一种直冲式浮选柱新型发泡器的制作方法

本实用新型涉及一种矿物加工的机械设备，特别涉及一种浮选柱新型发泡器。

背景技术：

随着磷肥工业的高速发展，磷矿的开采及用量也急剧上升，磷矿总体品位日益下降，导致磷酸中杂质成分变得更多和更复杂，开发中低品位磷矿石已成当务之急，对于中低品位胶磷矿浮选，由于附加值低。传统的选矿设备采用的浮选机，浮选机存在占地面积大，能耗高等问题；因此，采用新型浮选柱是一种趋势，直冲逆流式浮选柱主要是通过气泡发生器向浮选柱底部注入压缩空气，形成微小气泡，稳定的上升的气泡层，与均匀下降的矿浆逆流碰撞，脉石矿物被气泡带上来，而有用磷矿物向浮选柱底部流出，从而实现有用磷矿物与脉石矿物分离。由于直冲逆流式浮选柱无循环泵，主要依靠发泡器生产的微小气泡，其对发泡器要求很高，如果发泡器“孔径微小”可以直接产生所需要的微小气泡，但是“孔径微小”发泡器存在孔径易堵塞和发泡器数量较多的问题；如果发泡器“孔径大”，则容易形成紊流，而微小气泡较少，因此，适宜浮选柱发泡的孔径和数量是决定浮选柱效果好坏的关键因素。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种适用于直冲式浮选柱的新型气泡发生器，该气泡发生器在发泡口径内部增加一个“气旋体”，气流通过“气旋体”后改变气泡发生器内部气路，增加压缩空气的发散角，形成微细气泡，增大分散面积。

本实用新型的技术方案为：

一种新型气泡发生器，其特征在于在气泡发生器喷枪体与喷嘴间安装一个气旋体，所述气旋体为一从下到上依次包括进气端、气旋体柱体和导流端的圆环形柱体，圆环形柱体沿中心轴线为中空的气旋体内腔；气旋体的进气端和导流端的端面直径相同并大于气旋体柱体横截面直径，使气旋体的纵截面呈“工”字形；

所述气旋体的导流端的圆心位置有一个凹形空腔，在该凹形空腔圆周上沿圆周切线方向向外开有一个或多个贯穿导流端面边缘的导流流道，所述导流流道均匀分布，数量为2～4个，优选为3个。

所述气旋体的圆环形柱体的进气端14的端面边缘处沿径向开有若干进气流道，进气流道最好对称分布于进气端的端面边缘上，进气流道的数量为2～6个，优选为4个。所述进气流道横截面必须满足气流压降要求。

所述气旋体的进气端和导流端的高度(或称为厚度)可以相同也可以不同，优选为二者高度相同。

本实用新型所述的新型气泡发生器的结构主要包括：喷嘴套、喷嘴、顶锥、顶杆、喷枪体、活塞杆、气旋体、活塞缸、碟形弹簧和卡套式接头；喷嘴与喷嘴套组装成喷嘴部件，顶杆通过螺纹安装于活塞缸内的活塞杆上，喷枪体的尾部连有一个三通，活塞缸装配于三通上，碟形弹簧贴合于喷枪体前端部，气旋体穿过顶杆贴合于碟形弹簧上，将顶锥旋于顶杆的螺纹上固定，喷嘴部件旋于喷枪体前端的螺纹上，卡套式接头安装于喷枪体三通的支管上，用于接入压缩空气管。

本实用新型所述气旋体内腔的尺寸与气泡发生器顶杆外径尺寸相适应，使气旋体能够套在顶杆上。

本实用新型的气泡发生器在初始状态(不工作)时，安装于活塞缸尾部的弹簧将顶杆向前推，直到顶锥与喷嘴接触，顶杆前端的顶锥将喷嘴完全堵住，阻断矿浆流入气泡发生器内。工作时，压缩空气从卡套式接头进入，推动活塞缸内的膜片向后运动，顶杆在膜片的带动下同时向后运动，顶锥离开喷嘴，压缩空气从喷嘴喷入浮选柱内，通过与矿浆剪切，从而形成微小气泡。

本实用新型在浮选柱发泡口径内部增加一个“气旋体”，气流通过“气旋体”后改变气泡发生器内部气路，增加压缩空气的发散角，形成微细气泡，增大分散面积，这样就可以把发泡器口径适当放大，在确保浮选柱分选效果的同时，大大减少发泡器的使用数量。

“气旋体”安装在喷嘴与喷枪体之间，压缩空气从气旋体切线方向进入气旋体内部，产生旋转加速，从喷嘴喷出后，旋转加速获得的离心力增大了压缩空气的发散角，形成微细气泡，增大分散面积，有效提高浮选柱的分选效率。在增大分散面积在情况下，单气泡发生器覆盖面增大，从而可以增大单支气泡发生器的表观充气量，减少气泡发生器的使用数量。

