一种细粒物料浮选用电解微泡发生器制造技术

本发明专利技术公开了一种细粒物料浮选用电解微泡发生器，所述发生器是由一圆柱圆锥型管状结构，其锥型管状结构的端头由喷嘴连通有带有进气孔的混合腔，并通过喉管连通有所述射流管，在电解微泡发生器的外周套设有绝缘套。本发明专利技术结构简单，易于加工，本身无运动构件，不易堵塞，产生的电解气泡微细均匀且尺寸可控，同时具备有更好的表面活性，电极段和射流段可分别更换，无需外界提供风压，节能的同时也使装置布置更加简便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种细粒分选设备，具体地说，是一种用于选矿和选煤的浮选用微泡发生器。
技术介绍
浮选是一种在选矿及选煤领域应用广泛的分选工艺，其分选机理主要是利用矿石不同组分之间亲疏水性、密度以及浮选药剂作用效果的差异，来达到分离精尾矿石的目的。在浮选过程中，气泡是上浮矿物的主要载体。被浮矿物与气泡接触形成矿化气泡上浮至泡沫层后被刮泡机构刮出完成浮选。通常情况下，浮选工艺所处理的主要是粒度在0.5mm左右的细粒物料。然而目前，随着采掘机械化程度的不断增高，以及选矿工艺中磨矿手段的改进，选矿及选煤的浮选工艺中所需处理的细粒物料粒度更细，数量更多。而在浮选过程中，充气机构所产生的气泡尺寸对浮选的最终效果有着极其重要的作用。在使用起泡剂提高气泡稳定性后，较大尺寸的气泡可以拥有更大的负载能力，可以携带的物料尺寸范围也更大。但同细粒物料相比，粗粒物料的解离程度相对较低，在浮选过程中极易将脉石矿物（或矸石）带出进入浮选精矿，这对改善精矿产品质量会造成不利影响；同时，气泡尺寸较大时，其在矿浆中的分散密度也会降低，气泡表面真正用于携带目标矿物的面积占气泡总表面积的比率也会下降，不利于对气泡进行有效利用。研究表明，当浮选气泡尺寸主要分布在0.20～0.40mm范围内时，浮选效果较好；而引入一定量0.03mm左右的微微泡可对大尺寸气泡的矿化过程起到辅助作用，有利于进一步提高精矿产率，改善浮选效果。在现有浮选工艺中，主要采用的是机械搅拌式的充气方法，即空气通过自吸入或风机压入的方式进入浮选机的浮选槽后，通过位于浮选槽底部的机械搅拌叶轮高速转动时产生的剪切力对矿浆中的气团进行切割产生气泡。通过这种方式产生的气泡尺寸较大，一般为2～3mm左右，并且产生的气泡数量和尺寸不稳定，难以对浮选过程中细粒的目标物料进行有效甄别，容易夹带脉石矿物，降低精矿品位。在这种情况下，浮选工艺对物料的处理范围一般为0.04～0.5mm，对粒度在0.04mm以下的物料就难以进行有效分选了。同时，机械搅拌机构的加工较为复杂，在高速旋转过程中的气蚀现象较为严重，叶轮的维护及更换成本较高。此外，近年来出现的一些浮选柱用气泡发生器虽然在气泡尺寸方面有所改进，气泡尺寸也可以减小至0.04～0.05mm，但这些气泡发生器均需要外接压风机及控制系统，并需布置微孔材料或填充玻璃珠等介质床层，设备的整体占地面积大，成本高昂，并且容易造成微孔堵塞，影响正常生产。目前在微泡发生器的研究方面，电解微泡发生法拥有较好的发展前景。电解条件下产生的气泡尺寸较小，其中正极产生的氧气泡直径在0.045～0.060mm左右，负极产生的氢气泡直径在0.015～0.030mm左右，并且当电源的输出电流及电解质种类、浓度等条件恒定时，该尺寸范围下的电解气泡可持续稳定产生，并不受矿浆密度等性质的影响；并且这些气泡的分散浓度较高，微细组分较为均匀，有利于产生高浓度的气泡群；另一方面，电解产生的气泡拥有更好的表面活性，同时无机电解质的使用也会对矿物表面的水化层造成影响，使其失去稳定性变薄后破裂，从而改善被浮矿物的疏水性，并提高矿物和气泡间的碰撞与粘附概率，改善浮选效果。