一种用于絮凝浮选的多级混合搅拌装置的制作方法

本发明涉及一种多级混合搅拌装置，具体的说是涉及一种用于絮凝浮选的多级混合搅拌装置。

背景技术：

随着矿业的不断扩张和大规模开采的延续，资源贫化严重，细粒嵌布矿石资源需求增多，为强化我国储量丰富的细粒嵌布矿产资源，尤其是微细粒矿石资源的高效开发和利用已成为目前选矿研究的重要工作之一。

目前，通过絮凝作用将矿浆中的微细颗粒聚集成粒度合适的絮团，再通过浮选方法回收絮团的絮凝浮选分选技术已经应用于生产实践。然而在生产实践中，其采用的混凝设施多为设计比较简单的水力混合方式，且现有机械混合搅拌的微细粒矿物絮凝浮选工艺在仍需单独配置体积较大的搅拌桶用于混合悬浮液和絮凝剂，不能实现在线混合搅拌，占用较大空间。因此可以说现有搅拌装置存在着絮凝剂加入点单一、分布不均、絮凝剂与悬浮液交叉流动性弱等问题，往往由于絮凝剂与悬浮液接触不充分，导致混合扩散效果差、絮凝效果差、浮选分离技术指标差，进而降低了矿石的综合利用率。

技术实现要素：

鉴于已有技术存在的缺陷，本发明的目的是要提供一种用于絮凝浮选的多级混合搅拌装置，该装置采用多级添加絮凝剂和多级混合搅拌方式，使絮凝剂与悬浮液交叉流动，增强絮凝剂与悬浮液物料的相互作用，能够使悬浮液和絮凝剂充分接触，进而提高了微细粒矿石资源的开发和利用率。

为了实现上述目的，本发明的技术方案：

一种用于絮凝浮选的多级混合搅拌装置，其包括罐体、给料机构、絮凝剂添加机构、搅拌机构、同心转轴，其特征在于：

所述罐体为多级罐体，其至少包括具有自上端面向下端面逐渐收缩的结构的一级罐体、分别与所述一级罐体的下端面、三级罐体的上端面等径连通的二级罐体以及具有自罐体中间分别向起上、下端面逐渐收缩的结构的三级罐体，在所述三级罐体下端设置有排料口且所述一级罐体、二级罐体以及三级罐体自上而下依次与同心转轴密闭连接；

所述给料机构固定安装于一级罐体上端，其能够通过分布式管道沿竖直方向以多点分布式的同步给料方式向所述罐体进行给料；

所述絮凝剂添加机构为与所述罐体相匹配的多级分布式添加管道，其至少包括套式安装于一级罐体外并能够以多点分布的注入方式向一级罐体内注入絮凝剂的一级絮凝剂添加管道、套式安装于二级罐体外并能够以多点分布的注入方式向二级罐体内注入絮凝剂的二级絮凝剂添加管道以及套式安装于三级罐体外并能够以多点分布的注入方式向三级罐体内注入絮凝剂的三级絮凝剂添加管道；

所述搅拌机构为与所述罐体相匹配的多级同轴心叶轮搅拌机构，其固定安装于所述同心转轴上，且至少包括安装于一级罐体内的一级搅拌叶轮、安装于二级罐体内的二级搅拌叶轮以及安装于三级罐体内的三级搅拌叶轮。

进一步的，所述给料机构采用固定安装于一级罐体的压盖上的环管结构，该环管结构通过多个与其垂直连通并沿其周向均布的分布式管道以多点分布式的同步给料方式向所述罐体进行给料。

