一种重选-浮选联用的微细粒矿物分选系统及分选方法

摘要

本发明涉及一种重选‑浮选联用的微细粒矿物分选系统及分选方法，属于微细粒矿物分选技术领域。解决了现有分选装置结构复杂、分选方法效率低的技术问题。本发明的分选系统包括重选单元、浮选单元、超声波单元和集中控制单元；浮选单元包括浮选段柱体和中矿循环装置；重选单元包括重选段柱体、磁场发生装置、磁性介质悬浮液入料口和矿浆入料口；浮选段柱体底部内嵌于重选段柱体内，浮选段柱体的外壁与重选段柱体的内壁形成的空腔为浮选物料通道；磁场发生装置用于使磁性介质悬浮液在重选段柱体内形成梯级密度场。本发明的浮选单元和重选单元采用内外嵌套式设计，在单个分选装置内实现重选和浮选一体化，装置结构简单，分选效率高，适应性广。

权利要求

1.一种重选-浮选联用的微细粒矿物分选系统，其特征在于，包括重选单元、浮选单元、超声波单元和集中控制单元；所述浮选单元包括浮选段柱体和中矿循环装置；所述重选单元包括重选段柱体、磁场发生装置、磁性介质悬浮液入料口和矿浆入料口；所述浮选段柱体底部内嵌于重选段柱体内，所述浮选段柱体的外壁与重选段柱体的内壁形成的空腔为浮选物料通道；所述中矿循环装置用于循环浮选物料；所述磁场发生装置用于磁性介质悬浮液在重选段柱体内形成梯级密度场；

所述超声波单元设置于重选单元底部且与重选单元连接；所述超声波单元使重选单元产生振动；所述集中控制单元分别与浮选单元、重选单元和超声波单元连接；

所述重选单元还包括尾矿出料口，所述尾矿出料口设置于重选段柱体底部；所述磁性介质悬浮液入料口和矿浆入料口之间垂直设置；所述磁性介质悬浮液沿重选段柱体平面中心方向打入，所述矿浆沿重选段柱体切线方向给入重选段柱体内；

所述磁场发生装置包括第一号线圈和第二号线圈，所述第二号线圈位于第一号线圈的下方且第二号线圈的直径大于第一号线圈；所述磁性介质悬浮液进料口和矿浆入料口均设于第一号线圈和第二号线圈之间；

所述超声波单元包括均匀分布在超声波振动台且与超声波振动台连接的第一超声波发生器、第二超声波发生器、第三超声波发生器和第四超声波发生器。

2.根据权利要求1所述的重选-浮选联用的微细粒矿物分选系统，其特征在于，所述浮选单元还包括浮选入料口、浮选精矿排料口、浮选尾矿排料口、喷淋水装置和中矿循环装置；

所述浮选段柱体顶部设有泡沫收集槽，所述浮选精矿排料口设置于泡沫收集槽的一侧底端；所述喷淋水装置设置于泡沫收集槽的上方；所述浮选尾矿排料口设置于浮选段柱体的底部；

重选段柱体重选产生的轻物料经浮选物料通道、浮选入料口进入浮选段柱体内，经浮选后形成浮选精矿和浮选尾矿。

3.根据权利要求2所述的重选-浮选联用的微细粒矿物分选系统，其特征在于，所述中矿循环装置包括中矿倒锥筒、中矿循环泵和中矿循环管；所述中矿倒锥筒底部通过中矿循环管与中矿循环泵连接，所述中矿循环管上设置有浮选药剂添加管和气泡发生器。

4.根据权利要求1-3任一所述的重选-浮选联用的微细粒矿物分选系统，其特征在于，所述微细粒矿物分选系统还包括支撑固定单元，所述支撑固定单元包括弹性支座和浮选段柱体固定装置；

所述弹性支座设置于超声波单元的底部，所述弹性支座用于支撑重选单元、浮选单元和超声波单元；所述浮选段柱体固定装置用于固定浮选段柱体。

5.根据权利要求1所述的重选-浮选联用的微细粒矿物分选系统，其特征在于，所述第一号线圈和第二号线圈分别与第一直流电源和第二直流电源连接；所述集中控制单元包括PID1控制器、PID2控制器、PID3控制器、数据采集装置、数据处理装置和数据显示装置；

