本发明专利技术公开了一种多段强制混合调浆设备，包括筒体以及设置在筒体内部的多级叶轮机构、静态导叶装置和引流汇集机构，筒体底部内壁安装有底角剪切挡板，筒体上部设有出料口，多级叶轮机构包括搅拌轴以及安装在搅拌轴上的一级叶轮、二级叶轮和三级叶轮，静态导叶装置由循环导流筒和静态导叶组成，循环导流筒套在搅拌轴外，二级叶轮和三级叶轮均位于循环导流筒内，静态导叶的数量为多片且呈多层布设，引流汇集机构由汇集筒和引流管组成，汇集筒通过支撑架安装在循环导流筒上端，引流管安装在汇集筒上且能够使调浆料切向进入汇集筒内。本发明专利技术通过循环实现矿浆均质化，通过构建强剪切单元强化物料分散、活化，实现细粒、微细粒矿物高效回收。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高效调浆设备，尤其是涉及一种适用于细粒物料调浆用多段强制混合调浆设备。
技术介绍
选矿工业作为典型的过程工业，其过程运行状态是决定生产效率的关键，应从整体上实施强化措施。过程强化的实施原则即是针对每个作业单元的需求及特性，以相应的强化机制与之相耦合。一直以来因调浆机制构建的简单性，且并非浮选单元的主体设备，因而受关注较少。调浆作业中对应介质为复杂的固-液体系，矿物分选工艺的调浆单元一般以机械搅拌的方式进行物料与药剂的混合，则相应调衆搅拌槽内的流场分布直接影响着搅拌效果及生产成本。现有的选矿模式下，不论是浮选机、浮选柱对应的分选系统，还是强化细粒矿物分选的发展需求，均要求实现搅拌调浆的高效性，这也是在高效分选装备深入研究及多元化扩大应用的同时，构建简洁高效短流程的关键技术之一。因此，从设备到工艺，从特性耦合到能量匹配，均要求实现调浆作业的过程强化。实际应用中调浆搅拌槽的主体功能部件叶轮从广义上可分为两大类:径流式叶轮和轴流式叶轮，这两种叶轮的流型及其相应的作用效果各有侧重，决定了对应搅拌调浆机制的作用特性。轴流式叶轮在生产中应用广泛，以提供轴向循环混合为主要作用机制；径流式叶轮能产生较强的剪切力场，而循环作用相对较弱。常规的搅拌调浆强调以高效循环作为其基本作用机制，而当今的浮选模式要求调浆作业在实现高效循环的前提下，能充分应对细粒、微细粒物料的调浆需求，提高调浆物料的混合维数，基于此种工艺期望，调浆过程中剪切性能的需求程度日益提高:有效的剪切可以破坏细粒矿物之间的团聚，促进药剂的细分化，减小分离尺寸，促进药剂与矿物颗粒的吸附作用。由此，在目前矿浆颗粒尺度细微的特性条件下不仅需要宏观的循环混合，更需要合理的剪切机制以应对由微细颗粒自身特性所产生的不利影响，将宏观循环混合与剪切作用有机结合，研制不同流场特性联合作用的调浆设备成为选矿工业需求的必然。另外，在实际调浆作业中，依据不同矿物的分选过程，对相应调浆机制中的剪切作用需求程度不一；尤其是微细粒矿物的分选比重日益加大，则相应的调浆机制构建中对湍流扩散(剪切作用)的要求程度不尽相同。由此，在实现调浆机制宏观混合与剪切作用耦合的同时，也需要进行以进一步提升剪切作用缓存空间为主的优化设计。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种多段强制混合调浆设备，其结构简单合理、设计科学，能有效解决现有调浆设备作用机制单一、低效的问题，通过循环实现矿浆均质化，通过构建强剪切单元强化物料分散、活化，实现细粒、微细粒矿物高效回收，应用领域广，适于推广使用。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是:一种多段强制混合调浆设备，其特征在于:包括筒体以及设置在筒体内部的多级叶轮机构、静态导叶装置和引流汇集机构，所述筒体的底部内壁一周通过安装杆均匀安装有多个底角剪切挡板，所述筒体的上部设置有出料口，所述多级叶轮机构包括搅拌轴以及由下至上依次安装在搅拌轴上的一级叶轮、二级叶轮和三级叶轮，所述搅拌轴设置在筒体的中轴线位置处且下端与筒体的底部之间有距离，所述一级叶轮为径流式叶轮，所述一级叶轮安装在搅拌轴的下端且靠近筒体底部位置处，所述二级叶轮和三级叶轮均为轴流式叶轮；所述静态导叶装置由循环导流筒和静态导叶组成，所述循环导流筒套在搅拌轴的外部，所述二级叶轮和三级叶轮均位于循环导流筒的内部，所述循环导流筒的上端面与三级叶轮的上端面相平，所述循环导流筒的下端面与二级叶轮的下端面相平，所述静态导叶的数量为多片，多片所述静态导叶呈多层布设且均对调浆料进行切割，相邻两层所述静态导叶交错设置，所述静态导叶的一端与循环导流筒的外壁固定连接，所述静态导叶的另一端与筒体的内壁固定连接；所述引流汇集机构由汇集筒和引流管组成，所述汇集筒通过支撑架安装在循环导流筒的上端，所述支撑架位于出料口的下方，所述引流管安装在汇集筒上且能够使调浆料切向进入汇集筒的内部，所述引流管的一端伸入汇集筒的内部且与汇集筒相通，所述引流管的另一端位于汇集筒的外部且端口向上倾斜。上述的多段强制混合调浆设备，其特征在于:所述静态导叶与水平面之间的夹角为 30° 120。。上述的多段强制混合调浆设备，其特征在于:所述静态导叶沿循环导流筒纵向布设的层数为2 4层，每层有2 6片静态导叶。上述的多段强制混合调浆设备，其特征在于:所述筒体的横截面形状为圆形。