一种超声波乳化药剂系统及利用其制备乳化药剂的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种制备乳化药剂装置及乳化药剂的制备方法。
【背景技术】
[0002]浮选是基于目的矿物和脉石矿物表面物理化学性质的差异而进行分选的方法。在调节目的矿物与脉石矿物的表面性质、提高浮选速度和选择性等方面，浮选药剂起着极为重要的作用。煤油或柴油是最常用的浮选药剂，由于此类药剂较强的疏水性而难溶于水，导致药剂的分散性能不好，油滴较大，数量较少，导致药剂与矿粒发生碰撞机率降低。而且部分分散的小油滴在短时间内聚集成大油滴，药剂未能起到作用就随尾矿水排出，不但降低了药剂的作用效果，而且为选厂循环水的处理带来不利影响，增加了生产成本。
[0003]乳化就是将互不相溶的两种液体相互分散，形成一种能够在一定时间内稳定的乳化液。而理论和实践都已证明，用适当的方法将浮选药剂乳化对浮选起着重要的作用。在众多乳化方法中，超声波乳化是一种理想的乳化手段，试验证明未经预分散的油水混合物，而现有直接送入超声波设备中进行乳化效率低，分散效果差，乳化液中有大量大油滴，且稳定性差，静置即出现分层。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是要解决现有直接送入超声波设备中进行乳化效率低，且得到的乳化药剂稳定性差的问题，而提供一种超声波乳化药剂系统及利用其制备乳化药剂的方法。
[0005]一种超声波乳化药剂系统包括油定压给料装置、水定压给料装置、筒形储料罐、高速离心泵、进料缓冲箱、超声波乳化设备、出料缓冲箱和超声波振子，所述的筒形储料罐的上端和下端均带有封头，通过管道油定压给料装置和水定压给料装置与筒形储料罐上端连通，高速离心泵的进料口与筒形储料罐下端连通，高速离心泵的出料口与筒形储料罐上端连通，在筒形储料罐的圆柱形侧壁上设置混液出料口，进料缓冲箱一侧通过混液出料口与筒形储料罐连通，进料缓冲箱的另一侧与超声波乳化设备一侧连通，超声波乳化设备的另一侧与出料缓冲箱一侧连通，出料缓冲箱的另一侧为乳化药剂出料口 ；所述超声波乳化设备的顶部与底部的间距为70mm ;所述的超声波振子成排安置在超声波乳化设备顶部和底部。
[0006]利用超声波乳化药剂系统制备乳化药剂的方法，具体是按以下步骤完成的:
[0007]一、启动:将药剂装入油定压给料装置中，将水装入水定压给料装置中，同时打开油定压给料装置和水定压给料装置，以流量Q L/h将药剂注入筒形储料罐中，以流量kQ L/h将水注入筒形储料罐中，k为乳化药剂中水与药剂的体积比，且I < 10，至筒形储料罐中注满为止，关闭油定压给料装置和水定压给料装置，然后开启高速离心泵，使筒形储料罐中溶液从筒形储料罐底部由高速离心泵的进料口进入高速离心泵，再由高速离心泵的出料口从筒形储料罐顶部重新注入筒形储料罐中，设筒形储料罐的容积为W L，高速离心泵的流量为 V L/h, M V= (10 ?15) W ；
[0008]二、超声乳化:高速离心泵运行4min?5min后，在筒形储料罐中形成混液，此时打开筒形储料罐的圆柱形侧壁上设置的混液出料口、油定压给料装置和水定压给料装置，以流量Q L/h将药剂注入筒形储料罐中，以流量kQ L/h将水注入筒形储料罐中，以流量为(Q+kQ)L/h将混液由筒形储料罐的圆柱形侧壁上设置的混液出料口输入进料缓冲箱的缓流管中，缓冲箱将混液由4根分流管分别输入超声波乳化设备的4根进料分散管中，由4根进料分散管均布设置η个通孔注入超声波乳化设备的腔体中，当超声波乳化设备的腔体中注满混液时，关闭油定压给料装置和水定压给料装置，然后启动超声波振子，超声波振子运行Imin后，在超声波乳化设备的腔体中形成超声乳化液，此时打开超声波乳化设备的5个超声乳化液出料口、油定压给料装置、水定压给料装置和出料缓冲箱的汇流管处的乳化药剂出料口，以流量Q L/h将药剂注入筒形储料罐中，以流量kQ L/h将水注入筒形储料罐中，超声乳化液由超声波乳化设备的5个超声乳化液出料口通过出料缓冲箱的5根出料管注入出料缓冲箱的汇流管中，由出料缓冲箱的汇流管处的乳化药剂出料口以流量为(Q+kQ)L/h向外输出乳化药剂，即完成乳化药剂的制备；步骤二中所述的k为乳化药剂中水与药剂的体积比，且KkSlO;
