CN101474599B - 一种旋流与射流充气方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明是为浮选柱提供一种充气方法及其装置，把旋流器与浮选充气相结合，利用旋流器工作时内部存在空气柱的特点，将该空气柱随旋流器溢流导出，并与矿浆充分混合，然后利用旋流器溢流本身的动能进行射流，实现为浮选柱等设备充气。本发明包括旋流器、混合叶片、射流管、喉管和扩散管，在旋流器溢流管出口处固定有混和叶片，从溢流管出来的旋转矿浆与混合叶片相遇，被强制分割成四股矿浆流，卷入空气并与空气强烈混合，形成气-液-固三相混合流，该混和流携带大量动能进入射流管，依次通过喉管、扩散管，完成充气和矿化。该装置具有分级或分选功能，可以与其他分选设备联用，从而简化选矿工艺流程。

Description

一种旋流与射流充气方法及其装置
技术领域
本发明属于矿物加工领域，涉及一种选矿或选煤用旋流与射流充气方法及其装置，它是一种浮选柱用充气装置，同时可用于浮选循环矿浆的扫选。
背景技术
射流器是浮选柱常用的充气设备之一，因为能够在充气的同时实现原料的矿化，故可以大大降低浮选柱柱体高度。为改善射流器的充气性能，可以对射流器局部进行改造，如利用旋转流射流充气。专利ZL 2005200005393所述的旋流力场浮选柱中使用了旋流吸气射流器，该旋流吸气射流器是在锥形喷嘴内壁设有螺旋导流片，将直射流改为旋转射流，其充气效果较弱。
目前，旋流器广泛应用于选煤厂，多利用其分级分选功能，旋流器工作时，其轴心区域存在空气柱，但利用旋流器内空气柱实现充气的设备很少。有人在旋流器内卡装叶片，证明卡装叶片能使旋流器能耗降低，溢流中仍有残余动能，未直接加以利用。
发明内容
本发明的目的是把现有选矿厂和选煤厂广泛使用的旋流器与浮选充气相结合，提供一种利用旋流器工作时内部存在空气柱的特点，将该空气柱随旋流器溢流导出，节省射流动能，提高了充气效率，并具有分级或分选功能，能够将该装置与其他分级或分选设备联合使用，从而简化选矿工艺流程的旋流与射流充气方法及其装置。
本发明的目的可以通过以下方式来实现：
一种旋流与射流充气方法，其特点是：该方法包括从旋流器底流口吸入空气、空气与矿浆充分混合、射流三个步骤：
A、首先，在旋流器对浮选入料进行分级或对浮选循环中矿进行再选工作时，原料矿浆用泵由旋流器入料口切向给入旋流器，在旋流器中形成旋转流，粗颗粒或重产物由底流口排出至大气中，剩余物料旋转上升进入溢流管，同时在旋流器内，形成由底流口始贯穿至溢流管的空气柱；
B、其次，从溢流管出来的旋转矿浆与混合叶片相遇，被强制分割成四股矿浆流，卷入空气并与空气强烈混合，形成气-液-固三相混合流，该混和流携带大量动能进入射流管；
C、然后，依次通过喉管、扩散管，气泡进一步被粉碎，并与矿浆混和均匀，矿浆在该过程中完成矿化。
一种旋流与射流充气装置，有正立的旋流器，所述的旋流器包括入料口1、底流口2和溢流管3，所述的底流口通大气，溢流管插入旋流器内，其特征在于：还有混合叶片4、射流管5、喉管6及扩散管7；所述的混合叶片固定在溢流管出口处，溢流管在经由混和叶片后与射流管连通，溢流管与射流管内径相同；所述的喉管上端与射流管连通，喉管下端与扩散管连通；喉管内径大于射流管内径。
一种旋流与射流充气装置，有倒立放置的旋流器，所述的旋流器包括入料口1、底流口2和溢流管3，底流口2通过气孔8与大气相通，底流口2排出的物料由出口9排出，溢流管3插入旋流器内；其特征在于：还有混合叶片4、射流管5、喉管6及扩散管7；所述的混合叶片固定在溢流管出口处；溢流管在经由混和叶片后与射流管连通，溢流管与射流管内径相同；所述的喉管上端与射流管连通，喉管下端与扩散管连通；喉管内径大于射流管内径。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
1.利用旋流器入料泵提供的动力，充分利用旋流器溢流的残余动能实现射流，节省射流动能；
2.利用旋流器溢流的旋转动能卷入空气，提高了充气效率；
3.该旋流与射流充气器中旋流器具有分级或分选功能，可以将该装置与其他分级或分选设备联合使用，从而简化选矿工艺流程；
附图说明
图1是本发明的旋流器充气工作原理图。
图2是正立放置的旋流与射流充气器结构示意图。
图3是倒立放置的旋流与射流充气器结构示意图。
图4是旋流与射流充气器中混合叶片结构示意图主视图。
图5是旋流与射流充气器中混合叶片结构示意图俯视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详述：
图1所示，本发明的旋流器充气工作原理图。在旋流器工作时，例如对浮选入料进行分级或对浮选循环中矿进行再选时，原料矿浆10用泵由旋流器入料口1切向给入旋流器，在旋流器中形成旋转流，粗颗粒或重产物11由底流口2排出至大气中，剩余物料12旋转上升进入溢流管3，同时在旋流器内，空气13由底流口吸入，形成由底流口始贯穿至溢流管的空气柱14；从溢流管出来的旋转矿浆与混合叶片4相遇，被强制分割成四股矿浆流15，卷入空气并与空气强烈混合，形成气-液-固三相混合的强烈紊流16，进入射流管5。
图2所示，本发明的一种旋流与射流充气装置。它包括有正立放置的旋流器、混合叶片4、射流管5、喉管6和扩散管7，所述的旋流器包括入料口1、底流口2和溢流管3；所述的底流口通大气，而溢流管插入旋流器内一定深度，所述的混合叶片固定在溢流管出口处，混合叶片方向与溢流管中心轴线平行，所述的溢流管在经由混和叶片后与射流管连通，溢流管与射流管内径相同，射流管为一弯管；所述的喉管上端与射流管连通，喉管下端与扩散管相通；喉管内径大于射流管内径。
图3所示，本发明的另一种旋流与射流充气装置。它包括有倒立放置的旋流器、混合叶片4、射流管5、喉管6和扩散管7，所述的旋流器包括入料口1、底流口2和溢流管3，底流口通过气孔8与大气连通，底流口排出的物料由出口9排出，溢流管插入旋流器内一定深度，所述的混合叶片固定在溢流管出口处，混合叶片的轴线方向与溢流管中心轴线平行；所述的射流管与溢流管内径相同；所述的喉管上端与射流管连通，喉管下端与扩散管连通，喉管内径大于射流管内径。
浮选药剂的导入可以用两种方式，一种旋流与射流充气装置中在所述的喉管6与射流管连接处加开一根细管，用于添加浮选药剂，使得浮选矿化过程在喉管和扩散管进行；另一种是从旋流器底流口2中垂直插入一根细管，一直插入到溢流管3中，用于添加浮选药剂。

