阅读说明：本技术 泡沫分选系统 (Foam sorting system ) 是由 康金星 宋磊 于传兵 吕东 郭素红 刘志国 王传龙 王亚运 王鑫 于 2019-09-27 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种泡沫分选系统,包括：反应装置,包括：壳体,限定出气氛空间；反应器,位于气氛空间,包括反应器主体、气泡区和气泡收集室,气泡区与反应器主体连通且气泡区位于反应器主体上方,气泡区具有气泡出口,气泡收集室位于反应器主体外侧,气泡出口与气泡收集室相连；第一搅拌器,从壳体伸入至反应器主体内部；压力调节装置,包括：减压部,设在壳体上,减压部具有抽气口和出气口,抽气口与气氛空间相连通,出气口与壳体外部连通；压力检测部,包括压力显示部和探测部,压力显示部位于壳体外部,探测部的一端与压力显示部相连,探测部的另一端经壳体伸入气氛空间。该系统可处理不同压力下的泡沫分选,且可提高分选的效率和效果。(the invention discloses a foam sorting system, comprising: a reaction apparatus, comprising: a housing defining an atmosphere space; the reactor is positioned in the atmosphere space and comprises a reactor main body, a bubble area and a bubble collecting chamber, the bubble area is communicated with the reactor main body and is positioned above the reactor main body, the bubble area is provided with a bubble outlet, the bubble collecting chamber is positioned on the outer side of the reactor main body, and the bubble outlet is connected with the bubble collecting chamber; a first stirrer extending from the housing into the reactor body; a pressure regulating device comprising: the pressure reducing part is arranged on the shell and is provided with an air suction port and an air outlet, the air suction port is communicated with the atmosphere space, and the air outlet is communicated with the outside of the shell; the pressure detection part comprises a pressure display part and a detection part, the pressure display part is positioned outside the shell, one end of the detection part is connected with the pressure display part, and the other end of the detection part extends into the atmosphere space through the shell. The system can be used for processing foam sorting under different pressures, and can improve the sorting efficiency and effect.)

泡沫分选系统

技术领域

本发明属于泡沫分选技术领域，具体而言，本发明涉及泡沫分选系统。

背景技术

泡沫分选是利用被分离物质在气泡表面上吸附性质的差异进行分离的技术，即通过气泡表面携带待分选物质来达到分离或浓缩目的的方法，在工业生产和日常生活中应用很广，是极具发展前途的分离技术。根据被分离物质的不同泡沫分选可分为两类：一类是本身具有表面活性的分离以及天然或合成表面活性剂的分离，如医药生物工程中蛋白质、酶、病毒的分离，另一类是本身为非表面活性剂，但可通过配合或其他方法使其具有表面活性，这类体系的分离广泛地用于矿山企业矿物浮选分离和工业污水中各种金属离子如铜、铅、锌、镉等的分离吸收。

目前常用的泡沫分选方法有利用表面活性剂亲水与疏水两亲特性的离子浮选法、加入反向电荷胶体充气浮选的胶体吸附浮选法及基于有机溶剂选择性覆盖气泡表面分离水相中待分离组分的溶剂气浮分离法。这些过程都是在一定稳定状态下的分散体系。向溶液中加入表面活性物质，其与目标组分如矿浆中矿物、溶液中离子、分子、胶体等通过范德华力、氢键和静电作用力等多种作用力，形成憎水基团向气相定向排列的气-液-固、气-液吸附层，随后吸附层随体系中气泡上浮而分离。物料泡沫分选过程中均是在具气、液、固三相系统中完成，压力与气氛变化是影响泡沫稳定性的重要因素。

然而，现有泡沫分选技术一般在常压环境下进行，没有考虑压力变化及气体分压对气-液-固界面形成、气泡上浮分离等的影响。即现有泡沫分选技术不能准确地模拟不同气压、气氛环境下泡沫分选过程和条件，尤其难以模拟低气压、低氧环境下的泡沫分选行为。

因此，现有泡沫分选技术有待进一步改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种泡沫分选系统。通过采用该泡沫分选系统可处理需要在不同压力下进行泡沫分选的浆料，同时能使得泡沫分选过程不受外界环境气氛影响，显著提高浆料泡沫分选的效率和效果。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种泡沫分选系统，根据本发明的实施例，该系统包括：

