礦物加工學(xué)-選礦機(jī)械-第三章-浮選設(shè)備課件3

§3.2浮選設(shè)備的基本作用

一、對工業(yè)用浮選設(shè)備的要求

二、浮選設(shè)備中礦漿的充氣1§3.2浮選設(shè)備的基本作用

一、對工業(yè)用浮選設(shè)備的一、對工業(yè)用浮選設(shè)備的要求1、充氣作用：充氣量大且易調(diào)節(jié)。造成大量的氣-水界面，使氣泡在浮選過程中充當(dāng)載體。另外，由于不同的礦物或不同的浮選作業(yè)各有其合適的充氣量，所以要求充氣量可調(diào)。2、攪拌作用：因為攪拌產(chǎn)生負(fù)壓而吸入大量空氣,并產(chǎn)生氣泡。攪拌強(qiáng)度要足夠使氣泡粉碎、礦粒懸浮、藥劑乳化分散,以保證浮選槽內(nèi)礦漿濃度均勻;礦粒和氣泡在浮選機(jī)中的分布均勻;促使藥劑和礦粒、礦粒和氣泡的接觸幾率提高。2一、對工業(yè)用浮選設(shè)備的要求1、充氣作用：充氣量大且易調(diào)節(jié)。3、循環(huán)作用：浮選槽內(nèi)礦漿循環(huán)量要大，以增加礦粒與氣泡的接觸機(jī)會。

4、調(diào)節(jié)作用：通過礦漿量的大小、浮選機(jī)中液面的高低、泡沫層的厚度都應(yīng)可調(diào)，以適應(yīng)自動控制需要。5、連續(xù)工作：進(jìn)料、刮泡、排料要連續(xù)進(jìn)行。6、一般的機(jī)械要求：結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、能耗低、壽命長、能長期安全運(yùn)行。33、循環(huán)作用：浮選槽內(nèi)礦漿循環(huán)量要大，以增加礦粒與氣泡的接觸二、浮選設(shè)備中礦漿的充氣對工業(yè)用浮選設(shè)備的要求之一是充氣作用，即向礦漿中充入空氣；然后借助于礦漿壓力的變化，使空氣從礦漿中析出，形成氣泡；氣泡與礦粒碰撞、粘附、固著,即形成礦化氣泡.所以給礦漿充氣是進(jìn)行浮選的前提，也是決定浮選機(jī)效果的主要因素。浮選礦漿的充氣包括兩個過程:

①氣泡的生成；

②氣泡的兼并和溶解。4二、浮選設(shè)備中礦漿的充氣對工業(yè)用浮選設(shè)備的要求之一是1.氣泡的生成（一般有三種方法）①機(jī)械攪拌作用造成負(fù)壓吸入空氣,并將空氣粉碎形成氣泡。機(jī)械攪拌式浮選機(jī)通過此法形成。②空氣通過多孔介質(zhì)的細(xì)小孔眼形成氣泡。壓入式浮選機(jī)（如有些浮選柱）屬于此法。此法要求空氣壓力適中：太小，不利空氣透過，浮選機(jī)中氣泡數(shù)量少；太大，易形成噴射氣流而不成泡，并且還會造成浮選槽內(nèi)液面不穩(wěn)。③氣體從礦漿中析出形成微泡。不管是吸入還是壓入的空氣，隨著浮選槽中壓力的下降，溶解在礦漿中的氣體會自動析出，并首先在疏水的礦物表面析出，形成氣泡。51.氣泡的生成（一般有三種方法）①機(jī)械攪拌作用造成負(fù)壓吸入空2.氣泡的兼并和溶解礦漿中最終的充氣程度不僅取決于充氣和分散程度，還取決于已生成氣泡的兼并和溶解。

氣泡兼并使其直徑變大、不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致氣泡易于破滅、數(shù)量減少、表面積減少。對礦化不利。

氣泡溶解使氣泡消失，但溶解后的氣泡在降壓時還會以微泡的形式析出。浮選過程中,主要是控制氣泡的兼并。起泡劑可提高氣泡的穩(wěn)定性，減緩兼并。氣泡的生成與消失是兩個相反的過程，在浮選中能很快達(dá)到平衡。提高攪拌強(qiáng)度、加入起泡劑可使平衡朝著生成氣泡的方向進(jìn)行。機(jī)械攪拌式浮選機(jī)中氣泡直徑在0.05～1.5mm。其中0.5～1.2mm，約占?xì)馀菘偙砻娣e的80%左右。62.氣泡的兼并和溶解礦漿中最終的充氣程度不僅取決于充§3.3浮選設(shè)備分類

flotationmachinesClassification7§3.3浮選設(shè)備分類

flotationmachines按有無充氣攪拌機(jī)浮選設(shè)備可分成兩大類:8按有無充氣攪拌機(jī)浮選設(shè)備可分成兩大類:8§3.4

機(jī)械攪拌式浮選機(jī)9§3.4機(jī)械攪拌式浮選機(jī)9機(jī)械攪拌式浮選機(jī)分兩大類：

機(jī)械攪拌自吸式和機(jī)械攪拌壓入式。

我國使用最多的是機(jī)械攪拌自吸式浮選機(jī)。如:XJK（選礦用）;XJM、XJM-S（它是以XJM型為基礎(chǔ)，模擬放大改進(jìn)，最大為XJM-S16m3）、FJG-S8（在XJM-S型的分離區(qū)加上振蕩器）;XJX、XJZ（最大12m3）等，都是我國目前常用的機(jī)械攪拌自吸式浮選機(jī)。

圖3-1是自吸式機(jī)械攪拌浮選機(jī)示意圖。

10機(jī)械攪拌式浮選機(jī)分兩大類：

機(jī)械攪拌自吸式和機(jī)械攪拌壓入式。11機(jī)械攪拌自吸式浮選機(jī)11機(jī)械攪拌自吸式浮選機(jī)

