CN205042605U - 旋流式超声空化浮电磁精选设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供旋流式超声空化浮电磁精选设备，包括柱体，给矿管，交变磁场发生器和溢流槽，还包括超声波空化弥散装置，所述超声波空化弥散装置输出口与柱体的内腔相切式连通并与给矿管下端的出料口位置相对应；交变磁场发生器，位于柱体的外围，为柱体提供不均匀的交变磁场；溢流槽，位于柱体的上方，与柱体的上端连通；所述超声波空化弥散装置包括腔体、进气管、进水管、超声波发生器、气泡传输管和喷嘴。该设备能够有效去除矿浆中的非磁性及弱磁性脉石矿物等杂质，特别是能够产生高密度和高均匀度的微纳米气泡实现浮团聚，以提高精矿品位，并且所生成的气泡量和大小以及气泡的压强均可控。

Description

旋流式超声空化浮电磁精选设备

技术领域

本实用新型属于矿物精选加工领域，具体涉及旋流式超声空化浮电磁精选设备。

背景技术

在浮团聚磁性精选设备中微纳米气泡的发生装置是不可或缺的一部分，微纳米气泡具有上升速度快的特点，能提供泡沫浮选动力，而纳米气泡产生时带有负电，所以会有很强的界面活性，且能长时间存在于液体中，可优先使表面疏水的脉石矿物之间进行选择性团聚，从而可大幅度避免细粒铁精矿与脉石矿物团聚而导致的尾矿跑黑现象。目前多采用微纳米气泡发生装置来产生微纳米气泡，但此装置所产生的微纳米气泡的密度和均匀度还有待提高，需要一种能生产高密度和高均匀度的微纳米气泡的装置，这对于浮团聚磁性精选设备尤为重要，并且目前所用装置无法对气泡气压进行控制，且无法实现对气泡的产生量和大小的控制。

实用新型内容

针对上述不足，本实用新型提供旋流式超声空化浮电磁精选设备，该设备能够有效去除矿浆中的非磁性及弱磁性脉石矿物等杂质，特别是能够产生高密度和高均匀度的微纳米气泡，以更好的实现浮团聚，提高精矿品位，并且所生成的气泡量和大小以及气泡的压强均可控。

为达到上述目的，本实用新型采用技术方案是：

旋流式超声空化浮电磁精选设备，包括柱体，给矿管，交变磁场发生器和溢流槽，还包括超声波空化弥散装置，所述超声波空化弥散装置输出口与柱体的内腔相切式连通并与给矿管下端的出料口位置相对应，通过此环节产生旋流；交变磁场发生器，位于柱体的外围，为柱体提供不均匀的交变磁场；溢流槽，位于柱体的上方，与柱体的上端连通。

其中，所述超声波空化弥散装置包括腔体、进气管、进水管、超声波发生器、气泡传输管和喷嘴；气泡传输管的一端与喷嘴连通，另一端与腔体连通，腔体自与气泡传输管连接端处开始向外呈喇叭状，采用喇叭状结构不仅方便水和气充分反应，还能够方便气泡的流通；腔体另一端分别连接有进气管和进水管；超声波发生器通过超声波传送通道与腔体内部相连通。在超声波的作用下可使水与气达到高度相溶混合，从而释放出高密度的、均匀的微纳米气泡。

进一步的是，所述进气管另一端连接有高压气泵，通过高压气泵向超声波空化弥散装置的腔体内部供气；所述进水管另一端连接有高压水泵，通过高压水泵向超声波空化弥散装置的腔体内部供水。

