一种超音速射流矿化微泡浮选机制造技术

本发明专利技术属于煤泥浮选机技术领域，公开了一种超音速射流矿化浮选机，包括浆气分配器和多个超音速射流微泡矿化器；浆气分配器内部设置矿浆分配室和气体分配室两部分，矿浆分配室设置有总进气管和多个气体分配管，气体分配室设置有总进料口和多个进料分配管；总进气管和总进料口分别与充气罐和入料箱连接；超音速射流微泡矿化器包括一端与进料分配管连接的入料分配管，入料分配管的另一端依次设置矿浆射流喷嘴、第一浆气混合喷嘴、浆气混合室、第二浆气混合喷嘴，第二浆气混合喷嘴的出口设置在下桶体内，且其出口下方设置有反射钵；矿浆射流喷嘴与第一浆气混合喷嘴之间的空间通过供气分配管路与进料分配管连通。本发明专利技术大大提高了矿化效果和浮选效率。化效果和浮选效率。化效果和浮选效率。

【技术实现步骤摘要】
一种超音速射流矿化微泡浮选机


[0001]本专利技术属于煤泥浮选机
，具体涉及一种超音速射流矿化浮选机。

技术介绍

[0002]泡沫浮选是从微细粒矿浆中精选矿物的通用方法，常规浮选技术在中等矿物粒度范围内具有较高的效率，在粒度范围的上限范围内，由于较粗颗粒与气泡形成的颗粒气泡结合体具有较高的脱落率而使得分选效果变差，造成较粗颗粒回收率的损失。随着经济快速发展人类对不可再生的矿产资源需求量逐年递增，随着资源的不断开采，优势矿产资源逐年下降，贫、细、杂等难以分选的矿石资源逐步在市场中占据主导地位。贫、细、杂矿产资源由于有用矿物嵌布粒度细，通常需要磨矿到微细粒级才能达到有用矿物与脉石矿物的有效解离。在利用矿物浮选技术对这类微细粒矿物进行富集精选时，无论是机械搅拌式浮选机还是浮选柱类设备，由于微细粒矿物(如粒度小于20微米)质量小、动量低，结果就会导致矿粒与气泡的接触碰撞几率变小，浮选过程难以克服矿粒与气泡间的水化膜能垒而无法有效粘附于气泡上，矿化效率低，进而导致浮选速率降低、分选精度变差及分选效率低等问题，导致了传统的浮选技术与设备其处理效能渐渐的低于人们的期望水平，成为常规浮选技术与设备在处理贫杂细矿产资源时的技术瓶颈。
[0003]射流微泡浮选由于矿浆射流具有的强烈混合效应和空化效应，成为强化细粒及微细粒矿物浮选的一个重要技术发展方向。射流类浮选设备的核心技术通常采用射流泵原理来实现，其中尤以德国Imhoflot充气浮选机和澳大利亚JAMESON CELL最具代表性。德国Imhoflot充气浮选机采用了组合多喷管文丘里射流充气原理，矿浆经充气矿化后给入连接在下导管底部的充气矿浆分配器，充气矿浆分配器设置有向上的若干喷嘴，在分选槽体内形成向上的气固液三相喷射流，在分选槽体内矿化气泡与矿浆流在向上运动过程中分离，矿化气泡向上运动在分选槽顶部形成泡沫层，泡沫精矿溢流到精矿收集槽，与矿化气泡流分离的矿浆折返向下运动，从与分选槽体底部连接的尾矿箱排出。澳大利亚JAMESON CELL则采用多个独立矿化器并联布置的方式，每个矿浆喷嘴和下导管组成一套矿化器，采用射流原理充气并使吸入空气在下导管中借助流体紊流剪切为微小气泡，充气的矿浆由下导管向下给入到分选槽体内，矿化气泡与矿浆在下导管出口区域分离，矿化气泡向上运动在分选槽体上部形成矿化泡沫层，矿浆则从分选槽体底部的尾矿管排出。中国专利《一种空化射流微泡浮选机及空化射流气泡发生器》(申请号201911031732.6)提供了一种喷嘴喷管组合的射流器泡发生器，借流体从喷嘴高速喷出形成负压吸入空气，在喷管内借助流体高速紊动将气体分散为小气泡，经喷管二次喷出后进一步强化了气液分散与混合。但这种喷射式气泡发生器在喷嘴直径较大时，会在射流束中心形成一个液体射流核心，影响了吸入空气与喷射流体的分散混合效率，影响颗粒气泡矿化效果。中国专利《一种混流式微泡发生器及气泡分布器》(申请号201821730868.7)在输出管内设置了螺旋叶片中国专利《自吸式微泡发生器》(技术CN95239169.4)在输出管内设置静态搅拌叶片，上述方案都具有较好的细粒及微细粒浮选效果，但当处理的矿物粒度小于20微米时，(如通常从煤泥中分选超纯碳
时，需要将煤磨细到几个微米粒级)，上述基于常规射流技术的浮选设备其混合强度和提供的颗粒气泡碰撞条件仍然满足不了超微颗粒与气泡矿化所需要的流体力学条件，依然存在矿化效率低，分选精度差的问题。
[0004]仔细分析上述射流式微泡矿化器可以发现，均是以加压液固两相流射流为主要形式，液固两相流流体动力为吸入气体，液气混合与分散及颗粒气泡矿化等的驱动力，受限于液固两相流射流对气体的吸入能力而存在一个有限的气液比范围，操作范围较窄，特别是当引射液固两相流固相颗粒浓度较高时，气体引射能力受到进一步限制，并且气相在液固两相流中的分散程度较低，颗粒气泡矿化效率和浮选能力将大幅下降。

