CN105642451B - 一种自带整流装置的反击式环空喷射吸气搅拌式浮选机 - Google Patents

Abstract

本发明属于矿物分选技术领域，具体涉及一种自带整流装置的反击式环空喷射吸气搅拌式浮选机。本发明在一对挡板之间设有反击式环空喷射吸气机构，能够充分利用矿浆动能，利用喷嘴反击力驱动叶轮旋转，喷射流带动环射流管周围空气，另外在盖罩下形成负压吸气，实现二次吸气，充分与矿浆混合。同时在挡板间架设有渐扩整流装置，能够有效克服矿化颗粒表面张力，加速二次矿化与气泡富集。利于矿化过程的进行，从而提高浮选效率。在浮选药剂添加管内设置有自动调节阀，可根据入料的喷射速度来调节浮选药剂的入料量，节省能耗和药剂用量。

Description

一种自带整流装置的反击式环空喷射吸气搅拌式浮选机

技术领域

本发明属于矿物分选技术领域，具体涉及一种自带整流装置的反击式环空喷射吸气搅拌式浮选机。

背景技术

我国的能源资源赋存状况决定了煤炭在能源结构中主导地位。随着煤炭的使用对环境造成了不利的影响。煤炭是我国主要的空气污染源，温室效应、雾霭、酸雨等恶劣天气状况都与煤炭的燃烧有很大的关系。因此，对煤炭的清洁利用和提高利用率是我国亟需重视的问题。然而我国目前绝大部分从井下开采上来的原煤未经洗选，直接被利用。这样造成了环境污染、铁路运输的浪费等。随着国家“十三五”规划的即将出台，应对气候变化，调整能源结构，促进能源清洁利用，节能减排的政策陆续出台。将增加煤炭入洗比例，提高运输力的利用率。

浮选也即泡沫浮选。是依据矿物表面性质的差异从入浮矿浆中利用气泡的浮力，来分选矿物的过程。目前，我国多数选矿厂应用较多的是浮选机。而浮选机的工作效果和工作效率又与浮选机搅拌结构和吸气量密切相关。目前，常用的喷射式浮选机因未设置搅拌装置，当矿浆浓度较高时，不能提供足够的动力来实现矿浆、气泡、浮选药剂的充分混合分散；而机械搅拌式浮选机的搅拌装置的高转速需要的能耗较高，而转速低又不能形成好的流场和吸气量。因此设计一种能够在较低能耗、较低转速下得到较大吸气量并能够得到均匀的气液固三相流场的新型浮选机。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自带整流装置的反击式环空喷射吸气搅拌式浮选机。本浮选机内设置了反击式环空喷射吸气机构，当向喷嘴内有压给入矿浆时，喷嘴喷射矿浆并环空吸气。另外，喷嘴反击力驱动叶轮叶片旋转形成负压吸气，形成二次吸气，有效利用矿浆动能，使不同浓度矿浆在较低的转速下能够拥有足够的吸气量并且能够混合均匀。浮选药剂添加管内设置有自动调节阀，可根据入料的喷射速度和矿浆流量来调节浮选药剂的入料量。同时添加渐扩整流装置，克服矿化颗粒表面张力，加速二次矿化与富集。从而提高浮选效率，节约药剂用量和降低能耗。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种自带整流装置的反击式环空喷射吸气搅拌式浮选机，包括浮选槽，所述浮选槽槽体上分别设矿浆进口和矿浆出口，所述浮选槽的上侧设置有旋转支架，所述旋转支架上设有刮板，所述浮选槽中间设置有隔板一和隔板二，所述隔板一和隔板二的两端分别与浮选槽的两端内壁连接且顶部均低于旋转支架的高度，所述浮选槽内壁和隔板一、隔板二之间的区域为精矿富集区，所述隔板一、隔板二之间安置有渐扩整流装置，所述隔板一、隔板二正下方为搅拌混合区，所述刮板分别设置在精矿富集区上侧，所述精矿富集区的上方为刮泡区，所述浮选槽底部设置有假底和位于假底下方的通孔，所述假底与浮选槽底部平行。所述通孔通过泵抽吸循环矿浆经过管道与第一入料口连接。