进一步的，各级絮凝剂添加管道分别通过多个能够插入所对应级别的罐体内部的分支管路向所述罐体内部注入絮凝剂。

进一步的，所述一级搅拌叶轮、二级搅拌叶轮以及三级搅拌叶轮自上而下依次固定于所述同心转轴上，且各级搅拌叶轮均由多个沿所述同心转轴周向均布的叶片式叶轮构成。

进一步的，各所述叶片式叶轮与所述同心转轴的中心线呈一定倾斜角布设。

进一步的，所述同心转轴通过位于一级罐体上端的压盖的中心安装孔固定安装，并由外置电机带动做旋转运动，进而带动各级搅拌叶轮旋转。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明解决了现有絮凝浮选工艺中絮凝剂与悬浮液混匀效果差、絮凝体性质结构稳定性差、絮凝效果差的问题，其通过采用多级添加絮凝剂和多级混合搅拌方式，使絮凝剂与悬浮液交叉流动，增强了絮凝剂与悬浮液物料的相互作用，保证了悬浮液和絮凝剂充分接触，使其利于絮凝剂和微细固体颗粒的混合和扩散，增强絮凝效果，为絮凝浮选提供有利选别条件，进而提高絮凝浮选技术指标，提高微细粒矿石资源的开发和利用率。

附图说明

图1是本发明所述多级混合搅拌装置的主视结构示意图；

图2是图1的局部剖面图；

图3是本发明所述多级混合搅拌装置的实例结构示意图；

图4是本发明所述多级混合搅拌装置的另一实例结构示意图；

图5是图3的a-a向剖面图；

图6是图3的b-b向剖面图；

图7是图3的d-d向剖面图；

图8是图3的e-e向剖面图；

图9是图3的立体结构示意图。

图中：1、同心转轴，2、给料机构，3、分布式管道，4、压盖，5、一级絮凝剂添加管道，6、一级罐体，7、二级絮凝剂添加管道，8、二级罐体，9、三级絮凝剂添加管道，10、三级罐体，11、排料口，12、一级分支管路，13、一级搅拌转轮，14、二级分支管路，15、二级搅拌转轮，16、三级分支管路，17、三级搅拌转轮。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

针对絮凝浮选技术对微细矿物颗粒分选的重要意义，为解决现有絮凝浮选工艺中絮凝剂与悬浮液混匀效果差、絮凝体性质结构稳定性差、絮凝效果差的问题，本发明设计了一种用于絮凝浮选的多级混合搅拌装置，该装置通过采用多级添加絮凝剂和多级混合搅拌方式，使絮凝剂与悬浮液交叉流动，增强絮凝剂与悬浮液物料的相互作用，能够使悬浮液和絮凝剂充分接触，有利于絮凝剂和微细固体颗粒的混合和扩散，增强絮凝效果，进而提高絮凝浮选技术指标，提高微细粒矿石资源的开发和利用率。

基于上述原理，如图1-图9所示，本发明所述的多级混合搅拌装置，其包括罐体、给料机构、絮凝剂添加机构、搅拌机构以及同心转轴；

其中，如图1-图3，所述罐体为多级罐体，其至少包括一级罐体6、二级罐体8以及三级罐体10，且所述一级罐体6、二级罐体8以及三级罐体10自上而下依次与同心转轴1密闭连接，一级罐体6上方安装用于安装同心转轴1的中心开口式压盖4。优选的，所述一级罐体6具有自上端面向下端面逐渐收缩的结构，这样的向下收缩形的结构利于搅拌混合流体的加速向下运动；所述二级罐体8为贯通式即其分别与所述一级罐体6的下端面、三级罐体10的上端面等径连通，这样的使得一级罐体6下端直径与二级罐体8直径相等，三级罐体10上端直径与二级罐体8直径相等的结构，如圆柱形，具有缓冲流体运动速度的作用；所述三级罐体10具有自罐体中间分别向起上、下端面逐渐收缩的结构并在其罐体下端设置有排料口；这样两端收缩形的结构能够实现在上端再次增加流体运动速度作用，适合最后一级的加药强化混合搅拌，在下端采用收缩式可增加混合流体流向的浮选机的初速度。进一步优选的，所述三级罐体10下端排料口11大小可根据后续絮凝浮选机给料流量大小适当调整。