所述PID1控制器用于控制一号直流电源和二号直流电源的开关，所述PID2控制器用于控制超声波单元的开关；所述PID3控制器用于控制喷淋水装置的给水量以及中矿循环泵的工作参数，所述PID1控制器、PID2控制器和PID3控制器的输出端均与所述数据采集装置、数据处理装置和数据显示装置连接。

6.一种重选-浮选联用的微细粒矿物分选方法，其特征在于，采用权利要求1至5任一项所述的微细粒矿物分选系统，所述微细粒矿物分选方法包括以下步骤：步骤1、启动磁场发生装置和超声波发生装置；

步骤2、首先，将磁性介质悬浮液给入重选段柱体内，待磁性介质悬浮液在磁场作用下形成稳定的梯级密度场后，再将待处理的矿浆物料给入重选段柱体内，矿浆物料经重选后形成轻物料和重物料，轻物料依次经浮选物料通道和浮选物料入口进入浮选段柱体内，重物料通过尾矿排料口从重选段柱体排出；

步骤3、启动中矿循环装置，浮选段矿浆物料经浮选后产生浮选精矿和浮选尾矿，浮选精矿和浮选尾矿分别通过浮选精矿排料口和浮选尾矿排料口排出浮选单元。

7.根据权利要求6所述的重选-浮选联用的微细粒矿物分选方法，其特征在于，在所述步骤1中，磁性介质悬浮液在第一号线圈和第二号线圈的共同作用下，在重选段柱体内部形成悬浮液密度自上而下逐渐增大的梯级密度场，矿浆物料在梯级密度场的作用下有效分选，轻物料上浮，重物料下沉。

说明书

一种重选-浮选联用的微细粒矿物分选系统及分选方法

技术领域

[0001] 本发明涉及微细粒矿物分选技术领域，尤其涉及一种重选-浮选联用的微细粒矿物分选系统及分选方法。

背景技术

[0002] 在矿物加工工业生产领域，现有的针对微细矿物颗粒的分选设备主要分为浮选柱和浮选机，浮选柱相对浮选机来说一般具有以下特点，浮选机一般是几段槽体串联式构造，通过连续工作，起到多次浮选、提高产率的作用，而浮选柱在单柱体内实现浮选作业。单台浮选柱可以代替浮选机的多段式作业，简化工艺流程。在浮选柱工作过程中矿浆流态相对平稳，柱体内部泡沫层厚、选择性较高。浮选柱体内部没有传动部件，能耗低。柱体式设计，占地面积少，基建方便，操作简单，维护费用低。

[0003] 实际生产中，随着浮选前各阶段设备的使用磨损，浮选入料中粗颗粒错配率会提升，而浮选对于入选矿物的粒度要求较高，其入料粒度通常要求在0.5mm以下，而对于0.5mm以上粒度相对较粗的颗粒，其浮选回收效果较差。因此许多洗选厂在浮选前会有“截粗”工艺，目的是减少入浮物料中粗颗粒含量。粗颗粒由于自身质量较大，在浮选柱中上浮需要更大体积和强度的气泡，一般的气泡所形成的浮力不足以将粗颗粒带入泡沫层；粗颗粒比表面积相对较小，与气泡的粘附力相对较差，无法保持浮选所需的粘附时间和强度，很容易从气泡上脱落。因此，粗颗粒矿物在浮选过程中往往会下沉进入尾矿，降低精矿回收率。

[0004] 另外，有些微细粒矿物的浮选设备为了提高分选效果，通常引入机械传动系统，但极大地增加能耗。在传统浮选柱分选过程中，微小气泡容易兼并成为大气泡并破碎，造成返混，不利于浮选。

发明内容

[0005] 鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种重选-浮选联用的微细粒矿物分选装置及方法，针对部分难以分选的微细粒矿物，用以解决现有微细粒矿物分选装置结构复杂、分选方法效率低的技术难题。

[0006] 本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

[0007] 一方面，本发明公开了一种重选-浮选联用的微细粒矿物分选系统，包括重选单元、浮选单元、超声波单元和集中控制单元；浮选单元包括浮选段柱体和中矿循环装置；重选单元包括重选段柱体、磁场发生装置、磁性介质悬浮液入料口和矿浆入料口；浮选段柱体底部内嵌于重选段柱体内，浮选段柱体的外壁与重选段柱体的内壁形成的空腔为浮选物料通道；中矿循环装置用于循环浮选物料；磁场发生装置用于磁性介质悬浮液在重选段柱体内形成梯级密度场；超声波单元设置于重选单元底部且与重选单元连接；超声波单元使分选装置产生振动；集中控制单元分别与浮选单元、重选单元和超声波单元连接。