上述的多段强制混合调浆设备，其特征在于:所述一级叶轮、二级叶轮和三级叶轮的叶轮直径依次减小，所述一级叶轮的叶轮直径为筒体横截面直径的1/3 2/3，所述二级叶轮的叶轮直径为筒体横截面直径的2/9 4/9，所述三级叶轮的叶轮直径为筒体横截面直径的2/9 4/9。上述的多段强制混合调浆设备，其特征在于:所述一级叶轮与二级叶轮之间的距离为筒体横截面直径的1/9 4/9，所述二级叶轮与三级叶轮之间的距离为筒体横截面直径的1/9 4/9，所述汇集筒的下端面与筒体的底部之间的距离不小于筒体的横截面直径。上述的多段强制混合调浆设备，其特征在于:所述循环导流筒的形状为空心圆台状，所述循环导流筒的上端口内径大于三级叶轮的叶轮直径，所述循环导流筒的下端口内径大于二级叶轮的叶轮直径。上述的多段强制混合调浆设备，其特征在于:位于所述汇集筒内部的引流管出口端端部与搅拌轴相偏离，所述引流管与水平面之间的夹角不小于10°。上述的多段强制混合调浆设备，其特征在于:所述一级叶轮、二级叶轮和三级叶轮的叶片数量均不少于两片。上述的多段强制混合调浆设备，其特征在于:所述安装杆与筒体和底角剪切挡板均固定连接，所述支撑架与汇集筒和循环导流筒均固定连接。本专利技术与现有技术相比具有以下优点:1、本专利技术结构设计合理，功能部件简单，易于加工生产，且操作方便。2、本专利技术以轴流式叶轮和径流式叶轮组成的多级叶轮机构，配合循环导流筒、静态导叶以及底角剪切挡板构建的高效调浆设备能够在循环与剪切方面实现耦合，使得物料有效悬浮参与循环均质作用的同时，对其中的细粒、微细粒物料又能有足够的剪切作用:一方面能使细粒矿物暴露出新鲜的表面；另一方面使矿浆和药剂充分分散，达到有效接触。3、本专利技术依据矿浆复杂固-液两相体系的悬浮特点，大颗粒/团聚物料集中于筒体底部区域，因此在多级叶轮机构的构建过程中，设计一级叶轮为径流式叶轮，使得大颗粒/团聚物料能够直接接受到来自筒体底部一级叶轮的流场作用，矿浆物料具备更强的离底悬浮能力，同时剪切作用的对象也更具有针对性。另外，一级叶轮由于处于筒体底部，与常规径流式叶轮相比，其下循环流作用大幅减少，因而其径向排出流的能量集中于剪切作用和上循环流能量，从而更有效的为底角剪切挡板的局部强剪切、静态导叶的剪切缓存区以及整体的均质循环提供能量。4、本专利技术在实现循环流量和总剪切强度匹配的同时，还通过静态导叶实现了剪切强度在空间的有效分布，剪切强度可调、可控，可根据实际矿物调浆需求进行选择。从相对运动的角度分析，静态导叶的作用即是对流体进行直接剪切的过程，在流动断面方向上产生很多激烈的涡流和强剪切力；由于静态导叶采用错位叠合的方式进行组合，可以实现对流体的不断细化分割，利用流体切割、交汇过程中所产生的速度大小、方向上的差异来强化局部速度梯度作用(即剪切作用)的效果，同时，增加流体之间的接触几率。一方面，流体剪切本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多段强制混合调浆设备，其特征在于：包括筒体（2）以及设置在筒体（2）内部的多级叶轮机构、静态导叶装置和引流汇集机构，所述筒体（2）的底部内壁一周通过安装杆（7?1）均匀安装有多个底角剪切挡板（7），所述筒体（2）的上部设置有出料口（11），所述多级叶轮机构包括搅拌轴（4）以及由下至上依次安装在搅拌轴（4）上的一级叶轮（8）、二级叶轮（9）和三级叶轮（10），所述搅拌轴（4）设置在筒体（2）的中轴线位置处且下端与筒体（2）的底部之间有距离，所述一级叶轮（8）为径流式叶轮，所述一级叶轮（8）安装在搅拌轴（4）的下端且靠近筒体（2）底部位置处，所述二级叶轮（9）和三级叶轮（10）均为轴流式叶轮；所述静态导叶装置由循环导流筒（5）和静态导叶（6）组成，所述循环导流筒（5）套在搅拌轴（4）的外部，所述二级叶轮（9）和三级叶轮（10）均位于循环导流筒（5）的内部，所述循环导流筒（5）的上端面与三级叶轮（10）的上端面相平，所述循环导流筒（5）的下端面与二级叶轮（9）的下端面相平，所述静态导叶（6）的数量为多片，多片所述静态导叶（6）呈多层布设且均对调浆料进行切割，相邻两层所述静态导叶（6）交错设置，所述静态导叶（6）的一端与循环导流筒（5）的外壁固定连接，所述静态导叶（6）的另一端与筒体（2）的内壁固定连接；所述引流汇集机构由汇集筒（3）和引流管（1）组成，所述汇集筒（3）通过支撑架（3?1）安装在循环导流筒（5）的上端，所述支撑架（3?1）位于出料口（11）的下方，所述引流管（1）安装在汇集筒（3）上且能够使调浆料切向进入汇集筒（3）的内部，所述引流管（1）的一端伸入汇集筒（3）的内部且与汇集筒（3）相通，所述引流管（1）的另一端位于汇集筒（3）的外部且端口向上倾斜。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李振，刘炯天，杨超，曹亦俊，周安宁，于伟，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：
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