機(jī)械攪拌自吸式浮選機(jī)形式多樣：不管是槽體，還是葉輪攪拌機(jī)構(gòu)等都有很多種形式。但它們浮選的基本原理是一樣的。我們重點(diǎn)講述XJM-4型浮選機(jī)。圖3-2是XJM-4型浮選機(jī)外形圖。12機(jī)械攪拌自吸式浮選機(jī)機(jī)械攪拌自吸式浮選機(jī)形式多樣：不管是槽體，還是葉輪攪拌

XJM-4型浮選機(jī)單槽容積4m3,它由4～6個箱體1，3～5個中礦箱4及1個尾礦箱7組成。每個箱體中有1個攪拌機(jī)構(gòu)2和1個放礦機(jī)構(gòu)3，兩邊有刮泡機(jī)構(gòu)。

13一、XJM-4機(jī)械攪拌式浮選機(jī)XJM-4型浮選機(jī)單槽容積4m3,它由4～6個箱體1圖3-3是XJM-4型浮選機(jī)攪拌機(jī)構(gòu)。XJM-4型浮選機(jī)攪拌機(jī)構(gòu)的固定部分主要有傘形定子8、套筒5、一對進(jìn)氣管4、軸承座3組成。進(jìn)氣管4的上端安裝有調(diào)節(jié)蓋9，可調(diào)節(jié)進(jìn)氣量。轉(zhuǎn)動部分主要由傘形葉輪7、空心軸6和三角皮帶輪1組成。14圖3-3是XJM-4型浮選機(jī)攪拌機(jī)構(gòu)。1415傘形葉輪由3層組成。第1層上部有6塊直葉片，與定子配合吸入循環(huán)礦漿和套筒中的空氣；第2層傘形隔板與第1層之間構(gòu)成吸氣室，由中空軸吸入空氣；第3層是中心有開口的傘形板，與第二層之間形成吸漿室，前一室礦漿通過中礦箱和U型管由此吸入。

定子也呈傘形,由圓柱面和圓錐面兩部分組成,圓柱面上開6個、圓錐面開16個礦漿循環(huán)孔。定子起到穩(wěn)定礦漿液面作用;定子蓋板保證浮選機(jī)突然停機(jī)時葉輪不被淤塞;定子上的循環(huán)孔使沒粘附氣泡的礦粒再進(jìn)入葉輪,循環(huán)礦化，強(qiáng)化分選。15傘形葉輪由3層組成。第1層上部有6塊直葉片，與定子配合吸XJM-4型浮選機(jī)工作時,葉輪高速旋轉(zhuǎn)使礦漿甩出,形成負(fù)壓，來自套筒的空氣和循環(huán)孔吸入的礦漿在葉輪上部空間混合；從葉輪底部中心吸入的新鮮礦漿與空心軸吸入的空氣互相混合；然后在離心力作用下甩出。新鮮礦漿、循環(huán)礦漿、多股空氣流及藥劑交叉相遇并混合,對礦化極為有利。礦漿先甩到槽底,失去部分動能后上升,同時也降低了運(yùn)動速度;在此過程中部分沒礦化的顆粒經(jīng)循環(huán)孔又吸入葉輪腔與套筒吸入的空氣相遇混合并甩出。這就形成了W形礦漿流動形式,運(yùn)動中氣泡不斷礦化,并穩(wěn)定升浮到液面,形成泡沫層;最然后由刮泡機(jī)構(gòu)刮出,進(jìn)入到精礦槽。16XJM-4型浮選機(jī)工作時,葉輪高速旋轉(zhuǎn)使礦漿甩出,形成負(fù)壓，1717三、XJX型機(jī)械攪拌式浮選機(jī)

XJX（XJX-Z8、XJZ-8、XJX-12）型浮選機(jī)與XJM型浮選機(jī)比較，最大的不同之處主要是葉輪的形式、給料方式和加藥方式。18三、XJX型機(jī)械攪拌式浮選機(jī)XJX（XJX-Z8、XJZ（1）葉輪形式:

XJX型浮選機(jī)葉輪是雙偏擺葉輪,這種葉輪旋轉(zhuǎn)時,葉輪圓盤與上下蓋板和葉片之間的空間隨時變化,所以甩出的礦漿產(chǎn)生的攪拌力也是交替變化的。因此這種葉輪有更強(qiáng)的攪拌力,可采用較低的葉輪轉(zhuǎn)速。19（1）葉輪形式:

XJX型浮選機(jī)葉輪是（2）給料方式:采用直流式,每個槽體側(cè)壁上開有矩形直流通道,供礦漿流過,與XJM型比較省去了中礦箱,減少了葉輪吸漿負(fù)擔(dān)過重和通過量受限的問題,更適應(yīng)于大型化發(fā)展。但由于通道較大,易造成礦漿短路或串料。20（2）給料方式:2021（3）加藥方式:采用了新型氣溶膠加藥方式。每個槽均設(shè)有加藥漏斗,分段加藥時,藥劑可由定子循環(huán)孔和空心軸直接加入葉輪腔內(nèi)。藥劑通過位于定子循環(huán)孔的噴嘴(Φ4mm)進(jìn)入上層葉輪時,被葉輪腔內(nèi)的礦漿流帶出而形成霧狀,氣泡直徑6-15μm;從空心軸加入藥劑進(jìn)入下層葉輪,形成氣溶膠,直徑在0.1nm左右,提高了藥劑的分散度。21（3）加藥方式:采用了新型氣溶膠加藥方式。每個槽均設(shè)有加22222323第四篇.浮游選礦中國礦業(yè)大學(xué)化工學(xué)院24第四篇.浮游選礦中國礦業(yè)大學(xué)化工學(xué)院24§3.5噴射旋流式浮選機(jī)

25§3.5噴射旋流式浮選機(jī)25

噴射旋流式浮選機(jī)

