CN205892793U - 带气泡发生装置的气浮装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种带气泡发生装置的气浮装置，包括容器、微气泡电性发生装置和助浮空气微泡发生器，微气泡电性发生装置和助浮空气微泡发生器二者产生的气泡互补互配，气浮效果好。微气泡电性发生装置能通过调节电流强度及电极间隙及电极面积的方法来控制该微气泡电性发生装置产生的气泡的泡径的大小、气泡量和气泡性质，以达到适用于各种工作液体的目的，既容易控制气量和气泡泡径大小，又节能环保，不受工作液体状态影响。它可控性强，适用领域广泛，特别是应用于气浮法矿物精选上，具有极大的社会经济意义，可大大提高矿物选出效率和减少尾矿的排放，应用于污水中的悬浮物去除也具有其独到作用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种带气泡发生装置的气浮装置。
背景技术
传统气浮方法有微泡气浮法、溶气气浮法和电气浮法，气浮方法对应的气浮装置被广泛使用在提取液体中的细微悬浮颗粒，是一种高效节能的实用方法。
微泡气浮法、溶气气浮法和电气浮法的区别在于：在液体中产生气泡的方法之不同以及所产生气泡的泡径(气泡大小)的不同。由于大气泡比较容易实现且应用的场合较少，技术难度不高，因此一般没有多大的社会经济意义。而微细气泡的产生和使用微细气泡进行气浮作业，以提取液体中的极微细有用颗粒物及去除液体中极微细颗粒物是气浮装置的关键。
溶气气浮法的气浮装置的核心是压气溶气装置。该装置使用空气(气体)压缩机，将气体压缩溶入需要气浮作业的液体中。在液体进入作业气浮机时，由于人工外加压力的消失，溶解在液体中的气体，会以气泡的形式释放出来，并上升到液体表面，完成了气浮的工作引程，该方法受制于工作液体对气体的溶解度，而且设备复杂，能耗消耗高。工作液体含悬浮状颗粒多、硬度大的场合会极容易损伤溶气设备，所以不适用于含悬浮颗粒高、悬浮粒硬度大的工作液体，比如漂浮选矿的漂选柱、浮选机上。且溶气气浮法难以控制其气泡的释放速率和气泡的泡径大小，也极大地限制了其用途。
实用新型内容
本实用新型提供了带气泡发生装置的气浮装置，其克服了背景技术中气浮装置所存在的不足。
本实用新型解决其技术问题的所采用的技术方案是：
带气泡发生装置的气浮装置，包括容器(10)、微气泡电性发生装置(20)和助浮空气微泡发生器(30)；
该微气泡电性发生装置(20)包括电源(21)和装于容器(10)内且浸没于容器(10)内的液体内的电极组(22)，该电极组(22)包括阳极和阴极，该阳极和阴极通过电路(23)分别电接电源(21)两级，该阳极和阴极得电能析出气体，该气体上浮成微气泡；
该助浮空气微泡发生器(30)包括气泵(31)、气管(32)和装于容器(10)内且浸没于容器(10)内的液体内的出气嘴(33)，该气管(32)接通气泵(31)和出气嘴(33)，通过气泵(31)启动使出气嘴(33)排出气体，该气体上浮成微气泡。
一实施例之中：该电极组(22)组数为多组，多组的电极组(22)的阳极和阴极间隔交错布置，多组的电极组(22)的阳极串联连接，多组的电极组(22)的阴极串联连接。
一实施例之中：该电极组(22)组数为多组，多组的电极组(22)的阳极和阴极间隔交错布置，多组的电极组(22)的阳极并联连接，多组的电极组(22)的阴极并联连接。
一实施例之中：该电极组(22)的阳极的面积和阴极的面积相等。
一实施例之中：该电极组(22)的阳极的面积和阴极的面积不等。
一实施例之中：还包括气泡收集器(50)，该气泡收集器(50)包围容器(10)上开口。