反应装置，所述反应装置包括：

壳体，所述壳体限定出气氛空间；

反应器，所述反应器位于所述气氛空间，所述反应器包括反应器主体、气泡区和气泡收集室，所述气泡区与所述反应器主体连通且所述气泡区位于所述反应器主体上方，所述气泡区具有气泡出口，所述气泡收集室位于所述反应器主体外侧，且所述气泡出口与所述气泡收集室相连；

第一搅拌器，所述第一搅拌器从所述壳体伸入至所述反应器主体内部；

压力调节装置，所述压力调节装置包括：

减压部，所述减压部设在所述壳体上，所述减压部具有抽气口和出气口，所述抽气口与所述气氛空间相连通，所述出气口与所述壳体外部连通；

压力检测部，所述压力检测部包括压力显示部和探测部，所述压力显示部位于所述壳体外部，所述探测部的一端与所述压力显示部相连，所述探测部的另一端经所述壳体伸入所述气氛空间。

根据本发明实施例的泡沫分选系统，通过将反应器设于壳体限定出的气氛空间，可使得反应器中的泡沫分选在密闭的环境下进行，避免在泡沫分选过程中受其他气氛的影响，同时也可以避免泡沫分选过程在不利于泡沫分选的压力下进行。进一步的，在反应器内，反应器主体内的气泡带着分选物质上浮至气泡区，并从气泡区的气泡出口到达气泡收集室，由此实现物质的分离。进一步的，第一搅拌器从壳体伸入至反应器主体内部，使得反应器主体内的浆料搅拌均匀，且可能伴随着搅拌使得浆料中产生气泡，进而提高泡沫分选的效率和效果。进一步的，减压部通过将气氛空间内的气体抽出以降低气氛空间的压力，使得反应器主体内浆料处于适合起泡的压力环境下，可进一步提高泡沫分选的效率和效果。同时，压力检测部的探测部可检测气氛空间的压力，且可通过压力显示部实时知道气氛空间的压力，使得操作人员可以根据反应器主体内浆料的具体类型调节减压部，进而调节气氛空间的压力，使得气氛空间的压力适合反应器主体内浆料的泡沫分选，进而进一步提高浆料泡沫分选的效率和效果。由此，通过采用该泡沫分选系统可处理需要在不同压力下进行泡沫分选的浆料，同时能使得泡沫分选过程不受外界环境气氛影响，显著提高浆料泡沫分选的效率和效果。

另外，根据本发明上述实施例的泡沫分选系统还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，上述泡沫分选系统进一步包括：温度调节装置，所述温度调节装置包括：温度探测部，所述温度探测部位于所述气氛空间，且所述温度探测部的一端伸入至所述反应器主体内部；传热部，所述传热部与所述反应装置相连；温度控制部，所述温度控制部位于所述壳体外部，所述温度控制部与所述温度探测部的另一端相连，且所述温度控制部与所述传热部相连。

在本发明的一些实施例中，传热部为外伴管，所述外伴管设在所述壳体或所述反应器主体的外壁上。

在本发明的一些实施例中，所述传热部选自导热板、换热管中的至少之一，所述传热部设在所述气氛空间或所述反应器主体内部。

在本发明的一些实施例中，所述压力检测部与所述减压部相连。

在本发明的一些实施例中，上述泡沫分选系统进一步包括：气氛调节装置，所述气氛调节装置包括：供气部，所述供气部设有供气控制阀；第一输送部，所述第一输送部的一端与所述供气部相连，所述第一输送部的另一端经所述壳体伸入至所述反应器主体内部。

在本发明的一些实施例中，所述气氛调节装置进一步包括：第二输送部，所述第二输送部的一端与所述出气口相连；气体吸收部，所述气体吸收部与所述第二输送部的另一端相连。

在本发明的一些实施例中，在所述壳体外部的所述第一输送部上设有供气流量计。

在本发明的一些实施例中，在所述壳体外部的所述第一输送部上设有三通阀，所述三通阀的一端与所述壳体外部气氛相连，所述三通阀的另两端均与所述第一输送部相连。

在本发明的一些实施例中，包括多个所述供气部。

在本发明的一些实施例中，包括多个所述供气流量计。

在本发明的一些实施例中，所述第二输送部上设有出气流量计。

在本发明的一些实施例中，所述第二输送部上设有出气控制阀和动力部，所述出气控制阀位于所述出气流量计和所述减压部之间，所述动力部位于所述出气流量计和所述气体吸收部之间。