技术实现思路

[0005]为了进一步强化超微颗粒浮选分离效率，提高浮选机的矿化效率和浮选能力，本专利技术提供了一种超音速射流矿化浮选机。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种超音速射流矿化浮选机，包括浆气分配器、上桶体、下桶体、充气罐和多个超音速射流微泡矿化器；
[0007]所述浆气分配器内部设置有内部分隔板，所述内部分隔板将所述浆气分配器内部分成矿浆分配室和气体分配室两部分，所述浆气分配器上与所述矿浆分配室对应位置设置有总进气管和多个气体分配管，所述浆气分配器上与所述气体分配室对应位置设置有总进料口和多个进料分配管；所述总进气管与充气罐连接，所述总进料口与入料箱连接；
[0008]所述超音速射流微泡矿化器包括一端与所述进料分配管连接的入料分配管，所述入料分配管的另一端与矿浆射流喷嘴连接，所述矿浆射流喷嘴的出口处设置有第一浆气混合喷嘴，所述第一浆气混合喷嘴的出口处设置有浆气混合室，所述浆气混合室的出口处设置有第二浆气混合喷嘴，所述第二浆气混合喷嘴的出口设置在所述下桶体内，且其出口下方设置有反射钵；所述矿浆射流喷嘴与第一浆气混合喷嘴之间形成气液混合空间；
[0009]所述超音速射流微泡矿化器上还设置有供气分配管路，供气分配管路一端与所述进料分配管连通，另一端与气液混合空间连通。
[0010]所述第二浆气混合喷嘴的出口直径为浆气混合室直径的10～50％，且其出口处的气液两相喷射流速c满足：
[0011]c≥SQR((Pδ/ρ
L
)(1+1/δ)2)；
[0012]其中，δ为气液体积比，P为压力，ρ
L
为流体密度，SQR表示开平方。
[0013]所述矿浆射流喷嘴为内径逐渐减小的喷嘴，所述第一浆气混合喷嘴包括内径逐渐减小的第一喷嘴段和内径不变的第二喷嘴段、变径段和定径段。
[0014]所述反射钵通过连接件与所述超音速射流微泡矿化器固定连接。
[0015]所述下桶体包括位于上方的圆桶部和位于下方的倒圆台部，所述圆桶部为与上桶体直径相同的圆桶状，所述倒圆台部为倒圆台状，所述倒圆台部底部设置有反射圆台。
[0016]所述总进料口设置在所述浆气分配器的底部，所述下桶体和上桶体中心设置与所述总进料口连接的上料管。
[0017]所述的一种超音速射流矿化浮选机，所述下桶体包括圆桶部、倾斜板组件和分料箱，所述圆桶部为与上桶体直径相同的圆桶状，所述圆桶部底部外周设置封闭底板，所述封闭底板上与所述浆气混合喷嘴对应的位置固定设置有反射钵，所述封闭底板中心设置有倾
斜板组件，所述倾斜板组件顶部与上桶体相通，底部与分料箱相通。
[0018]所述的一种超音速射流矿化浮选机，还包括设置在下桶体上的循环管，所述循环管一端与下桶体上的循环矿浆出口连通，另一端与所述入料箱连通。
[0019]所述的一种超音速射流矿化浮选机，通过入料箱调节调节新鲜矿浆和循环矿浆比率，进而调节精矿回收率和品位。
[0020]本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：
[0021]本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超音速射流矿化浮选机，其特征在于，包括浆气分配器(1)、上桶体(3)、下桶体(12)、充气罐(22)和多个超音速射流微泡矿化器(2)；所述浆气分配器(2)内部设置有内部分隔板(1
‑
6)，所述内部分隔板(1
‑
6)将所述浆气分配器(2)内部分成矿浆分配室和气体分配室两部分，所述浆气分配器(2)上与所述矿浆分配室对应位置设置有总进气管(1
‑
2)和多个气体分配管(1
‑
3)，所述浆气分配器(2)上与所述气体分配室对应位置设置有总进料口(1
‑
1)和多个进料分配管(1
‑
5)；所述总进气管(1
‑
2)与充气罐(22)连接，所述总进料口(1
‑
1)与入料箱(20)连接；所述超音速射流微泡矿化器(2)包括一端与所述进料分配管(1
‑
5)连接的入料分配管(2
‑
1)，所述入料分配管(2
‑
1)的另一端与矿浆射流喷嘴(2
‑
4)连接，所述矿浆射流喷嘴(2
‑
4)的出口处设置有第一浆气混合喷嘴(2
‑
5)，所述第一浆气混合喷嘴(2
‑
5)的出口处设置有浆气混合室(2
‑
7)，所述浆气混合室(2
‑
7)的出口处设置有第二浆气混合喷嘴(2
‑
8)，所述第二浆气混合喷嘴(2
‑
8)的出口设置在所述下桶体(3)内，且其出口下方设置有反射钵(14)；所述矿浆射流喷嘴(2
‑
4)与第一浆气混合喷嘴(2
‑
5)之间形成气液混合空间；所述超音速射流微泡矿化器(2)上还设置有供气分配管路(2
‑
13)，供气分配管路(2
‑
13)一端与所述进料分配管(1
‑
5)连通，另一端与气液混合空间连通。2.根据权利要求1所述的一种超音速射流矿化浮选机，其特征在于，所述第二浆气混合喷嘴(2
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：王怀法，
申请(专利权)人：太原睿孚特选煤技术有限公司，
类型：发明
国别省市：