一种分段式机械搅拌强制矿化浮选设备的制作方法

本发明属于煤炭及矿物浮选领域，具体涉及一种颗粒气泡强制碰撞矿化和颗粒气泡聚集体从矿浆中分离环节相对独立的分段式机械搅拌强制矿化浮选设备。

背景技术：

浮选是一种广泛应用于微细粒煤及矿物高效分选的技术，通常是通过浮选设备来实现的，目前浮选设备主要有两种主要类型：机械搅拌式浮选机和浮选柱。机械搅拌式浮选机主要由分选槽体、精矿和尾矿排出机构、充气搅拌机构和液位调整机构等构成，充气搅拌机构是浮选机的核心，常规的机械搅拌式浮选机通常是由多槽串联的方式应用，矿浆在每一个浮选槽中完成目的矿物颗粒与气泡碰撞矿化，及矿化气泡与矿浆的分离过程，在多槽浮选机中依次循环上述过程实现边矿化边分离，最终目的矿物颗粒与非目的矿物颗粒依据表面性质的差异，借助气泡为载体实现选择性分离。

常规机械搅拌式浮选机颗粒气泡矿化与矿化气泡分离两个浮选子过程在一个设备空间完成，对其中一个子过程的操作调整必然会对另外一个子过程造成干扰，因而很难对浮选过程进行优化，致使智能控制实施过程复杂，精确调控非常困难。因而在实际生产中表现出对复杂难分选矿物浮选效果差的技术难题，多数情况下需要多槽多段组成复杂的工艺流程才能实现高效分选，工艺流程冗长复杂，生产和管理成本高，直接影响选厂技术经济效益的提高。

由此，设计一种将颗粒气泡矿化和矿化气泡与矿浆分离两个子过程分成独立的环节，同时可以对两个相对独立的子过程各自进行优化而互不干扰，且具有矿化效率高，浮选工艺效果好，便于智能控制的浮选设备就显得尤其重要。

技术实现要素：

本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种能适用于微细粒煤与矿物的分段式机械搅拌强制矿化浮选设备，将颗粒气泡矿化和矿化气泡/矿浆分离两个子过程分设在独立的设备空间，互不干扰，能够实现各自子过程优化调控。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种分段式机械搅拌强制矿化浮选设备，包括机械搅拌式强制矿化器和矿浆泡沫分离器，所述机械搅拌式强制矿化器顶部设置有出料管，底部设置有进料管，所述进料管上设置有静态混合器，所述静态混合器通过法兰与入料三通管的出口连接；所述矿浆泡沫分离器内设置有矿浆分离室和位于矿浆分离室上方的泡沫室；矿浆分离室底部设置有泡沫反射块，顶部设置有收缩状泡沫出口，室壁上设置有分离器外部连通的进料口，底部设置有分离器外部连通的尾矿排出口；所述泡沫室的室壁上部设置有分离器外部连通的泡沫溢流槽，室壁底部设置有与分离器外部连通的循环出口；所述矿浆分离室与泡沫室通过泡沫出口连通；机械搅拌式强制矿化器上的出料管通过连接管与所述矿浆泡沫分离器上的进料口连接，所述矿浆泡沫分离器上的循环出口通过循环管与入料三通管的回料管连通。

所述机械搅拌式强制矿化器内设置有进料室和矿化室，进料管与所述进料室连通，出料管与所述矿化室连通；矿化室底板的隔板中心开设有使矿化室与进料室连通的进料孔，矿化室内设置有位于中心的搅拌机构和固定在室壁上的挡板，所述搅拌机构包括位于进料孔上方的吸浆叶轮和多个位于吸浆叶轮上方的分散叶轮。

所述机械搅拌式强制矿化器上还设置有电机架和电机，所述电机用于驱动所述搅拌机构。

所述进料室和矿化室均为圆筒形。

所述尾矿排出口上设置有尾矿管，所述尾矿管顶部设置有液位控制器，底部设置有排料管，所述排料管上设置有排料控制阀。

所述泡沫反射块位于矿浆分离室底部中央位置。

所述入料三通管的出口管上还设置有低压空气管，所述低压空气管上设置有空气控制阀，所述入料三通管的入口管上设置有入料控制阀。

所述循环管上设置有阀门。

当需要增大处理能力时，所述分段式机械搅拌强制矿化浮选设备采用并联布置方式作业；当需要强化分选效果时，所述分段式机械搅拌强制矿化浮选设备采用串联布置方式作业。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明结构简单、设计合理，提供了一种颗粒气泡碰撞矿化和颗粒气泡聚集体从矿浆中分离环节独立设置的分段式机械搅拌强制矿化浮选设备，对颗粒气泡矿化和矿化气泡从浆体中分离两个子过程运转参数可以各自进行优化而互不干扰，机械搅拌的能量消耗主要作用于颗粒气泡碰撞矿化，提高了微细粒矿化效率和浮选速率，使得微细粒浮选的回收率和选择性得到同步提高，降低了浮选过程的能量消耗，是一种高效节能浮选装置。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种分段式机械搅拌强制矿化浮选设备的结构示意图；

图2为本发明实施例中机械搅拌式强制矿化器的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种分段式机械搅拌强制矿化浮选设备串联工作的示意图。