所述隔板一、隔板二上端设置有弧形板，所述弧形板朝向精矿富集区侧弯曲且高度低于旋转支架的高度，有利于浮选精矿泡沫的富集。

所述渐扩整流装置包括渐缩引流入口，整流通道，渐扩引流出口，所述整流通道由整流板围成，所述渐缩引流入口位于整流通道的下端，由弧形整流板围成，上端渐缩并与整流通道相接，所述渐扩引流出口位于整流通道的上端，由弧形整流板围成，上端渐扩且低于隔板一和隔板二的高度，下端与整流通道相接。

所述浮选槽中还设置有反击式环空喷射吸气机构，所述反击式环空喷射吸气机构由混料区，机械搅拌机构，冲击靶组成。

所述混料区置于机械搅拌机构的上部，由第一入料口，第一入料管，浮选药剂添加管，混料仓组成。

所述混料仓位于机械搅拌机构的上端，所述第一入料管位于混料仓的入料端，且嵌套于浮选药剂添加管的出料端内，并与第一入料口相连接；所述浮选药剂添加管的上端设置有通过铰链固定于浮选药剂添加管内壁的自动调节阀，可根据入料的喷射速度来调节浮选药剂的入料量。

所述机械搅拌区内包括第一吸气管，盖罩，第二吸气管，第三吸气管，第二入料管，第四吸气管，第三入料管，叶轮叶片，喷嘴，轴承固定槽组成。

所述第一吸气管的一端与大气相通，另一端与第二吸气管的上端相连，所述第二吸气管的下端与罩盖上端的孔相连，所述第三吸气管嵌套于第二吸气管内，上端与第一吸气管相通，下端与第四吸气管相连。

所述第四吸气管与第三入料管设置于叶轮叶片内部，所述第三入料管入口端与第二入料管出口端相连，出口端与喷嘴的入口相连，所述第二入料管上端部设置为螺纹端，穿过轴承固定槽与混料仓的出料口相连，通过轴承固定槽内的双轴承悬挂固定；所述第四吸气管出口端嵌套于喷嘴内；所述叶轮叶片沿圆周均匀设置，此处实例设置为6个；且叶轮叶片的上端部为弧形，下端部为直型叶片；所述喷嘴与叶轮叶片下端部相连。

所述冲击靶由圆形底板，靶片和支撑柱组成。

所述靶片沿圆周方向均匀设置于圆形底板上，且呈倾斜状设置，与喷嘴呈90度角。所述支撑柱与假底相连，位于圆形底板正下方，用于支撑圆形底座。

本发明的有益效果表现在：

1、本发明的一种自带整流装置的反击式环空喷射吸气搅拌式浮选机，兼有传统的机械式、喷射式浮选机的优点；反击力驱动叶轮旋转，充分利用矿浆动能，降低能耗。吸气量大、气泡丰富、大小合适；与药剂充分混合，获得可观的泡沫量；对矿浆适用性能好，浮选效率高。

2、本发明采用喷射添加浮选药剂的方式，由于入料喷嘴嵌套于浮选药剂添加管内，因此浮选药剂的添加量可以根据入料流的速度来调节，从而根据生产需要稳定的定量的添加浮选药剂，且保证物料与浮选药剂的充分混合，提高气泡矿化效果。

3、本发明采用反击式环空吸气喷射靶具旋转相结合的搅拌方式进行气液固三相混合，在喷射流核心水速不变的状态下冲击靶具，保证最大能量利用率，提高搅拌叶轮在矿浆中的搅拌速度，通过喷射流带动吸气管吸气，增加了浮选机构的吸气量。同时通过反击力的作用带动叶轮叶片旋转，在盖罩下形成负压，形成二次吸气。