其中，所述给料机构2采用环形分布式多点同步给料方式，固定安装于一级罐体6的压盖4上，通过分布式管道3沿竖直向下方为一级罐体6以多点、均匀、同步给料方式给入待微细粒矿浆悬浮液，多点给料方式与下述环形分布式絮凝剂添加方式的配置方式更有利于发挥搅拌叶轮的前期分散与后期混合作用，矿浆悬浮液和絮凝剂交叉分散、混合效果较好。进一步的，所述给料机构采用固定安装于一级罐体的压盖4上的环管结构，该环管结构通过多个与其垂直连通并沿其周向均布的分布式管道3以多点分布式的同步给料方式向所述罐体进行给料。

其中所述絮凝剂添加机构为所述罐体相匹配的多级环形分布式添加管道，其中一级絮凝剂添加管道5套式安装于一级罐体6外，纵向高度位于一级搅拌叶轮13上方，采用多点注入方式向一级罐体6内注入絮凝剂，并通过一级分支管路12直插入一级罐体6内部，多点经向注入絮凝剂，与微细粒矿浆悬浮液形成交叉混合流；二级絮凝剂添加管道7套式安装于二级罐体8外，采用多点注入方式向二级罐体8内注入絮凝剂，并通过二级分支管路14直插入二级罐体8内部，与流经一级罐体6内部的搅拌混合流形成交叉混合流；三级絮凝剂添加管道9套式安装于三级罐体外，10采用多点注入方式向三级罐体10内注入絮凝剂，并通过三级分支管路16直插入三级罐体10内部，与流经二级罐体8内部的搅拌混合流再次形成交叉混合流；同时使得各级絮凝剂添加管道对应的絮凝剂添加量随絮凝效果的强化逐级较少，逐级减量添加絮凝剂形成的絮凝体结构更加稳定，易于微细矿物颗粒的浮选。

其中如图4-图9，所述的搅拌机构为多级同轴心叶片式叶轮搅拌机构，其中，一级搅拌叶轮13、二级搅拌叶轮15、三级搅拌叶轮17自上而下依次固定在同心转轴1上，且一级搅拌叶轮13、二级搅拌叶轮15、三级搅拌叶轮17纵向位置分别对应设置于一级罐体6内、二级罐体8内及三级罐体10内，所述一级搅拌叶轮13用于搅拌经由给料机构2和一级絮凝剂添加管道5形成的矿浆悬浮液和絮凝剂交叉混合流，所述二级搅拌叶轮15、所述三级搅拌叶轮17分别用于搅拌本级絮凝剂添加管道注入的絮凝剂和上一级向下运动的矿浆流体形成的交叉混合流；进一步的，所述一级搅拌叶轮、二级搅拌叶轮以及三级搅拌叶轮均由多个沿所述同心转轴周向均布的叶片式叶轮构成且各所述叶片式叶轮与所述同心转轴的中心线呈一定倾斜角布设即构成下倾斜叶片式叶轮，上述搅拌机构的多级配置，可实现逐级混合搅拌，流经罐体内部的微细粒矿浆悬浮液再多级搅拌叶轮的旋转搅拌作用下具有加速、缓冲、再加速的搅拌的作用，该搅拌方式可实现不同粒级矿物颗粒与絮凝剂的接触混合，优化微细粒矿物颗粒的絮凝效果，提高絮凝浮选技术指标；而下倾斜叶片式叶轮结构则同时具有强化混合搅拌和强化流体向下流动双重作用。

所述的同心转轴1用于固定安装并传动多级搅拌机构，其中同心转轴1穿过一级罐体6上方压盖4并在其中心安装孔内固定安装，同心转轴1在外置电机带动下做旋转运动，并带动一级搅拌叶轮13、二级搅拌叶轮15、三级搅拌叶轮17旋转，用于混合搅拌注入罐体内的微细粒矿浆悬浮液和絮凝剂，使混合流体中形成具有稳定结构与稳定性质的絮凝体，用于后续浮选工艺。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。