一种能提高矿化效果的浮选调浆方法及浮选调浆设备与流程

本发明属于浮选前矿浆预处理技术与设备领域，具体涉及一种能提高矿化效果的浮选调浆方法及浮选调浆设备。

背景技术：

浮选过程前的搅拌调浆阶段是不可忽略的作业过程。细粒物料很容易发生团聚，将脉石颗粒夹杂在有用矿物中，对浮选精矿产生污染。机械搅拌调浆过程是为了使微细粒的矿物颗粒和浮选药剂充分分散并相互作用，改善矿物颗粒的表面疏水性，从而提高浮选效果。然而，随着我国采矿机械化的广泛应用、选前破碎工艺的推广以及氧化煤含量的增加，浮选入料中细颗粒含量逐渐增加。现有的浮选前矿浆预处理设备与技术处理这一类的浮选入料具有很大的局限性，例如矿化效率低，选择性差，精煤灰分高等缺点。同时，现有的浮选搅拌调浆设备直接与大气相通，无法在预处理阶段定量调节矿浆中的气含率。

在矿浆高速搅拌的过程中将发生空化作用，疏水性颗粒表面可以形成微气泡，微气泡之间的毛细架桥作用力将促进微细颗粒间的团聚，增大微细颗粒的表观直径，从而增加浮选过程中颗粒与气泡的碰撞概率。研究表明矿浆中的气含率对空化作用有显著的影响，且在一定范围内精煤产率随着矿浆气含率的增加而增加。因而，可以通过调节矿浆中的气含率来增强矿浆预处理过程中空化作用，促进细粒煤之间的团聚，增加细粒煤的表观直径以实现提高矿化效果的目的。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服已有技术中的不足之处，提供一种能提高矿化效果的浮选调浆方法及其浮选调浆设备。

本发明采用如下技术方案：

一种能提高矿化效果的浮选调浆方法及其浮选调浆设备，包括顶部设有密封盖的桶体，桶体上设有与桶体内腔贯通的入料口和出料口，入料口设于桶体上部，出料口设于桶体底部，桶体内安装有搅拌系统，搅拌系统包括搅拌电机、搅拌轴和搅拌叶轮，搅拌轴竖向设置穿过密封盖中心并与外部的搅拌电机连接，搅拌轴的末端与搅拌叶轮，桶体连接有调气系统，调气系统包括吸气阀门、排气阀门、压力表、压力传感器ⅰ、压力传感器ⅱ和处理器，吸气阀门和排气阀门均安装于桶体上部，压力表安装于密封盖上，压力传感器ⅰ安装于桶体上部，压力传感器ⅱ安装于桶体，压力传感器ⅰ和压力传感器ⅱ分别与处理器连接，处理器可以实时显示矿浆中的气含率。

所述桶体内壁均布设有上下两层挡板，每层挡板数量为2-4块，上下两层挡板在空间上进行错位布置以增强剪切效果，对颗粒表面起到擦洗作用。

该设备的调压控制过程如下：

a）将矿浆通过入料口加入到桶体内，使矿浆液位稍高于压力传感器，然后停止入料并关闭入料口；

b）当需要增加矿浆中气含率时，将吸气阀门打开，排气阀门关闭，开启充气泵给桶体内充气，并保持一段时间使桶体内的压力保持稳定；

c）需要减少矿浆中气含率时，将排气阀门打开，吸气阀门关闭，开启真空泵从桶体内吸气，并保持一段时间使桶体内的压力保持稳定；

d）开启搅拌电机并调整转速，搅拌叶轮在搅拌电机的带动下开始旋转，细粒物料沿着搅拌叶轮旋转方向运动，一部分物料受到上层挡板与下层挡板的阻挡，避免了水平环流的形成；

e）当搅拌一定时间后，打开出料口将桶体内的矿浆排出。

一种能提高矿化效果的浮选调浆方法，是通过调节矿浆中气体的浓度即气含率，提高空化作用效果，促进微细颗粒间的团聚，增大表观直径，从而提高浮选过程中微细颗粒与气泡的碰撞概率，提高矿化效果。