[0008] 在一种可能的设计中，重选单元还包括尾矿排料口，尾矿排料口设置于重选段柱体底部；磁性介质悬浮液入料口和矿浆入料口之间垂直设置；所述磁性介质悬浮液沿重选段柱体平面中心方向直接打入，矿浆物料沿重选段柱体切线方向给入重选段柱体内。

[0009] 在一种可能的设计中，磁场发生装置包括第一号线圈和第二号线圈，第二号线圈位于第一号线圈的下方且第二号线圈的直径大于第一号线圈；磁性介质悬浮液进料口和矿浆入料口均设于第一号线圈和第二号线圈之间。

[0010] 在一种可能的设计中，浮选单元还包括浮选入料口、浮选精矿排料口、浮选尾矿排料口、喷淋水装置和中矿循环装置；浮选段柱体顶部设有泡沫收集槽，浮选精矿排料口设置于泡沫收集槽的一侧底端；喷淋水装置设置于泡沫收集槽的上方；浮选尾矿排料口设置于浮选段柱体的底部；重选段柱体重选产生的轻物料经浮选物料通道、浮选入料口进入浮选段柱体内，经浮选后形成浮选精矿和浮选尾矿。

[0011] 在一种可能的设计中，中矿循环装置包括中矿倒锥筒、中矿循环泵和中矿循环管；中矿倒锥筒底部通过中矿循环管与中矿循环泵连接，中矿循环管上设有浮选药剂添加管和气泡发生器。

[0012] 在一种可能的设计中，微细粒矿物分选系统还包括支撑固定单元，支撑固定单元包括弹性支座和浮选段柱体固定装置；弹性支座设置于超声波单元的底部，弹性支座用于支撑重选单元、浮选单元和超声波单元；浮选段柱体固定装置用于固定浮选段柱体。

[0013] 在一种可能的设计中，第一号线圈和第二号线圈分别与第一直流电源和第二直流电源连接；集中控制单元包括PID1控制器、PID2控制器、PID3控制器、数据采集装置、数据处理装置和数据显示装置；PID1控制器用于控制一号直流电源和二号直流电源的开关，PID2控制器用于控制超声波单元的开关；PID3控制器用于控制喷淋水装置的给水量以及中矿循环泵的工作参数，PID1控制器、PID2控制器和PID3控制器的输出端均与数据采集装置、数据处理装置和数据显示装置连接。

[0014] 在一种可能的设计中，超声波单元包括均匀分布在超声波振动台且与超声波振动台连接的第一超声波发生器、第二超声波发生器、第三超声波发生器和第四超声波发生器。

[0015] 另一方面，本发明还提供了一种重选-浮选联用的微细粒矿物分选方法，采用上述任一种微细粒矿物分选系统，该微细粒矿物分选方法包括以下步骤：

[0016] 步骤1、启动磁场发生装置和超声波发生装置；

[0017] 步骤2、首先，将磁性介质悬浮液给入重选段柱体内，待磁性介质悬浮液在磁场作用下形成稳定的梯级密度场后，再将待处理的矿浆物料给入重选段柱体内，矿浆物料经重选后形成轻物料和重物料，轻物料依次经浮选物料通道和浮选物料入口进入浮选段柱体内，重物料通过尾矿排料口从重选段柱体排出；

[0018] 步骤3、启动中矿循环装置，浮选段矿浆物料经浮选后产生浮选精矿和浮选尾矿，浮选精矿和浮选尾矿分别通过浮选精矿排料口和浮选尾矿排料口排出浮选单元。

[0019] 进一步地，在上述步骤1中，磁性介质悬浮液在第一号线圈和第二号线圈的共同作用下，在重选段柱体内部形成悬浮液密度自上而下逐渐增大的梯级密度场，矿浆物料在梯级密度场的作用下有效分选，轻物料上浮，重物料下沉。

[0020] 与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：

[0021] (1)本发明通过将浮选段柱体底部内嵌于重选段柱体内部，且浮选段柱体的底端位于重选段柱体中部高度位置，浮选段柱体的外壁与重选段柱体的内壁形成的空腔为浮选物料通道，重选后形成的轻物料沿浮选物料通道进入浮选段柱体内；本发明将浮选段柱体和重选段柱体采用内外嵌套式结构，实现了重选和浮选一体化设计。