[0009]所述的超声波振子由A振子和B振子组成，A振子的功率为100W，B振子的功率为10ff,由A振子和B振子分别接有独立电源，由定时电路控制系统控制A振子和B振子交替工作，单次A振子和B振子的工作时间均为4h。
[0010]本发明优点:本发明设计的超声波乳化药剂系统，提高了药剂乳化效果；设计了两套超声波电源和振子，采用定时电路控制系统控制两套振子交替工作，可使药剂乳化系统连续长时间工作(每天可工作24h)，满足实际生产要求；功率为100W的A振子和功率为10ff的B振子提供的超声波在油水界面以每秒2万余次的频率振动，使油水乳化的更彻底，乳化液更稳定，静置放置8小时不分层。
【附图说明】
[0011]图1是超声波乳化药剂系统的结构示意图；
[0012]图2是超声波乳化药剂系统的进料缓冲箱5、超声波乳化设备6、出料缓冲箱7和超声波振子8的俯视图；
[0013]图3是超声波乳化药剂系统的进料缓冲箱5、超声波乳化设备6、出料缓冲箱7和超声波振子8的仰视图；
[0014]图4是超声波乳化药剂系统的进料缓冲箱5、超声波乳化设备6、出料缓冲箱7和超声波振子8的剖视图。
【具体实施方式】
[0015]【具体实施方式】一:结合图1，本实施方式是一种超声波乳化药剂系统，包括油定压给料装置1、水定压给料装置2、筒形储料罐3、高速离心泵4、进料缓冲箱5、超声波乳化设备6、出料缓冲箱7和超声波振子8，所述的筒形储料罐3的上端和下端均带有封头，通过管道油定压给料装置I和水定压给料装置2与筒形储料罐3上端连通，高速离心泵4的进料口与筒形储料罐3下端连通，高速离心泵4的出料口与筒形储料罐3上端连通，在筒形储料罐3的圆柱形侧壁上设置混液出料口，进料缓冲箱5 —侧通过混液出料口与筒形储料罐3连通，进料缓冲箱5的另一侧与超声波乳化设备6 —侧连通，超声波乳化设备6的另一侧与出料缓冲箱7 —侧连通，出料缓冲箱7的另一侧为乳化药剂出料口 ；所述超声波乳化设备6的顶部与底部的间距为70mm ;所述的超声波振子8成排安置在超声波乳化设备6顶部和底部。
[0016]【具体实施方式】二:结合图1至图4，本实施方式与【具体实施方式】一的不同点是:所述的进料缓冲箱5由缓流管5-1和4根分流管5-2组成，缓流管5-1通过混液出料口与筒形储料罐3连通，4根分流管5-2与超声波乳化设备6 —侧连通。其他与【具体实施方式】一相同。
[0017]本实施方式所述的进料缓冲箱5在流量相同的前提下，增加流动液体横截面积，降低了液体的流速，使混液以相对缓慢的速度注入超声波乳化设备6，提高混液的超声乳化效果。
[0018]【具体实施方式】三:结合图1至图4，本实施方式与【具体实施方式】一或二之一不同点是:所述的超声波乳化设备6由腔体6-1和4根进料分散管6-2，4根进料分散管6-2的一侧分别与4根分流管5-2连通，4根进料分散管6-2的另一侧在腔体6-1端部密封，在每根进料分散管6-2的管体上均布设置η个通孔，通孔的直径为2_。其他与【具体实施方式】一或二相同。
[0019]本实施方式在4根进料分散管6-2均布设置η个通孔的目的是，由筒形储料罐3流出的混液通过进料分散管6-2上直径为2_的通孔注入腔体6-1，有助于提高混液的超声乳化效果。
[0020]【具体实施方式】四:结合图1至图4，本实施方式与【具体实施方式】一至三之一不同点是:所述的出料缓冲箱7由汇流管7-1和5根出料管7-2组成，出料缓冲箱7的汇流管7-1为乳化药剂出料口，在储料腔体6-1出料一侧设置5个超声乳化液出料口，5根出料管7-2通过5个超声乳化液出料口与超声波乳化设备6连通。其他与【具体实施方式】一至三相同。
[0021]本实施方式所述的出料缓冲箱7设置的目的是，使超声乳化液以相对缓慢的速度注入汇流管7-1，在通过乳化药剂出料口输送出去。
[0022]【具体实施方式】五:结合图1至图4，本实施方式与【具体实施方式】一至四之一不同点是:所述的超声波振子8由A振子8-1和B振子8-2组成，且A振子8_1和B振子8_2交替成排设置，对应4根分流管5-2在超声波乳化设备6顶部和底部分别安置4排超声波振子8，且超声波乳化设