在本发明的一些实施例中，所述气体吸收部与所述供气部相连。

在本发明的一些实施例中，上述泡沫分选系统进一步包括：调浆装置，所述调浆装置包括：调浆室，所述调浆室位于所述壳体外部，且所述调浆室设有第二搅拌器；第三输送部，所述第三输送部的一端与所述调浆室相连，所述第三输送部的另一端经所述壳体伸入至所述反应器主体内部。

在本发明的一些实施例中，所述第三输送部上设有浆料控制阀。

在本发明的一些实施例中，所述调浆室与所述第一输送部相连。

在本发明的一些实施例中，上述泡沫分选系统进一步包括：气泡分散装置，所述气泡分散装置位于所述反应器主体内部，且所述气泡分散装置在所述反应器主体内部与所述第一输送部和/或所述第三输送部的端部相连。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的泡沫分选系统结构示意图；

图2是根据本发明再一个实施例的泡沫分选系统结构示意图；

图3是根据本发明又一个实施例的泡沫分选系统结构示意图；

图4是根据本发明又一个实施例的泡沫分选系统结构示意图；

图5是根据本发明又一个实施例的泡沫分选系统结构示意图；

图6是根据本发明又一个实施例的泡沫分选系统结构示意图；

图7是根据本发明又一个实施例的泡沫分选系统结构示意图；

图8是根据本发明又一个实施例的泡沫分选系统结构示意图；

图9是根据本发明又一个实施例的泡沫分选系统结构示意图；

图10是根据本发明又一个实施例的泡沫分选系统结构示意图；

图11是根据本发明又一个实施例的泡沫分选系统结构示意图；

图12是根据本发明又一个实施例的泡沫分选系统结构示意图；

图13是根据本发明又一个实施例的泡沫分选系统结构示意图；

图14是本发明实施例3所用泡沫分选系统结构示意图；

图15是本发明实施例4和实施例5所用泡沫分选系统结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种泡沫分选系统，根据本发明的实施例，参考图1，该系统包括：反应装置100和压力调节装置200。

根据本发明的实施例，反应装置100包括壳体110、反应器120和第一搅拌器130，且适于为浆料的泡沫分选提供气氛和压力环境。

根据本发明的一个实施例，壳体110限定出气氛空间111，该气氛空间为密闭空间，以便于为浆料的泡沫分选提供条件。发明人发现，通过将反应器设于壳体限定出的气氛空间，可使得反应器中的泡沫分选在密闭的环境下进行，避免在泡沫分选过程中受其他气氛的影响，同时也可以避免泡沫分选过程在不利于泡沫分选的压力下进行。需要说明的是，壳体的具体形状、材质等并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以壳体的形状可以根据反应器的形状进行选择，壳体的材质可以为能承受一定压力和温度的不锈钢、透光材料、有机材料、金属材料等。由此，有利于实现对气氛空间温度和压力的调节。进一步的，在泡沫分选过程中气氛空间的压力和温度也不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际分选过程进行选择，例如压力可以为100-10⁷Pa，如可以为10²Pa、10³Pa、10⁴Pa、10⁵Pa、10⁶Pa、10⁷Pa，温度可以为-100-220℃，如可以为-100℃、-50℃、0℃、50℃、100℃、150℃、200℃、220℃。既通过采用本申请的泡沫分选系统，可使得需要在非常规环境如高压、低温、高温、气压与溶氧均低的高原环境等环境下分选的工艺都能实现，甚至可在好氧/欠氧/严格厌氧/CO₂等环境下使用表面活性剂，以实现对浆料中离子、分子、矿物、胶粒、活性蛋白质等泡沫分选的精细调控，使得系统适应性强，具有很大的应用价值和前景。

