CN104772230A - 一种大型浮选柱中矿双旋流装置 - Google Patents

一种大型浮选柱中矿双旋流装置 Download PDF

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梁吉军
史晓晖
齐丽丽
王聪
蔺磊
马达昌
亓洁舲
亓玉
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本发明涉及一种大型浮选柱中矿双旋流装置，属于浮选技术领域；本发明所述的一种大型浮选柱中矿双旋流装置，由中矿循环泵、中矿出料管、分配器、气泡发生器、连接管、柱体、内上锥筒、内中锥筒、内下锥筒、分割板(I)、分割板(II)、布料板、外上锥筒、外中锥筒、外下锥筒、中矿入料管(I)、中矿入料管(II)组成；内中锥筒的上端与内上锥筒的下端连接，内中锥筒的下端与内下锥筒的上端连接；外中锥筒的上端与外上锥筒的下端连接，外中锥筒的下端与外下锥筒的上端连接，外下锥筒的下端与柱体的下段内壁连接；本发明的有益效果是：中矿浆分布均匀、浮选精矿液面稳定；中矿浆逆流碰撞矿化效果好，旋流浮选效果好，浮选精矿回收率高。

Description

一种大型浮选柱中矿双旋流装置
所属技术领域
本发明涉及一种大型浮选柱中矿双旋流装置，属于浮选技术领域。
背景技术
浮选柱可以有效分选＜0.5mm细粒矿物，并且已经成功地实现了工业化，该设备集浮选与旋流重力分选方法于一体，柱浮选为粗选段，旋流强化分选为扫选段，其中中矿旋流装置是影响扫选段分选效果的关键装置。目前浮选柱扫选段采用的旋流装置为一个，主要应用于直径小于5.0米的浮选柱效果比较好，但应用于直径大于5.0米的大型浮选柱主要存在不足是：中矿浆分布不均匀且有“旋涡”现象；柱体中间中矿浆少；中矿浆逆流碰撞矿化效果差，旋流浮选效果差，浮选精矿回收率低。
目前浮选柱中矿浆循环采用的中矿循环泵为一个，安装在浮选柱的柱体一侧，中矿循环泵的入口与柱体下段唯一一个中矿出料管连接，当中矿循环泵工作时，中矿出料管入口上方及附近的中矿浆被中矿循不泵迅速排出，而远离中矿出料管入口的中矿浆特别是沿柱体中心对称处的中矿浆不能及时排出，导致中矿浆出料不均匀、不稳定，在中矿出料管入口上方的浮选精矿液面下陷，整个浮选精矿溢流液面层不稳定，严重影响浮选效果。
为了保证中矿浆循环量、保证浮选效果，浮选柱中矿循环泵流量一般是入料流量的2.5～3倍，当设计处理矿浆量为1000m3/h的大型浮选柱时，其中矿循环泵的流量为2500～3000m3/h，如果只选用一台中矿循环泵，电机功率大，能耗高，设备成本高，高压配电电压需要6000V或6000V以上。例如中矿循环泵：流量3000m3/h，扬程30m，配置普通电机功率约630kW/6000V，电机转速730r/min，中矿循环泵(含电机)市场价格约50万元；中矿循环泵：流量1500m3/h，扬程30m，配置普通电机功率约220kW/380V，电机转速730r/min，中矿循环泵(含电机)市场价格约20万元。
