CN202316086U - 循环剪切调浆预处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种循环剪切调浆预处理装置，包括桶体以及安装在桶体内的剪切机构和安装在剪切机构上的异构叶轮机构，剪切机构由安装在桶体下部的剪切筛和设置在剪切筛下方的剪切挡板组成，剪切挡板安装在桶体的内壁上，剪切挡板的上端与剪切筛固定连接；异构叶轮机构由穿过剪切筛中心且安装在剪切筛上的搅拌轴以及安装在搅拌轴上的一级叶轮和二级叶轮组成，一级叶轮设于剪切筛下方且靠近剪切筛位置处，二级叶轮设于剪切筛上方，二级叶轮外设置有固定安装在剪切筛上的导流筒，导流筒与二级叶轮的上端面平齐。本实用新型结构简单、设计合理且使用方便，能有效解决现有调浆预处理装置处理效率低的问题，可实现对浆料的高循环、强剪切作用。

Description

循环剪切调浆预处理装置

技术领域

本实用新型属于矿物加工预处理技术领域，涉及一种高效调浆装置，尤其是涉及一种适用于细粒物料调浆用循环剪切调浆预处理装置。

背景技术

在选矿工业中，调浆预处理是影响后续分选段作业效率的关键之一。常规泡沫浮选的最佳适宜粒度范围是-100+7μm或-74+3μm之间，即所谓细粒。细粒、微细粒矿物质量小且比表面大的特性使得矿浆体系中颗粒之间、颗粒与液相之间表现出不利于药剂作用、矿化作用甚至分选作用的现象，其突出表现的特点为粒度细、选择性差以及微粒互凝等。例如：由于较大的比表面积而具有的高反应活性，使得细粒矿物之间容易发生微粒互凝而不易被其它颗粒擦落现象，这样不但易造成脉石颗粒与微细粒有用矿物絮团，同时药剂与矿物颗粒的表面作用受限，影响目的矿物表面性质的改变。

究其原因是现有调浆技术对细颗粒尺度问题研究不够深入，一个高效的调浆过程是由循环与剪切共同控制的混合过程：足够的剪切强度可以实现流体的强烈湍流扩散，以细化微团尺寸，破碎聚合体；而良好的循环能力可以促成调浆设备内流体的快速传递，实现不同流体得到充分的交换。物料要达到规定的混合效果，调浆预处理装置必须提供合适的循环与剪切作用，以及合理的空间剪切强度分布，使之与工艺要求相匹配。

而现有技术中的调浆预处理装置主要有三种形式：第一种是以实现循环作用为主的常规搅拌方式，可使矿物和药剂实现宏观上的整体循环搅拌作用；第二种是主要强调实现药剂乳化的乳化器类装置；第三种是只强调对浆料剪切的装置，例如表面改质机等，这种装置在实现浆料循环方面存在不足。综上所述，三种调浆预处理装置都不能很好的实现对浆料的预处理过程。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种循环剪切调浆预处理装置，其结构简单、设计合理且使用方便，能有效解决现有调浆预处理装置处理效率低的问题，可实现对浆料的高循环、强剪切作用，进而提高浮选效果，同时使用范围广，便于推广使用。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种循环剪切调浆预处理装置，其特征在于：包括桶体以及安装在桶体内的剪切机构和安装在所述剪切机构上的异构叶轮机构，所述剪切机构由安装在桶体下部的剪切筛和设置在剪切筛下方的剪切挡板两部分组成，所述剪切挡板安装在桶体的内壁上，所述剪切挡板的上端与剪切筛固定连接；所述异构叶轮机构由穿过剪切筛中心且安装在剪切筛上的搅拌轴以及安装在搅拌轴上的一级叶轮和二级叶轮三部分组成，所述一级叶轮设于剪切筛下方且靠近剪切筛位置处，所述二级叶轮设于剪切筛上方，所述二级叶轮外设置有固定安装在剪切筛上的导流筒，所述导流筒的上端面与二级叶轮的上端面平齐。