屬于空氣析出式浮選機(jī)。它沒有葉輪攪拌,而是由加壓礦漿析氣形成氣泡。特點(diǎn)是氣泡直徑小,微泡數(shù)量多。我國自己研制的、適用于選煤的第一、第二代噴射旋流式浮選機(jī)型號為XPM-4、8。上個世紀(jì)80年代，由于噴嘴磨損嚴(yán)重而沒有得到大面積推廣。26噴射旋流式浮選機(jī)屬于空氣析出式浮選機(jī)。它沒有葉輪攪近年來，隨著選煤技術(shù)的發(fā)展，尤其是多種耐磨材料的研制成功，如高純度氧化鋁剛玉耐磨材料、碳化鎢、碳化硅鋼耐磨材料、陶瓷復(fù)合鋼耐磨材料的研制成功,解決了磨損問題,噴射旋流式浮選機(jī)又得到了新的發(fā)展。第三代噴射旋流式浮選機(jī)是FJC型，它的系列產(chǎn)品有FJC-4、6、8、12、16、20。27近年來，隨著選煤技術(shù)的發(fā)展，尤其是多種耐磨材料的研制成28槽體、刮泡與放礦機(jī)構(gòu)相似于XJM-4型,不同的是采用直流式給礦,槽體之間直接相連,無中礦箱和U形連接管.每兩個浮選槽配備1臺砂泵,從浮選槽中抽出部分礦漿,使其加壓,再從噴嘴中以20m/s左右的高速噴出,使混合室造成負(fù)壓,吸入空氣.高速射流將空氣切割、粉碎成細(xì)小微泡,并互相混合,沿切線方向進(jìn)入旋流器,看下圖.28槽體、刮泡與放礦機(jī)構(gòu)相似于XJM-4型,不同的是采用沒有浮出的煤泥在浮選機(jī)各槽內(nèi)均有機(jī)會被循環(huán)砂泵吸出進(jìn)行循環(huán),再次被礦化分選；其余礦漿則直接進(jìn)入下一室與旋流器甩出的氣泡相遇而礦化,完成浮選過程。29在旋流器中,將混合物高速旋轉(zhuǎn),呈傘狀甩向浮選槽。加壓過程中溶解在煤漿中的空氣在混合室負(fù)壓區(qū)析出,形成微泡,有選擇性地在礦物疏水性表面析出,完成礦化。沒有浮出的煤泥在浮選機(jī)各槽內(nèi)均有機(jī)會被循環(huán)噴射旋流式浮選機(jī)六大特點(diǎn)：1、微泡量大。因為循環(huán)泵加壓礦漿增加了空氣的溶解度；礦漿從噴嘴高速噴出，壓力急劇下降，空氣在礦漿中呈過飽和狀態(tài)，以大量微泡形式析出；提高可浮性和入浮上限（一般浮選機(jī)0.5mm，這種浮選機(jī)可達(dá)1mm）。2、充氣攪拌裝置是一種噴射式乳化裝置。在將氣體和礦漿高度分散成微細(xì)狀態(tài)的同時也使藥劑受到劇烈的乳化作用,提高藥效,降低藥耗。30噴射旋流式浮選機(jī)六大特點(diǎn)：1、微泡量大。因為循環(huán)泵加壓礦漿增313、充氣礦漿從旋流器內(nèi)呈傘狀向斜下方甩出,碰到槽底再折向浮選機(jī)液面,呈W型運(yùn)動,與直流的礦漿相遇,增加礦粒與氣泡的接觸幾率。4、氣泡分布均勻。每個浮選槽中有4個充氣攪拌機(jī)構(gòu)甩出氣泡，這比一個大體積的攪拌裝置甩出氣泡更均勻。5、礦漿循環(huán)量大。是物料受到多次反復(fù)分選，改善分選效果。6、由于是直流式,處理能力大。

313、充氣礦漿從旋流器內(nèi)呈傘狀向斜下方甩出,碰到槽底323233最近幾年FJC系列噴射式浮選機(jī)已在35個選煤廠使用40多臺；還在6個選煤廠將不同規(guī)格型號的13臺機(jī)械攪拌式浮選機(jī)成功改成噴射式浮選機(jī)。33最近幾年FJC系列噴射式浮選機(jī)已在35個選煤廠使用機(jī)械攪拌式與噴射式浮選機(jī)的工藝指標(biāo)對比(極易浮)34浮選機(jī)型號機(jī)械攪拌XJX-T12噴射式FJCR12容積，m312*4=4812*4=48入料灰分，%12.3312.06濃度，g/L4540精煤產(chǎn)率，%86.3885.85灰分，%5.245.10尾煤產(chǎn)率，%13.6214.15灰分，%57.2954.29處理量干煤，t/h12.5718.77礦漿，m3/h279.33469.25單位耗電干煤，kW/(h.t)14.637.56礦漿，kW/(h.m3)0.660.30藥劑用量捕收劑，kg/t0.780.54起泡劑,GF,kg/t0.420.29機(jī)械攪拌式與噴射式浮選機(jī)的工藝指標(biāo)對比(極易浮)34浮選機(jī)型§3.6

浮選柱

（Flotationcolumn）

一、浮選柱發(fā)展概況

二、浮選柱技術(shù)

三、浮選床

四、柱分選設(shè)備應(yīng)用

35§3.6浮選柱

（Flotationcolumn）

一、浮選柱發(fā)展概況浮選柱是在上世紀(jì)60年代由加拿大的布廷和特列勃發(fā)明，當(dāng)時在世界各地風(fēng)行一時。后來，由于在選礦試驗中出現(xiàn)了一些機(jī)械和操作上的問題，在1966年以后的十多年間，國外關(guān)于浮選柱的情況幾乎銷聲匿跡。直到1980年，加拿大斯佩銅-鉬選廠安裝第一臺工業(yè)用浮選柱，工作狀況良好，既簡化選別流程，又節(jié)省設(shè)備和能源，而且明顯提高金屬回收率，才又重新在世界出現(xiàn)了研制和應(yīng)用浮選柱的熱潮，使浮選柱得到迅速發(fā)展。近年來研制和應(yīng)用的國家主要有加拿大、美國、俄羅斯、英國、中國等。