根据本发明的再一个实施例，反应器120位于气氛空间111，反应器120包括反应器主体121、气泡区122和气泡收集室123，气泡区122与反应器主体121连通且气泡区122位于反应器主体121上方，气泡区122具有气泡出口124，气泡收集室123位于反应器主体121外侧，且气泡出口124与气泡收集室123相连，且适于浆料进行泡沫分选。发明人发现，在反应器内，反应器主体内的气泡带着分选物质上浮至气泡区，并从气泡区的气泡出口到达气泡收集室，由此实现物质的分离。具体的，在反应器内，浆料被通入反应器主体内部，浆料中起的气泡携带分选物质从反应器主体上浮至气泡区，然后从气泡区的气泡出口排出至气泡收集室，使得分选物质从浆料中分离出来，实现组分间的分离。需要说明的是，反应器主体、气泡区和气泡收集室的具体形状并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以分别独立的为长方体、正方体或圆柱形等。进一步的，反应器主体与气泡区的相对大小也不受特别限制，例如，当反应器主体和气泡区均为圆柱形时，反应器主体的直径可以大于气泡区的直径，此时气泡区的中心轴线可以与反应器主体的中心轴线不在一条直线上，气泡出口可以设在气泡区的侧壁上，也可以设在气泡区的底部；反应器主体的直径也可以小于气泡区的直径，此时，气泡区的中心轴线与反应器主体的中心轴线可以不在一条直线上也可以在一条直线上，气泡出口可以设在气泡区的侧壁上，也可以设在气泡区的底部；反应器主体的直径也可以等于气泡区的直径，此时气泡出口可以设在气泡区的侧壁上。进一步的，气泡收集室的具体类型不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以根据气泡量进行选择。

根据本发明的又一个实施例，第一搅拌器130从壳体110伸入至反应器主体121内部，且适于在反应器主体内部进行搅拌。发明人发现，第一搅拌器从壳体伸入至反应器主体内部，使得反应器主体内的浆料搅拌均匀，且可能伴随着搅拌使得浆料中产生气泡，进而提高泡沫分选的效率和效果；进一步的，通过搅拌可以将反应器主体内的气泡分散开，使得气泡在上浮的过程中与分选物质接触的表面积增大，进而提高泡沫分选效率和效果。需要说明的是，第一搅拌器的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，只要能在反应器主体内进行搅拌就行。

根据本发明的实施例，压力调节装置200包括减压部210和压力检测部220，且适于调节气氛空间的压力。

根据本发明的一个实施例，减压部210设在壳体110上，减压部210具有抽气口211和出气口212，抽气口211与气氛空间111相连通，出气口212与壳体110外部连通，且适于将气氛空间的气体抽出以降低气氛空间的压力。发明人发现，减压部通过将气氛空间内的气体抽出以降低气氛空间的压力，使得反应器主体内浆料处于适合起泡的压力环境下，可进一步提高泡沫分选的效率和效果。具体的，减压部具有抽气口和出气口，且减压部可控制抽气量，即控制通过抽气口和出气口的气体的量，从而达到精确控制气氛空间压力的目的。需要说明的是，减压部的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。减压部控制抽气速率和抽气量的具体方式也不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以为手动控制，也可以为自动控制。

根据本发明的再一个实施例，压力检测部220包括压力显示部221和探测部222，压力显示部221位于壳体110外部，探测部222的一端与压力显示部221相连，探测部222的另一端经壳体110伸入气氛空间111，且适于检测和显示气氛空间的压力。发明人发现，压力检测部的探测部可检测气氛空间的压力，且可通过压力显示部实时知道气氛空间的压力，使得操作人员可以根据反应器主体内浆料的具体类型调节减压部，进而调节气氛空间的压力，使得气氛空间的压力适合反应器主体内浆料的泡沫分选，进而进一步提高浆料泡沫分选的效率和效果。需要说明的是，压力检测部的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。进一步的，压力检测部220可以与减压部210相连，由此，可使得减压部可根据压力检测部检测到的气氛空间的压力自动实时调整抽气速率和抽气量，使得气氛空间的压力始终保持在有利于反应器主体内浆料的泡沫分选的范围内。

根据本发明实施例的泡沫分选系统，通过将反应器设于壳体限定出的气氛空间，可使得反应器中的泡沫分选在密闭的环境下进行，避免在泡沫分选过程中受其他气氛的影响，同时也可以避免泡沫分选过程在不利于泡沫分选的压力下进行。进一步的，在反应器内，反应器主体内的气泡带着分选物质上浮至气泡区，并从气泡区的气泡出口到达气泡收集室，由此实现物质的分离。进一步的，第一搅拌器从壳体伸入至反应器主体内部，使得反应器主体内的浆料搅拌均匀，且可能伴随着搅拌使得浆料中产生气泡，进而提高泡沫分选的效率和效果。进一步的，减压部通过将气氛空间内的气体抽出以降低气氛空间的压力，使得反应器主体内浆料处于适合起泡的压力环境下，可进一步提高泡沫分选的效率和效果。同时，压力检测部的探测部可检测气氛空间的压力，且可通过压力显示部实时知道气氛空间的压力，使得操作人员可以根据反应器主体内浆料的具体类型调节减压部，进而调节气氛空间的压力，使得气氛空间的压力适合反应器主体内浆料的泡沫分选，进而进一步提高浆料泡沫分选的效率和效果。由此，通过采用该泡沫分选系统可处理需要在不同压力下进行泡沫分选的浆料，同时能使得泡沫分选过程不受外界环境气氛影响，显著提高浆料泡沫分选的效率和效果。

