[发明专利]强化三相矿浆湍流强度的浮选方法和浮选设备

说明书

本发明属于矿物浮选技术领域，分别涉及一种强化三相矿浆湍流强度的浮选方法及浮选设备。一种强化三相矿浆湍流强度的浮选方法，浮选机外形成有强化流场，强化流场内的矿浆的流动状态为湍流，矿浆内的空气在强化流场内被切割为气泡，强化流场内的矿物颗粒、浮选药剂和气泡之间发生碰撞粘附。强化流场的引入极大的强化矿粒与药剂的粘附以及矿粒与气泡的矿化过程，使整个浮选体系更适应入料性质的变化；在不改变原有浮选机结构的基础上，弥补传统浮选机不能提高叶轮转速而增强内部矿浆流场湍流强度的不足，改造成本低，利于推广应用。

技术领域

本发明属于矿物浮选技术领域，具体涉及一种强化三相矿浆湍流强度的浮选方法及设备。

背景技术

目前，浮选机是细粒矿物分选的主要设备之一，其中的叶轮-转子系统是将机械能转化为流体动能的关键部件，通过叶轮的高速旋转，吸入空气，并促使三相矿浆在浮选槽内形成内部循环，矿粒、药剂和气泡在该循环过程中分散，使矿粒吸附药剂，同时为矿粒和气泡提供动能，使其碰撞粘附，实现矿化。矿化的气泡升至液面，形成三相泡沫层，刮出该精煤泡沫，使精矿和尾煤及时分离排出。

但是，目前的机械搅拌式浮选机存在的问题是：电机输入给浮选机的能量要满足两个方面的需要：

1)满足药剂的分散、药剂和矿粒的碰撞吸附以及气泡的矿化等过程需要，这方面需要高能量的输入，产生高强度的湍流，需要有高的能量密度，因为药剂颗粒表面、煤颗粒表面以及气泡表面都是荷负电，相互之间存在排斥势能，而且在气泡和矿粒表面还存在一定厚度的水化膜，所以，要克服阻碍它们粘附的排斥势能及其它们之间存在水化膜，实现药剂与颗粒、特别是气泡的高效矿化以及微细粒煤颗粒絮团的形成，药剂颗粒、煤颗粒以及气泡必须获得足够大的动能。

2)满足矿浆搬运、搅拌、防止矿物颗粒的沉淀以及吸入空气等方面的需要。

上述两个方面对能量的需求是不一致的，因此，一套搅拌装置无法同时满足这两个方面对能量的合理要求，输入的能量没有得到合理的配置。常规浮选机特别是在药剂的分散、气泡的分散、微细粒煤颗粒之间的碰撞以形成絮团以及气泡矿化过程所需要的能量不足。

发明内容

本发明的目的之一，是提出一种强化三相矿浆湍流强度的浮选方法，为传统浮选机提供一个较高湍流强度的强化流场，将浮选槽中矿浆导入此强化流场中，使三相矿浆在该强化流场内部产生高强度的湍流，强化药剂的分散、颗粒和药剂的作用、微细粒絮团的形成以及气泡的矿化过程。

本发明的目的之二，是提出一种增加强化流场的浮选设备，从而在不改变原有浮选机结构的基础上，弥补传统浮选机不能提高叶轮转速而增强内部矿浆流场湍流强度的不足，获得更好的浮选效果。

根据上面发明目的，本申请的一个方面提供了一种强化三相矿浆湍流强度的浮选方法，包含有矿物颗粒、水、空气和浮选药剂的浮选矿浆在浮选机内形成有内部流场，内部流场内的浮选矿浆处于湍流状态，浮选机外还形成有强化流场，强化流场的入流矿浆来源于浮选机内的内部流场，强化流场的出流矿浆重新进入到浮选机内的内部流场，强化流场内的矿浆的流动状态为湍流，矿浆内的空气在强化流场内被切割为气泡，强化流场内的矿物颗粒、浮选药剂和气泡之间发生碰撞粘附。

所述强化流场是这样形成的：入流矿浆进入后，通过叶轮的高速旋转带动矿浆做高速旋转运动，矿浆发生离心运动，被甩向叶轮外缘，在叶轮外缘设置有具有鼠笼结构装置，经叶轮甩出的矿浆与具有鼠笼结构的装置发生碰撞切割，产生新的小漩涡，最后汇集为出流矿浆，重新回到浮选机内。

进一步的，矿浆从浮选机进入到强化流场后再回到浮选机的循环方向与浮选机内的矿浆运动方向保持一致。

根据上述的发明目的，本申请的另一个方面提供了一种强化流场发生装置，强化流场发生装置包括渣浆泵，所述的渣浆泵包括叶轮、泵壳及驱动所述叶轮旋转的驱动装置，所述的叶轮外缘与泵壳之间设置有鼠笼式的湍流加强格套。