[發明專利]強化三相礦漿湍流強度的浮選方法和浮選設備

有效

• 申請號: 201711320571.3
• 申請日: 2017-12-12
• 公開（公告）號: CN108097471B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 付曉恒;宋國陽;程雅麗;劉金亭;李建
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學（北京）
• 主分類號: B03D1/16
• 分類號: B03D1/16
• 代理公司: 北京知果之信知識產權代理有限公司 11541
• 代理人: 唐海力;韓來兵

本發明屬于礦物浮選技術領域，分別涉及一種強化三相礦漿湍流強度的浮選方法及浮選設備。一種強化三相礦漿湍流強度的浮選方法，浮選機外形成有強化流場，強化流場內的礦漿的流動狀態為湍流，礦漿內的空氣在強化流場內被切割為氣泡，強化流場內的礦物顆粒、浮選藥劑和氣泡之間發生碰撞粘附。強化流場的引入極大的強化礦粒與藥劑的粘附以及礦粒與氣泡的礦化過程，使整個浮選體系更適應入料性質的變化；在不改變原有浮選機結構的基礎上，彌補傳統浮選機不能提高葉輪轉速而增強內部礦漿流場湍流強度的不足，改造成本低，利于推廣應用。

技術領域

本發明屬于礦物浮選技術領域，具體涉及一種強化三相礦漿湍流強度的浮選方法及設備。

背景技術

目前，浮選機是細粒礦物分選的主要設備之一，其中的葉輪-轉子系統是將機械能轉化為流體動能的關鍵部件，通過葉輪的高速旋轉，吸入空氣，并促使三相礦漿在浮選槽內形成內部循環，礦粒、藥劑和氣泡在該循環過程中分散，使礦粒吸附藥劑，同時為礦粒和氣泡提供動能，使其碰撞粘附，實現礦化。礦化的氣泡升至液面，形成三相泡沫層，刮出該精煤泡沫，使精礦和尾煤及時分離排出。

但是，目前的機械攪拌式浮選機存在的問題是：電機輸入給浮選機的能量要滿足兩個方面的需要：

1)滿足藥劑的分散、藥劑和礦粒的碰撞吸附以及氣泡的礦化等過程需要，這方面需要高能量的輸入，產生高強度的湍流，需要有高的能量密度，因為藥劑顆粒表面、煤顆粒表面以及氣泡表面都是荷負電，相互之間存在排斥勢能，而且在氣泡和礦粒表面還存在一定厚度的水化膜，所以，要克服阻礙它們粘附的排斥勢能及其它們之間存在水化膜，實現藥劑與顆粒、特別是氣泡的高效礦化以及微細粒煤顆粒絮團的形成，藥劑顆粒、煤顆粒以及氣泡必須獲得足夠大的動能。

2)滿足礦漿搬運、攪拌、防止礦物顆粒的沉淀以及吸入空氣等方面的需要。

上述兩個方面對能量的需求是不一致的，因此，一套攪拌裝置無法同時滿足這兩個方面對能量的合理要求，輸入的能量沒有得到合理的配置。常規浮選機特別是在藥劑的分散、氣泡的分散、微細粒煤顆粒之間的碰撞以形成絮團以及氣泡礦化過程所需要的能量不足。

發明內容

本發明的目的之一，是提出一種強化三相礦漿湍流強度的浮選方法，為傳統浮選機提供一個較高湍流強度的強化流場，將浮選槽中礦漿導入此強化流場中，使三相礦漿在該強化流場內部產生高強度的湍流，強化藥劑的分散、顆粒和藥劑的作用、微細粒絮團的形成以及氣泡的礦化過程。

本發明的目的之二，是提出一種增加強化流場的浮選設備，從而在不改變原有浮選機結構的基礎上，彌補傳統浮選機不能提高葉輪轉速而增強內部礦漿流場湍流強度的不足，獲得更好的浮選效果。

根據上面發明目的，本申請的一個方面提供了一種強化三相礦漿湍流強度的浮選方法，包含有礦物顆粒、水、空氣和浮選藥劑的浮選礦漿在浮選機內形成有內部流場，內部流場內的浮選礦漿處于湍流狀態，浮選機外還形成有強化流場，強化流場的入流礦漿來源于浮選機內的內部流場，強化流場的出流礦漿重新進入到浮選機內的內部流場，強化流場內的礦漿的流動狀態為湍流，礦漿內的空氣在強化流場內被切割為氣泡，強化流場內的礦物顆粒、浮選藥劑和氣泡之間發生碰撞粘附。

所述強化流場是這樣形成的：入流礦漿進入后，通過葉輪的高速旋轉帶動礦漿做高速旋轉運動，礦漿發生離心運動，被甩向葉輪外緣，在葉輪外緣設置有具有鼠籠結構裝置，經葉輪甩出的礦漿與具有鼠籠結構的裝置發生碰撞切割，產生新的小漩渦，最后匯集為出流礦漿，重新回到浮選機內。

進一步的，礦漿從浮選機進入到強化流場后再回到浮選機的循環方向與浮選機內的礦漿運動方向保持一致。

根據上述的發明目的，本申請的另一個方面提供了一種強化流場發生裝置，強化流場發生裝置包括渣漿泵，所述的渣漿泵包括葉輪、泵殼及驅動所述葉輪旋轉的驅動裝置，所述的葉輪外緣與泵殼之間設置有鼠籠式的湍流加強格套。