进一步的是，所述进气管路上设置有流量控制装置，通过流量控制装置调节空气的进入量，从而控制所生成气泡的含气率，实现微纳米气泡量的有效控制。

进一步的是，所述流量控制装置采用控制阀门。

进一步的是，所述控制阀门采用电磁阀，所述电磁阀由外部控制系统控制，以实现设备的自动化智能控制。

进一步的是，所述超声波传送通道进入腔体的内部端口位于进气管和进水管与腔体连接端的中部。

本实用新型提供旋流式超声空化浮电磁精选设备，采用本技术方案的有益效果：

本实用新型提供的旋流式超声空化浮电磁精选设备，一方面充分利用了引入超声波空化弥散装置，当超声波能量足够高时，就会产生“超声空化”现象，超声波这种空化作用大大提高非均相反应速率，可使水与气达到高度相溶混合，加速扩散，促进气泡的形成，控制气泡的尺寸和分布，从而释放出高密度的、均匀的微纳米气泡，产生大量微纳米气泡，并采用切线角度将这些微纳米气泡输送入柱体内部，从而对柱体内的水流产生一个旋转向上的冲力；另一方面，本实用新型采用气体流量控制装置，通过流量控制装置调节空气的进入量，从而控制所生成气泡的含气率，以及控制生成的气泡量和大小以及气泡的压强，实现微纳米气泡量的有效控制；本实用新型精选品质高、操作简单且高效节能。

附图说明

图1为本实用新型旋流式超声空化浮电磁精选设备的示意简图。

图2为本实用新型中超声波空化弥散装置的示意简图。

其中，1是柱体，2是给矿管，3是交变磁场发生器，4是溢流槽，5是超声波空化弥散装置，11是精矿出口，21是出料口，22是进料口，51腔体，52是进气管，53是进水管，54是超声波发生器，55是气泡传输管，56是喷嘴，57是高压水泵，58是高压气泵，59是控制阀门。

具体实施方式

为了更加清楚地理解本实用新型的目的、技术方案及有益效果，下面结合附图对本实用新型做进一步的说明，但并不将本实用新型的保护范围限定在以下实施例中。

参见图1，旋流式超声空化浮电磁精选设备，包括：

旋流式超声空化浮电磁精选设备，包括柱体1，给矿管2，交变磁场发生器3和溢流槽4，还包括超声波空化弥散装置5，所述超声波空化弥散装置5输出口与柱体1的内腔相切式连通并与给矿管2下端的出料口21位置相对应；交变磁场发生器3，位于柱体1的外围，为柱体1提供不均匀的交变磁场；溢流槽4，位于柱体1的上方，与柱体1的上端连通。

如图2所示，所述超声波空化弥散装置5包括腔体51、进气管52、进水管53、超声波发生器54、气泡传输管55和喷嘴56；其中，气泡传输管55的一端与喷嘴56连通，另一端与腔体51连通，腔体51自与气泡传输管55连接端处开始向外呈喇叭状，采用喇叭状结构不仅方便水和气充分反应，还能够方便气泡的流通；腔体51另一端分别连接有进气管52和进水管53；超声波发生器54通过超声波传送通道与腔体51内部相连通。引入超声波空化弥散装置5，当超声波能量足够高时，就会产生“超声空化”现象，从而使得水与气达到高度相溶混合，从而释放出高密度的、均匀的微纳米气泡，能形成稳定的带有一定“乳白色”的气液混合体，并通过超声波发生器54控制所发出的超声波，从而控制气泡粒径在500纳米—20微米之间。

经过超声空化的气泡寿命约0.1μs，它在急剧崩溃时可释放出巨大的能量，并产生速度约为110m/s、有强大冲击力的微射流，使碰撞密度高达1.5kg/cm2。空化气泡在急剧崩溃的瞬间产生局部高温高压（5000K，1800atm），冷却速度可达109K/s。超声波的空化作用大大提高非均相反应速率，可使水与气达到高度相溶混合，加速扩散，促进气泡的形成，控制气泡的尺寸和分布，从而释放出高密度的、均匀的微纳米气泡。

其中，所述进气管52另一端连接有高压气泵58，通过高压气泵58向超声波空化弥散装置5腔体51内部供气；所述进水管53另一端连接有高压水泵57，通过高压水泵57向超声波空化弥散装置5腔体51内部供水。