4、本发明采用冲击靶可以对喷射紊流进行整流，确保盖罩内负压区的稳定，提供良好的吸气环境。

5、本发明浮选槽内的挡板设有弧形板，向精矿富集区弯曲。增大了面积，能有效捕捉从搅拌混合区上浮来的矿化泡沫，增加精矿刮取量。未被刮板刮取得泡沫则顺着弧形板沉落在精矿富集区，通过循环矿浆，反复矿化、刮取，提高浮选精矿产率和品位。

6、本发明采用整流装置，整流通道减少矿化气泡受混合搅拌区的干扰，保证良好的运输环境，防止精矿返混。

7、本发明采用渐扩引流出口机构，使物料在达到突扩的分离区时，降低压力，破坏矿化气泡表明张力，加速进行破灭兼并，进行二次富集作用。

附图说明

图1是本发明的一种自带整流装置的反击式环空喷射吸气搅拌式浮选机的结构示意图。

图2是反击式环空喷射吸气机构结构示意图。

图3是搅拌叶轮与冲击靶结构示意图。

图4是渐扩整流装置俯视结构示意图。

图5冲击靶结构示意图。

图6叶轮叶片结构示意图。

图中附图标记含义如下：

10—浮选槽，101—矿浆进口，102—矿浆出口，11—旋转支架，111—刮板，12—隔板一，13—隔板二，14—精矿富集区，15—假底，16—通孔，17—弧形板，20—渐扩整流装置，21—渐缩引流入口，22—整流通道，23—渐扩引流出口，30—搅拌混合区，40—刮泡区，50—反击式环空喷射吸气机构，51—混料区，511—第一入料口，512—第一入料管，513—浮选药剂添加管，514—混料仓，515—自动调节阀，52—搅拌机构，521—第一吸气管，522—盖罩，523—第二吸气管，524—第三吸气管，525—第二入料管，526—第四吸气管，527—第三入料管，528—叶轮叶片，529—喷嘴，53—冲击靶，531—圆形底板，532—靶片，533—支撑柱，60—轴承固定槽

具体实施方式

图1所示的一种自带整流装置的反击式环空喷射吸气搅拌式浮选机，包括浮选槽(10)，所述浮选槽(10)槽体上分别设矿浆进口(101)和矿浆出口(102)，所述浮选槽(10)的上侧设置有旋转支架(11)，所述旋转支架(11)上设有刮板(111)，所述浮选槽(10)中间设置有隔板一(12)和隔板二(13)，所述隔板一(12)和隔板二(13)的两端分别与浮选槽(10)的两端内壁连接且顶部均低于旋转支架(11)的高度，所述浮选槽(10)内壁和隔板一(12)、隔板二(12)之间的区域为精矿富集区(14)，所述隔板一(12)、隔板二(13)之间安置有渐扩整流装置(20)，所述隔板一(12)、隔板二(13)正下方为搅拌混合区(30)，所述刮板(111)分别设置在精矿富集区(14)上侧，所述精矿富集区(14)的上方为刮泡区(40)，所述浮选槽(10)底部设置有假底(15)和位于假底(15)下方的通孔(16)，所述假底(15)与浮选槽(10)底部平行。所述通孔(16)通过泵抽吸循环矿浆经过管道与第一入料口(511)连接。

所述隔板一(12)、隔板二(13)上端设置有弧形板(17)，所述弧形板(17)朝向精矿富集区(14)侧弯曲且高度低于旋转支架(11)的高度，有利于浮选精矿泡沫的富集。

所述渐扩整流装置(20)包括渐缩引流入口(21)，整流通道(22)，渐扩引流出口(23)，所述整流通道(22)由整流板围成，所述渐缩引流入口(21)位于整流通道(22)的下端，由弧形整流板围成，上端渐缩并与整流通道(22)相接，所述渐扩引流出口(23)位于整流通道(22)的上端，由弧形整流板围成，上端渐扩且低于隔板一(12)和隔板二(13)的高度，下端与整流通道(22)相接。