[0022] (2)本发明在重选段柱体底部设置磁场发生装置，该磁场发生装置包括第一号线圈和第二号线圈，第一号线圈和第二号线圈通电后能够在重选段柱体内部能够形成自上而下、磁场强度由弱变强的梯级磁场；向重选段柱体内给入磁性介质悬浮液，磁性介质悬浮液在梯级磁场作用下形成梯级密度场；再将待处理矿浆给入，矿浆物料在梯级密度场中有效分选，轻物料上浮，重物料下沉。

[0023] (3)在重选段柱体下方设置超声波单元，该超声波单元与重选单元刚性连接，即重选段柱体与超声波振动台刚性连接，当超声波振动台处于高频振动状态时，重选段柱体和浮选段柱体同样处于高频振动状态，这样不仅能够协助矿浆物料在高频振动状态下强化重选分选效果，提高分离精度，降低错配率，而且高频振动有利于浮选药剂的分散以及浮选微泡的稳定性，提高对有用矿物的回收，强化浮选效果。

[0024] 本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书实施例以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

[0025] 附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

[0026] 图1为本发明实施例1提供的重选-浮选联用的微细粒矿物分选装置结构示意图；

[0027] 图2为本发明实施例1提供的磁场发生装置的第一号线圈和第二号线圈的俯视图；

[0028] 图3为本发明实施例1提供的超声波发生台、第一超声波发生器至第四超声波发生器的示意图。

[0029] 附图标记：

[0030] 1-一号直流电源；2-第一号线圈；3-二号直流电源；4-第二号线圈；5-磁性介质悬浮液入料口；6-矿浆入料口；7-尾矿排料口；8-浮选入料口；9-中矿倒锥筒；10-中矿循环泵；11-药剂添加管；12-气泡发生器；13-喷淋水装置；14-泡沫收集槽；15-浮选精矿排料口；16-浮选尾矿排料口；17-浮选段柱体固定装置；18-第一超声波发生器；19-第二超声波发生器；
20-第三超声波发生器；21-第四超声波发生器；22-超声波振动台；23-数据采集装置；24-数据处理装置；25-数据显示装置；26-弹性支座。

具体实施方式

[0031] 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。

[0032] 实施例1

[0033] 本实施例提供了一种重选-浮选联用的微细粒矿物分选系统，如图1至图3所示，包括重选单元、浮选单元、超声波单元和集中控制单元；浮选单元包括浮选段柱体和中矿循环装置；重选单元包括重选段柱体、磁场发生装置、磁性介质悬浮液入料口5和矿浆入料口6；浮选段柱体底部内嵌于重选段柱体内，浮选段柱体的外壁与重选段柱体的内壁形成的空腔为浮选物料通道；中矿循环装置用于循环浮选物料；磁场发生装置用于使磁性介质悬浮液在重选段柱体内形成梯级密度场；超声波单元设置于重选单元底部且与重选单元刚性连接；超声波单元用于使分选装置产生振动；集中控制单元分别与浮选单元、重选单元和超声波单元控制连接。

[0034] 具体地，本发明的重选-浮选联用的微细粒矿物分选系统包括重选单元、浮选单元、超声波单元和集中控制单元；其中，浮选单元包括浮选段柱体和中矿循环装置；中矿循环装置设置于浮选段柱体的中下部，中矿循环装置用于循环浮选物料，以提高精矿回收率；重选单元包括重选段柱体、磁场发生装置、磁性介质悬浮液入料口5和矿浆入料口6；其中，磁场发生装置设置于重选段柱体周边外围。当磁性介质悬浮液进入重选段柱体后，由于磁场作用，磁性介质悬浮液呈规律性分布，形成密度范围为1.6-1.8g/cm3的梯级密度场，保证在重选过程中能够减少矿浆物料错配，进而达到强化分选的效果；随着矿浆物料在梯级密度场中不断分选，即轻物料不断上浮，重物料不断下沉，分离到重选段柱体底部的重物料直接通过尾矿排料口排出，而轻物料在矿浆入料压力的作用下通过浮选段柱体上的溢流堰板进入浮选段柱体。

