20外侧环设与冲洗罐20连通的环形管50，环形管50上设置至少一个手阀23，每个手阀23均连接一根喷枪皮管30用于同时清洗多个浮选柱喷枪40。
53.根据清洗液的类型和清洗程序，储液罐10可以设置多个。当储液罐10设置数量大于1时，多个储液罐10之间并联，并联的多个储液罐10分别放入所需的清洗液并与同一个冲洗罐20连通。当储液罐10设置数量为1时，使用不同种类的清洗液时可以按清洗顺序依次将清洗液放入储液罐10中。
54.实施例2
55.如图2所示，本实施例中，清洗液包括碱洗液和酸洗液，碱洗液为氢氧化钠、碳酸钠按质量比4：1配制成的20％溶质质量水溶液；酸洗液为edta二钠、盐酸、草酸按质量比10：2：1配置成的5％溶质质量水溶液。
56.储液罐10设置2个，碱洗液和酸洗液分别装入两个储液罐10中，碱洗液储液罐和酸洗液储液罐分别通过第一进料阀121和第二进料阀122与冲洗罐20连通。
57.完整的清洗过程如下：
58.s1.将碱洗液和酸洗液分别放入储液罐10内并加热至38-42℃，将待清洗的浮选柱喷枪与喷枪皮管30连接，并将浮选柱喷枪40插设在碱洗液储液罐罐壁上；关闭加压阀21、手阀23和排液阀24，打开碱洗液储液罐与冲洗罐手阀20间的第一进料阀121和排气阀22，使碱洗液流入冲洗罐；整个过程约为10min；
59.s2.关闭第一进料阀121、排气阀22，打开加压阀21、手阀23，碱洗液经手阀23进入喷枪皮管30冲洗浮选柱喷枪40，直至浮选柱喷枪40流出的碱洗液不再变色后，关闭加压阀21和手阀23，打开排气阀22和排液阀24，排空冲洗罐20内碱洗液；
60.s3.排液后，关闭排液阀24，打开酸洗液储液罐与冲洗罐间的第二进料阀122，使酸洗液流入冲洗罐；
61.s4.关闭第二进料阀122、排气阀22，打开加压阀21、手阀23，酸洗液经手阀23进入喷枪皮管30冲洗浮选柱喷枪40，直至浮选柱喷枪40流出的酸洗液不再变色后，关闭加压阀21，打开排气阀22和排液阀24排空冲洗罐内酸洗液，即完成清洗。
62.上述清洗过程中，具体的冲洗时间可以根据同时冲洗的浮选柱喷枪40数量决定，并控制冲洗的开启和关闭，比如设置单次冲洗的时长为2min作用等。冲洗过程中，保持冲洗罐20中压力为0.45-0.65mpa，清洗液的流速在0.5-0.9l/min之间。
63.对于部分清洗来说，在步骤s2和s4中，清洗一段时间后，浮选柱喷枪40流出的清洗液显示清澈即为清洗完成。
64.步骤s4之后，可以继续使用碱洗液和酸洗液进行若干次循环清洗，使清洁更加到位。每次循环清洗之间或最后一次清洗后可以选择是否增加清水冲洗步骤，清水可以盛入储液罐10中，参照前述使用清洗液的相同方法进行清洗即可。
65.以上仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造；尽管参照前述实施方式对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。