所述浮选槽(10)中还设置有反击式环空喷射吸气机构(50)，所述反击式环空喷射吸气机构(50)由混料区(51)，搅拌机构(52)，冲击靶(53)组成。

所述混料区(51)置于搅拌机构(52)的上部，由第一入料口(511)，第一入料管(512)，浮选药剂添加管(513)，混料仓(514)组成。

所述混料仓(514)位于搅拌机构(52)的上端，所述第一入料管(512)位于混料仓(514)的入料端，且嵌套于浮选药剂添加管(513)的出料端内，并与第一入料口(511)相连接；所述浮选药剂添加管(513)的上端设置有通过铰链固定于浮选药剂添加管(513)内壁的自动调节阀(515)，可根据入料的喷射速度来调节浮选药剂的入料量。

所述搅拌机构(52)内包括第一吸气管(521)，盖罩(522)，第二吸气管(523)，第三吸气管(524)，第二入料管(525)，第四吸气管(526)，第三入料管(527)，叶轮叶片(528)，喷嘴(529)，轴承固定槽(60)组成。

所述第一吸气管(521)的一端与大气相通，另一端与第二吸气管(523)的上端相连，所述第二吸气管(523)的下端与罩盖(522)上端的孔相连，所述第三吸气管(524)嵌套于第二吸气管(523)内，上端与第一吸气管(521)相通，下端与第四吸气管(526)相连。

所述第四吸气管(526)与第三入料管(527)设置于叶轮叶片(528)内部，所述第三入料管(527)入口端与第二入料管(525)出口端相连，出口端与喷嘴(529)的入口相连，所述第二入料管(525)上端部设置为螺纹端，穿过轴承固定槽(60)与混料仓(514)的出料口相连，通过轴承固定槽(60)内的双轴承悬挂固定；所述第四吸气管(526)出口端嵌套于喷嘴(529)内；所述叶轮叶片(528)沿圆周均匀设置，此处实例设置为6个；且叶轮叶片(528)的上端部为弧形，下端部为直型叶片；所述喷嘴(529)与叶轮叶片(528)下端部相连。

所述冲击靶(53)由圆形底板(531)，靶片(532)和支撑柱(533)组成。

所述靶片(532)沿圆周方向均匀设置于圆形底板上(531)，且呈倾斜状设置，与喷嘴(529)呈90度角。所述支撑柱(533)与假底(15)相连，位于圆形底板(531)正下方，用于支撑圆形底座(531)。

下面结合图1-6对本发明的工作过程做进一步的说明：

在浮选机工作时，矿浆有压进入浮选槽(10)内参与浮选，而浮选槽(10)底部循环矿浆经底流泵从底部通孔(16)抽吸出来，有压喷射进入混料仓(514)，同时喷射流带动浮选药剂一起进入混料仓(514)进行混合，混合后的矿浆经混料仓(514)的出料口进入第二入料管(525)和第三入料管(527)，通过喷嘴(529)喷出，进行环空吸气并喷射矿浆，喷射出的矿浆冲洗冲击靶(53)上的靶片(532)，通过反击力的作用带动叶轮叶片(528)旋转，在盖罩(522)下形成负压，形成二次吸气，矿浆和空气在叶轮叶片(528)的搅拌作用下进行浮选。浮选矿化泡沫从叶轮叶片(528)外边缘被甩出来后向上浮至渐缩引流入口(21)，被分配进入整流通道(22)，形成稳定的泡沫上升流，然后经渐扩引流出口(23)出料，加速进行二次富集作用，在隔板一(12)与隔板二(13)的上端充分累积，并被刮板(111)刮出浮选槽(10)，而未被刮取的矿化泡沫则向下沉积至精矿富集区(14)，两侧的精矿富集区(14)中下沉的矿化泡沫则下沉至隔板一(12)与隔板二(13)的下端，又分别越过所述隔板一(12)和隔板二(13)到浮选区，以实现再次浮选；沉降至浮选槽(10)底部的矿浆则经出口进入下一个浮选槽(10)进行再次浮选。

