CN104624356A - 一种液溶微泡强力表面改质机 - Google Patents

Abstract

一种液溶微泡强力表面改质机，属于煤泥浮选设备技术领域，用于煤泥浮选工艺的矿浆预处理。其技术方案是：它的箱体为封闭结构，在箱体的两端分别安装液溶微泡矿化装置和强搅拌矿化装置，强搅拌矿化装置两侧的箱体内分别安装逆流矿化装置，液溶微泡矿化装置上有矿浆进口，箱体侧面有矿浆出口。本发明的液溶微泡强力表面改质机使矿浆中表面性质改变经历了微泡矿化，搅拌矿化和逆流矿化三个过程，处理方式多样，处理过程复杂，为目标矿物表面性质的改变提供了充足的机会和条件。本发明具有体积小、功耗低、改质效果好、提高浮选效率的特点，更加适用于难浮、极难浮和低阶煤泥的浮选，具有显著的经济效益，在行业内有广泛的应用前景。

Description

一种液溶微泡强力表面改质机

技术领域

本发明涉及一种应用于煤泥浮选工艺矿浆预处理环节的液溶微泡强力表面改质机，属于煤泥浮选设备技术领域。

背景技术

目前煤泥浮选工艺的矿浆预处理环节主要设备有矿浆预处理器、矿浆准备器、强力搅拌机和表面改质机等相关设备。这些设备的主要工作原理都是提供矿浆与药剂接触机会，采用的手段为机械搅拌，当搅拌强度大时，药剂与矿浆充分混合，功率消耗大，当搅拌强度低时，药剂与矿浆不能够充分混合，达不到预处理的目的。除此之外，这些设备还存在如下一些缺陷：矿浆预处理器设备以体积大、缓冲能力强、搅拌功耗低和故障少等特点在选煤厂得到广泛应用，但对于难浮、极难浮和低阶煤泥浮选的预处理效果差，限制了进一步发展；矿浆准备器将药剂通过雾化盘进行雾化，雾化好的药剂同分散槽分散的多股矿浆进行均匀混合，该结构仅对药剂进行雾化处理，矿浆同雾化药剂的混合属于自然混合，混合效果有待进一步考量，在实际使用过程中，由于设备的故障率较高，在选煤厂应用较少；强力搅拌机和表面改质机采用强搅拌将药剂同矿浆进行强力混合，在强剪切力和强湍流的作用下使疏水的药剂附着在矿粒表面，达到改变目标矿物表面性质的目的，这两类设备在现场使用的效果比其他预处理设备效果有所提升，但也没有达到预期的预处理效果，同时电耗极高，限制了推广应用，目前应用数量较少。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种液溶微泡强力表面改质机，该设备具有体积小、功耗低、改质效果好、提高浮选效率的特点，更加适用于难浮、极难浮和低阶煤泥的浮选。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种液溶微泡强力表面改质机，它包括箱体、液溶微泡矿化装置、逆流矿化装置和强搅拌矿化装置，箱体为封闭结构，在箱体的两端分别安装液溶微泡矿化装置和强搅拌矿化装置，强搅拌矿化装置两侧的箱体内分别安装逆流矿化装置，液溶微泡矿化装置上有矿浆进口，箱体侧面有矿浆出口；液溶微泡矿化装置由压力室、吸入室、喷嘴、液溶室、射流喷嘴、喉管、扩散管组成，矿浆进口位于压力室的侧壁上，压力室的下方连接吸入室，吸入室的下方连接喉管，喉管下端通过喉管法兰盘连接在箱体上盖的上方，喉管下方连接扩散管，扩散管的上端通过扩散管法兰连接在箱体上盖的下方，在压力室和吸入室的连接处安装向下的喷嘴，液溶室的一端焊接连接在吸入室的侧壁上，另一端安装射流喷嘴。