一实施例之中：还包括液体进入口和排液口(41)，该液体进入口包括进液管(42)，该进液管(42)至上往下插入容器(10)内的液体内，进液管(42)下端口位于容器(10)内的液体的液面之下，排液口(41)设在容器(10)的底部。
一实施例之中：该电极组(22)和出气嘴(33)上下间隔设置。
一实施例之中：该电极组(22)和出气嘴(33)下上间隔设置。
一实施例之中：该电极组(22)和出气嘴(33)水平间隔设置。
本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：
气浮装置包括容器、微气泡电性发生装置和助浮空气微泡发生器，微气泡电性发生装置和助浮空气微泡发生器二者产生的气泡互补互配，气浮效果好。
微气泡电性发生装置能通过调节电流强度及电极间隙及电极面积的方法来控制该微气泡电性发生装置产生的气泡的泡径的大小、气泡量和气泡性质，以达到适用于各种工作液体的目的，既容易控制气量和气泡泡径大小，又节能环保，不受工作液体状态影响。它可控性强，适用领域广泛，特别是应用于气浮法矿物精选上，具有极大的社会经济意义，可大大提高矿物选出效率和减少尾矿的排放，应用于污水中的悬浮物去除也具有其独到作用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1气浮装置的剖面示意图。
图2微气泡电性发生装置的结构示意图。
图3助浮空气微泡发生器的结构示意图。
具体实施方式
请查阅图1、图2和图3，带气泡发生装置的气浮装置，包括容器10、微气泡电性发生装置20、助浮空气微泡发生器30和气泡收集器50。
该容器10包括一底壁和一由底壁周缘向上延伸而成的周壁13；该气泡收集器50包括一由底壁周缘向外延伸而成的环壁和一由环壁外周缘向上延伸而成的外周壁51；该气泡收集器50的外周壁包围容器10的周壁，且外周壁上端口位于容器10的周壁上端口之上，该外周壁和周壁形成的环形间隙包围容器10上开口。根据需要，还包括液体进入口和排液口41，该液体进入口包括进液管42，该进液管42至上往下插入容器10内的液体内，进液管42下端口位于容器10内的液体的液面之下，排液口41设在容器10的底部。根据需要，该液体进入口和排液口41的管道皆可设有可控制流量的阀门或可控制流量的泵组。该环壁和外周壁51的底部设有泡液吸出口或排出口52，气泡包裹颗粒后进入该环形间隙，通过吸出或排出的气泡包裹颗粒。该底壁设有贯穿的排泥口14，用于排出容器底部的泥。根据需要，进液管42下端口接通一排液嘴，包括至少一根两端封闭的管道，管道设内外贯穿的多个进液口。
该微气泡电性发生装置20包括位于容器外的电源21和装于容器10内且浸没于容器10内的液体内的电极组22，该电极组22包括阳极221和阴极222，该阳极和阴极通过电路23分别电接电源21两级，阳极和阴极之间隔为工作液体，以构成电回路；该阳极和阴极得电能析出气体，该气体上浮成微气泡。该电源21为直流电或交流电(脉冲和非脉冲皆可使用)，根据各使用场合的安全要求选择直流或交流及电压等级，电源21直接电接市电或发电机，电源21的电压为低压或中压，如为220V或380V，根据需要，它可自助切换正负极或连续自动切换正负极或根据控制切换正负极。该电极组22组数为多组，多组的电极组22的阳极和阴极间隔交错布置，多组的电极组22的阳极串联或并联连接，多组的电极组22的阴极串联或并联连接。上述的电路23需穿过液体，因此需考虑电路的电缆、电缆和电极电接接头等的绝缘防腐以及电阻率等因素。