Claims (6)

1.一种旋流与射流充气方法，其特征在于：该方法含有从旋流器底流口吸入空气、空气与矿浆充分混合、射流三个步骤：
A、首先，在旋流器对浮选入料进行分级或对浮选循环中矿进行再选工作时，原料矿浆用泵由旋流器入料口切向给入旋流器，在旋流器中形成旋转流，粗颗粒或重产物由底流口排出至大气中，剩余物料旋转上升进入溢流管，同时在旋流器内，形成由底流口始贯穿至溢流管的空气柱；
B、其次，从溢流管出来的旋转矿浆与混合叶片相遇，被强制分割成四股矿浆流，卷入空气并与空气强烈混合，形成气-液-固三相混合流，该混和流携带大量动能进入射流管；
C、然后，依次通过喉管、扩散管，气泡进一步被粉碎，并与矿浆混和均匀，矿浆在该过程中完成矿化。
2.按照权利要求1所述的一种旋流与射流充气方法，其特征在于：所述的旋流器溢流经过混和叶片后，中央带有空气柱的旋转矿浆流变为气-液-固三相混合的直射流。
3.按照权利要求1所述的一种旋流与射流充气方法，其特征在于：该方法还含有浮选药剂添加方式两种：该浮选药剂添加方式是在所述的喉管(6)与射流管(5)连接处加开一个小孔，插入细管，用于添加浮选药剂，使得浮选矿化过程在喉管和扩散管进行；或是从旋流器底流口(2)中垂直插入一根细管，一直插入到溢流管(3)中，用于添加浮选药剂，这样矿化过程在溢流管、射流管、喉管和扩散管中进行。
4.一种旋流与射流充气装置，有正立的旋流器，所述的旋流器包括入料口(1)、底流口(2)和溢流管(3)，所述的底流口通大气，溢流管插入旋流器内，其特征在于：还有混合叶片(4)、射流管(5)、喉管(6)及扩散管(7)；所述的混合叶片固定在溢流管出口处，溢流管在经由混和叶片后与射流管连通，溢流管与射流管内径相同；所述的喉管上端与射流管连通，喉管下端与扩散管连通；喉管内径大于射流管内径。
5.一种旋流与射流充气装置，有倒立放置的旋流器、所述的旋流器包括入料口(1)、底流口(2)和溢流管(3)，底流口通过气孔(8)与大气相通，底流口排出的物料由出口(9)排出，溢流管插入旋流器内；其特征在于：还有混合叶片(4)、射流管(5)、喉管(6)及扩散管(7)；所述的混合叶片固定在溢流管出口处；溢流管在经由混和叶片后与射流管连通，溢流管与射流管内径相同；所述的喉管上端与射流管连通，喉管下端与扩散管连通；喉管内径大于射流管内径。
6.按照权利要求4或5所述的一种旋流与射流充气装置，其特征在于：所述的混和叶片为十字形，混合叶片的轴线方向与溢流管中心轴线平行。
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