随着选煤厂设计的大型化，配套设备也相应大型化，若采用小型浮选柱存在的不足：需要多台设备，投资高、维修费用高、占地面积大、厂房投资大。例如：某老矿井选煤厂设计能力为5.00Mt/a，其中选煤工艺0～0.25细煤泥采用浮选柱浮选+精煤压滤机回收，浮选设备选型为柱体直径5米、柱体高度8米的浮选柱6台，占地面积约320m2；现在新建同样处理能力的选煤厂，浮选设备选型为柱体直径6米、柱体高度8米的浮选柱4台，占地面积约240m2。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种大型浮选柱中矿双旋流装置。
本发明所述的一种大型浮选柱中矿双旋流装置，由中矿循环泵、中矿出料管、分配器、气泡发生器、连接管、柱体、内上锥筒、内中锥筒、内下锥筒、分割板(I)、分割板(II)、布料板、外上锥筒、外中锥筒、外下锥筒、中矿入料管(I)、中矿入料管(II)组成；中矿出料管的出口与中矿循环泵的入口连接，中矿循环泵的出口与分配器的入口连接；分配器的底部出料管与气泡发生器的入口法兰连接，气泡发生器的出口法兰通过连接管分别与中矿入料管(I)、中矿入料管(II)的入口法兰连接；中矿入料管(I)的出料管均匀布置在外下锥筒的底部，中矿入料管(II)的出料管均匀布置在内下锥筒的底部，且中矿入料管(I)与中矿入料管(II)相互间隔布置；内中锥筒的上端与内上锥筒的下端连接，内中锥筒的下端与内下锥筒的上端连接；外中锥筒的上端与外上锥筒的下端连接，外中锥筒的下端与外下锥筒的上端连接，外下锥筒的下端与柱体的下段内壁连接；布料板的内边缘与外上锥筒的上端连接，布料板的外边缘与柱体的下段内壁连接；分割板(I)沿内上锥筒、内中锥筒内壁的径向垂直安装，并将内上锥筒、内中锥筒的内部空间均匀分成多个区域；分割板(II)沿内上锥筒外壁、内中锥筒外壁及外上锥筒内壁、外中锥筒内壁的径向垂直安装，并将内上锥筒、内中锥筒与外上锥筒、外中锥筒之间的空间均匀分成多个区域。
所述的中矿循环泵数量为两个，对称布置在浮选柱柱体的两侧。其主要作用：中矿循环泵将中矿浆从柱体的下端两侧对称排出，保证中矿浆出料的均匀性和稳定性，解决了浮选精矿液面下陷的问题，提高了浮选效果。
所述的中矿出料管数量为两个，对称布置在浮选柱柱体的下段两侧。
所述的分配器为无缝钢管卷制的圆环，其主要作用，通过两个中矿循环泵将中矿浆从柱体底部输送至分配器，在分配器内高压混合后，通过分配器的底部出料管进入气泡发生器。
所述的气泡发生器由入口法兰、本体、进气管、喷嘴、喉管、放大管、出口法兰组成，其主要作用：高压进入气泡发生器的中矿浆在喷嘴、喉管、放大管的作用下，因中矿浆体积变化产生负压吸气，形成固、液、气三相流混合物，并产生大量的微气泡，提高了浮选效果。
所述的布料板为耐磨钢板卷制的一个圆形锥筒，布置在两个中矿出料管入口的上部，其外边缘与柱体的下段内壁连接，其内边缘与外上锥筒的上缘外壁连接；布料板上布置数个孔，其开孔率分布为：中矿出料管入口正上部的布料板的开孔率为30％～40％，远离中矿出料管入口的布料板的开孔率逐渐均匀增大，在两个中矿出料管中心线的对称垂直轴线处的布料板的开孔率为60％～80％。其主要作用是：保证中矿浆出料的均匀性和稳定性，解决了浮选精矿液面下陷的问题，提高了浮选效果。
所述的内上锥筒为耐磨钢板卷制的一个圆形锥筒，其主要作用：旋流上升的中矿浆在内上锥筒的导向作用下，向柱体侧壁方向扩散，并与下降的中矿浆充分逆流碰撞矿化，提高了浮选精矿的回收率，旋流浮选效果好。