36一、浮選柱發(fā)展概況浮選柱是在上世紀(jì)60年代由加拿大的布廷和特二、浮選柱技術(shù)37二、浮選柱技術(shù)3738如圖3-19,微泡浮選柱包括柱浮選、旋流分選、管流礦化三部分。整個構(gòu)造為柱式,柱浮選在柱體上部,用于原料預(yù)選,并借助其選擇性優(yōu)勢得到高質(zhì)量精礦;旋流分選位于柱浮選下部,用于柱浮選的進(jìn)一步分選,并通過高回收能力得到合格尾礦;管流礦化是在引入氣體并形成微泡的基礎(chǔ)上,對旋流中礦進(jìn)一步分選并沿切向與旋流分選相連接以形成循環(huán)。38如圖3-19,微泡浮選柱包括柱浮選、旋流分選、管流礦化三1、微泡浮選柱的特點(diǎn)：（1）過飽和溶解氣體析出及采用射流方式形成微泡；（2）利用煤炭的密度與可浮性的聯(lián)系，將浮選與重選方法結(jié)合，形成多重礦化為核心的強(qiáng)化分選原理；（3）構(gòu)建柱體內(nèi)的“靜態(tài)”分離環(huán)境，實現(xiàn)微細(xì)物料的高效分離。391、微泡浮選柱的特點(diǎn)：（1）過飽和溶解氣體析出及采用射流方式2、微泡形成及其分選優(yōu)勢:微泡浮選柱采用射流方式吸入氣體并粉碎成泡.氣泡平均直徑（Φ）0.3mm,占?xì)怏w體積95%的氣泡Φ為0.6mm.而浮選機(jī)中,約占?xì)庖航缑婵偯娣e80%的氣泡Φ0.5～1.2mm.微泡分選效應(yīng)主要通過以下幾方面體現(xiàn)：(1)微泡提供了細(xì)顆粒礦化條件。由于Φ小,微泡周圍呈層流,使得微細(xì)礦粒容易附著而不易脫落。此外,在同樣充氣量條件下,氣泡Φ越小,單位充氣量的氣泡表面積越大,從而直接增加了氣泡與礦粒的附著機(jī)會,提高了浮選的回收能力。(2)微泡的形成提高了細(xì)顆粒的礦化效率。有研究認(rèn)為,礦化碰撞概率與氣泡直徑的二次方成正比,浮選速率常數(shù)與氣泡Φ的三次方成反比。顯然,形成微泡是實現(xiàn)微細(xì)物料分選的重要條件。402、微泡形成及其分選優(yōu)勢:微泡浮選柱采用射流方式吸入氣體并粉3、灰分梯度及其分離優(yōu)勢微泡浮選柱的高效分離體現(xiàn)在整個分選過程。具體表現(xiàn)為：(1)形成合理的灰分梯度；(2)厚泡沫層及二次富集作用的強(qiáng)化；(3)噴淋水的進(jìn)一步降灰。下表是浮選柱中沿柱高形成的灰分分布情況。413、灰分梯度及其分離優(yōu)勢微泡浮選柱的高效分離體現(xiàn)在整個分42微泡浮選柱沿柱高形成一個單向灰分分布。從底部9#點(diǎn)到精煤溢流口2#點(diǎn)的柱浮選段內(nèi),礦漿A與S不斷降低,其中A降幅達(dá)17.7%,柱高A梯度達(dá)到6.8%/m；S降幅0.5%,柱高S梯度達(dá)到0.2%/m。而在旋流分選段(10#點(diǎn)到9#點(diǎn))內(nèi),A與S的降低更加明顯,相應(yīng)的A與S梯度也進(jìn)一步增大。42微泡浮選柱沿柱高形成一個單向灰分分布。從底部9#點(diǎn)到精43434444為了適應(yīng)大型選煤廠的需要,以浮選柱基本原理研制的大型浮選床也已應(yīng)用于生產(chǎn)現(xiàn)場。如:FCSMC-3000*6000浮選床在神火煤電公司選煤廠、FCSMC-6000*6000在峰峰礦業(yè)集團(tuán)孫莊選煤廠使用。浮選床是基于大型化要求提出來的。隨著設(shè)備的大型化，旋流分選段直徑相應(yīng)加大，旋流分離作用難以保證。因此，單旋流結(jié)構(gòu)的旋流分離段已無法適應(yīng)大型柱分選設(shè)備強(qiáng)化分選的需要?；谠撘?，浮選床采用了以雙旋流結(jié)構(gòu)為主體的旋流分選單元?？磮D3-24。45三、浮選床為了適應(yīng)大型選煤廠的需要,以浮選柱基本原理研制的大型浮1個旋流分離單元由1個大直徑的旋流分離器與環(huán)繞其周邊的若干個小直徑的分選旋流器組成。46分選旋流器溢流以入料形式進(jìn)入旋流分離器,底流排出成為最終尾礦.旋流分離器位于柱分離單元中心,并把柱分離的中礦與分選旋流器溢流進(jìn)一步分離成兩部分:溢流供柱分離進(jìn)一步精選,底流以循環(huán)礦漿形式供管浮選裝置進(jìn)一步分選。1個旋流分離單元由1個大直徑的旋流分離器與環(huán)繞其周邊的若干個浮選床的旋流分離單元提供了旋流-靜態(tài)微泡浮選柱的旋流力場放大的“極端”形式。這種“極端”形式包含了兩種含義：（1）旋流力場離心強(qiáng)度的“無限”加大；（2）柱分選設(shè)備規(guī)格的“無限”放大。這就是提出旋流-靜態(tài)微泡浮選床的理論基礎(chǔ)。47浮選床的旋流分離單元提供了旋流-靜態(tài)微泡浮選柱的旋流力場放大4848由結(jié)構(gòu)和工作原理決定浮選柱(床)有很多優(yōu)越性：

a.分選選擇性好。產(chǎn)生的大量微泡選擇性高,精礦質(zhì)量好,更適應(yīng)微細(xì)粒礦物的分選。同樣入料條件下,精煤灰分比機(jī)械攪拌式浮選機(jī)低1-2個百分點(diǎn)；b.適應(yīng)性強(qiáng)?？煞诌x多種礦物；c.電耗低、磨損小。柱分選裝置只有1臺循環(huán)泵，比同樣處理量的浮選機(jī)降低電耗1/3以上;由于沒有葉輪攪拌裝置,既節(jié)能、磨損又??；d.適應(yīng)大型化?，F(xiàn)已實現(xiàn)120萬t/a選煤廠單臺成套;根據(jù)浮選床的設(shè)計理念,可實現(xiàn)根據(jù)廠型設(shè)計“無限大”的柱分選設(shè)備。49由結(jié)構(gòu)和工作原理決定浮選柱(床)有很多優(yōu)越性：49§3.7浮選機(jī)性能