该电极组22的电极(阳极、阴极)的形状可为片状、管状、网状、环状、但并不限于上述形状。该电极组22的电极材料如为石墨、钛基氧化物涂层电极、钛基修饰电极，不溶性陶瓷电极、金刚石膜电极、石墨烯电极、不溶性合金电极和钛电极。该电极材料的选择能根据所需气浮的物质和工作液体的情况而定，例如：需要带负电性的微气泡的情况，则以氧气泡为主，则采用析氧电极；需要带正电性的微气泡的情况，则以氢气泡为主，则采用析氢电极。
该电极组的电极面积能根据各种不同的工作场合加以调整，以产生不同的气泡量和气泡泡径大小。其中，微气泡的泡径大小、气泡量、气泡性质的控制方法：
微气泡(以下称气泡)的泡径的大小，以产生气泡的速率相关。电流密度越大，产生气泡的速率越快，则析出气泡的产率越高，气泡与气泡之间相吸引合并的机率越大，形成有效气浮的气泡的粒径(泡径)也就越大，反之越小。所以能通过电极组22的电极面积的计算来控制气泡泡径的大小，气泡量与施加在电极组的总电流强度相关。总电流强度越大，则电生的气泡量越大，反之越小。所以能通过调整施加在电极组22的总电流强度来控制气泡量的多少。
气泡性质是与电极的阴阳极面积分配和电极的材质相关的。通过调整和选用或组合混用来满足电生气泡的性质，如：需带正电性气泡的(比如选矿微粒污水悬浮物去除)，则选用易析氢电极，且析氢电极面积大于另一极面积；需带负电性的氧气泡时(比如纯金属颗粒矿物时)，则选用易析氧电极，且易析氧电极面积大于另一极面积；对于无电性要求的场合，则选用易析气(氢气氧气)电极，而且面积相等或析氢电极大于析氧电极面积，当然析氧面积大于析氢电极面积也一样可产生微气泡只是气泡量会减少而已，既电生气泡的功效偏低而已(该原理是从气泡的数量上计算，氢气泡的数量和体积是氧气泡的数倍)。
在根据使用的要求，设计完成电极组22的面积和电流密度，电极材质及电极正负性面积配比后，只需调整电流强度即可达到控制气泡泡径和气泡量及气泡性质的目标，可见控制之简单灵活。
该助浮空气微泡发生器30包括位于容器外的气泵31、气管32和装于容器10内且浸没于容器10内的液体内的的出气嘴33，该气管32接通气泵31和出气嘴33，通过气泵31启动使出气嘴33喷出气体，该气体上浮成微气泡。该出气嘴33如包括多个相通且交错布置或并排布置的排气管，排气管两端封闭且开设有多个内外贯穿的出气口，通过出气口排出气体，如喷出。根据需要，可设一组出气嘴，也可设多组出气嘴，如多组则出气嘴可上下布置，或，水平布置。
该进液管42的进液口位于微气泡电性发生装置20、助浮空气微泡发生器30之上，以使进液管42进入的液体流经微气泡电性发生装置20、助浮空气微泡发生器30后从排液口排出，完成一个电气浮工作过程。
该微气泡电性发生装置20的安装位置可根据工作液体的性质和浮选物颗粒之大小来选定，如分别为安装在容器10的底部或中部。该助浮空气微泡发生器30的安装位置也可根据工作液体的性质和浮选或气浮去除的悬浮物之颗粒大小来选定，它可以与微气泡电性发生装置20混装，也可装在微气泡电性发生装置20的上部或下部，其安装位置如按如下选择：
需气浮或浮选极微细颗粒时，则微气泡电性发生装置20安装在容器10的底部，助浮空气微泡发生器30位于微气泡电性发生装置20之上，即电极组22和出气嘴33上下间隔设置，当发生装置20产生的极微细气泡上浮至助浮空气微泡发生器30时，被助浮空气微泡发生器30排出的助浮气泡挟带迅速上浮至工作液体的表面。
需气浮或浮选较粗颗粒，及，工作液体内的悬浮颗粒物时，则助浮空气微泡发生器30安装在容器10之底部，微气泡电性发生装置20安装在助浮空气微泡发生器30之上，即电极组22和出气嘴33下上间隔设置，微气泡电性发生装置20产生的微气泡裹挟颗粒物后不易沉入底部，能被从底部涌上的助浮空气微泡发生器30产生的气泡挟带浮出工作液体表面。
