CN107497591B - 一种加压溶气式煤泥调浆器 - Google Patents

Abstract

一种加压溶气式煤泥调浆器，属于煤泥浮选设备技术领域，用于煤泥浮选矿浆的调浆处理。其技术方案是：它包括加压仓、矿浆入料射流装置、搅拌调浆装置、减压排料装置，加压仓为圆筒体结构，两端设有椭球型封头，上部封头与加压仓筒体采用可拆卸的法兰连接，下部封头与加压仓筒体为焊接，矿浆入料射流装置、搅拌调浆装置以及减压排料装置均安装于加压仓内。本发明在保留气溶胶加药，强力搅拌等特点外，延长了溶气时间，提高了溶气压力，突出了微泡析出这一过程，加强了煤泥调浆的效果，增强了浮选设备对入浮矿浆的适应性。本发明具有可提高浮选设备单位处理能力、降低药耗的特点，非常适用于表面疏水性差的低阶煤煤泥以及粒度偏粗煤泥的浮选。

Description

一种加压溶气式煤泥调浆器

技术领域

本发明涉及一种应用于浮选工艺调浆环节的加压溶气式煤泥调浆器，属煤泥浮选设备技术领域。

背景技术

调浆是通过机械搅拌、电化学处理、磁化、超声波等方式的单一或组合作用，在煤泥浮选前对矿浆进行的预处理，主要目的是加大颗粒表面疏水性的差异。

目前，煤泥调浆设备主要包括矿浆准备器、矿浆预处理器、强力搅拌机和表面改质机等。但使用过程中发现这些设备存在以下一些缺陷：①现有调浆设备大型化过程中缺乏合适的理论依据，造成大型设备调浆效果相对较差；②对于表面疏水性差的低阶煤煤泥和粒度偏粗的煤泥，现有设备难以有效加大矿物间表面疏水性的差异，难以有效提高煤泥中目标矿物与气泡粘附的速度，并降低目标矿物与气泡间的脱附概率，造成这两种煤泥浮选效果偏差；③仅依靠药剂于矿粒表面吸附的单一方式改变矿粒表面疏水性，药耗相对偏高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种加压溶气式煤泥调浆器，这种煤泥调浆器具有调浆效果好、加快浮选速度、增加浮选设备单位处理能力、降低浮选过程药耗等特点，非常适用于低阶煤煤泥、粒度偏粗煤泥的选前调浆。

解决上述技术问题的技术方案是：一种加压溶气式煤泥调浆器，它由加压仓、矿浆入料射流装置、搅拌调浆装置、减压排料装置以及电控系统组成，加压仓为圆筒体结构，两端设有椭球型封头，上部封头与加压仓筒体采用可拆卸的法兰连接，下部封头与加压仓筒体为焊接，矿浆入料射流装置、搅拌调浆装置以及减压排料装置均安装于加压仓内。

上述加压溶气式煤泥调浆器，所述加压仓为Ⅰ类压力容器，加压仓由两鞍座支撑，加压仓上部封头上设有检修法兰、矿浆入料口、电缆口、进气口、放气口、安全阀接口、冲洗水口、药剂口，加压仓内设有监控、照明以及检修平台，加压仓筒体部分设有人孔以及多个观察视镜，加压仓下部封头上设有排料口以及主要用于检修的加压仓放空口和搅拌槽放空口。上述加压溶气式煤泥调浆器，所述矿浆入料射流装置由矿浆分配管和多个矿浆入料喷嘴构成，矿浆分配管与矿浆入料喷嘴采用法兰连接，矿浆入料喷嘴为锥形，其内壁设有螺旋状导流叶片。

上述加压溶气式煤泥调浆器，所述搅拌调浆装置由入料箱、导流部件、假底、叶轮定子混合器、搅拌槽、进气管、驱动机构、加药管、排料箱组成，入料箱、搅拌槽为矩形，通过支架固定于加压仓内，入料箱与搅拌槽采用法兰连接，假底通过型钢支撑于搅拌槽底部，进气管通过法兰与驱动机构连接，加药管通过螺纹与叶轮定子混合器连接，叶轮定子混合器和驱动机构采用键连接，二者位于搅拌槽的竖直轴线位置，通过支架固定于搅拌槽上，排料箱位置与入料箱位置相对，焊接于搅拌槽的槽体上。

上述加压溶气式煤泥调浆器，所述减压排料装置由射流减压装置及排料阀门组成，射流减压装置由压力室、射流管、喉管、扩散管组成，其中射流管采用耐磨管，扩散管的锥角为3°~5°，减压排料装置通过法兰与搅拌调浆装置的排料箱连接。