評定指標(biāo)及浮選效果影響因素

50§3.7浮選機(jī)性能

評定指標(biāo)及浮選效一、評定指標(biāo)1.處理能力；2.充氣量；3.氣泡的彌散程度；4.充氣均勻度；5.動力指標(biāo)。

51一、評定指標(biāo)1.處理能力；511、浮選機(jī)處理能力（1）干礦處理量—單位容積（或單臺）在單位時間處理干礦物的噸數(shù)，t/m3·h

（或t/h·臺）。

52Q—每臺浮選機(jī)的干礦處理量,t/臺·h;n—浮選機(jī)槽數(shù),臺-1；K—浮選機(jī)容積利用系數(shù)（取0.65-0.75）；V—浮選機(jī)單槽容積,m3；R—礦漿的液固比，對煤R=5-8；δ—所處理礦物的真密度,對礦石:δ2.75-5.0;對煤:δ1.5-1.6；t—浮選時間,由試驗確定。對礦石:t=2-40min;對煤：t=12-15min。1、浮選機(jī)處理能力（1）干礦處理量—單位容積（或單臺）在單位（2）礦漿處理量—浮選機(jī)單位時間內(nèi)所通過的礦漿體積，m3/min（或m3/h）。53W—

礦漿處理量，m3/min；K—

不均衡系數(shù)，取k=1.25。（2）礦漿處理量—浮選機(jī)單位時間內(nèi)所通過的礦漿體積，m3/m（3）浮選機(jī)槽數(shù)的確定—設(shè)計或生產(chǎn)單位需要根據(jù)礦漿通過量，確定浮選機(jī)的槽數(shù)。54W—礦漿處理量,m3/min;V—浮選機(jī)單槽幾何容積,m3；t—浮選時間,min;K—浮選機(jī)容積利用系數(shù);n—所需要的浮選機(jī)槽數(shù)。通常,對于粗選流程,n=4-6;對于精選流程,n=2-3。（3）浮選機(jī)槽數(shù)的確定—設(shè)計或生產(chǎn)單位需要根據(jù)礦漿通過量，確2、充氣量—浮選機(jī)正常工作時，單位時間內(nèi)、每平方米浮選槽面積所能吸進(jìn)的空氣量。一般實測，m3/（m2·min）；第四篇.浮游選礦中國礦業(yè)大學(xué)化工學(xué)院553、空氣的彌散程度—用測量氣泡的直徑來評價空氣的彌散程度。氣泡越小，數(shù)量越多，彌散程度越高，浮選效果越好。2、充氣量—浮選機(jī)正常工作時，單位時間內(nèi)、每平方米浮選槽面積4、充氣均勻度—

浮選機(jī)中不同部位的充氣量是不同的。只有存在氣泡的那部分容積才能實現(xiàn)礦粒與氣泡的接觸、碰撞、固著。因此，充氣均勻程度越高，浮選效果越好。充氣容積利用系數(shù)F：

56n——充氣量測定的總點(diǎn)數(shù)，個；

n’——充氣量小于0.1m3/（m2·min）的點(diǎn)數(shù)。4、充氣均勻度—浮選機(jī)中不同部位的充氣量是不同的。只有存在5、動力指標(biāo)（1）功率消耗—浮選機(jī)每處理1t干物料所消耗的動能，kW·h/t；57W—浮選機(jī)功率消耗，kW·h/t；N—1臺浮選機(jī)的總功率消耗，kW；Q—浮選機(jī)單位容積處理量，t/（m3·h）；V—1臺浮選機(jī)的總有效容積，m3。5、動力指標(biāo)（1）功率消耗—浮選機(jī)每處理1t干物料所消耗的動（2）動力指數(shù)—浮選機(jī)1分鐘消耗1kW電所產(chǎn)生的充氣量，m3/（min·kW）。58QA—浮選機(jī)的充氣量，m3/（m2·min）；A—浮選機(jī)充氣面積，m2；N—浮選機(jī)消耗的功率，kW。（2）動力指數(shù)—浮選機(jī)1分鐘消耗1kW電所產(chǎn)生的充氣量，m3二、影響浮選效果的因素1、煤泥的粒度組成不同粒度的煤泥有不同的可浮性。粒度越小的煤泥，起始浮選速度愈大；由于細(xì)粒級煤泥的選擇性差、可浮性好，所以細(xì)粒的灰分往往比粗粒級的灰分高。浮選粗粒煤泥時。一般從0.5mm起，可浮性隨著粒度的增加而降低。大于1mm的煤?；旧隙紦p失于尾煤中，造成精煤產(chǎn)率低、尾煤灰分低。59

二、影響浮選效果的因素1、煤泥的粒度組成59二、影響浮選效果的因素2．入料濃度

入料濃度一般用g/L表示，即以每升礦漿中所含固體的克數(shù)表示。圖為礦漿濃度對若干浮選因素的影響。礦漿濃度的影響及生產(chǎn)實踐表明，較大的入料濃度有利于提高按干煤泥計的處理能力，降低藥耗、水耗和電耗，但不利于提高分選效果和精煤質(zhì)量。60二、影響浮選效果的因素2．入料濃度60二、影響浮選效果的因素

3、充氣程度

充氣程度包括浮選機(jī)內(nèi)礦漿充氣量和充氣均勻度。前者指向礦漿導(dǎo)入空氣量的多少，后者指在機(jī)體內(nèi)充氣量分布的均勻程度。礦漿的充氣程度大，浮選速度高，浮選機(jī)的處理能力就大。葉輪的攪拌強(qiáng)度越大，起泡劑的性能越好，產(chǎn)生的小氣泡越多，礦漿的充氣程度也越大。但礦漿所受攪拌作用過強(qiáng)時，不僅消耗電力，還易造成液面不穩(wěn)或翻花，增加矸石帶入泡沫產(chǎn)品中的機(jī)械作用，使精煤灰分增高。充氣量可借開關(guān)進(jìn)氣口的大小或循環(huán)孔的多少來調(diào)節(jié)。61