需气浮或漂选粗细颗粒混合的工作液面内的悬浮颗粒物时，则微气泡电性发生装置20和助浮空气微泡发生器30混合，即电极组22和出气嘴33水平间隔设置，如装在同一工作工段，微气泡电性发生装置20产生的气泡与助浮空气微泡发生器30产生的气泡同时产生互相混合，即可提高气泡的上浮速度，也可发挥各自气泡大小所能举出不同粒径悬浮物的作用。
该容器10上端口略高于液面，如1mm-1cm。该容器10之液面对应位置开设有内外贯穿的溢流管11，以确保工作液体不会随气泡溢出，该溢流管11能回流到液体进入口。
根据需要，该容器10之上还设有一排风扇12，以能迅速排除稀释、吹散从气泡溢出的氢气、防止氢气爆炸，排风扇一工作自动启动。
根据需要，微气泡电性发生装置20的电极组可以是多组，多组可以是部分水平布置，部分上下布置；助浮空气微泡发生器30可以包括多个出气嘴，多个出气嘴上下布置或水平布置；也可以是电极组、出气嘴交错布置。
根据需要，本实施例的电气浮装置可只有一个，或，多个电气浮装置串联组成大型电气浮机组完成一个电气浮工作过程。
以上所述，仅为本实用新型较佳实施例而已，故不能依此限定本实用新型实施的范围，即依本实用新型专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖的范围内。
Claims (10)
1.带气泡发生装置的气浮装置，包括容器(10)，其特征在于：还包括微气泡电性发生装置(20)和助浮空气微泡发生器(30)；
该微气泡电性发生装置(20)包括电源(21)和装于容器(10)内且浸没于容器(10)内的液体内的电极组(22)，该电极组(22)包括阳极和阴极，该阳极和阴极通过电路(23)分别电接电源(21)两级，该阳极和阴极得电能析出气体，该气体上浮成微气泡；
该助浮空气微泡发生器(30)包括气泵(31)、气管(32)和装于容器(10)内且浸没于容器(10)内的液体内的出气嘴(33)，该气管(32)接通气泵(31)和出气嘴(33)，通过气泵(31)启动使出气嘴(33)排出气体，该气体上浮成微气泡。
2.根据权利要求1所述的带气泡发生装置的气浮装置，其特征在于：该电极组(22)组数为多组，多组的电极组(22)的阳极和阴极间隔交错布置，多组的电极组(22)的阳极串联连接，多组的电极组(22)的阴极串联连接。
3.根据权利要求1所述的带气泡发生装置的气浮装置，其特征在于：该电极组(22)组数为多组，多组的电极组(22)的阳极和阴极间隔交错布置，多组的电极组(22)的阳极并联连接，多组的电极组(22)的阴极并联连接。
4.根据权利要求1所述的带气泡发生装置的气浮装置，其特征在于：该电极组(22)的阳极的面积和阴极的面积相等。
5.根据权利要求1所述的带气泡发生装置的气浮装置，其特征在于：该电极组(22)的阳极的面积和阴极的面积不等。
6.根据权利要求1所述的带气泡发生装置的气浮装置，其特征在于：还包括气泡收集器(50)，该气泡收集器(50)包围容器(10)上开口。
7.根据权利要求1所述的带气泡发生装置的气浮装置，其特征在于：还包括液体进入口和排液口(41)，该液体进入口包括进液管(42)，该进液管(42)至上往下插入容器(10)内的液体内，进液管(42)下端口位于容器(10)内的液体的液面之下，排液口(41)设在容器(10)的底部。
8.根据权利要求1所述的带气泡发生装置的气浮装置，其特征在于：该电极组(22)和出气嘴(33)上下间隔设置。
9.根据权利要求1所述的带气泡发生装置的气浮装置，其特征在于：该电极组(22)和出气嘴(33)下上间隔设置。
10.根据权利要求1所述的带气泡发生装置的气浮装置，其特征在于：该电极组(22)和出气嘴(33)水平间隔设置。
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