CN208244522U - 一种多效能浮选高剪切调浆装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于浮选前矿浆预处理领域，具体涉及一种多效能浮选高剪切调浆装置，目的是提供一种能适用于微细粒煤与矿物的多效能浮选前矿浆高剪切调浆设备，同时实现颗粒表面擦洗，微粒絮凝，药剂分散及与矿浆充气混合的功能，包括调浆桶，调浆桶顶部设置有安装架体，安装架体上设置有驱动系统，减速机的输出轴连接有搅拌轴，上部搅拌轴的下半部分设置有充气搅拌装置，下部搅拌轴上设置有多层搅拌机构，调浆桶内部位于充气搅拌装置和多层搅拌机构间设置有筛板，调浆桶内位于底板和筛板间设置有纵向挡板。本实用新型针对微细粒矿物粒度小于200目同样具有较强的适应性，同时大大提高了精矿的回收效率，本实用新型装置及技术在现有领域均属领先，值得推广。

Description

一种多效能浮选高剪切调浆装置

技术领域

本实用新型属于浮选前矿浆预处理领域，具体涉及一种多效能浮选高剪切调浆装置。

背景技术

矿浆预处理是矿物浮选工艺中必不可少的环节，是浮选机获得良好技术指标的先决条件。浮选前矿浆预处理的必要性在于：1）将浮选药剂(捕收剂、起泡剂、分散剂及调整剂等)分散并将分散的浮选药剂与矿浆良好混合，捕收剂吸附在目的矿物表面提高矿物疏水性；2）浮选药剂与矿物表面发生物理化学反应需要一定的作用时间和条件；3）将入浮矿浆浓度稀释到合理范围。随着我国矿产资源的秉性向贫杂细转变，有用矿物嵌布粒度越来越细，组成也越来越复杂，低品位微细颗粒矿物资源的选矿回收效果一直很不理想。提高微细粒矿石资源的回收效率已成为我国经济建设、提高我国矿产资源保证程度急需解决的难题。常规的浮选前矿浆预处理技术设备已经难以满足复杂矿产资源高效浮选回收的要求。

目前浮选前矿浆预处理工序中，常用的矿浆预处理方式主要有：

（1）机械搅拌调浆槽：传统的浮选前机械搅拌调浆槽由化学工业的搅拌槽演变而来，由电机驱动装置带动安装在主轴上的一个或多个桨叶搅拌器旋转产生的搅拌流场实现药剂分散和矿浆与药剂的混合，并采用循环桶和桶壁上的挡板强化混合过程。我国上世纪80年代研发的XY系列煤浆预处理器是将浮选药剂引入到加药口后，借助叶轮定子混合器中的上层叶片旋转产生的局部真空将药剂吸入并分散，借助下层叶轮吸入矿浆，在两层叶轮的出口实现药剂与矿浆的混合，由于叶轮线速度较低，所分散的非极性烃类油油滴直径较大，在煤浆中分散混合不均匀，增加浮选药剂用量。申请号为200910080897.2的实用新型专利公开了一种表面改质调浆机及其应用，由调浆桶，调浆桶内自进浆口依次设有多段调浆室，相邻调浆室通过固定在搅拌轴上的盘型叶片和固定在桶壁上的隔板和挡板组成，通过对矿浆施以高剪切环境，提高药剂分散及其在矿物表面的吸附效果增加了矿物间的疏水性差异，改善了矿物可浮性。该技术方案存在由于调浆桶内有一定液位，入料和浮选药剂需要靠压力给入的缺陷，且不能实现矿浆的预充气矿化，是对常规搅拌槽的改进。

（2）矿浆准备器：上世纪80年代在我国煤矿选煤厂开始使用的XK系列矿浆准备器，如申请号为201010033384.9的实用新型专利 “雾化混合式煤浆预处理器”公开了以下技术方案：其由雾化系统、上部箱体和下部箱体三部分组成，雾化系统由主电机、挠性联轴器、套筒、起雾盘和加药漏斗等组成。上部箱体为进料和浮选药剂雾化工作区，箱体外侧有中心入料槽，左右两侧有溢流槽。下部箱体是煤浆与浮选药剂混合的工作空间，左右两侧均安装有三块上滑板和两块下滑板，各滑板上均布等高的坎条。实际使用时，浮选药剂经加药漏斗及管道流入起雾盘上方的套筒内，并溅落在起雾盘正面中心区。粘附在高速旋转的盘面上形成一层液膜，在离心力作用下向盘边缘运动，被盘边缘的锯齿切割为雾滴；入浮煤浆经中心入料槽分配到上部箱体两侧的溢流堰中，沿堰宽城瀑布状溢流，其在泄落过程中与浮选药剂雾滴相遇，还有一部分雾滴靠重力直接降落在第一层上滑板，之后，混有浮选药剂的煤浆通过上下滑板的坎条，连续跃起和混合，使得煤浆与浮选药剂雾滴充分混合，直至从箱体底部排除进入浮选机，作为领域内较为先进的煤浆预处理器，其浮选药剂分散效果较好；但实际使用中发现，由于上述结构中浮选药剂分散效果仅靠起雾盘转动来实现，往往需要一个用于形成密闭空间的密闭状箱体，以防雾状药剂的飘散，其密闭环境的形成往往造成起雾盘工作环境较差易于发生故障和维修维护困难等缺陷。从而给现场操作和维护工作带来困扰；由于仅靠煤浆在坎条上的运动实现浮选药剂与煤浆的混合，混合强度较低。