二、影響浮選效果的因素3、充氣程度61二、影響浮選效果的因素

4、刮取泡沫

刮取泡沫影響浮選產(chǎn)品的質(zhì)量和浮選機(jī)的處理能力。正常的煤泥浮選是從優(yōu)質(zhì)高速開始的。為此，前段泡沫層厚、灰分低應(yīng)多刮；隨著浮選過程的進(jìn)行，泡沫層變薄，灰分升高，刮泡量應(yīng)相應(yīng)減少。在液面的礦化泡沫中，表層氣泡出現(xiàn)了兼并和破滅；同時向下的水流帶走氣泡上將附不牢的顆粒。在泡沫層中進(jìn)行的這種清洗和優(yōu)化過程稱為二次富集作用。泡沫層越厚，粗顆粒從泡沫層中落下的可能性越大；泡沫層很薄，將使二次富集作用完全消失。

62

二、影響浮選效果的因素4、刮取泡沫62二、影響浮選效果的因素

5、藥劑制度

藥劑制度包括藥劑種類、數(shù)量、配比、加藥方式（一次加入或多次加入）和加藥點(diǎn)等。藥劑用量主要取決于藥劑和煤泥的性質(zhì)，性能好的藥劑用量少，不同可浮性的煤用藥量也不相同。煤漿中捕收劑的濃度增加時，能提高浮選速度。換句話說，能提高浮選機(jī)的處理能力。但是，當(dāng)捕收劑的用量過多時，就會降低浮游顆粒的選擇性，使矸石顆粒帶入泡沫中，增大精煤灰分。

63

二、影響浮選效果的因素5、藥劑制度63二、影響浮選效果的因素5、藥劑制度起泡劑的用量過少，會使所產(chǎn)生的泡沫有脆性，這樣能獲得低灰的精煤，但尾煤的灰分也降低了；如果起泡劑的用量過多，則會使泡沫發(fā)粘，也會降低浮選效果。起泡劑的用量主要取決于煤漿中輸入的空氣量、煤漿的濃度等。輸入的空氣量多，起泡劑用量應(yīng)大些。加藥方式分一次加藥和分段加藥。一次加藥是所用藥量一次加入攪拌桶，這樣會加快浮選的起始速度，但可能降低選擇性，影響精煤質(zhì)量。同時大部分藥劑隨泡沫產(chǎn)品從前段刮出，常出現(xiàn)后段藥劑不足，致使精煤和尾煤的質(zhì)量部難保證。分段加藥是把所用藥量—部分加入攪拌桶，另一部分分別加入幾個浮選槽。分段加藥方式能有效地控制和調(diào)整浮選速度、保證精煤質(zhì)量、提高精煤產(chǎn)率、有效地發(fā)揮藥劑的作用、降低藥劑消耗量。64二、影響浮選效果的因素5、藥劑制度64§3.8浮選輔助設(shè)施

浮選的輔助設(shè)施有：給藥裝置、調(diào)漿設(shè)備、藥劑乳化器等。常用的浮選調(diào)漿設(shè)有：

攪拌桶、礦漿準(zhǔn)備器、礦漿預(yù)處理器。而目前使用最多是礦漿準(zhǔn)備器和礦漿預(yù)處理器。65§3.8浮選輔助設(shè)施浮選的輔助設(shè)施有：給藥裝置、礦漿預(yù)處理器礦漿預(yù)處理器與各類浮選機(jī)配套使用，用于浮選前的礦漿準(zhǔn)備。通過礦漿預(yù)處理器，藥劑以氣溶膠的形式與礦漿接觸，可以改善氣泡的礦化效果和礦粒的浮選性能，減少浮選藥劑耗量。與傳統(tǒng)攪拌桶相比，礦漿預(yù)處理器不僅降低能耗，還可節(jié)省藥劑耗量30%左右。可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的攪拌桶同時完成液-固及氣-固兩相流的攪拌。66礦漿預(yù)處理器礦漿預(yù)處理器與各類浮選機(jī)配套使用，用于浮選DG-KY型礦漿預(yù)處理器簡圖第四篇.浮游選礦67礦漿由進(jìn)料口1，稀釋水由進(jìn)水口2進(jìn)入桶體3，通過錐形混流管4，使稀釋水和煤泥水同時進(jìn)入混合器5，空氣由進(jìn)氣管7吸入，藥劑由加藥管6加入，這樣在混合器中液、固、氣得到充分?jǐn)嚢琛⒔佑|、預(yù)礦化，然后甩出混合器進(jìn)入桶體槽內(nèi)。預(yù)礦化的礦漿經(jīng)桶體上部的溢流口流入排料箱8，然后再通過管道進(jìn)入浮選機(jī)。DG-KY型礦漿預(yù)處理器簡圖第四篇.浮游選礦67礦漿

§3.9浮選設(shè)備的操作及維護(hù)