根据本发明的实施例，参考图2，上述泡沫分选系统进一步包括：温度调节装置300，且适于与反应装置进行热交换。根据本发明的实施例，温度调节装置300包括温度探测部310、传热部320和温度控制部330。具体的，温度探测部310位于气氛空间111，且温度探测部310的一端伸入至反应器主体121内部，且适于探测反应器主体内浆料的温度。传热部320与反应装置100相连，且适于与反应装置进行热交换，进而调节泡沫分选过程的温度。需要说明的是，传热部与反应装置的具体连接关系并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以根据传热部的具体类型进行选择。例如，传热部为外伴管时，外伴管可以设在壳体或反应器主体的外壁上，此时外伴管中通传热介质，传热介质的热量通过壳体或反应器主体传给气氛空间，以提高或降低泡沫分选过程的温度。又如，传热部也可以选自导热板、换热管中的至少之一，此时传热部可以设在气氛空间，也可以放置于反应器主体内部。当传热部为导热板时，例如为电热形式的导热板时，可以通过通电提高或降低泡沫分选过程的温度；而当传热部为换热管时，可以通过外接换热介质源，往换热管中通入换热介质，实现对泡沫分选过程温度的调节；当传热部包括导热板和换热管时，可以进一步提高泡沫分选过程的温度调节速率，满足不同浆料的分选要求。需要说明的是，传热部也可以同时包括设在壳体或反应器主体的外壁上的外伴管及设在气氛空间或反应器主体内部的导热板和换热管中的至少之一，由此可进一步提高泡沫分选过程的温度调节速率。温度控制部330位于壳体110外部，温度控制部330与温度探测部310的另一端相连，且温度控制部330与传热部320相连，且适于控制泡沫分选过程的温度。具体的，温度控制部可以根据温度探测部的探测结果调整传热部与反应装置的换热量。发明人发现，通过温度调节装置可实现对泡沫分选过程的温度调节，进而控制反应器主体内的浆料温度在适合于浆料泡沫分选的范围内，有利于提高泡沫分选的效率和效果。

根据本发明的实施例，参考图3，上述泡沫分选系统进一步包括气氛调节装置400。根据本发明的实施例，气氛调节装置400包括供气部410和第一输送部420。具体的，供气部410设有供气控制阀411，且适于为反应器主体提供气体并控制供气量。第一输送部420的一端与供气部410相连，第一输送部420的另一端经壳体110伸入至反应器主体121内部，且适于将供气部的气体送至反应器主体。发明人发现，通过设置气氛调节装置，可将外部不同种类的气体送至反应器主体内部，进而可改变气氛空间的气氛和/或压力，或者当泡沫分选过程需要时，可以向反应器主体供给与其内部浆料反应的气体以实现泡沫分选，或者通过向反应器主体内供给气体以形成气泡。需要说明的是，供气部所供给的气体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以根据泡沫分选过程的需要进行选择，也可以结合经济效益进行选择。进一步的，供气部的数量也不受特别限制，例如本领域技术人员可以根据泡沫分选过程中所需气体的量以及所需气体的种类进行选择，当所需气体的量较大，且单个供气部的供气速率无法满足时，可以采用多个供气部；当需要多种气体时，可以采用多个供气部，每个供气部供给一种气体，且多种气体可在第一输送部中混合，然后将混合后的混合气送至反应器主体。