上述的循环剪切调浆预处理装置，其特征在于：所述一级叶轮为径流式叶轮，所述二级叶轮为轴流式叶轮。

上述的循环剪切调浆预处理装置，其特征在于：所述桶体的横截面形状为圆形。

上述的循环剪切调浆预处理装置，其特征在于：所述一级叶轮的叶轮直径为桶体横截面直径的1/3-2/3，所述二级叶轮的叶轮直径为桶体横截面直径的2/9-4/9。

上述的循环剪切调浆预处理装置，其特征在于：所述一级叶轮与二级叶轮之间的距离为桶体横截面直径的1/9-4/9。

上述的循环剪切调浆预处理装置，其特征在于：所述剪切筛包括圆形筛体，所述圆形筛体上开有圆形筛孔，所述圆形筛孔的直径沿圆形筛体径向由内向外逐渐递增。

上述的循环剪切调浆预处理装置，其特征在于：所述剪切挡板上开有圆形通孔，所述圆形通孔的直径沿剪切挡板上端至下端逐渐递增。

上述的循环剪切调浆预处理装置，其特征在于：所述剪切挡板通过安装杆安装在桶体的内壁上。

上述的循环剪切调浆预处理装置，其特征在于：所述剪切挡板的数量不少于两个。

上述的循环剪切调浆预处理装置，其特征在于：所述导流筒呈空心圆台状，所述导流筒的下端面直径不小于一级叶轮的叶轮直径。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、结构简单、设计合理且使用操作方便。

2、矿浆预处理效率高，可同时实现对浆料的高循环与强剪切作用，因此有效解决了现有调浆预处理装置存在处理效率低的问题，进而提高了浮选效果。

3、使用范围广，本实用新型不仅可有效适用于对细粒物料的调浆预处理，还可用于对粗粒物料和药剂的预处理作用。

4、生产成本低，本实用新型的组成部件易于生产加工，因此便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为本实用新型异构叶轮机构的结构示意图。

图4为本实用新型剪切机构的结构示意图。

附图标记说明：

1-搅拌轴；      2-桶体；      3-剪切筛；

3-1-圆形筛孔；  4-剪切挡板；  4-1-圆形通孔；

4-2-安装杆；    5-二级叶轮；  6-导流筒；

7-一级叶轮。

具体实施方式

如图1、图2、图3和图4所示，本实用新型包括桶体2以及安装在桶体2内的剪切机构和安装在所述剪切机构上的异构叶轮机构，所述剪切机构由安装在桶体2下部的剪切筛3和设置在剪切筛3下方的剪切挡板4两部分组成，所述剪切挡板4安装在桶体2的内壁上，所述剪切挡板4的上端与剪切筛3固定连接；所述异构叶轮机构由穿过剪切筛3中心且安装在剪切筛3上的搅拌轴1以及安装在搅拌轴1上的一级叶轮7和二级叶轮5三部分组成，所述一级叶轮7设于剪切筛3下方且靠近剪切筛3位置处，所述二级叶轮5设于剪切筛3上方，所述二级叶轮5外设置有固定安装在剪切筛3上的导流筒6，所述导流筒6的上端面与二级叶轮5的上端面平齐。

本实施例中，所述一级叶轮7为径流式叶轮，所述二级叶轮5为轴流式叶轮。

如图2所示，所述桶体2的横截面形状为圆形。

本实施例中，所述一级叶轮7的叶轮直径为桶体2横截面直径的1/3-2/3，所述二级叶轮5的叶轮直径为桶体2横截面直径的2/9-4/9。选择叶轮尺寸较大的一级叶轮7，一方面可以在导流筒6作用下有效承接二级叶轮5的排出流，并与二级叶轮5一起形成强流场；另一方面可以产生更大的径向排出流使其经剪切机构进行作用。

本实施例中，所述一级叶轮7与二级叶轮5之间的距离为桶体2横截面直径的1/9-4/9。

如图2和图4所示，所述剪切筛3包括圆形筛体，所述圆形筛体上开有圆形筛孔3-1，所述圆形筛孔3-1的直径沿圆形筛体径向由内向外逐渐递增。由于一级叶轮7排出流的上循环流场强度衰减，因此剪切筛3的外部圆形筛孔3-1采用较大的孔径，这样使得上循环排出流在形成剪切作用的同时，又避免了流场强度的过度消耗；圆形筛孔3-1的开孔大小及数目可根据剪切强度的需求进行合理调整。

如图1和图4所示，所述剪切挡板4上开有圆形通孔4-1，所述圆形通孔4-1的直径沿剪切挡板4上端至下端逐渐递增，顺应一级叶轮7下循环区域流场强度逐渐衰减的特点；圆形通孔4-1的数目可根据流场的削弱情况和剪切强度的需求进行合理设置。

如图1所示，所述剪切挡板4通过安装杆4-2安装在桶体2的内壁上。

本实施例中，所述剪切挡板4的数量不少于两个，在实际制作时，可根据需要调整为2、3、4或6个。

如图1所示，所述导流筒6呈空心圆台状，所述导流筒6的下端面直径不小于一级叶轮7的叶轮直径。导流筒6这种形状既使得二级叶轮5的排出流能充分扩散伸展，又可实现对二级叶轮5和一级叶轮7间连接流场的限制，防止物料短路。