本发明的有益之处在于：

矿浆经矿浆入料口、矿浆分配管及多个矿浆入料喷嘴进入加压仓内，矿浆入料喷嘴为锥形，内壁设有螺旋状导流叶片，在其作用下矿浆自矿浆入料喷嘴成伞状喷出，加大了矿浆与空气的接触面积，延长了矿浆与空气的作用时间，有利于提高矿浆中的溶气量。而后矿浆经搅拌调浆装置的入料箱、导流部件进入搅拌槽假底下部，在叶轮定子混合器的叶轮高速旋转产生的抽吸力作用下，药剂自加药管、空气自进气管、矿浆自假底中部开孔进入叶轮定子混合器，在叶轮高速旋转形成的强烈湍流的作用下，完成矿浆、药剂、空气三者的相互作用；这一过程中，自进气管进入矿浆中的气体，一部分被分散为直径不等的气泡，另一部分则溶解于矿浆中，进一步提高了矿浆中的溶气量。而后，作用充分的矿浆、药剂和空气自搅拌槽上方开孔进入排料箱，经射流减压装置及排料阀门对矿浆减压后进入浮选设备；压力矿浆在减压过程中，溶于矿浆中的气体优先于疏水、亲气的矿粒表面迅速析出，形成活性微泡，有利于提高矿粒的疏水性，有利于提高矿粒与气泡的粘附速度，降低颗粒与气泡间的脱附概率。

本发明在保留现有常规矿浆预处理设备的气溶胶加药，强力搅拌等特点外，延长了溶气时间，提高了溶气压力，突出了微泡析出这一过程，加强了煤泥调浆的效果，增强了浮选设备对入浮矿浆的适应性。

本发明具有可提高浮选设备单位处理能力、降低药耗的特点，非常适用于表面疏水性差的低阶煤煤泥以及粒度偏粗煤泥的浮选，在行业内具有广泛的应用前景。

附图说明

图1为本发明的俯视图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为图2的B-B剖视图；

图4为图2的C向视图；

图5是矿浆入料喷嘴的结构示意图；

图6是图5的俯视图；

图7是射流减压装置的结构示意图；

图8是图7的俯视图。

图中标记如下：矿浆入料口1、电缆口2、进气口3、放气口4、安全阀接口5、冲洗水口6、药剂口7、检修法兰8、上部封头9、矿浆分配管10、矿浆入料喷嘴11、加压仓12、入料箱13、下部封头14、鞍座15、支架16、入料导流部件17、假底18、叶轮定子混合器19、搅拌槽20、进气管21、驱动机构22、加药管23、排料箱24、检修平台25、排料阀门26、射流减压装置27、人孔28、加压仓放空口29、搅拌槽放空口30、排料口31、压力室32、射流管33、喉管34、扩散管35。

具体实施方式

本发明由加压仓12、矿浆入料射流装置、搅拌调浆装置、减压排料装置以及电控系统组成。

图中显示，加压仓12为圆筒体结构，两端设有椭球型封头，上部封头9与加压仓12筒体采用法兰连接，可拆卸，下部封头14与加压仓12的筒体为焊接，矿浆入料射流装置、搅拌调浆装置以及减压排料装置均安装于加压仓12内。

图中显示，加压仓12由两鞍座15支撑，鞍座15的下平面直接作用在承重梁上。加压仓12的上部封头9可拆卸，可从此处装入矿浆射流和搅拌调浆装置等大部件。加压仓12的上部封头9上设有检修法兰8，常规检修中设备易损件可从此处进出。上部封头9上还设有矿浆入料口1、电缆口2、进气口3、放气口4、安全阀接口5、冲洗水口6、药剂口7。加压仓12内设有监控、照明以及检修平台25，加压仓12的筒体部分设有φ1000mm人孔28以及多个观察视镜。加压仓12的下部封头14上设有排料口31以及主要用于检修的加压仓放空口29和搅拌槽放空口30，各个接口根据需要接相应控制阀门。

图中显示，矿浆入料射流装置由矿浆分配管10和多个矿浆入料喷嘴11构成，矿浆分配管10与矿浆入料喷嘴11采用法兰连接，便于检修，矿浆入料喷嘴11为锥形，其内壁设有螺旋状导流叶片。

图中显示，搅拌调浆装置由入料箱13、导流部件17、假底18、叶轮定子混合器19、搅拌槽20、进气管21、驱动机构22、加药管23、排料箱24组成，入料箱13、搅拌槽20为矩形，通过支架16固定于加压仓内，入料箱13与搅拌槽20采用法兰连接，假底18通过型钢支撑于搅拌槽20底部，进气管21通过法兰与驱动机构22连接，加药管23通过螺纹与叶轮定子混合器19连接，叶轮定子混合器19和驱动机构22采用键连接，二者位于搅拌槽的竖直轴线位置，通过支架固定于搅拌槽上，排料箱24位置与入料箱13位置相对，焊接于搅拌槽20上。