具体是通过调压的方式调节矿浆中的气含率，将矿浆中的气含率控制在5%−40%，随着气含率的增加，精煤产率也会增加，但过高的气含率会导致精煤灰分超标，因此将气含率应控制在合理的范围内。

矿浆中的气含率是通过加压减压实时调节，压力传感器与处理器连接，压力信号传导至处理器，处理器进行分析计算，气含率值可以实时在处理器上进行显示。

本发明具有如下有益效果：

本设备具有加/减压与机械搅拌同时进行的功能，可以灵活调节矿浆中气含率，因此为研究气含率对空化作用的影响提供了设备支持。本设备设有上下双层挡板，搅拌过程中不易形成水平环流，避免了矿浆和药剂不经过搅拌混合而直接随表层料流流出的现象发生，细粒物料得到充分搅拌与分散，改善调浆效果。合理增加矿浆中气体的浓度将有利于空化作用的发生，促进微细颗粒间的团聚，增大表观直径，从而提高浮选过程中微细颗粒与气泡的碰撞概率，提高矿化效果。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是上层挡板3的布置方式；

图3是下层挡板4的布置方式；

图中：1‒桶体；2‒密封盖；3‒上层挡板；4‒下层挡板；5‒搅拌电机；6‒搅拌轴；7‒搅拌叶轮；8‒吸气阀门；9‒排气阀门；10‒压力表；11-压力传感器ⅰ；12-压力传感器ⅱ；13-入料口；14-出料口；15-支架；16-处理器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例及附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本发明包括桶体1、密封盖2、上层挡板3、下层挡板4、搅拌电机5、搅拌轴6、搅拌叶轮7、吸气阀门8、排气阀门9、压力表10、压力传感器11和12、入料口13、出料口14、支架15、处理器16。密封盖2与桶体1紧密连接，上层挡板3和下层挡板4均匀分布安装在桶体1内部，搅拌轴6穿过密封盖2中心与外部的搅拌电机5连接，搅拌轴6末端与搅拌叶轮7连接，吸气阀门8和排气阀门9安装在桶体1上部，分别与充气泵和真空泵连接，压力表10安装在密封盖2上，显示桶体1内的压力，压力传感器11安装在桶体1上部，压力传感器12安装在桶体1下部，两个压力传感器都与处理器16相连接，入料口13安装在桶体1大约2/3高度处，出料口14安装在桶体1底部中心，支架15设在桶体1底部。

桶体与密封盖、搅拌轴与密封盖均连接紧密，可实现密封作用；吸气阀门与充气泵连接、排气阀门与真空泵连接，用于改变桶体内的气含率；上层挡板与下层档板均匀分布在桶体内部，每层挡板数量为2~4个；搅拌叶轮的转速可调，范围为500−2500r/min；压力传感器可以实时测量矿浆中的压力值，处理器可以实时显示矿浆中的气含率。

使用上述设备的加/减压浮选高速搅拌调浆方法，包括一定浓度的矿浆（可同时加入浮选药剂）通过入料口13加入到桶体1内，使矿浆液位稍高于压力传感器11，然后停止入料并关闭入料口13，当需要增加矿浆中气含率时，将吸气阀门8打开，排气阀门9关闭，开启充气泵给桶体1内充气，并保持一段时间使桶体1内的压力保持稳定；当需要减少矿浆中气含率时，将排气阀门9打开，吸气阀门8关闭，开启真空泵从桶体1内吸气，并保持一段时间使桶体1内的压力保持稳定；开启搅拌电机5并调整转速，搅拌叶轮7在搅拌电机5的带动下开始旋转，细粒物料沿着搅拌叶轮7的旋转的方向运动，一部分物料会受到上层挡板3与下层挡板4的阻挡，避免了水平环流的形成；当搅拌一定时间压力传感器11、12显示的数值相对稳定时，压力值分别记录为p1、p2；压力值将传输到处理器16进行计算，并实时显示矿浆中的气含率。根据如下方程计算矿浆中的气含率：

式中，ρ、ρk、ρg分别为混合物、矿浆、气体密度，h为两个压力传感器之间的高度差，ε为矿浆中的气含率，由方程（1）（2）可推导出气含率ε表达式：

调浆一定时间后，打开出料口14将桶体1内的矿浆排出。