在实施例中，所述进气管52路上设置有流量控制装置，通过流量控制装置调节空气的进入量，从而控制所生成气泡的含气率，实现微纳米气泡量的有效控制。

在另一实施例中，所述流量控制装置采用控制阀门59，所述控制阀门59采用电磁阀，所述电磁阀由外部控制系统控制，以实现设备的自动化智能控制。

所述超声波传送通道进入腔体51的内部端口位于进气管52和进水管53与腔体51连接端的中部。

该旋流式超声空化浮电磁精选设备尤其适用于分选强性磁矿物，其工作流程为：

首先将物料矿浆与浮选药剂搅拌均匀后，从给矿管2的进料口22连续给入，物料矿浆从给矿管2的出料口21进入到柱体1内腔的中上部。

与此同时，由超声波空化弥散装置5中的高压水泵57和高压气泵58向腔体51内加入水和气，通过超声波发生器54向腔体51内部发射高能量的超声波，从而在腔体51内部产生微纳米气泡，所产生的微纳米气泡通过气泡输送管道和喷嘴56喷射进入柱体1内部，且沿柱体1内腔壁切线方向上进入柱体1中与水混合。

其次，非磁性及弱磁性脉石矿物或其他杂质与微纳米气泡在尽可能短的时间内发生第一次团聚，初步形成”絮凝物“并向上运动，磁性及强磁性矿物在水流中也发生团聚，形成自身重力更大的”团聚物“并向下运动。

然后，通过螺旋管励磁线圈所产生的脉冲磁场，使得“絮凝物“和”团聚物“在强烈的脉冲磁场作用下，力平衡状态均受到严重破坏，从而分散开来继续运动。

最后，非磁性及弱磁性脉石矿物或其他杂质在脉冲磁场力、微纳米气泡、自身重力以及水流旋转力的共同作用下，完全与矿物中的磁性矿物发生分离，最终脱离磁链，并在微纳米气泡浮力与水流向上的旋转力共同作用下，再次发生团聚，最后在微纳米气泡与水的共同浮力作用下，通过溢流槽4溢流出柱体1内；同时磁性及强磁性矿物在脉冲磁场力以及自身重力作用下，经过多次磁重力聚合，多次反复克服旋转上升水流动力以及微纳米气泡的浮选力，不断下沉，最后由柱体1下部的精矿排放口排出，得到高品位的精矿。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.旋流式超声空化浮电磁精选设备，包括柱体，给矿管，交变磁场发生器和溢流槽，其特征在于，还包括超声波空化弥散装置，所述超声波空化弥散装置输出口与柱体的内腔相切式连通并与给矿管下端的出料口位置相对应；交变磁场发生器，位于柱体的外围，为柱体提供不均匀的交变磁场；溢流槽，位于柱体的上方，与柱体的上端连通；

其中，所述超声波空化弥散装置包括腔体、进气管、进水管、超声波发生器、气泡传输管和喷嘴；气泡传输管的一端与喷嘴连通，另一端与腔体连通，腔体自与气泡传输管连接端处开始向外呈喇叭状；腔体另一端分别连接有进气管和进水管；超声波发生器通过超声波传送通道与腔体内部相连通。

2.根据权利要求1所述的旋流式超声空化浮电磁精选设备，其特征在于，所述进气管另一端连接有高压气泵，所述进水管另一端连接有高压水泵。

3.根据权利要求2所述的旋流式超声空化浮电磁精选设备，其特征在于，所述进气管路上设置有流量控制装置。

4.根据权利要求3所述的旋流式超声空化浮电磁精选设备，其特征在于，所述流量控制装置采用控制阀门。

5.根据权利要求4所述的旋流式超声空化浮电磁精选设备，其特征在于，所述控制阀门采用电磁阀，所述电磁阀由外部控制系统控制。

6.根据权利要求1所述的旋流式超声空化浮电磁精选设备，其特征在于，所述超声波传送通道进入腔体内部的端口位于进气管和进水管与腔体连接端的中部。