所述的外上锥筒为耐磨钢板卷制的一个圆形锥筒，其主要作用：旋流上升的中矿浆在外上锥筒的导向作用下，向柱体侧壁方向扩散，与布料板上部下降的中矿浆充分逆流碰撞矿化，提高了浮选精矿的回收率，旋流浮选效果好。
所述的内中锥筒为耐磨钢板卷制的一个圆筒，其主要作用：旋流上升的中矿浆分别在内中锥筒内壁及内中锥筒外壁导向作用下，改变流体方向，并与下降的中矿浆充分逆流碰撞矿化，进一步增加碰撞机会，进一步提高了浮选精矿的回收率。
所述的内下锥筒为耐磨钢板卷制的一个圆形锥筒，其主要作用：中矿入料管(II)的出料管出口喷射的中矿浆，在内下锥筒内壁的作用下，形成一个旋流力场，实现旋流浮选。
所述的外下锥筒为耐磨钢板卷制的一个圆形锥筒，其主要作用：中矿入料管(I)的出料管出口喷射的中矿浆，在外下锥筒内壁及内下锥筒外壁的作用下，形成另一个旋流力场，实现旋流浮选。
所述的分割板(I)为带数个孔的钢板，其数量不少于4个，并将内上锥筒、内中锥筒的内部空间均匀分成多个区域。其主要作用：一部旋流上升的中矿浆通过分割板(I)改变流体方向，进一步增加中矿浆的碰撞机会，在分割的多个区域内均匀分布并上升，减少“旋涡”现象；另一部分旋流上升的中矿浆沿分割板(I)上的数个小孔继续旋流上升，并与分割的多个区域内均匀分布且上升的中矿浆碰撞，减少“旋涡”现象，进一步提高旋流效果。
所述的分割板(II)为带数个孔的钢板，其数量不少于6个，并将内上锥筒、内中锥筒与外上锥筒、外中锥筒之间的空间均匀分成多个区域。其主要作用：一部旋流上升的中矿浆通过分割板(II)改变流体方向，进一步增加中矿浆的碰撞机会，在分割的多个区域内均匀分布并上升，减少“旋涡”现象；另一部分旋流上升的中矿浆沿分割板(II)上的数个小孔继续旋流上升，并与分割的多个区域内均匀分布且上升的中矿浆碰撞，减少“旋涡”现象，进一步提高旋流效果；分割板(II)区域内旋流上升的中矿浆与分割板(I)区域内旋流上升的中矿浆进一步碰撞，进一步提高旋流浮选效果。
所述的中矿入料管(I)由入口法兰、耐磨弯头、直管(I)、出料管组成，耐磨弯头一端连接入口法兰，一端连接直管(I)，直管(I)的另一端连接出料管。
所述的中矿入料管(II)由入口法兰、耐磨弯头、直管(II)、出料管组成，耐磨弯头一端连接入口法兰，一端连接直管(II)，直管(II)的另一端连接出料管。
所述的中矿入料管(I)、中矿入料管(II)的出料管沿一定的切向夹角β为45°～55°及仰角α为15°～25°安装。中矿入料管(I)、中矿入料管(II)的出料管主要作用：按一定压力、一定角度从出料管出口均匀喷射出来的中矿浆分别在外下锥筒、内下锥筒的内侧的作用下，形成旋流力场，实现旋流浮选。
本发明的有益效果是：中矿浆分布均匀、浮选精矿液面稳定；中矿浆逆流碰撞矿化效果好，旋流浮选效果好，浮选精矿回收率高。
附图说明
图1是本发明的结构示意图，图2是本发明的中矿入料管(I)、中矿入料管(II)位置示意图，图中：
1-中矿循环泵  2-中矿出料管  3-分配器  4-气泡发生器  5-连接管  6-柱体7-内上锥筒 8-内中锥筒 9-内下锥筒  10-分割板(I)  11-分割板(II)  12-布料板13-外上锥筒  14-外中锥筒  15-外下锥筒  16-中矿入料管(I)  17-中矿入料管(II)
具体实施方式