上述液溶微泡强力表面改质机，所述两组逆流矿化装置分别安装在箱体内部，位于强搅拌矿化装置的两侧，逆流矿化装置包括分散剪切板、切割挡板，在液溶微泡矿化装置与逆流矿化装置之间的箱体内有挡板，强搅拌矿化装置的两侧逆流矿化装置的切割挡板垂直放置，两块分散剪切板在箱体下部水平放置，两块分散剪切板的一端分别与挡板和箱体侧壁相连接，两块分散剪切板的另一端分别与切割挡板的下端相连接，分散剪切板和切割挡板的板面上分别均布有导流孔。

上述液溶微泡强力表面改质机，所述强搅拌矿化装置由搅拌叶轮、搅拌轴、联轴器、搅拌机座、电机和减速机组成，搅拌轴的上端通过联轴器与电机和减速机下端相连接，电机和减速机通过法兰连接在搅拌机座上，搅拌机座通过机座法兰同箱体上盖连接，搅拌轴下部安装双层搅拌叶轮。

上述液溶微泡强力表面改质机，所述箱体的一侧有溢流挡板，溢流挡板的下端和两侧与箱体下底面和箱体侧壁相连接，溢流挡板的上端高于箱体内切割挡板的上端，溢流挡板的上端与箱体上盖下表面之间有溢流口，溢流口外侧的箱体外壁的下端有矿浆出口。

上述液溶微泡强力表面改质机，所述液溶微泡矿化装置的压力室和喉管为圆筒体，吸入室、喷嘴和扩散管为圆锥筒体，吸入室的圆锥筒体的大直径端与压力室的圆筒体相连接，吸入室的圆锥筒体的小直径端与喉管的上端相连接，喉管的下端与扩散管的圆锥筒体的小直径端相连接，喷嘴的圆锥筒体大直径端连接在压力室和吸入室的连接处。

本发明的有益之处在于：

本发明的液溶微泡矿化装置首先对浮选药剂进行乳化，形成液溶胶，矿浆通过液溶微泡矿化装置，在微泡矿化装置中形成负压，将液溶胶同矿浆进行微泡混合矿化；通过液溶微泡矿化装置的矿浆进入后续逆流矿化装置和强搅拌矿化装置进行二次矿化，使目标矿物表面得到改变；逆流矿化装置主要依靠上升矿浆和下降颗粒之间的碰撞进行矿化，强搅拌矿化装置通过强力混合搅拌，形成环形矿化流，在强搅拌力、强剪切力和强湍流作用下使矿浆和药剂进一步混合，最终使目标矿物表面得到改变，提高煤泥的疏水性。

本发明的液溶微泡强力表面改质机使矿浆中表面性质改变经历了微泡矿化，搅拌矿化和逆流矿化三个过程，同矿浆预处理器和矿浆准备器等相关预处理设备相比较，本发明的处理方式多样，处理过程复杂，为目标矿物表面性质的改变提供了充足的机会和条件。

本发明具有体积小、功耗低、改质效果好、提高浮选效率的特点，更加适用于难浮、极难浮和低阶煤泥的浮选，具有显著的经济效益，在行业内有广泛的应用前景。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图2的B-B剖视图；

图4是图2的C-C剖视图；

图5是搅拌叶轮的结构示意图。

图中标记如下：液溶微泡矿化装置1、矿浆出口2、逆流矿化装置3、强搅拌矿化装置4、箱体5、压力室6、吸入室7、喷嘴8、液溶室9、射流喷嘴10、喉管11、扩散管12、挡板13、分散剪切板14、切割挡板15、搅拌叶轮16、搅拌轴17、联轴器18、搅拌机座19、电机和减速机20、箱体上盖21、喉管法兰盘22、扩散管法兰23、密封机构24、机座法兰25、溢流挡板26、矿浆进口27。