[0035] 需要强调的是，本发明通过将浮选段柱体底部内嵌于重选段柱体内部，且浮选段柱体的底端位于重选段柱体中部高度位置，浮选段柱体的外壁与重选段柱体的内壁形成浮选物料通道，经重选后形成的轻物料沿浮选物料通道进入浮选段柱体内；本发明将浮选段柱体和重选段柱体采用内外嵌套式结构，实现了重选和浮选一体化设计。

[0036] 需要说明的是，磁场发生装置用于磁性介质悬浮液在重选段柱体内产生梯级密度场；超声波单元设置于重选单元底部且与重选单元刚性连接，超声波单元用于使分选装置产生高频振动；集中控制单元分别与浮选单元、重选单元和超声波单元控制连接。

[0037] 本发明的重选单元还包括尾矿排料口，尾矿排料口设置于重选段柱体的底端面上；磁性介质悬浮液入料口5和矿浆入料口6的方向互相垂直。

[0038] 具体地，磁性介质悬浮液沿重选段柱体平面中心方向直接打入，矿浆沿重选段柱体切线方向给入重选段柱体内。这样不仅能够使刚进入重选段柱体的矿浆物料具有旋流运动趋势，而且还有利于矿浆物料在梯级密度场中快速分选；另外，将磁性介质悬浮液入料口5和矿浆入料口6设置于同一水平且分布在重选段柱体两侧，有利于提高入料压力。

[0039] 为了形成梯级密度场，本发明的磁场发生装置包括第一号线圈2和第二号线圈4，第二号线圈4位于第一号线圈2的下方且第二号线圈4的直径大于第一号线圈2；磁性介质悬浮液入料口5和矿浆入料口6均设置于第一号线圈2和第二号线圈4之间。

[0040] 具体地，第二号线圈4位于第一号线圈2的下方，第二号线圈4的直径大于第一号线圈2，在第一号线圈2和第二号线圈4的中间位置对应的设有磁性介质悬浮液入料口5和矿浆入料口6；给第一号线圈2和第二号线圈4通电，第一号线圈2和第二号线圈4由于电磁作用会在其内部对应地产生均匀磁场；由于第二号线圈4直径大于第一号线圈2，且第一号线圈2和第二号线圈4接入的直流电流大小可以调节，因此，在两个均匀磁场的激励作用下重选段柱体内部能够形成自上而下、磁场强度由弱变强的梯级磁场；此时，向重选段柱体内给入磁性介质悬浮液，磁性介质悬浮液在梯级磁场的作用下形成梯级密度场，再将待处理矿浆给入，矿浆物料在梯级密度场中有效分选，轻物料上浮，重物料下沉。

[0041] 为了从重选后的轻物料中浮选出精矿，本发明的浮选单元还包括浮选入料口8、浮选精矿排料口15、浮选尾矿排料口16、喷淋水装置13和中矿循环装置；浮选段柱体顶部设有泡沫收集槽14，浮选精矿排料口15设置于泡沫收集槽14的一侧底端；喷淋水装置13设置于泡沫收集槽14的上方；浮选尾矿排料口16设置于浮选段柱体的底部；矿浆物料经重选段柱体重选后产生的轻物料经浮选物料通道、浮选入料口8进入浮选段柱体内，经浮选后产生浮选精矿和浮选尾矿。

[0042] 具体地，在浮选段柱体顶部设有泡沫收集槽14，泡沫收集槽14中间为圆形空腔，圆形空腔与浮选段柱体顶部相嵌合；在泡沫收集槽14的一侧底端设有浮选精矿排料口15，泡沫收集槽14的正上方设有喷淋水装置13，喷淋水装置13喷洒的水滴通过泡沫收集槽14顶部的注水孔进入浮选单元内；另外，在浮选段柱体的中上部设有浮选入料口8和溢流堰板，浮选段柱体的中下部设有中矿循环装置，中矿循环装置的底端为浮选尾矿排料口16；当重选后产生的浮选矿浆物料经浮选物料通道和浮选入料口8进入浮选段柱体内，当浮选段柱体内的浮选矿浆物料液面距离溢流堰板0.3m时，开启中矿循环装置和喷淋水装置13，中矿循环装置不仅能够将浮选尾矿在浮选段柱体内进行多次循环，而且还能够使气泡发生器12持续产生气泡以及根据观察精矿泡沫层的情况向其中添加药剂，最终使精矿能够充分上浮，并通过浮选精矿排料口15排出，同时喷淋水装置13能够清除精矿夹带的高灰杂质，进而提高精矿质量；浮选段柱体产生的浮选尾矿通过浮选尾矿排料口16排出。