根据本发明的一个实施例，参考图4，可以在壳体110外部的第一输送部420上设置供气流量计421，且适于监测供气部的供气量。发明人发现，通过在壳体外部的第一输送部上设置供气流量计，使得供气部向反应器主体供给的气体的量可视化，进而方便操作人员按照泡沫分选过程的需求及供气流量计实时控制供气控制阀的开度，进而使得供给至反应器主体的气体的量和速率利于提高泡沫分选的效率和效果。进一步的，当泡沫分选系统含有多个供气部时，可以设置多个供气流量计，每个供气流量计用于计算每个供气部的供气量，而每个供气部的供气流量可以通过供气部上的供气控制阀进行控制，由此，通过供气流量及和供气控制阀的相互配合，可以控制通入反应器主体的气体的量和/或种类，进而使得反应器主体内的浆料在泡沫分选过程中具有合适的气泡量，并处于适合于泡沫分选的气氛中，以提高泡沫分选的效率和效果。

根据本发明的再一个实施例，参考图5，可以在壳体110外部的第一输送部420上设置三通阀422，三通阀422的一端与壳体110外部气氛相连，三通阀422的另两端均与第一输送部420相连，且适于向第一输送部引入壳体外部气氛，以满足泡沫分选需求。发明人发现，当泡沫分选过程需要壳体外部气氛时，例如基于成本考虑的浆料气泡起泡需求，或者气体稀释需求，又或者泡沫分选过程中对壳体外部气氛的反应需求等，可以打开三通阀连通壳体外部气氛的一端，使得第一输送部输送至反应器主体内的气体中包含壳体外部气氛，或者仅为壳体外部气氛，且当第一输送部输送至反应器主体内的气体中包含壳体外部气氛时，三通阀三端均打开，来自壳体外部的气体与来自供气部的气体混合，并从三通阀的另一端输出，直至到达反应器主体内部；当第一输送部输送至反应器主体内的气体仅为壳体外部气氛时，三通阀输入供气部气体的一端关闭，另两端打开，壳体外部气体经三通阀和第一输送部到达反应器主体内部。由此，可在提高泡沫分选的效率和效果的同时降低泡沫分选的成本。

根据本发明的又一个实施例，参考图6，上述气氛调节装置400进一步包括第二输送部430和气体吸收部440，且适于将气氛空间排出的气体进行回收。具体的，第二输送部430的一端与出气口212相连，气体吸收部440与第二输送部430的另一端相连，且适于将来自出气口的气体经第二输送部输送至气体吸收部回收。由此，可避免出气口排出的气体污染环境，同时也为出气口排出的气体的再利用提供可能。

根据本发明的又一个实施例，参考图7，可以在第二输送部430上设置出气流量计431，且适于检测从出气口排出的气体的量。发明人发现，通过在第二输送部上设置出气流量计，使得出气口排出的气体的量可监测，使得该泡沫分选系统可在第一输送部与第二输送部的协同作用下，实现对反应器主体气氛的调节，使得反应器主体内的浆料始终处于例如其泡沫分选的气氛下，进而提高泡沫分选的效率和效果。具体的，例如可以通过控制第一输送部的供气量与第二输送部的排气量之间的差值来控制反应器主体内浆料的气氛，当在单位时间内第一输送部的供气量大于第二输送部的排气量时，气氛空间处于正压；当在单位时间内第一输送部的供气量小于第二输送部的排气量时，气氛空间处于负压；当在单位时间内第一输送部的供气量等于第二输送部的排气量时，气氛空间的压力保持不变，但可使得反应器主体内浆料处于流动的气氛环境下，同时能使得浆料起泡，并使得泡沫数量倾向于有利于提高泡沫分选效率和效果的方向，进而达到提高泡沫分选效率和效果的目的。

根据本发明的又一个实施例，参考图8，可以在第二输送部430上设置出气控制阀432和动力部433，出气控制阀432位于出气流量计431和减压部210之间，动力部433位于出气流量计431和气体吸收部440之间，且适于为气氛空间排气提供另一种方式，同时也为实现气氛空间密封提供另一重保障。发明人发现，通过在第二输送部设置出气控制阀和动力部，使得当单纯依靠减压部进行排气的速率无法满足泡沫分选过程时，可以通过调节出气控制阀和动力部，给予第二输送部更大的输出动力，显著提高气氛空间的排气速率。同时，当泡沫分选过程不需要排气时，通过关闭减压部可以实现气氛空间的密封，而通过关闭出气控制阀，可进一步保障气氛空间的密封，尤其是当减压部出现故障，气氛空间内的气体从减压部泄漏时，通过关闭出气控制阀，可以维持气氛空间的封闭环境。进一步的，排出气氛空间的气体，也可以完全通过出气空气阀和动力部，此时减压部就相当于一个气体出口，不主动从气氛空间抽气，通过控制出气空气阀的开度和动力部可按照泡沫分选过程的要求抽出气氛空间的气体，并使得抽出的气体送至气体吸收部。