本实用新型气泡发生器的特点在于：

在浮选柱发泡口径内部增加一个气旋体，类似于厚度为10-15mm的圆环，气旋体安装在喷嘴与喷枪体之间，气旋体两端面开有空气流道和导流流道，通过改变气泡发生器内部气路，使压缩空气从气旋体切线方向进入气旋体内部，产生旋转加速，从喷嘴喷出后，旋转加速获得的离心力增大了压缩空气的发散角，形成微细气泡，增大分散面积，有效提高浮选柱的分选效率。在增大分散面积在情况下，单气泡发生器覆盖面增大，从而可以增大单支气泡发生器的表观充气量，减少气泡发生器的使用数量。

本实用新型的新型气泡发生器可以有效避免气流在气泡发生器出口处形成气柱、形成紊流，从而影响浮选柱的分选效率。

附图说明

图1为气泡发生器立体结构示意图。

图2为气泡发生器剖面结构图。

图3为气泡发生器局部放大图。

图4为气旋体立体结构示意图之一。

图5为气旋体立体结构示意图之二。

其中，1-喷嘴套、2喷嘴、3-顶锥、4-顶杆、5-喷枪体、6-活塞杆、7-气旋体、8-活塞缸、9-碟形弹簧、10-卡套式管接头、11-膜片、12-压缩弹簧、13-三通、14-进气端、15-气旋体柱体、16-导流端、17-气旋体内腔、18-凹形空腔、19-导流流道、20-进气流道。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行进一步详细说明。

如图1所示的一种新型气泡发生器，主要包括喷嘴套1、喷嘴2、顶锥3、顶杆4、喷枪体5、活塞杆6、气旋体7、活塞缸8、碟形弹簧9和卡套式接头10，喷嘴与喷嘴套组装成喷嘴部件，气旋体7安装于气泡发生器喷枪体5与喷嘴2之间，顶杆4通过螺纹安装于活塞缸8内的活塞杆6上，喷枪体的尾部连有一个三通13，活塞缸8装配于该三通上，碟形弹簧9贴合于喷枪体5前端部，卡套式接头10安装于喷枪体三通13的支管上，用于接入压缩空气管。

如图2和图3所示，气旋体7穿过顶杆4贴合于碟形弹簧9上，将顶锥3旋于顶杆螺纹上固定，再将喷嘴部件旋于喷枪体前端的螺纹上，组装成新型气泡发生器。

气旋体的结构如图4和图5所示，气旋体7为一从下到上依次包括进气端14、气旋体柱体15和导流端16的圆环形柱体，圆环形柱体沿中心轴线为中空的气旋体内腔17；气旋体7的进气端14和导流端16的端面直径相同并大于气旋体柱体15横截面直径，使气旋体的纵截面呈“工”字形；气旋体的导流端16的圆心位置有一个凹形空腔18。优选地，在该凹形空腔圆周上沿圆周切线方向向外开有3个贯穿导流端面边缘的导流流道19。在进气端14的端面边缘处沿径向开有4个进气流道20，进气流道优选地对称分布于进气端1的端面边缘上。

在该具体实施方式中，气旋体的进气端14和导流端16的高度(或称为厚度)相同。

气旋体内腔17的尺寸与气泡发生器顶杆4外径尺寸相适应，使气旋体能够套在顶杆上。

本实用新型的气泡发生器的工作过程为：在气泡发生器初始状态(不工作)时，安装于活塞缸8尾部的压缩弹簧12将顶杆4向前推，直到顶锥3与喷嘴2接触，顶杆前端的顶锥3将喷嘴2完全堵住，阻断矿浆流入气泡发生器内。气泡发生器启动工作后，压缩空气从卡套式接头10通过喷枪体5尾部的三通13进入喷枪体5，推动活塞缸8内的膜片11向后运动，顶杆4在膜片的带动下同时向后运动，顶锥3离开喷嘴2，压缩空气从分布于气旋体7进气端14的进气流道20进入气旋体柱体15与喷嘴套1构成的空腔，再从导流流道19切向进入凹形空腔18，在凹形空腔18内形成旋转气流，离心加速后从喷嘴2喷入浮选柱内，通过与矿浆剪切，形成微小气泡，稳定的上升的气泡层，与均匀下降的矿浆逆流碰撞，脉石矿物被气泡带上来，而有用磷矿物向浮选柱底部流出，从而实现有用磷矿物与脉石矿物分离。

下面通过具体实施例来进一步说明本实用新型气泡发生器的有益效果。

分别采用现有技术中未做改进的普通气泡发生器(未加装气旋体)与本实用新型的气泡发生器在云南磷化集团昆阳磷矿浮选厂1#浮选柱应用实施，实施效果对比数据如下表所示：

表1实施效果对比数据

从上表结果得出：采用新型发泡器技改后，浮选柱的发泡器由原来的83只减少为35只，但是浮选柱的分选效率高于技改前。