（3）射流混合器：在我国一些选煤厂推广使用的水喷射式煤浆预处理器，大致为压力矿浆从喷嘴高速射出，在喷射器内形成负压，浮选药剂由此吸入并裹卷到射流中，经水力冲击、剪切分散为油滴，在射流器喉管处实现浮选药剂与煤浆的混合。这种调浆方式混合强度和均匀度低，停留时间短，存在药剂和煤浆作用不充分的缺陷。

现有技术中的浮选前矿浆预处理设备，对于常规粒度的矿物和煤泥具有较好的效果，但针对微细粒矿物，如粒度小于200目，含量高带来的对粗颗粒矿物表面细泥罩盖和矿化效率低，选择性差的技术难题，适应性差，精矿回收效率低。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种能适用于微细粒煤与矿物的多效能浮选前矿浆高剪切调浆设备，同时实现颗粒表面擦洗，微粒絮凝，药剂分散及与矿浆混合的功能，具体为一种多效能浮选高剪切调浆装置。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：一种多效能浮选高剪切调浆装置，包括调浆桶，调浆桶顶部设置有安装架体，安装架体上设置有驱动系统，驱动系统包括电机、皮带传动装置和减速机，减速机的输出轴连接有搅拌轴，搅拌轴包括位于同一垂线的上部搅拌轴和下部搅拌轴，上部搅拌轴的下半部分设置有充气搅拌装置，下部搅拌轴上设置有多层搅拌机构，且下部搅拌轴的底部与调浆桶的底板连接，调浆桶内部位于充气搅拌装置和多层搅拌机构间设置有筛板，调浆桶内位于底板和筛板间设置有纵向挡板，纵向挡板与调浆桶的筒壁不接触，调浆桶上部还设置有矿浆溢流槽和矿浆出流口，调浆桶下部设置有入料管和稀释水口。

上部搅拌轴贯穿安装架体并伸入到调浆桶内，且上部搅拌轴在位于减速机输出轴与充气搅拌装置间的部分设置有套筒。

充气搅拌装置包括吸气叶轮、定子及定子盖板，吸气叶轮与上部搅拌轴连接，定子设置在定子盖板上并与套筒固定，且定子盖板上开有矿浆循环孔；吸气叶轮为双层伞形结构，其中上层结构上表面设置有刀把形叶片，刀把形叶片呈倾斜布置，下层结构上表面安装有弧形叶片，弧形叶片中心设置有吸浆口。

多层搅拌机构由直叶片叶轮和有倾角的轴流叶轮组成，直叶片叶轮包括第一直叶片叶轮和第二直叶片叶轮，多层搅拌装置从上至下依次为第一直叶片叶轮、第二直叶片叶轮和轴流叶轮。

筛板上部中间位置安装有倒锥形吸浆管，倒锥形吸浆管上部与吸气叶轮下部的吸浆口相对。

减速机的输出轴与上部搅拌轴以及上部搅拌轴与下部搅拌轴的连接均通过联轴器。

下部搅拌轴通过浸没式轴承与调浆桶的底板固定。

本实用新型中，充气搅拌装置所在的调浆桶筒体上部区域为充气搅拌混合室，多层搅拌机构所在的调浆桶筒体下部区域为高剪切调浆室。矿浆自底部入料管进入调浆桶，依次通过安装有多层搅拌机构的高剪切调浆室和安装有充气搅拌装置的充气搅拌混合室，入料矿浆经多层搅拌机构下部的轴流叶轮形成向上流动的矿浆流，经过直叶片叶轮搅拌区产生的强力搅拌流场实现颗粒表面擦洗和微粒紊流絮凝；在调浆桶中上部由筛板形成与充气搅拌室的隔离，并经安装在筛板中央的倒锥形吸浆口，依靠搅拌充气机构叶轮旋转形成的负压进入充气叶轮，浮选药剂和空气经由套筒，吸气管，阀门组成的吸气加药组件进入搅拌充气机构叶轮与定子盖板形成的空间和上层叶轮与下层叶轮的空间，由于吸气叶轮为双层伞形结构，叶轮上部矿浆流和叶轮中部矿浆流在距离出口一定距离处产生交汇碰撞，实现药剂、空气与矿浆的强烈混合，调浆处理后的矿浆经溢流堰自流进入矿浆溢流槽，最后由矿浆出流口排出，完成浮选前矿浆调浆过程。