图中：1-机械搅拌式强制矿化器，2-矿浆泡沫分离器，3-尾矿管，4-液位控制器，5-排料管及阀门，6-连接管，7-入料三通管，8-入料控制阀，9-气体控制阀，10-低压空气管，11-静态混合器，12-循环管，13-阀门，14-圆筒形矿化室，15-圆筒形进料室，16-进料管，17-隔板，18-挡板，19-搅拌机构，20-吸浆叶轮，21-分散叶轮，22-电机，23-电机架，24-出料管，25-矿浆分离室，26-收缩状泡沫出口，27-泡沫室，28-泡沫溢流槽，29-泡沫反射块，30-尾矿排出口，31-进料口，32-循环出口。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中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的一部分实施例，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。

如图1所示，本发明实施例提供了一种分段式机械搅拌强制矿化浮选设备，包括机械搅拌式强制矿化器1和矿浆泡沫分离器2。

其中，所述机械搅拌式强制矿化器1顶部设置有出料管24，底部设置有进料管16，所述进料管16上设置有静态混合器11，所述静态混合器11通过法兰与入料三通管7的出口管连接。

其中，所述矿浆泡沫分离器2内设置有矿浆分离室25和位于矿浆分离室25上方的泡沫室27；矿浆分离室25底部设置有泡沫反射块29，泡沫反射块29位于矿浆分离室25底部中央位置。矿浆分离室25顶部设置有收缩状泡沫出口26，室壁上设置有分离器外部连通的进料口31，底部设置有分离器外部连通的尾矿排出口30；所述泡沫室27的室壁上部设置有分离器外部连通的泡沫溢流槽28，室壁底部设置有与分离器外部连通的循环出口32；所述矿浆分离室25与泡沫室27通过泡沫出口26连通。

其中，机械搅拌式强制矿化器1上的出料管24通过连接管6与所述矿浆泡沫分离器2上的进料口31连接，所述矿浆泡沫分离器2上的循环出口32通过循环管12与入料三通管7的回料管连通。

如图2所示，所述机械搅拌式强制矿化器1内设置有进料室15和矿化室14，其中，进料室15和矿化室14均为圆筒形。进料管16与所述进料室15连通，出料管24与所述矿化室14连通；矿化室14底板的隔板17中心开设有使矿化室14与进料室15连通的进料孔，矿化室14内设置有位于中心的搅拌机构19和固定在室壁上的挡板18，所述搅拌机构19包括位于进料孔上方的吸浆叶轮20和多个位于吸浆叶轮20上方的分散叶轮21。

此外，如图2所示，所述机械搅拌式强制矿化器1上还设置有电机架23和电机22，所述电机22用于驱动所述搅拌机构18。

进一步地，如图1所示，所述尾矿排出口30上设置有尾矿管3，所述尾矿管3顶部设置有液位控制器4，底部设置有排料管5，所述排料管5上设置有排料控制阀。

进一步地，如图1所示，所述入料三通管7的出口管上还设置有低压空气管10，所述低压空气管10上设置有空气控制阀9，所述入料三通管7的入口管上设置有入料控制阀8。此外，所述循环管12上设置有阀门13。

本实施例提供的一种分段式机械搅拌强制矿化浮选设备的工作原理如下：工作时，经过调浆预处理的矿浆通过入料三通管7的入口管进入，从出口管排出，然后经静态混合器11后进入到机械搅拌强制矿化器1内；压缩空气（压力为0.35mp）经由低压空气管10和气体控制阀9进入到静态混合器11前，经静态混合器11分散后进入到机械搅拌强制矿化器1；充气矿浆在机械搅拌强制矿化器中由于机械搅拌机构产生的强烈紊流作用，对微气泡和入料矿浆实施高剪切混合，使颗粒气泡碰撞附着动力学达到最佳，实现微细气泡和煤及有用矿物的高效附着矿化过程，矿化气泡和矿浆经由设置在机械搅拌强制矿化器1的出料管24和连接管6进入到矿浆泡沫分离器2的矿浆分离室25的上部，矿化气泡在浮力作用下经由收缩状泡沫出口26升浮到泡沫室27，设置在矿浆分离室25下部的泡沫反射块29对随矿浆向下运动的矿化气泡产生向上的反射作用，在此作用下，随矿浆向下运动的矿化气泡折返向上运动，促进矿化气泡从矿浆中的分离；在泡沫室27中，矿化气泡继续升浮，从泡沫室27上部溢流堰自流到泡沫溢流槽28排至后续浮选精矿脱水作业环节，在泡沫室27中，从矿化气泡脱落的颗粒经由循环管12返回机械搅拌强制矿化器1前端的入料三通管7与新鲜矿浆混合后再次进入浮选循环；在矿浆分离室25中，未经矿化的颗粒矿浆向下沉降，在泡沫反射块29与矿浆分离室25边壁形成的环形空间经由尾矿排出口30，尾矿管3和液位控制器4排出，进入尾矿处理作业，至此，一个完整的浮选过程得以完成。

本发明实施例提供的分段式机械搅拌强制矿化浮选设备，由机械搅拌式强制矿化器和矿浆泡沫分离器组成完整的浮选系统，可以采用并联布置方式作业，也可以采用串联方式作业，当需要增大处理能力时，所述分段式机械搅拌强制矿化浮选设备采用并联布置方式作业；当需要强化分选效果时，所述分段式机械搅拌强制矿化浮选设备采用串联布置方式作业。如图3所示，为两个分段式机械搅拌强制矿化浮选设备串联连接的示意图，其中，前一级浮选设置的尾矿排出口通过法兰与后一级浮选设备的入料三通管的入料口连接，则通过这种串联布置方式，可以强化分选的效果。此外，根据工艺流程需要，也可采用串联布置和并联布置组合方式作业，其也可以与其它现役浮选设备组合使用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。