具体实施方式

本发明由箱体5、液溶微泡矿化装置1、逆流矿化装置3和强搅拌矿化装置4组成，分别对矿浆进行微泡矿化，搅拌矿化和逆流矿化。

图1、2显示，箱体5为封闭结构，功能上划分三个部分，分别为微泡矿化区、逆流矿化区和强搅拌矿化区。在箱体5的长度方向上依次安装液溶微泡矿化装置1、逆流矿化装置3、强搅拌矿化装置4和另一个逆流矿化装置3，液溶微泡矿化装置1上有矿浆进口27，箱体5侧面有矿浆出口2。

图1、3显示，液溶微泡矿化装置1由压力室6、吸入室7、喷嘴8、液溶室9、射流喷嘴10、喉管11、扩散管12组成。矿浆进口27位于压力室6的侧壁上，压力室6的下方连接吸入室7，吸入室7的下方连接喉管11，喉管11下端通过喉管法兰盘22连接在箱体上盖21的上方，喉管11下方连接扩散管12，扩散管12的上端通过扩散管法兰23连接在箱体上盖21的下方，在压力室6和吸入室7的连接处安装向下的喷嘴8，液溶室9的一端焊接连接在吸入室7的侧壁上，另一端安装射流喷嘴10。

液溶胶的形成主要由高压清水通过射流喷嘴10，在射流喷嘴10内形成负压，在负压的作用下将药剂吸入，高压水对浮选药剂进行乳化，乳化好的药剂储存在液溶室9内。浮选入料矿浆通过液溶微泡矿化装置1的微泡矿化部分，在吸入室7内形成负压，将液溶室9内的药剂吸入，通过喉管11后，在扩散管12中进行微泡混合。

图1、3显示，压力室6和喉管11为圆筒体，吸入室7、喷嘴8和扩散管12为圆锥筒体，吸入室7的圆锥筒体的大直径端与压力室6的圆筒体相连接，吸入室7的圆锥筒体的小直径端与喉管11的上端相连接，喉管11的下端与扩散管12的圆锥筒体的小直径端相连接，喷嘴8的圆锥筒体大直径端连接在压力室6和吸入室7的连接处。

图1、2、3、4显示，两组逆流矿化装置3分别安装在箱体5内部，位于强搅拌矿化装置4的两侧。逆流矿化装置3包括分散剪切板14、切割挡板15，切割挡板15垂直放置，两块分散剪切板14在箱体下部水平放置，两块分散剪切板14的一端分别与箱体5内的挡板13和箱体5侧壁相连接，两块分散剪切板14的另一端分别与切割挡板15的下端相连接。分散剪切板14和切割挡板15的板面上分别均布有导流孔。逆流矿化装置3的分散剪切板14、切割挡板15起到阻挡矿浆运动的作用，依靠上升矿浆和下降颗粒之间的碰撞进行矿化。

图1、4显示，强搅拌矿化装置4由搅拌叶轮16、搅拌轴17、联轴器18、搅拌机座19、电机和减速机20组成。搅拌轴17的上端通过联轴器18与电机和减速机20下端相连接，电机和减速机20通过法兰连接在搅拌机座19上，搅拌机座19通过机座法兰25同箱体上盖21连接，确保密封完好。搅拌轴17下部安装搅拌叶轮16，搅拌叶轮16为双层，可以提高搅拌效率。电机和减速机20驱动搅拌叶轮16，实现对矿浆的强搅拌矿化。搅拌轴17通过机座法兰25时，在机座法兰25上安装密封机构24，确保箱体内部矿浆不通过搅拌轴17漏矿浆。强搅拌矿化装置4通过强力混合搅拌，形成环形矿化流，在强搅拌力、强剪切力和强湍流作用下使矿浆和药剂进一步混合，最终使目标矿物表面得到改变，提高煤泥的疏水性。

图1、2、3、4显示，箱体5的一侧有溢流挡板26，溢流挡板26的下端和两侧与箱体5下底面和箱体5侧壁相连接，溢流挡板26的上端高于箱体5内切割挡板15的上端，溢流挡板26的上端与箱体上盖下21表面有溢流口，溢流口外侧的箱体5外壁的下端有矿浆出口2。