根据本发明的又一个实施例，参考图9，气体吸收部440可以与410供气部相连，且适于将气体吸收部收集的气体返回至供气部。发明人发现，通过将气体吸收部收集的气体返回至供气部，使得该气体可重新运用于泡沫分选工艺，实现了气体的回收再利用，有利于降低泡沫分选系统的成本。

根据本发明的实施例，参考图10，上述泡沫分选系统进一步包括调浆装置500。根据本发明的实施例，调浆装置500包括调浆室510和第三输送部520，且适于在调浆室进行调浆，并将调好的浆料通过第三输送部送至反应器主体内部。具体的，调浆室510位于壳体110外部，且调浆室510设有第二搅拌器511，且适于在第二搅拌器的作用进行调浆。第三输送部520的一端与调浆室510相连，第三输送部520的另一端经壳体110伸入至反应器主体121内部，且适于将调浆室调节好的浆料送至反应器主体内部。发明人发现，在泡沫分选过程中，可以直接在反应器主体内进行调浆，也可以在调浆室进行调浆，并将调浆室调好的浆料送至反应器主体内部，使得浆料进入到反应器主体内部后即可进行泡沫分选。进一步的，通过设置调浆室和第三输送部，使得该泡沫分选系统可适用于需要边分选边加浆料的泡沫分选过程，以提高泡沫分选的效率和效果。需要说明的是，在分选过程中从调浆室加入到反应器主体内部的浆料的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如分选过程中所加浆料可以是与反应器主体内原有浆料一致的浆料，也可以是分选过程中需要的助剂等。进一步的，从调浆室向反应器主体内部输送浆料的次数也不受特别限制，本领域技术人员可以根据泡沫分选过程的需要进行选择。

根据本发明的一个实施例，参考图11，可以在第三输送部520上设置浆料控制阀521，且适于控制从调浆室输出的浆料的量和速率。发明人发现，通过在第三输送部上设置浆料控制阀，一方面可以在从调浆室向反应器主体内部输送浆料时控制浆料的输出的速率和输出的量，另一方面可以在停止输送浆料时，通过关闭该浆料控制阀以防止外部气氛通过第三输送部到达反应器主体内部，或者防止反应器主体内部的浆料从第三输送部反向流出。

根据本发明的再一个实施例，参考图12，调浆室510可以与第一输送部420相连，且适于将供气部的气体送至调浆室。发明人发现，通过将调浆室与第一输送部相连，一方面当调浆室需要气体进行调浆时，供气部供给的气体可以通过第一输送部输送至调浆室作为调浆的组分进行反应；一方面，当调浆室的浆料是在分选过程中送至反应器主体内部时，通过往调浆室输送气氛，可使得调浆室向反应器主体内部输送的浆料的气氛与反应器主体内部原有浆料的气氛尽量保持一致，避免因浆料气氛不一致而影响泡沫分选过程；再一方面，在同一浆料控制阀开度的情况下，调浆室与第一输送部相连，有利于提高浆料输送至反应器主体内部的速率。

根据本发明的实施例，参考图13，上述泡沫分选系统进一步包括气泡分散装置600。根据本发明的实施例，气泡分散装置600位于反应器主体121内部，且气泡分散装置600在反应器主体121内部与第一输送部420和/或第三输送部520的端部相连，且适于均匀气泡。发明人发现，当有气体送至反应器主体内的浆料时，会在反应器主体的浆料内产生气泡，而所产气泡的大小和速率与气体的速率和量有关，这就使得当气体的速率和量较大时，气泡的直径可能较小，同时气泡的量较多，容易导致气泡在上浮的过程中还没来得及携带上分选物质即到达了气泡区，导致气泡的利用率降低，在相同气量的情况下，分选效果下降。而通过设置气泡分散装置，有利于将气泡均匀分散在浆料中，增加气泡与分选物质接触的表面积，显著降低气泡还未携带分选物质即进入气泡区的气泡数量，进而提高泡沫分选的效果。

