一种超声射流耦合强化煤泥浮选的装置

本技术属于煤浆浮选，具体涉及一种超声射流耦合强化煤泥浮选的装置。

背景技术：

1、在煤泥浮选中，存在分选不彻底，精煤产品回收率低，精煤流失等现象，而许多选煤厂针对此现象会将一次浮选产物进行再浮选。这是由于煤泥和脉石矿物颗粒自身的理化性质，往往容易聚团，从而形成沉淀，而传统的机械搅拌式浮选机在浮选时对矿物的分散性差，气泡粒度分散不够均匀而导致气泡矿化效果较差。这不仅使得在浮选过程中输入的机械功能没有被充分利用，而且导致了煤矿资源的浪费。因此，亟待解决。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种超声射流耦合强化煤泥浮选的装置，该装置不仅可以提高精煤浮选效率，而且结构简单，易于推广。

2、为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

3、一种超声射流耦合强化煤泥浮选的装置，包括承装煤浆的浮选槽，所述浮选槽中回转布置有对煤浆进行搅拌的叶轮，浮选槽的底部通入有气泡，且气泡在煤浆中的上升路径位于超声波发生器的激振范围之内。

4、作为本实用新型的进一步技术方案：所述浮选槽的底部布置有用于产生气泡的第一气泡发生器和第二气泡发生器，所述第一气泡发生器、叶轮和第二气泡发生器沿铅垂方向上的投影依次分布在同一直线上。

5、作为本实用新型的进一步技术方案：两气泡发生器的出气方向与叶轮搅拌过程中产生的任一圆柱状的涡流圆周切线彼此平行，且该出气方向与叶轮旋转方向相冲。

6、作为本实用新型的进一步技术方案：两气泡发生器均包括通过密封法兰连接在浮选槽底部的注水管，注水管的进水端连通向注水管中通入气体的导气管，超声波发生器安装在注水管出水口的上方，且超声波的发射方向与注水管的出水方向相同。

7、作为本实用新型的进一步技术方案：所述第一气泡发生器与第一时控开关定时器连接，所述第二气泡发生器与第二时控开关定时器连接。

8、作为本实用新型的进一步技术方案：所述浮选槽中回转安装有搅拌轴，叶轮同轴安装在搅拌轴的底部，搅拌轴的顶端与搅拌电机传动连接。

9、作为本实用新型的进一步技术方案：所述浮选槽的槽口处水平回转布置有可与矿浆液面接触并可将矿浆推向浮选槽槽口的刮板。

10、作为本实用新型的进一步技术方案：还包括设置在浮选槽相对的两槽壁上的进料口和出料口，且进料口和出料口位于同一高度上。

11、作为本实用新型的进一步技术方案：所述搅拌轴与搅拌电机通过带传动彼此连接，且搅拌轴与搅拌电机均安装在固定支架上。

12、作为本实用新型的进一步技术方案：所述浮选槽的槽壁上布置有扰流板。

13、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

14、1、本实用新型通过设置间歇式超声气泡发生结构来增强该装置在浮选过程中的搅拌效果。通过超声的作用促使气泡细化，使气泡在矿浆中更容易与矿物颗粒进行吸附。

15、2、本实用新型的气泡发生器与浮选机壁面成夹角设置，使气泡发生器产生的射流与叶轮搅拌的流场相切，形成流向相同的旋流式矿浆循环场，加速了矿浆旋转运动的速度，形成了更强的离心力，促使比较重的脉石矿物更快的排出浮选槽，进入下一步流程，也有利于颗粒的分散以及气泡与颗粒之间的混合。

16、3、本实用新型的叶轮搅拌速度与气泡发生器的喷射速度均可调，可以根据煤样的入料流量适当调节，相对于以往的机械式浮选机具有更好的浮选效率。

17、4、本实用新型在搅拌叶轮片外围及喷嘴处具有较高的流体流速，其湍动能耗散率较大，有利于形成较小尺度旋涡，促进气泡、药剂与颗粒之间的相互作用。

18、5、本实用新型的气泡发生器与叶轮搅拌区域具有一定高度差，增加了矿浆湍扰动区域，气泡发生器靠近于浮选机底部，减少了矿物颗粒在浮选机底部的黏附，有利于促进煤矿的高效分选。