如图所示：中矿浆通过浮选柱柱体6下段两侧的中矿出料管2进入中矿循环泵1，由中矿循环泵1输送至分配器3内高压混合后，通过分配器3的底部出料管进入气泡发生器4，再通过连接管5分别进入中矿入料管(I)、中矿入料管(II)内，中矿浆分别在外下锥筒15、内下锥筒9的内侧的作用下，形成旋流力场，实现旋流浮选；内中锥筒8的上端与内上锥筒7的下端连接，内中锥筒8的下端与内下锥筒9的上端连接；外中锥筒14的上端与外上锥筒13的下端连接，外中锥筒14的下端与外下锥筒15的上端连接，外下锥筒15的下端与柱体6的下段内壁连接；布料板12的外边缘与柱体6的下段内壁连接，布料板12的内边缘与外上锥筒13的上缘外壁连接；分割板(I)10沿内上锥筒7、内中锥筒8内壁的径向垂直安装，分割板(II)11沿内上锥筒7外壁、内中锥筒8外壁及外上锥筒13内壁、外中锥筒14内壁的径向垂直安装。

Claims (6)

1.一种大型浮选柱中矿双旋流装置，其特征是：由中矿循环泵、中矿出料管、分配器、气泡发生器、连接管、柱体、内上锥筒、内中锥筒、内下锥筒、分割板(I)、分割板(II)、布料板、外上锥筒、外中锥筒、外下锥筒、中矿入料管(I)、中矿入料管(II)组成；中矿出料管的出口与中矿循环泵的入口连接，中矿循环泵的出口与分配器的入口连接；分配器的底部出料管与气泡发生器的入口法兰连接，气泡发生器的出口法兰通过连接管分别与中矿入料管(I)、中矿入料管(II)的入口法兰连接；中矿入料管(I)的出料管均匀布置在外下锥筒的底部，中矿入料管(II)的出料管均匀布置在内下锥筒的底部，且中矿入料管(I)与中矿入料管(II)相互间隔布置；内中锥筒的上端与内上锥筒的下端连接，内中锥筒的下端与内下锥筒的上端连接；外中锥筒的上端与外上锥筒的下端连接，外中锥筒的下端与外下锥筒的上端连接，外下锥筒的下端与柱体的下段内壁连接；布料板的内边缘与外上锥筒的上端连接，布料板的外边缘与柱体的下段内壁连接；分割板(I)沿内上锥筒、内中锥筒内壁的径向垂直安装，并将内上锥筒、内中锥筒的内部空间均匀分成多个区域；分割板(II)沿内上锥筒外壁、内中锥筒外壁及外上锥筒内壁、外中锥筒内壁的径向垂直安装，并将内上锥筒、内中锥筒与外上锥筒、外中锥筒之间的空间均匀分成多个区域。
2.根据权利要求1所述的一种大型浮选柱中矿双旋流装置，其特征是：所述的中矿循环泵数量为两个，对称布置在浮选柱柱体的两侧。
3.根据权利要求1所述的一种大型浮选柱中矿双旋流装置，其特征是：所述的中矿出料管数量为两个，对称布置在浮选柱柱体的下段两侧。
4.根据权利要求1所述的一种大型浮选柱中矿双旋流装置，其特征是：所述的布料板为耐磨钢板卷制的一个圆形锥筒，布置在两个中矿出料管入口的上部，其外边缘与柱体的下段内壁连接，其内边缘与外上锥筒的上缘外壁连接；布料板上布置数个孔，其开孔率分布为：中矿出料管入口正上部的布料板的开孔率为30％～40％，远离中矿出料管入口的布料板的开孔率逐渐均匀增大，在两个中矿出料管中心线的对称垂直轴线处的布料板的开孔率为60％～80％。
5.根据权利要求1所述的一种大型浮选柱中矿双旋流装置，其特征是：所述的分割板(I)为带数个孔的钢板，其数量不少于4个。
6.根据权利要求1所述的一种大型浮选柱中矿双旋流装置，其特征是：所述的分割板(II)为带数个孔的钢板，其数量不少于6个。
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