需要说明的是，上述泡沫分选系统的应用领域并不受特别限制，该泡沫分选系统可以实现对压力和/或温度和/或气氛的灵活调节，使得该泡沫分选系统可应用于多种不同的领域，例如可以用于水质泡沫分选净化、矿物分选作业、工业废水分离、含生物活性物质生物质溶液等中的离子、分子、胶粒、矿物、活性蛋白等组分的分离等，尤其适用于需要变压环境的分选工作，也可以用于对特殊环境泡沫分选过程的模拟、纳米颗粒材料的制备等领域。进一步的，泡沫分选过程中的初始浆料也不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际泡沫分选过程进行选择。当需要加分选药剂时，分选药剂的具体类型也不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要分选的物质进行选择，例如分选药剂可以为各类极性或非极性表面活性剂或其他泡沫分选药剂。

下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。

实施例1

泡沫分选系统的结构示意图如图1所示。初始浆料为牛血清白蛋白浓度为200mg/L的浆料，将该浆料送至反应器主体后，通过压力调节装置将气氛空间的气压降至0.01MPa，牛血清白蛋白在低压下自身气泡能力增强，在不添加其他药剂的条件下形成约为1μm的微泡，并分离回收了浆料中98％的牛血清白蛋白，较常压添加药剂情况时回收率提高了13.5％。

实施例2

泡沫分选系统的结构示意图如图3所示。初始浆料为高原稀土矿山采用UM250和氨化硝石蜡作为捕收剂后浮选所得的重铬酸盐值为3500mg/L的废液。将该废液送至反应器主体，通过温度调节装置控制泡沫分选的温度为60℃，通过气氛调节装置向反应器主体内部通发泡气体CO₂，同时在CO₂和压力调节装置的共同作用下控制泡沫分选的压力为0.05MPa，经泡沫分选后，回水中的重铬酸盐值降为200mg/L，满足回收再利用至浮选的要求。

实施例3

泡沫分选系统的结构示意图如图14所示。初始浆料为含镉60mg/L、含铜240mg/L、含锌220mg/L的废水，将该废水直接送至反应器主体，将戊基黄原酸钾溶液与MIBC起泡剂在调浆室均匀混合后加入反应器主体，通过气氛调节装置向反应器主体通入氧气和氮气作为泡沫分选气体，其中氧气和氮气的体积比为1：10，分选过程中通过压力调节装置调节泡沫分选的压力至0.08MPa。分选过程中泡沫粒度明显增大，分离的泡沫产品可与选矿厂含铜泡沫精矿一起过滤脱水，而泡沫分选结束后反应器主体内的非泡产品溢流水中含镉0.001～0.005mg/L、铜0.04～0.08mg/L、锌0.4-1.4mg/L，可以作为回水回用。

实施例4

泡沫分选系统的结构示意图如图15所示。通过温度调节装置将泡沫分选温度调节至80℃，将十二烷基磺酸钠含量为1wt％、OP10含量为0.5wt％、FeCl₃含量为15wt％、余量为水的水溶液在调浆室调浆后加入到反应器主体内搅拌，通过气氛调节装置将氮气和氨气按流量比例1：10经气泡分散器通入反应器主体内，混合气的压力为0.2MPa，动力部经减压部抽取气氛空间内的空气，在表面活性剂十二烷基磺酸钠和OP10的作用下，反应器主体内形成相对稳定的纳米级氢氧化铁胶体颗粒。即采用上述泡沫分选系统，可制备得到纳米级氢氧化铁胶体颗粒。

实施例5

泡沫分选系统的结构示意图如图15所示。初始浆料为铜品位为0.8％硫化铜矿的矿浆，将该浆料经调浆室调浆后送至反应器主体内，通过压力调节装置调节泡沫分选压力为0.085～0.097MPa，通过气氛调节装置往反应器主体内通入氧气与氮气体积比为1：7的混合气体，结合压力调节装置，使得浆料的溶氧量为3～6mg/L，通过温度调节装置调节泡沫分选温度为-10～20℃。即采用该系统可模拟高原地区泡沫选矿过程，且经实验发现，采用该系统进行模拟所得的浮选指标随温度和压力的变化与高原地区现场的泡沫选矿过程的吻合度极高。也即采用该系统可模拟出高原地区泡沫选矿过程，且模拟实验与实践生产的吻合度高。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。