在实际制作时，可根据需求更换不同排液量的一级叶轮7和二级叶轮5以调整循环作用大小。

本实施例中，导流筒6对二级叶轮5的二次循环流与一级叶轮7的二次循环流起流型规整作用，使得二级叶轮5的排出流与一级叶轮7的轴吸流相接且共同形成两叶轮之间的强流场区域，从而实现矿浆循环作用的整体强化。

本实用新型的工作过程为：将矿浆从桶体2的上部送入，则矿浆经二级叶轮(轴流式叶轮)5的流场作用被吸入异构叶轮机构作用区域，经二级叶轮5的叶轮剪切作用后产生轴向排出流，排出流会由于叶轮间距的存在产生扩散倾角，经导流筒6流型规整作用后，由剪切筛3对浆料进行剪切作用，使得各相物料被高度分散、活化；经剪切筛3剪切后的浆料进入一级叶轮(径流式叶轮)7，一级叶轮7产生高速的水平排出流经桶体2的内壁和剪切挡板4的整流作用形成上循环流和下循环流，其中上循环流通过剪切筛3再次进行轴向剪切作用，并从二级叶轮5的上缘返回异构叶轮机构，下循环流从一级叶轮7的下缘返回，完成整体循环。该过程中，剪切挡板4在削弱槽内环流运动的同时，对一级叶轮7的水平排出流产生强烈的径向剪切作用。

综上所述，本实用新型的循环剪切调浆预处理装置中，通过异构叶轮机构的一级叶轮7和二级叶轮5的协同作用形成强流场，加之导流筒6的规整流型作用，实现高循环作用，良好的循环能力可以促成矿浆流体的快速传递，加速了流体、物料之间质量和能量交换；通过剪切筛3与剪切挡板4共同组成的剪切机构实现了对矿浆的强剪切作用，足够的剪切强度使得各相物料被高度分散、混合、均质、活化，从而提高了物料，尤其是细粒物料的疏水性和可浮性。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种循环剪切调浆预处理装置，其特征在于：包括桶体(2)以及安装在桶体(2)内的剪切机构和安装在所述剪切机构上的异构叶轮机构，所述剪切机构由安装在桶体(2)下部的剪切筛(3)和设置在剪切筛(3)下方的剪切挡板(4)两部分组成，所述剪切挡板(4)安装在桶体(2)的内壁上，所述剪切挡板(4)的上端与剪切筛(3)固定连接；所述异构叶轮机构由穿过剪切筛(3)中心且安装在剪切筛(3)上的搅拌轴(1)以及安装在搅拌轴(1)上的一级叶轮(7)和二级叶轮(5)三部分组成，所述一级叶轮(7)设于剪切筛(3)下方且靠近剪切筛(3)位置处，所述二级叶轮(5)设于剪切筛(3)上方，所述二级叶轮(5)外设置有固定安装在剪切筛(3)上的导流筒(6)，所述导流筒(6)的上端面与二级叶轮(5)的上端面平齐。

2.按照权利要求1所述的循环剪切调浆预处理装置，其特征在于：所述一级叶轮(7)为径流式叶轮，所述二级叶轮(5)为轴流式叶轮。

3.按照权利要求2所述的循环剪切调浆预处理装置，其特征在于：所述桶体(2)的横截面形状为圆形。

4.按照权利要求3所述的循环剪切调浆预处理装置，其特征在于：所述一级叶轮(7)的叶轮直径为桶体(2)横截面直径的1/3-2/3，所述二级叶轮(5)的叶轮直径为桶体(2)横截面直径的2/9-4/9。

5.按照权利要求3所述的循环剪切调浆预处理装置，其特征在于：所述一级叶轮(7)与二级叶轮(5)之间的距离为桶体(2)横截面直径的1/9-4/9。

6.按照权利要求1或2所述的循环剪切调浆预处理装置，其特征在于：所述剪切筛(3)包括圆形筛体，所述圆形筛体上开有圆形筛孔(3-1)，所述圆形筛孔(3-1)的直径沿圆形筛体径向由内向外逐渐递增。

7.按照权利要求1或2所述的循环剪切调浆预处理装置，其特征在于：所述剪切挡板(4)上开有圆形通孔(4-1)，所述圆形通孔(4-1)的直径沿剪切挡板(4)上端至下端逐渐递增。

8.按照权利要求1或2所述的循环剪切调浆预处理装置，其特征在于：所述剪切挡板(4)通过安装杆(4-2)安装在桶体(2)的内壁上。

9.按照权利要求1或2所述的循环剪切调浆预处理装置，其特征在于：所述剪切挡板(4)的数量不少于两个。

10.按照权利要求1或2所述的循环剪切调浆预处理装置，其特征在于：所述导流筒(6)呈空心圆台状，所述导流筒(6)的下端面直径不小于一级叶轮(7)的叶轮直径。

Images