[0043] 与现有技术相比，本发明通过设置中矿循环装置能够使浮选段柱体内的矿浆物料进行多次循环操作，进而使其内部的精矿充分上浮并通过浮选精矿排料口15排出，提高了精矿回收率；而设置喷淋水装置13能够清除精矿夹带的矿物杂质，提高了精矿质量。

[0044] 为了保证浮选矿浆中的精矿充分上浮，上述中矿循环装置包括中矿倒锥筒9、中矿循环泵10和中矿循环管；中矿倒锥筒9底部通过中矿循环管与中矿循环泵10连接，中矿循环管上设有浮选药剂添加管11和气泡发生器12。

[0045] 具体地，中矿循环装置包括设置于浮选段柱体中下部的中矿倒锥筒9，在中矿倒锥筒9的底部通过中矿循环管与设置于浮选段柱体外部的药剂添加管11和气泡发生器12连接，然后气泡发生器12再通过中矿循环管接入浮选段柱体内；当浮选段柱体内的浮选矿浆物料液面距离溢流堰板0.3m时，开启中矿循环泵10，处于浮选段柱体底部的轻物料矿浆在中矿循环泵10的作用下由中矿倒锥筒9进入到中矿循环管，并和药剂添加管11添加的药剂以及气泡发生器12产生的微泡一并返回至浮选段柱体内；其中，气泡发生器12能够产生大量的微泡，微泡通过中矿循环管进入到浮选段柱体内，在浮选段柱体内由下向上运动，并与由上向下运动的轻物料矿浆发生接触，由于微泡与轻物料矿浆为相向运动，因此两者的粘附及碰撞几率大大提高，进而能够提高浮选效果；另外，在浮选进行过程中，喷淋水装置13工作，矿化气泡自下而上运动过程中受到喷淋水作用，上升气泡不断被冲洗，清除夹带的矿物杂质，进一步提高了精矿质量。

[0046] 需要说明的是，在浮选药剂添加管11处，可以根据精矿泡沫层的具体情况选择性加入浮选药剂，实现对浮选过程进行人工调节。

[0047] 为了更好的固定浮选单元和重选单元，本发明的微细粒矿物分选系统还包括支撑固定单元，支撑固定单元包括弹性支座26和浮选段柱体固定装置17；其中，弹性支座26设置于超声波单元的底部，弹性支座26用于支撑重选单元、浮选单元和超声波单元；浮选段柱体固定装置17用于固定浮选段柱体；重选段柱体的顶端(浮选入料口8处)与浮选段柱体的中上部刚性连接，浮选段柱体固定装置17为耳状突出端，该耳状突出端能够与固定于水平地面上的刚性支架刚性连接。

[0048] 为了更好的集中控制微细粒矿物分选系统，本发明的第一号线圈2和第二号线圈4分别与一号直流电源1和二号直流电源3连接；集中控制单元包括PID1控制器、PID2控制器、PID3控制器、数据采集装置23、数据处理装置24和数据显示装置25；PID1控制器用于控制一号直流电源1和二号直流电源3的开关，PID2控制器用于控制超声波单元的开关；PID3控制器用于控制喷淋水装置13的给水量和中矿循环泵10的工作参数，PID1控制器、PID2控制器和PID3控制器的输出端均与数据采集装置23、数据处理装置24和数据显示装置25连接。

[0049] 为了保证重选单元处于高频微振状态，如图3所示，本发明的超声波单元包括均匀分布于超声波振动台22且与超声波振动台22连接的第一超声波发生器18、第二超声波发生器19、第三超声波发生器20和第四超声波发生器21。

[0050] 具体地，当需要开启超声波单元时，同时开启第一超声波发生器18、第二超声波发生器19、第三超声波发生器20和第四超声波发生器21，该四个超声波发生器产生的超声波共同带动超声波振动台22振动，进而使超声波振动台22带动重选单元振动，其具体振动参数可以根据分选矿浆物料的具体性质进行设定，通常情况下振动频率为30-50kHz，振动幅度为0.1～2mm；由于分选装置与超声波振动台22刚性连接，因此超声波振动会通过传递使整个分选装置处于高频微振状态。