此外，电解处理还会对矿物的表面性质造成影响，如煤系黄铁矿在经电解处理后，表面的氧化程度降低，亲水性增强，可浮性下降，从而达到了通过浮选手段脱除煤中无机硫的效果。因此，在矿物浮选工艺中引入适当的电解手段是很有发展前景的。目前应用电解气泡进行工业生产的主要是污水处理领域。实践表明，电解产生的氢氧气泡具有良好的负载能力；同时，这些气泡本身具有较好的化学反应活性，对水中的污染物还能起到较好的氧化还原作用，对污水处理过程中的金属离子等污染物具有良好的清除作用，对小颗粒悬浮物也起到了有效的絮凝沉降效果，同时还具有一定的杀菌消毒作用，应用前景广泛。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服已有气泡发生装置的不足，并提供结构简单，使用及维护方便，占地面积小，并且有效改善细粒矿物浮选效果的一种细粒物料浮选用电解微泡发生器。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。一种细粒物料浮选用电解微泡发生器，包括圆柱圆锥型管状结构、喷嘴、进气孔、混合腔、喉管和射流管；其特征在于：在所述圆柱圆锥型管状结构的圆柱端是细粒物料输入口B、圆锥端是由所述喷嘴连通有带有所述进气孔的所述混合腔，通过所述喉管连通有所述射流管；在所述电解微泡发生器的外周套设有绝缘套管；所述圆柱圆锥型管状结构是由两组法兰连接构成一三段式圆柱圆锥型管体结构，在三段式圆柱型管体结构中的两段内壁分别设置有正电极板连接有正电接线柱与负电极板连接有负电接线柱；所述喷嘴是连通于所述圆柱圆锥型管状结构的圆锥型管状结构端头，其孔径是3～8mm；所述进气孔是与所述喷嘴平行设置于所述圆柱圆锥型管状结构上；并连通所述混合腔；所述混合腔是一圆柱圆锥型空腔，其圆柱段直径大于所述圆柱圆锥型管状结构的圆柱型管体结构的内腔直径；所述喉管是其直径是介于所述喷嘴的孔径和所述射流管的最大孔径之间；所述射流管是一锥形管结构，其锥角为5～10度。基于上述技术方案，下面是本专利技术的附加技术方案。其中的正电极板和负电极板的厚度是0.5～2.0mm的铅板，有效面积是48cm2，二者之间的距离是4～10cm，通过热压成型或焊接固定于三段式圆柱型管体结构中的两段内壁；其中的正电极板和负电极板的正电接线柱与负电极板是铜棒，铜棒位于接缝处以密封胶密封。其中的正电极板和负电极板是一组或一组以上的对极板，采用并联或串联连接电源。其中的射流管是一放射状锥形管结构，锥角为5～10度。其中的细粒物料是选矿细粒物料或是选煤细粒物料。其中的电解微泡发生器的管壁厚是大于5mm。其中的电解微泡发生器的电解质是硫酸钠，浓度是1.33-2.67g/L。其中的一种电解微泡发生器用于细粒物料浮选的方法是按下列步骤进行的：首先，将固体颗粒直径小于0.074mm的细粒物料与水混合成浓度为4%-15%的矿浆；其次，向上述矿浆中加入浓度为1.33-2.67g/L 的Na2SO4作为电解质，并以大于1.04m/s的矿浆流速通过B口端稳定给入，同时接通直流电源，其电流为1.25A；然后，矿浆经过含有正负电极的法兰Ⅰ后由喷嘴高速射出，并在周围形成负压，此时外界空气由进气孔吸入，并在混合腔与矿浆混合；在发泡器给入矿浆后，正电极板和负电极板通过正电极接线柱和负电极接线柱与直流电源通电，产生直径为0.015～0.060mm的电解气泡；此时电解气泡与矿浆以及由管外吸入的空气共同在混合腔进行充分混合；混合后的物料经过喉管进入射流管扩散开来，此时由管外吸入的空气被进一步粉碎成较小的气泡，最终由射流管口喷出形成气泡。其中：当所需气泡直径≤0.2mm时，关闭正电极和负电极电源；当所需气泡直径＜0.045mm的气泡含量在25%-30%时，接通正负极电源；当所需气泡直径＜0.045mm的气泡含量在30%-60%时，在微泡发生器B端串联多组正负电极绝缘管同时进行电解；当所需气泡直径均＜0.045mm时，在进气孔设置有空气阀门，并处于关闭状态。