本说明书仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种自带整流装置的反击式环空喷射吸气搅拌式浮选机，包括浮选槽，所述浮选槽槽体上分别设矿浆进口和矿浆出口，所述浮选槽的上侧设置有旋转支架，所述旋转支架上设有刮板，所述浮选槽中间设置有隔板一和隔板二，所述隔板一和隔板二的两端分别与浮选槽的两端内壁连接且顶部均低于旋转支架的高度，所述浮选槽内壁和隔板一、隔板二之间的区域为精矿富集区，所述隔板一、隔板二之间安置有渐扩整流装置，所述隔板一、隔板二正下方为搅拌混合区，所述刮板分别设置在精矿富集区上侧，所述精矿富集区的上方为刮泡区，所述浮选槽底部设置有假底和位于假底下方的通孔，所述假底与浮选槽底部平行；所述通孔通过泵抽吸循环矿浆经过管道与第一入料口连接；

所述隔板一、隔板二上端设置有弧形板，所述弧形板朝向精矿富集区侧弯曲且高度低于旋转支架的高度，有利于浮选精矿泡沫的富集；所述渐扩整流装置包括渐缩引流入口，整流通道，渐扩引流出口，所述整流通道由整流板围成，所述渐缩引流入口位于整流通道的下端，由弧形整流板围成，上端渐缩并与整流通道相接，所述渐扩引流出口位于整流通道的上端，由弧形整流板围成，上端渐扩且低于隔板一和隔板二的高度，下端与整流通道相接。

2.根据权利要求1所述自带整流装置的反击式环空喷射吸气搅拌式浮选机，其特征在于：所述浮选槽中还设置有反击式环空喷射吸气机构，所述反击式环空喷射吸气机构由混料区，搅拌机构，冲击靶组成；所述混料区置于搅拌机构的上部，由第一入料口，第一入料管，浮选药剂 添加管，混料仓组成；所述混料仓位于搅拌机构的上端，所述第一入料管位于混料仓的入料端，且嵌套于浮选药剂添加管的出料端内，并与第一入料口相连接；所述浮选药剂添加管的上端设置有通过铰链固定于浮选药剂添加管内壁的自动调节阀。

3.根据权利要求2所述自带整流装置的反击式环空喷射吸气搅拌式浮选机，其特征在于：所述搅拌机构内包括第一吸气管，盖罩，第二吸气管，第三吸气管，第二入料管，第四吸气管，第三入料管，叶轮叶片，喷嘴，轴承固定槽组成；所述第一吸气管的一端与大气相通，另一端与第二吸气管的上端相连，所述第二吸气管的下端与罩盖上端的孔相连，所述第三吸气管嵌套于第二吸气管内，上端与第一吸气管相通，下端与第四吸气管相连；所述第四吸气管与第三入料管设置于叶轮叶片内部，所述第三入料管入口端与第二入料管出口端相连，出口端与喷嘴的入口相连，所述第二入料管上端部设置为螺纹端，穿过轴承固定槽与混料仓的出料口相连，通过轴承固定槽内的双轴承悬挂固定；所述第四吸气管出口端嵌套于喷嘴内；所述叶轮叶片沿圆周均匀设置，此处实例设置为6个；且叶轮叶片的上端部为弧形，下端部为直型叶片；所述喷嘴与叶轮叶片下端部相连。

4.根据权利要求2所述自带整流装置的反击式环空喷射吸气搅拌式浮选机，其特征在于：所述冲击靶由圆形底板，靶片和支撑柱组成；所述靶片沿圆周方向均匀设置于圆形底板上，且呈倾斜状设置，与喷嘴呈90度角；所述支撑柱与假底相连，位于圆形底板正下方，用于支撑圆形底座。