[0051] 实施例2

[0052] 本实施例提供了一种重选-浮选联用的微细粒矿物分选方法，采用实施例1提供的微细粒矿物分选系统，该微细粒矿物分选方法包括以下步骤：

[0053] 步骤1、启动磁场发生装置和超声波发生装置；

[0054] 具体地，启动一号直流电源1和二号直流电源3，在电流作用下，第一号线圈2和第二号线圈4在重选段柱体内部形成自上而下、磁场强度由弱变强的梯级分布的磁场，梯级磁场强度的范围为0.2～0.5T；打开第一超声波发生器18、第二超声波发生器19、第三超声波发生器20和第四超声波发生器21的开关，其产生的超声波将作用于超声波振动台22并使超声波振动台22产生振动，其振动频率为30-50kHz，振幅为0.1～2mm。由于分选装置与超声波振动台22刚性连接，当超声波振动台22处于高频振动状态时，重选段柱体和浮选段柱体同样处于高频振动状态，这样不仅能够协助矿浆物料在高频振动状态下强化重选分选效果，提高分离精度，降低错配率，而且高频振动有利于浮选药剂的分散以及浮选微泡的稳定性，提高对有用矿物的回收，强化浮选效果。

[0055] 步骤2、磁性介质悬浮液和待处理矿浆物料分别通过磁性介质悬浮液入料口5和矿浆入料口6给入重选段柱体，其中，磁性介质悬浮液沿重选段柱体平面中心方向直接打入，矿浆沿重选段柱体切线方向给入重选段柱体内，矿浆物料与磁性介质悬浮液在入料方向上相互垂直；经重选后形成轻物料和重物料，轻物料通过浮选物料通道和浮选入料口8进入浮选段柱体内，重物料通过尾矿排料口7排出重选段柱体。

[0056] 具体地，磁性介质悬浮液通过磁性介质悬浮液入料口5给入重选段柱体内，待处理矿浆物料通过矿浆入料口6给入重选段柱体内；其中，磁性介质悬浮液沿重选段柱体平面中心方向直接打入，矿浆沿重选段柱体切线方向给入重选段柱体内。磁性介质悬浮液在梯级磁场作用下呈现规律性分布，形成密度范围为1.6～1.8g/cm3的梯级密度场，待处理矿浆物料在形成的梯级密度场中能够保证其在重选过程中减少错配，进而达到强化分选的效果。随着矿浆物料在梯级密度场中不断分选，轻物料逐渐上浮，重物料逐渐下沉，处于重选段柱体底部的重物料直接通过出口7排出，而轻物料在矿浆入料压力的作用下通过浮选段柱体上的溢流堰板进入浮选柱段柱体。

[0057] 步骤3、当浮选段柱体内的矿浆液面距离溢流堰板0.3m时，启动中矿循环泵10，部分矿浆物料在中矿循环泵10作用下经中矿倒锥筒9、中矿循环管、气泡发生器12及药剂添加管11后沿浮选段柱体的切线方向进入浮选段柱体内，浮选段矿浆物料经浮选后产生浮选精矿和浮选尾矿分别经浮选精矿排料口15和浮选尾矿排料口16排出。

[0058] 具体地，当浮选段柱体内的矿浆液面距离溢流堰板0.3m时，启动中矿循环泵10，部分矿浆物料在中矿循环泵10作用下进入中矿倒锥筒9，并经中矿循环管、气泡发生器12及药剂添加管11后沿浮选段柱体的切线方向进入浮选段柱体内；其中，气泡发生器12利用循环矿浆加压喷射的同时吸入空气与起泡剂，空气和起泡剂进行混合和粉碎气泡，并通过降低压力释放并析出大量微泡，微泡通过中矿循环管进入浮选段柱体内，并在浮选段柱体内由下向上运动，而浮选段矿浆物料由上向下给入，由于两者相向运动，微泡与浮选段矿浆物料的黏附及碰撞几率得到提高，进而提高浮选效果。

[0059] 需要说明的是，在浮选药剂添加管11处，可以根据精矿泡沫层的具体情况选择性加入浮选药剂，并对浮选过程进行人工调节。在浮选进行过程中，喷淋水装置13工作，矿化气泡自下而上运动过程中受到喷淋水作用，上升气泡不断被冲洗，清除夹带的矿物杂质，有利于进一步提高精矿质量。精矿泡沫由泡沫收集槽14收集后，通过浮选精矿排料口15排出，尾矿由浮选尾矿排料口16排出。

[0060] 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。