图中显示，减压排料装置由排料阀门26及射流减压装置27组成。射流减压装置27由压力室32、射流管33、喉管34、扩散管35组成，其中扩散管35的锥角为3°~5°。减压排料装置通过法兰与搅拌调浆装置的排料箱24连接。

本发明的工作过程如下：

本发明及其配套设备工作的流程：开机流程——开启配套设备及进气管上的进气阀门，开启搅拌调浆装置的驱动机构22，开启矿浆入料泵，关闭排料阀门26，待加压仓12内压力达到工作压力约0.15MPa后，开启矿浆入料阀门，而后，待搅拌调浆装置的排料箱24中液位在30cm~40cm左右时，逐渐开启矿浆排料阀门26。

关机流程——关闭入料阀门，关闭排料阀门26，关闭进气阀门，打开放气阀门，关闭驱动机构22。

工作过程中，进气阀门的开度根据加压仓12内压力调节，排料阀门26开度根据排料箱24内液位调节；整个过程由电控系统控制，具备手动和程控两种控制方式。此外，电控系统可进行数据通讯，能够参与集控，具有操作提示及故障报警等多种功能。

本发明工作的过程：

矿浆经矿浆入料口1、矿浆分配管10及多个矿入料喷嘴11进入加压仓12内，在矿浆入料喷嘴11作用下矿浆呈伞状喷出；而后经矿浆经搅拌调浆装置的入料箱13、导流部件17进入搅拌槽20的假底18下部，在叶轮定子混合器19的叶轮高速旋转产生的抽吸力作用下，药剂自加药管23、空气自进气管21、矿浆自假底18中部开孔进入叶轮定子混合器19，在叶轮高速旋转形成的强烈湍流的作用下，完成矿浆、药剂、空气三者的相互作用。而后，作用充分的矿浆、药剂和空气自搅拌槽20上方开孔进入排料箱24，经射流减压装置27及排料阀门26对矿浆减压后进入浮选设备。

Claims (4)

1.一种加压溶气式煤泥调浆器，其特征在于：它由加压仓（12）、矿浆入料射流装置、搅拌调浆装置、减压排料装置以及电控系统组成，加压仓（12）为圆筒体结构，两端设有椭球型封头，上部封头（9）与加压仓（12）的筒体上端采用可拆卸的法兰连接，下部封头（14）与加压仓（12）的筒体下端为焊接连接，矿浆入料射流装置、搅拌调浆装置以及减压排料装置均安装于加压仓（12）内；所述加压仓为Ⅰ类压力容器，加压仓（12）由两鞍座（15）支撑，加压仓（12）的上部封头（9）上设有检修法兰（8）、矿浆入料口（1）、电缆口（2）、进气口（3）、放气口（4）、安全阀接口（5）、冲洗水口（6）、药剂口（7），加压仓（12）内设有监控、照明以及检修平台（29），加压仓（12）的筒体部分设有检修人孔（28）以及多个观察视镜，加压仓（12）的下部封头（14）上设有排料口（32）以及主要用于检修的加压仓放空口（30）和搅拌槽放空口（31）。

2.根据权利要求1所述的加压溶气式煤泥调浆器，其特征在于：所述矿浆入料射流装置由矿浆分配管（10）和多个矿浆入料喷嘴（11）构成，矿浆分配管（10）与矿浆入料喷嘴（11）采用法兰连接，矿浆入料喷嘴（11）为锥形，其内壁设有螺旋状导流叶片。

3.根据权利要求2所述的加压溶气式煤泥调浆器，其特征在于：所述搅拌调浆装置由入料箱（13）、导流部件（17）、假底（18）、叶轮定子混合器（19）、搅拌槽（20）、进气管（21）、驱动机构（22）、加药管（23）、排料箱（24）组成，入料箱（13）、搅拌槽（20）为矩形，通过支架（16）固定于加压仓（12）内，入料箱（13）与搅拌槽（20）采用法兰连接，假底（18）通过型钢支撑于搅拌槽（20）底部，进气管（21）通过法兰与驱动机构（22）连接，加药管（23）通过螺纹与叶轮定子混合器（19）连接，叶轮定子混合器（19）和驱动机构（22）采用键连接，二者位于搅拌槽（20）的竖直轴线位置，通过支架固定于搅拌槽（20）上，排料箱（24）位置与入料箱（ 13 ） 位置相对，焊接于搅拌槽（20）的槽体上。

4.根据权利要求3所述的加压溶气式煤泥调浆器，其特征在于：所述减压排料装置由射流减压装置（27）及排料阀门（26）组成，射流减压装置（27）由压力室（33）、射流管（34）、喉管（35）、扩散管（36）组成，其中射流管（34）采用耐磨管，扩散管（36）的锥角为3°~5°，减压排料装置通过法兰与搅拌调浆装置的排料箱（24）相连接。