一种矿浆消泡装置的制作方法

本发明涉及矿业、化工等大多数消泡技术领域，尤其是浮选矿浆矿化泡沫产品消泡技术领域。

背景技术：

随着富矿和易选矿产资源的日益枯竭，“贫、细、杂”等难选矿石已成为主要的矿产资源，浮选是矿物分离领域应用最广泛的选别方法之一。矿物浮选需要在固-液-气三相界面完成，浮选药剂如胺类捕收剂、过量起泡剂的加入使浮选过程中产生的过稳定矿化泡沫具有粘度大，流动性差，稳定性好等特点，造成泡沫产品消泡难、出现翻槽和管道堵塞等现象，严重影响浮选产品的后期处理过程和浮选指标。浮选产品在泵送过程中，泡沫会造成泵的汽蚀，影响泵的使用寿命；在浮选后续的脱水工艺中，泡沫会降低产品脱水效率。因此在浮选流程中泡沫的消除对稳定浮选产品指标非常重要。传统消泡方法主要是采用高压冲洗水进行喷淋，即在泡沫槽的始端以高压水枪或以水管方式进行冲洗。传统高压水冲洗消泡方法对泡沫消除有一定作用，但耗水量较大，不能有效实现泡沫产品的快速消泡和矿浆稳定输送，泡沫产品跑槽现象严重，产品损失较大，下游矿浆浓度不稳定，影响浮选指标的稳定性，增大了后续脱水作业难度，且需要根据泡沫状态对水量进行调控。化学药剂消泡方法会增加生产成本，存在环境污染风险，可能会破坏后续浮选条件，影响后续浮选指标。

目前对机械消泡装置的研究和开发较多。常见的机械消泡方式主要有泡沫泵剪切消泡、文丘里原理喷射消泡、多段喷射消泡和高压喷雾消泡等。利用高压喷雾装置进行消泡，能解决传统用水量大的问题，但高压水雾的冲击力不能贯穿较长生产线，需要安装多个高压喷嘴，检修不方便，同时高压喷嘴处水雾面积小，可能会造成消泡效果不均匀。因此节水和消泡仍是浮选环节需解决的重要问题。

针对浮选泡沫产品特性，本发明运用剪切原理，扰动性以及挤压方式，将螺旋输送矿浆、螺旋剪切泡沫、空心轴气水射流混合物设计于一体，实现泡沫产品槽中矿浆的高效输送和泡沫的快速破裂和消除，实现泡沫产品无药消泡，有效降低浮选车间冲洗水量，使矿浆搅拌混匀及让流体从层流变成紊流方式，同时让下游矿浆浓度稳定，对提高选矿厂经济效益和实现节能减排具有较大意义。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种矿浆消泡装置，它既保留传统消泡装置的主要优点，又能解决其易堵塞，消泡难，产品指标不稳定，用水量大等缺陷。

本发明是这样实现的：矿浆消泡装置，包括泡沫槽体装置、螺旋装置、固定装置、气水混合装置、电机及变速机构；

所述的泡沫槽体装置的组成包括圆槽与两个倾斜挡板，圆槽留有3/4开口，两个倾斜挡板之间夹角不大于120°；

所述的螺旋装置由中心轴、螺旋叶片及消泡刷组成，中心轴为中空的轴，在中心轴上设有螺旋叶片，消泡刷安装于螺旋叶片上；在中心轴上开有与内部空腔连通的孔，孔处于螺旋叶片的间隔之间；

螺旋装置主体处于泡沫槽体装置内，螺旋装置的中心轴通过固定装置与泡沫槽体装置连接、且螺旋装置的中心轴的一端处于泡沫槽体装置外，气水混合装置通过密封轴承与螺旋装置连接，并与螺旋装置的中心轴内腔连通；电机通过变速机构与处于泡沫槽体装置外的中心轴连接。

所述的固定装置的组成包括实心固定板及t型固定板，分别安装在圆槽两端，螺旋装置的中心轴两端分别通过实心固定板及t型固定板进行固定。

螺旋叶片的螺距为50～200mm，螺旋叶片的倾角不大于30°。

所述的气水混合装置的由气泵、水泵、蓄水池及储气室组成，通过气泵、水泵分别与储气室及蓄水池连接，且气泵与水泵的输出端连接到混合管道上，混合管道与中心轴连通。

由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明改进优化了泡沫槽体结构，在泡沫槽体内部增设了螺旋装置，利用气水混合物在螺旋装置上产生的射流替代传统水流方式，可通过调节阀门改变其流量大小及气水混合比例。该装置可以自由调节以匹配不同性质的矿化泡沫的连续消泡并实现矿浆的连续输送，具有调节方便、一物多用、操作简单、适应性广等优点。矿浆消泡装置具有如下性能：