19、6、本实用新型的气泡发生器与时控开关定时器相连，时控开关定时器控制超声波发生器的开启时间，使超声波间歇性的产生。该时控开关定时器可以根据浮选速度等实际情况对超声波是否产生及产生的功率进行调节。该方法可以有效的避免由于矿化气泡在长时间超声作用或超声波的功率过大或过小导致的颗粒与气泡诱导时间变长，颗粒从气泡表面脱落进而降低精矿回收率的缺陷。

技术特征：

1.一种超声射流耦合强化煤泥浮选的装置，其特征在于，包括承装煤浆的浮选槽(50)，所述浮选槽(50)中回转布置有对煤浆进行搅拌的叶轮(14)，浮选槽(50)的底部通入有气泡，且气泡在煤浆中的上升路径位于超声波发生器(215)的激振范围之内。

2.根据权利要求1所述的一种超声射流耦合强化煤泥浮选的装置，其特征在于，所述浮选槽(50)的底部布置有用于产生气泡的第一气泡发生器(21)和第二气泡发生器(22)，所述第一气泡发生器(21)、叶轮(14)和第二气泡发生器(22)沿铅垂方向上的投影依次分布在同一直线上。

3.根据权利要求2所述的一种超声射流耦合强化煤泥浮选的装置，其特征在于，两气泡发生器的出气方向与叶轮(14)搅拌过程中产生的任一圆柱状的涡流圆周切线彼此平行，且该出气方向与叶轮(14)旋转方向相冲。

4.根据权利要求2或3所述的一种超声射流耦合强化煤泥浮选的装置，其特征在于，两气泡发生器均包括通过密封法兰(213)连接在浮选槽(50)底部的注水管(211)，注水管(211)的进水端连通向注水管(211)中通入气体的导气管(212)，超声波发生器(215)安装在注水管(211)出水口的上方，且超声波的发射方向与注水管(211)的出水方向相同。

5.根据权利要求4所述的一种超声射流耦合强化煤泥浮选的装置，其特征在于，所述第一气泡发生器(21)与第一时控开关定时器连接，所述第二气泡发生器(22)与第二时控开关定时器(62)连接。

6.根据权利要求5所述的一种超声射流耦合强化煤泥浮选的装置，其特征在于，所述浮选槽(50)中回转安装有搅拌轴(13)，叶轮(14)同轴安装在搅拌轴(13)的底部，搅拌轴(13)的顶端与搅拌电机(11)传动连接。

7.根据权利要求6所述的一种超声射流耦合强化煤泥浮选的装置，其特征在于，所述浮选槽(50)的槽口处水平回转布置有可与矿浆液面接触并可将矿浆推向浮选槽(50)槽口的刮板(32)。

8.根据权利要求7所述的一种超声射流耦合强化煤泥浮选的装置，其特征在于，还包括设置在浮选槽(50)相对的两槽壁上的进料口(41)和出料口(42)，且进料口(41)和出料口(42)位于同一高度上。

9.根据权利要求8所述的一种超声射流耦合强化煤泥浮选的装置，其特征在于，所述搅拌轴(13)与搅拌电机(11)通过带传动彼此连接，且搅拌轴(13)与搅拌电机(11)均安装在固定支架上。

10.根据权利要求9所述的一种超声射流耦合强化煤泥浮选的装置，其特征在于，所述浮选槽(50)的槽壁上布置有扰流板(214)。

技术总结
本技术属于煤浆浮选技术领域，具体涉及一种超声射流耦合强化煤泥浮选的装置，包括承装煤浆的浮选槽，所述浮选槽中回转布置有对煤浆进行搅拌的叶轮，浮选槽的底部通入有气泡，且气泡在煤浆中的上升路径位于超声波发生器的激振范围之内；该装置不仅可以提高精煤浮选效率，而且结构简单，易于推广。

技术研发人员：史苘桧,朱金波,朱宏政,尹建强,张勇,林志勇
受保护的技术使用者：安徽理工大学
技术研发日：20230627
技术公布日：2024/1/15