实施上述本专利技术所提供的一种细粒物料浮选用电解微泡发生器的技术方案，与现有电解微泡发生器相比，其优点与积极效果如下。本电解微泡发生器结构将电解气泡生成结构和自吸气式气泡生成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种细粒物料浮选用电解微泡发生器，包括圆柱圆锥型管状结构、喷嘴、进气孔、混合腔、喉管和射流管；其特征在于：所述圆柱圆锥型管状结构的圆柱端设置有细粒物料输入口B、圆锥端由所述喷嘴（9）连通带有所述进气孔（8）的所述混合腔（10），通过所述喉管（11）连通有所述射流管（12）；在所述电解微泡发生器的外周套设有绝缘套；所述圆柱圆锥型管状结构是由法兰Ⅰ（1）、法兰Ⅱ（4）和法兰Ⅲ（7）连接构成一三段式圆柱圆锥型管体结构，并在三段式圆柱型管体结构中的Ⅱ段和Ⅲ段内壁分别设置有正电极板（2）连接有正电接线柱（3）与负电极板（5）连接有负电接线柱（6）；所述喷嘴（9）是连通于所述圆柱圆锥型管状结构的圆锥型管状结构端头，其孔径是3～8mm；所述进气孔（8）是与所述喷嘴（9）平行设置于所述圆柱圆锥型管状结构上；并连通所述混合腔（10）；所述混合腔（10）是一圆柱圆锥型空腔，其圆柱段直径大于所述圆柱圆锥型管状结构的圆柱型管体结构的内腔直径；所述喉管（11）是其直径是介于所述喷嘴（9）的孔径和所述射流管（12）的最大孔径之间；所述射流管（12）是一放射状锥形管结构，其锥角为5～10度。

【技术特征摘要】
1.一种细粒物料浮选用电解微泡发生器，包括圆柱圆锥型管状结构、喷嘴、进气孔、混合腔、喉管和射流管；其特征在于：所述圆柱圆锥型管状结构的圆柱端设置有细粒物料输入口B、圆锥端由所述喷嘴（9）连通带有所述进气孔（8）的所述混合腔（10），通过所述喉管（11）连通有所述射流管（12）；在所述电解微泡发生器的外周套设有绝缘套；所述圆柱圆锥型管状结构是由法兰Ⅰ（1）、法兰Ⅱ（4）和法兰Ⅲ（7）连接构成一三段式圆柱圆锥型管体结构，并在三段式圆柱型管体结构中的Ⅱ段和Ⅲ段内壁分别设置有正电极板（2）连接有正电接线柱（3）与负电极板（5）连接有负电接线柱（6）；所述喷嘴（9）是连通于所述圆柱圆锥型管状结构的圆锥型管状结构端头，其孔径是3～8mm；所述进气孔（8）是与所述喷嘴（9）平行设置于所述圆柱圆锥型管状结构上；并连通所述混合腔（10）；所述混合腔（10）是一圆柱圆锥型空腔，其圆柱段直径大于所述圆柱圆锥型管状结构的圆柱型管体结构的内腔直径；所述喉管（11）是其直径是介于所述喷嘴（9）的孔径和所述射流管（12）的最大孔径之间；所述射流管（12）是一放射状锥形管结构，其锥角为5～10度。2.如权利要求1所述的电解微泡发生器，其特征在于：所述正电极板（2）和负电极板（5）的厚度是0.5～2.0mm的铅板，有效面积是48cm2，二者之间的距离是4～10cm，通过热压成型或焊接固定于圆柱型管体结构中第二段和第三段内壁面；所述正电极板（2）和负电极板（5）的正电接线柱（3）与负电极板（5）是铜棒，铜棒位于接缝处以密封胶密封。3.如权利要求1所述的电解微泡发生器，其特征在于：所述射流管（12）是一锥形管结构，锥角为5～10度。4.如权利要求1或2所述的电解微泡发生器，其特征在于：所述微泡发生器是位于浮选柱外壁底端以上1/3总高度之处，并与浮选柱的轴线垂直设置若干具微泡发生器。5.如权利要求1或2所述的电解微泡发生器，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：董宪姝，樊玉萍，张秀文，马晓敏，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西;14