本实用新型对于常规粒度的矿物和煤泥具有较好的效果，针对微细粒矿物粒度小于200目同样具有较强的适应性，同时大大提高了精矿的回收效率。本实用新型装置及技术在现有浮选前矿浆预处理领域均属领先，值得大面积推广使用。

附图说明

图1为本实用新型多效能浮选高剪切调浆装置的结构示意图；

图2为图1中吸气叶轮的结构示意图；

图3为图2吸气叶轮中下层叶片的结构布置示意图；

图4为图2吸气叶轮上层叶片的结构布置示意图；

图5为图1中搅拌叶轮的结构示意图。

图中：1-电机，2-皮带传动装置，3-减速机，4-联轴器，5-安装架体，6-上部搅拌轴，7-吸气叶轮，8-定子盖板，9-定子，10-筛板，11-矿浆溢流槽，12-第一直叶片叶轮，13-第二直叶片叶轮，14-轴流叶轮，15-下部搅拌轴，16-浸没式轴承，17-底板，18-弧形叶片，18.1-吸浆口，18.2-刀把形叶片，19-稀释水口，20-入料管，21-纵向挡板，22-调浆桶，23-矿浆出流口，24-吸气管，25-阀门，26-套筒。

具体实施方式

参照图1～图5对实用新型进行进一步阐述，一种多效能浮选高剪切调浆装置，包括调浆桶22，调浆桶22顶部设置有安装架体5，安装架体5上设置有驱动系统，驱动系统包括电机1、皮带传动装置2和减速机3，减速机3的输出轴连接有搅拌轴，搅拌轴包括位于同一垂线的上部搅拌轴6和下部搅拌轴15，上部搅拌轴6的下半部分设置有充气搅拌装置，下部搅拌轴15上设置有多层搅拌机构，且下部搅拌轴15的底部与调浆桶22的底板17连接，调浆桶22内部位于充气搅拌装置和多层搅拌机构间设置有筛板10，调浆桶22内位于底板17和筛板10间设置有纵向挡板21，纵向挡板21与调浆桶22的筒壁不接触，调浆桶22上部还设置有矿浆溢流槽11和矿浆出流口23，调浆桶22下部设置有入料管20和稀释水口19。

上部搅拌轴6贯穿安装架体5并伸入到调浆桶22内，且上部搅拌轴6在位于减速机3输出轴与充气搅拌装置间的部分设置有套筒26。充气搅拌装置包括吸气叶轮7、定子9及定子盖板8，吸气叶轮7与上部搅拌轴6连接，定子9设置在定子盖板8上并与套筒26固定，且定子盖板8上开有矿浆循环孔；吸气叶轮7为双层伞形结构，其中上层结构上表面设置有刀把形叶片18.2，刀把形叶片18.2呈倾斜布置，下层结构上表面安装有弧形叶片18，弧形叶片中心设置有吸浆口18.1。筛板10上部中间位置安装有倒锥形吸浆管，倒锥形吸浆管上部与吸气叶轮7下部的吸浆口18.1相对。减速机3的输出轴与上部搅拌轴6以及上部搅拌轴6与下部搅拌轴15的连接均通过联轴器4。下部搅拌轴15通过浸没式轴承16与调浆桶22的底板17固定。

本实用新型的多效能浮选高剪切调浆装置，其较佳的具体实施方式包括入料管20，入料管20上设置有稀释水口19，调浆桶22，矿浆溢流槽11，矿浆出流口23，由电机1、皮带传动装置2和减速机3组成的驱动系统，减速机3输出轴与搅拌轴通过联轴器4联结，搅拌轴由通过联轴器4联结的上部搅拌轴6和下部搅拌轴15组成，上部搅拌轴6下半部安装有由吸气叶轮7和定子9、定子盖板8组成的充气搅拌机构，下部搅拌轴15安装有由直叶片叶轮和有一定倾角的轴流叶轮14组成的多层搅拌机构。其中，直叶片叶轮包括第一直叶片叶轮12和第二直叶片叶轮13，多层搅拌装置从上至下依次为第一直叶片叶轮12、第二直叶片叶轮13和轴流叶轮14。下部搅拌轴15通过浸没式轴承16固定在调浆桶22的桶底底板17上，充气搅拌装置和多层搅拌机构由筛板10隔离，筛板10上安装有倒锥形吸浆管，桶体下半部安装有纵向挡板21，纵向挡板21与桶壁间留有间隔。此外，调浆桶22还包括由套筒26、吸气管24和阀门25组成的吸气加药组件。

