[实用新型]一种多相混合矿化装置

说明书

一种多相混合矿化装置，尤其适用于易浮微细粒矿物的快速混合矿化过程。包括球形多相混合矿化器，其中第一管式调浆器和第二管式调浆器相对设置，管式微泡发生器和管式矿化器相对设置，其中管式微泡发生器上设有用于发泡的纳米微孔陶瓷用于强化矿物颗粒与浮选药剂间的相互作用；管式微泡发生器内设有纳米微孔陶瓷，用于产生纳米级气泡；球形多相混合矿化器用于矿物颗粒、浮选药剂、纳米微泡的强烈混合及预矿化；管式矿化器为变径式管路，用于进一步强化微细粒矿物颗粒与纳米微泡的碰撞和粘附。其结构简单，在一个装置中实现了易浮微细粒矿物颗粒与浮选药剂的快速混合和颗粒与气泡的高效矿化，混合矿化效率高。

技术领域

本实用新型涉及一种多相混合矿化装置，尤其适用于易浮微细粒矿物的快速混合矿化过程中使用。

背景技术

浮选过程中颗粒与气泡的矿化是实现矿物分离的基本条件。矿化过程的本质就是颗粒与气泡碰撞后能否有效粘附的过程，其中碰撞过程是流体运动过程。不同流动状态下，浮选体系中气-液-固三相及相间存在复杂的相互作用，质量、动量、能量的传递规律以及能量的耗散特征也不一致。气-液在湍流场下的相互作用表现为气泡的兼并与破裂；固-液在湍流反应动力学作用下的相互作用表现为颗粒的聚团与分散；气-固在湍流反应动力学作用下的相互作用表现为颗粒与气泡的碰撞、粘附与脱附。对于微细矿物颗粒，由于质量小、动能小，惯性力小，沿流线运动，随水性强，与气泡碰撞和粘附的概率低，即使其表面疏水也难以高效回收，需要获取更大的动能，实现高效的碰撞与混合；对于表面水化性能较强的难浮矿物颗粒，其矿化能垒较高，能量的强化是突破颗粒表面水化膜促进药剂在颗粒表面吸附的主要动力，湍流场下的表界面效应主要体现为颗粒表面水化膜的薄化和药剂在颗粒表面的吸附，进而实现对矿物颗粒的表面改质。因此，设计开发一种结构简单、混合矿化效率高的多相混合矿化装置，对于实现易浮微细粒矿物颗粒与浮选药剂的快速混合和颗粒与气泡的高效矿化具有重要意义。

发明内容

技术问题：针对上述技术问题，提供一种结构简单，使用方便，有效实现易浮微细粒矿物颗粒与浮选药剂的快速混合和颗粒与气泡的高效矿化，提高易浮微细粒矿物混合矿化效率的多相混合矿化装置。

技术方案：为实现上述技术目的，本实用新型的多相混合矿化装置，包括球形多相混合矿化器，球形多相混合矿化器在同一平面上的四个方向周壁上分别设有开孔，其中两个相对设置的开孔上分别设有第一管式调浆器和第二管式调浆器，另两个相对设置的开孔上分别设有管式微泡发生器和管式矿化器，其中管式微泡发生器上设有用于发泡的纳米微孔陶瓷，第一管式调浆器与球形多相混合矿化器之间设有变径式最小直径管段Ⅰ，第二管式调浆器与球形多相混合矿化器之间设有变径式最小直径管段Ⅱ，管式矿化器与球形多相混合矿化器之间设有变径式最小直径管段Ⅲ。

所述变径式最小直径管段Ⅰ和变径式最小直径管段Ⅱ中允许进入的矿浆流速相同，变径式最小直径管段Ⅲ允许排出的矿浆流速大于变径式最小直径管段Ⅰ或变径式最小直径管段Ⅱ。

所述第一管式调浆器的变径式最小直径管段Ⅰ和第二管式调浆器的变径式最小直径管段Ⅱ中矿浆的流速不低于15m/s，管式矿化器的变径式最小直径管段Ⅲ中矿浆的流速不低于20m/s。

所述的纳米微孔陶瓷滤芯的气孔率在90％以上，气孔孔径为纳米级；管式调浆器为文丘里管结构；球形多相混合矿化器的内部为球形空腔。

有益效果：管式调浆器的高速喷射过程强化了矿物颗粒与浮选药剂间的相互作用；同时在球形多相混合矿化器中，通过矿浆的正面冲击实现矿物颗粒、浮选药剂和纳米微泡的强烈混合及预矿化，最后通过管式矿化器进一步强化微细粒矿物颗粒与纳米微泡的碰撞和粘附。装置结构简单，可在一个装置中实现易浮微细粒矿物颗粒与浮选药剂的快速混合和颗粒与气泡的高效矿化，混合矿化效率高。

附图说明

图1是本实用新型多相混合矿化装置的结构示意图。