图5显示，搅拌叶轮16采用分体式叶轮，叶轮轴孔上设有键槽，该叶轮依靠4个螺栓连接紧固在搅拌轴17上。

Claims (5)

1.一种液溶微泡强力表面改质机，其特征在于：它包括箱体（5）、液溶微泡矿化装置（1）、逆流矿化装置（3）和强搅拌矿化装置（4），箱体（5）为封闭结构，在箱体（5）的两端分别安装液溶微泡矿化装置（1）和强搅拌矿化装置（4），强搅拌矿化装置（4）两侧的箱体（5）内分别安装逆流矿化装置（3），液溶微泡矿化装置（1）上有矿浆进口（27），箱体（5）侧面有矿浆出口（2）；液溶微泡矿化装置（1）由压力室（6）、吸入室（）7、喷嘴（8）、液溶室（9）、射流喷嘴（10）、喉管（11）、扩散管（12）组成，矿浆进口（27）位于压力室（6）的侧壁上，压力室（6）的下方连接吸入室（7），吸入室（7）的下方连接喉管（11），喉管（11）下端通过喉管法兰盘（22）连接在箱体上盖（21）的上方，喉管（11）下方连接扩散管（12），扩散管（12）的上端通过扩散管法兰（23）连接在箱体上盖（21）的下方，在压力室（6）和吸入室（7）的连接处安装向下的喷嘴（8），液溶室（9）的一端焊接连接在吸入室（7）的侧壁上，另一端安装射流喷嘴（10）。

2.根据权利要求1所述的液溶微泡强力表面改质机，其特征在于：所述两组逆流矿化装置（3）分别安装在箱体（5）内部，位于强搅拌矿化装置（4）的两侧，逆流矿化装置（3）包括分散剪切板（14）、切割挡板（15），在液溶微泡矿化装置（1）与逆流矿化装置（3）之间的箱体（5）内有挡板（13），强搅拌矿化装置（4）的两侧逆流矿化装置（3）的切割挡板（15）垂直放置，两块分散剪切板（14）在箱体（5）下部水平放置，两块分散剪切板（14）的一端分别与挡板（13）和箱体（5）侧壁相连接，两块分散剪切板（14）的另一端分别与切割挡板（15）的下端相连接，分散剪切板（14）和切割挡板（15）的板面上分别均布有导流孔。

3.根据权利要求2所述的液溶微泡强力表面改质机，其特征在于：所述强搅拌矿化装置（4）由搅拌叶轮（16）、搅拌轴（17）、联轴器（18）、搅拌机座（19）、电机和减速机（20）组成，搅拌轴（17）的上端通过联轴器（18）与电机和减速机（20）下端相连接，电机和减速机（20）通过法兰连接在搅拌机座（19）上，搅拌机座（19）通过机座法兰（25）同箱体上盖（21）连接，搅拌轴（17）下部安装双层搅拌叶轮（16）。

4.根据权利要求3所述的液溶微泡强力表面改质机，其特征在于：所述箱体（5）的一侧有溢流挡板（26），溢流挡板（26）的下端和两侧与箱体（5）下底面和箱体（5）侧壁相连接，溢流挡板（26）的上端高于箱体（5）内切割挡板（15）的上端，溢流挡板（26）的上端与箱体上盖（21）下表面之间有溢流口，溢流口外侧的箱体（5）外壁的下端有矿浆出口（2）。

5.根据权利要求4所述的液溶微泡强力表面改质机，其特征在于：所述液溶微泡矿化装置（1）的压力室（6）和喉管（11）为圆筒体，吸入室（7）、喷嘴（8）和扩散管（12）为圆锥筒体，吸入室（7）的圆锥筒体的大直径端与压力室（6）的圆筒体相连接，吸入室（7）的圆锥筒体的小直径端与喉管（11）的上端相连接，喉管（11）的下端与扩散管（12）的圆锥筒体的小直径端相连接，喷嘴（8）的圆锥筒体大直径端连接在压力室（6）和吸入室（7）的连接处。