(1)在螺旋叶片及其上的消泡刷的转动过程中对矿浆产生剪切和挤压作用；从中心轴上的小孔产生的射水流对矿浆产生冲击作用。多种消泡方式联合作用，提高了消泡效果。

(2)通过水气混合方式并可调节其流量大小及混合比例，能有效减少用水量，避免矿浆的过度稀释，减少后续作业量。

(3)螺旋叶片在转动过程中产生的压差，使矿浆从层流态变成了紊流态，可实现矿浆的均匀混合和矿浆浓度的稳定。

(4)螺旋叶片在转动过程中产生的导流作用，能有效改善矿浆的沉积和堵塞现象。

(5)通过控制转动装置的功率改变矿浆消泡装置处理能力，可适应处理能力不同的消泡作业；调节气水混合物的阀门改变射水流混合比例及流速，能匹配不同性质的泡沫。

(6)本发明采用的是物理方式消泡，有效避免了化学消泡剂(如聚醚消泡剂)的使用，具有良好的环保效应。

(7)本发明易于操作、性能稳定、适用性好、安全可靠、经济合理、具有推广价值。

本发明适用于矿业、化工等大多数消泡技术领域，主要用于浮选流程中矿化泡沫产品的消泡和矿浆输送。与传统消泡装置和方法相比，该消泡装置最大的创新点在于利用物理方式，通过挤压，剪切作用进行消泡和气水混合物的冲击力消泡，能减少用水量以及避免化学药剂的使用，具有良好的环保效应，矿浆混合均匀，矿浆指标稳定，消泡效果好，导流性好，减少后续作业的工作量。

附图说明

附图1是本发明的结构示意俯视图；

附图2是本发明的结构示意主视图；

附图3是本发明的截面示意图；

附图4为本发明的固定装置的结构示意图；

附图5是本发明的应用示意图。

具体实施方式

本发明的实施例：矿浆消泡装置，包括泡沫槽体装置1、螺旋装置2、固定装置3、气水混合装置4、电机5及变速机构7；

所述的泡沫槽体装置1的组成包括圆槽1-1与两个倾斜挡板1-2，圆槽1-1留有3/4开口，两个倾斜挡板1-2之间夹角不大于120°；

所述的螺旋装置2由中心轴2-1、螺旋叶片2-2级消泡刷2-3组成，中心轴2-1为中空的轴，在中心轴2-1上设有螺旋叶片2-2，消泡刷2-3安装于螺旋叶片2-2上；在中心轴2-1上开有与内部空腔连通的孔2-4，孔2-4处于螺旋叶片2-2的间隔之间；

螺旋装置2主体处于泡沫槽体装置1内，螺旋装置2的中心轴2-1通过固定装置3与泡沫槽体装置1连接、且螺旋装置2的中心轴2-1的一端处于泡沫槽体装置1外，气水混合装置4通过密封轴承6与螺旋装置2连接，并与螺旋装置2的中心轴2-1内腔连通；电机5通过变速机构7与处于泡沫槽体装置1外的中心轴2-1连接。

所述的固定装置3的组成包括实心固定板3-1及t型固定板3-2，分别安装在圆槽1-1的两端，螺旋装置2的中心轴2-1的两端分别通过实心固定板3-1及t型固定板3-2进行固定。

螺旋叶片2-2的螺距为50～200mm，螺旋叶片2-2的倾角不大于30°。

所述的气水混合装置4的由气泵、水泵、蓄水池及储气室组成，通过气泵、水泵分别与储气室及蓄水池连接，且气泵与水泵的输出端连接到混合管道上，混合管道与中心轴2-1连通。

在矿浆消泡装置工作时，矿浆泡沫由刮板从浮选机中刮入泡沫槽体装置1，沿泡沫槽体装置1上部的倾斜挡板1-2流向螺旋装置2，利用气水混合装置4的气泵和水泵从储气室和蓄水室可得到气水混合物，并通过调节阀门控制其流量大小及混合比例，螺旋叶片2-2焊接在中心轴上，中心轴2-1上开有一系列有倾角的小孔2-4，泡沫槽体装置1与中心轴2-1通过密封轴承6连接。通入中心轴2-1的气水混合物从轴上的小孔2-4喷出，对矿浆泡沫产生冲击作用从而进行消泡，同时螺旋叶片2-2随着空心轴2-1转动时，叶片对矿浆泡沫产生挤压和剪切作用，使矿浆泡沫破裂，达到消泡目的。螺旋叶片2-2上装有的消泡刷2-3，转动过程中对矿浆泡沫产生挤压和剪切作用，进一步消泡的同时可得到混合均匀的矿浆。螺旋叶片2-2转动过程中产生压差，使泡沫涌向螺旋装置2，保证矿浆泡沫都能被消泡处理。螺旋叶片2-2转动过程中，同时起导流作用，矿浆泡沫在一定倾斜角度的泡沫槽体装置1依靠自身重力的情况下，并在水流帮助下，可以有效解决矿浆堵塞问题以及实现矿浆快速输送。本发明消泡效果较好，得到的矿浆产品浓度稳定，减少后续作业负荷，增加了生产效率。

利用该矿浆消泡装置进行消泡时，可通过调节变频电动机的转速改变装置的处理能力，以及通过调节阀门调节气水混合物的流量速率大小及其比例，以适应不同处理能力的浮选机和不同性质的矿浆泡沫。该矿浆消泡装置采用气水混合物冲击消泡，机械挤压和剪切消泡方式，降低了消泡过程中的耗水量，同时避免矿浆浓度过度稀释，减少后续工作量，提高生产效率，有效地解决传统消泡装置和方法中矿浆浓度指标不达标等大部分问题。本发明可以有效避免化学消泡剂的使用，经济效益可行，环保节能。

矿浆消泡装置工作时，矿浆由刮板刮入泡沫槽，气水混合物从中心轴2-1上的孔2-4射出，冲击泡沫进行消泡，转动的螺旋叶片2-2和消泡刷2-3对泡沫产生挤压和剪切作用，使泡沫破裂，进一步消泡，并对矿浆进行搅拌，使矿浆混合均匀，浓度均一，矿浆消泡装置转动过程中起导流作用，加速矿浆运输以及有效解决堵塞问题，使矿浆从尾端流至下一道工序。