工作时，入料矿浆自调浆桶22的底部入料管20进入调浆桶22，依次通过安装有多层搅拌机构的高剪切调浆室和安装有充气搅拌装置的充气混合室，入料矿浆经多层搅拌机构下部的轴流叶轮14形成向上流动的矿浆流，并经过第一直叶片叶轮12和第二直叶片叶轮13与纵向挡板21组成的搅拌区产生的强力搅拌流场实现颗粒表面擦洗和微粒紊流絮凝；在调浆桶22中上部由筛板10形成与上部充气搅拌室的隔离，并经安装在筛板10中央的倒锥形吸浆口，依靠搅拌充气机构叶轮旋转形成的负压进入吸气叶轮7，浮选药剂和空气经由套筒26，吸气管24，阀门25组成的吸气加药组件进入吸气叶轮7与定子盖板8形成的空间以及吸气叶轮7中上层结构与下层结构的空间，由于吸气叶轮7为双层伞形结构，叶轮上部矿浆流和叶轮中部矿浆流在距离出口一定距离处产生交汇碰撞，实现药剂、空气与矿浆的强烈混合，调浆处理后的经溢流堰自流进入矿浆溢流槽11，最终由矿浆出流口23排出，完成整个浮选前矿浆的调浆。

Claims (7)

1.一种多效能浮选高剪切调浆装置，其特征在于：包括调浆桶（22），调浆桶（22）顶部设置有安装架体（5），安装架体（5）上设置有驱动系统，驱动系统包括电机（1）、皮带传动装置（2）和减速机（3），减速机（3）的输出轴连接有搅拌轴，搅拌轴包括位于同一垂线的上部搅拌轴（6）和下部搅拌轴（15），上部搅拌轴（6）的下半部分设置有充气搅拌装置，下部搅拌轴（15）上设置有多层搅拌机构，且下部搅拌轴（15）的底部与调浆桶（22）的底板（17）连接，调浆桶（22）内部位于充气搅拌装置和多层搅拌机构间设置有筛板（10），调浆桶（22）内位于底板（17）和筛板（10）间设置有纵向挡板（21），纵向挡板（21）与调浆桶（22）的筒壁不接触，调浆桶（22）上部还设置有矿浆溢流槽（11）和矿浆出流口（23），调浆桶（22）下部设置有入料管（20）和稀释水口（19）。

2.根据权利要求1所述的一种多效能浮选高剪切调浆装置，其特征在于：上部搅拌轴（6）贯穿安装架体（5）并伸入到调浆桶（22）内，且上部搅拌轴（6）在位于减速机（3）输出轴与充气搅拌装置间的部分设置有套筒（26）。

3.根据权利要求1或2所述的一种多效能浮选高剪切调浆装置，其特征在于：充气搅拌装置包括吸气叶轮（7）、定子（9）及定子盖板（8），吸气叶轮（7）与上部搅拌轴（6）连接，定子（9）设置在定子盖板（8）上并与套筒（26）固定，且定子盖板（8）上开有矿浆循环孔；吸气叶轮（7）为双层伞形结构，其中上层结构上表面设置有刀把形叶片（18.2），刀把形叶片（18.2）呈倾斜布置，下层结构上表面安装有弧形叶片（18），弧形叶片中心设置有吸浆口（18.1）。

4.根据权利要求3所述的一种多效能浮选高剪切调浆装置，其特征在于：多层搅拌机构由直叶片叶轮和有倾角的轴流叶轮（14）组成，直叶片叶轮包括第一直叶片叶轮（12）和第二直叶片叶轮（13），多层搅拌装置从上至下依次为第一直叶片叶轮（12）、第二直叶片叶轮（13）和轴流叶轮（14）。

5.根据权利要求1所述的一种多效能浮选高剪切调浆装置，其特征在于：筛板（10）上部中间位置安装有倒锥形吸浆管，倒锥形吸浆管上部与吸气叶轮（7）下部的吸浆口（18.1）相对。

6.根据权利要求1或2所述的一种多效能浮选高剪切调浆装置，其特征在于：减速机（3）的输出轴与上部搅拌轴（6）以及上部搅拌轴（6）与下部搅拌轴（15）的连接均通过联轴器（4）。

7.根据权利要求1所述的一种多效能浮选高剪切调浆装置，其特征在于：下部搅拌轴（15）通过浸没式轴承（16）与调浆桶（22）的底板（17）固定。