一、浮選機(jī)的操作及維護(hù)二、浮選柱的操作及維護(hù)6868一、浮選機(jī)的操作及維護(hù)工作前準(zhǔn)備

1)檢查各部件是否正常、齊全，緊固螺栓有無松動，電機(jī)膠帶是否齊全，攪拌裝置、刮料裝置是否正常，礦漿準(zhǔn)備器內(nèi)應(yīng)無料。2）關(guān)閉浮選機(jī)尾礦排放口，檢查尾礦閥是否關(guān)嚴(yán)，手動液壓閥門是否靈活。3）檢查浮選藥劑是否合適，操作盤是否正常，加藥箱各部件是否完好。6969正常操作4）接到開車信號后，經(jīng)檢查確認(rèn)無誤后即可開車。待下道工序開車后，及時啟動浮選機(jī)及其刮泡器；然后啟動礦漿預(yù)處理器，打開給料閥門給料。5）注意浮選槽內(nèi)攪拌和充氣效果，如消失，則應(yīng)立即停車檢查。6）檢查浮選機(jī)入料濃度變化。檢查泡沫顏色、尾礦、粒度等，酌情調(diào)節(jié)藥劑量、排料等，以保證浮選指標(biāo)。7）嚴(yán)格控制浮選機(jī)液面，如果閘板位置調(diào)整過高，便會造成前段刮泡沫，后段刮水；反之，則會出現(xiàn)前段刮泡量減少，后段積聚很厚的泡沫層，致使尾礦灰分下降，精礦流失增大。7070停車操作8）浮選機(jī)內(nèi)物料通過尾礦閥排出后才能停車，浮選機(jī)停車后，再將礦漿準(zhǔn)備器內(nèi)物料放掉，防止堵塞管路。停車后，要對設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)檢查，確保浮選藥劑電磁閥關(guān)閉，并關(guān)死手動加藥閥，防止浮選藥劑的損失和影響洗水。9）經(jīng)常檢查刮泡器與槽箱兩側(cè)溢流口的間隙，如出現(xiàn)間隙過大、刮板變形或缺損時，要及時調(diào)整、平直或更換。10）檢查各緊固螺栓在高速礦漿的沖擊下是否松動脫落，若定子下沉，應(yīng)及時更換。11）定子導(dǎo)向葉片和假底穩(wěn)流板在高速礦漿的沖刷下極易磨損，要經(jīng)常檢查并及時更換。12）對于噴射式浮選機(jī)，要經(jīng)常檢查噴嘴磨損情況，并定期清理噴嘴內(nèi)的雜物。71停車操作71第四篇.浮游選礦中國礦業(yè)大學(xué)化工學(xué)院72第四篇.浮游選礦中國礦業(yè)大學(xué)化工學(xué)院72

二、浮選柱的操作及維護(hù)

工作前準(zhǔn)備1）檢查氣泡發(fā)生器是否堵塞或磨損2）檢查循環(huán)泵是否漏水，各管路是否暢通。3）檢查浮選藥劑是否充足。4）檢查壓力表是否靈敏。

正常操作

5）按逆煤流順序開車，及先開啟浮選精煤脫水設(shè)備，然后再開給料泵、藥劑泵、循環(huán)泵。7373正常操作6）密切注意浮選入料濃度的變化，并及時根據(jù)濃度狀況做出相應(yīng)的調(diào)整。7）觀察浮選尾礦顏色以及粒度，若尾礦顏色較黑，說明存在跑精現(xiàn)象。若存在粗顆粒（+0.5mm），則說明存在跑粗現(xiàn)象。要及時向有關(guān)負(fù)責(zé)人匯報。8）觀察氣泡發(fā)生器壓力大小，并做出相應(yīng)的調(diào)整。9）注意礦漿液面的波動情況，若波動較大，則說明泡沫層較波，應(yīng)增大泡沫層厚度。10）觀察泡沫大小，若泡大應(yīng)增大起泡劑用量。74正常操作74停機(jī)操作11）按順煤流方向停車，及先關(guān)閉給料泵、藥劑閥門，待浮選柱中物料浮凈后，關(guān)閉循環(huán)泵。12）檢查每個氣泡發(fā)生器狀況，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。13）定期清理介質(zhì)板。7575作業(yè)1、簡述浮選設(shè)備的基本作用2、簡述浮選柱的操作步驟3、影響浮選效果的因素有哪些76作業(yè)1、簡述浮選設(shè)備的基本作用76

77

第六章完！

77第六章完！§3.2浮選設(shè)備的基本作用

一、對工業(yè)用浮選設(shè)備的要求

二、浮選設(shè)備中礦漿的充氣78§3.2浮選設(shè)備的基本作用

一、對工業(yè)用浮選設(shè)備的一、對工業(yè)用浮選設(shè)備的要求1、充氣作用：充氣量大且易調(diào)節(jié)。造成大量的氣-水界面，使氣泡在浮選過程中充當(dāng)載體。另外，由于不同的礦物或不同的浮選作業(yè)各有其合適的充氣量，所以要求充氣量可調(diào)。2、攪拌作用：因為攪拌產(chǎn)生負(fù)壓而吸入大量空氣,并產(chǎn)生氣泡。攪拌強(qiáng)度要足夠使氣泡粉碎、礦粒懸浮、藥劑乳化分散,以保證浮選槽內(nèi)礦漿濃度均勻;礦粒和氣泡在浮選機(jī)中的分布均勻;促使藥劑和礦粒、礦粒和氣泡的接觸幾率提高。79一、對工業(yè)用浮選設(shè)備的要求1、充氣作用：充氣量大且易調(diào)節(jié)。3、循環(huán)作用：浮選槽內(nèi)礦漿循環(huán)量要大，以增加礦粒與氣泡的接觸機(jī)會。

4、調(diào)節(jié)作用：通過礦漿量的大小、浮選機(jī)中液面的高低、泡沫層的厚度都應(yīng)可調(diào)，以適應(yīng)自動控制需要。5、連續(xù)工作：進(jìn)料、刮泡、排料要連續(xù)進(jìn)行。6、一般的機(jī)械要求：結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、能耗低、壽命長、能長期安全運(yùn)行。803、循環(huán)作用：浮選槽內(nèi)礦漿循環(huán)量要大，以增加礦粒與氣泡的接觸二、浮選設(shè)備中礦漿的充氣對工業(yè)用浮選設(shè)備的要求之一是充氣作用，即向礦漿中充入空氣；然后借助于礦漿壓力的變化，使空氣從礦漿中析出，形成氣泡；氣泡與礦粒碰撞、粘附、固著,即形成礦化氣泡.所以給礦漿充氣是進(jìn)行浮選的前提，也是決定浮選機(jī)效果的主要因素。浮選礦漿的充氣包括兩個過程:

①氣泡的生成；

②氣泡的兼并和溶解。81二、浮選設(shè)備中礦漿的充氣對工業(yè)用浮選設(shè)備的要求之一是1.氣泡的生成（一般有三種方法）①機(jī)械攪拌作用造成負(fù)壓吸入空氣,并將空氣粉碎形成氣泡。機(jī)械攪拌式浮選機(jī)通過此法形成。②空氣通過多孔介質(zhì)的細(xì)小孔眼形成氣泡。壓入式浮選機(jī)（如有些浮選柱）屬于此法。此法要求空氣壓力適中：太小，不利空氣透過，浮選機(jī)中氣泡數(shù)量少；太大，易形成噴射氣流而不成泡，并且還會造成浮選槽內(nèi)液面不穩(wěn)。③氣體從礦漿中析出形成微泡。不管是吸入還是壓入的空氣，隨著浮選槽中壓力的下降，溶解在礦漿中的氣體會自動析出，并首先在疏水的礦物表面析出，形成氣泡。821.氣泡的生成（一般有三種方法）①機(jī)械攪拌作用造成負(fù)壓吸入空2.氣泡的兼并和溶解礦漿中最終的充氣程度不僅取決于充氣和分散程度，還取決于已生成氣泡的兼并和溶解。

氣泡兼并使其直徑變大、不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致氣泡易于破滅、數(shù)量減少、表面積減少。對礦化不利。

氣泡溶解使氣泡消失，但溶解后的氣泡在降壓時還會以微泡的形式析出。浮選過程中,主要是控制氣泡的兼并。起泡劑可提高氣泡的穩(wěn)定性，減緩兼并。氣泡的生成與消失是兩個相反的過程，在浮選中能很快達(dá)到平衡。提高攪拌強(qiáng)度、加入起泡劑可使平衡朝著生成氣泡的方向進(jìn)行。機(jī)械攪拌式浮選機(jī)中氣泡直徑在0.05～1.5mm。其中0.5～1.2mm，約占?xì)馀菘偙砻娣e的80%左右。832.氣泡的兼并和溶解礦漿中最終的充氣程度不僅取決于充§3.3浮選設(shè)備分類

flotationmachinesClassification84§3.3浮選設(shè)備分類

flotationmachines按有無充氣攪拌機(jī)浮選設(shè)備可分成兩大類:85按有無充氣攪拌機(jī)浮選設(shè)備可分成兩大類:8§3.4

機(jī)械攪拌式浮選機(jī)86§3.4機(jī)械攪拌式浮選機(jī)9機(jī)械攪拌式浮選機(jī)分兩大類：

機(jī)械攪拌自吸式和機(jī)械攪拌壓入式。

我國使用最多的是機(jī)械攪拌自吸式浮選機(jī)。如:XJK（選礦用）;XJM、XJM-S（它是以XJM型為基礎(chǔ)，模擬放大改進(jìn)，最大為XJM-S16m3）、FJG-S8（在XJM-S型的分離區(qū)加上振蕩器）;XJX、XJZ（最大12m3）等，都是我國目前常用的機(jī)械攪拌自吸式浮選機(jī)。

圖3-1是自吸式機(jī)械攪拌浮選機(jī)示意圖。

87機(jī)械攪拌式浮選機(jī)分兩大類：

機(jī)械攪拌自吸式和機(jī)械攪拌壓入式。88機(jī)械攪拌自吸式浮選機(jī)11機(jī)械攪拌自吸式浮選機(jī)

機(jī)械攪拌自吸式浮選機(jī)形式多樣：不管是槽體，還是葉輪攪拌機(jī)構(gòu)等都有很多種形式。但它們浮選的基本原理是一樣的。我們重點(diǎn)講述XJM-4型浮選機(jī)。圖3-2是XJM-4型浮選機(jī)外形圖。89機(jī)械攪拌自吸式浮選機(jī)機(jī)械攪拌自吸式浮選機(jī)形式多樣：不管是槽體，還是葉輪攪拌

XJM-4型浮選機(jī)單槽容積4m3,它由4～6個箱體1，3～5個中礦箱4及1個尾礦箱7組成。每個箱體中有1個攪拌機(jī)構(gòu)2和1個放礦機(jī)構(gòu)3，兩邊有刮泡機(jī)構(gòu)。

90一、XJM-4機(jī)械攪拌式浮選機(jī)XJM-4型浮選機(jī)單槽容積4m3,它由4～6個箱體1圖3-3是XJM-4型浮選機(jī)攪拌機(jī)構(gòu)。XJM-4型浮選機(jī)攪拌機(jī)構(gòu)的固定部分主要有傘形定子8、套筒5、一對進(jìn)氣管4、軸承座3組成。進(jìn)氣管4的上端安裝有調(diào)節(jié)蓋9，可調(diào)節(jié)進(jìn)氣量。轉(zhuǎn)動部分主要由傘形葉輪7、空心軸6和三角皮帶輪1組成。91圖3-3是XJM-4型浮選機(jī)攪拌機(jī)構(gòu)。1492傘形葉輪由3層組成。第1層上部有6塊直葉片，與定子配合吸入循環(huán)礦漿和套筒中的空氣；第2層傘形隔板與第1層之間構(gòu)成吸氣室，由中空軸吸入空氣；第3層是中心有開口的傘形板，與第二層之間形成吸漿室，前一室礦漿通過中礦箱和U型管由此吸入。

定子也呈傘形,由圓柱面和圓錐面兩部分組成,圓柱面上開6個、圓錐面開16個礦漿循環(huán)孔。定子起到穩(wěn)定礦漿液面作用;定子蓋板保證浮選機(jī)突然停機(jī)時葉輪不被淤塞;定子上的循環(huán)孔使沒粘附氣泡的礦粒再進(jìn)入葉輪,循環(huán)礦化，強(qiáng)化分選。15傘形葉輪由3層組成。第1層上部有6塊直葉片，與定子配合吸XJM-4型浮選機(jī)工作時,葉輪高速旋轉(zhuǎn)使礦漿甩出,形成負(fù)壓，來自套筒的空氣和循環(huán)孔吸入的礦漿在葉輪上部空間混合；從葉輪底部中心吸入的新鮮礦漿與空心軸吸入的空氣互相混合；然后在離心力作用下甩出。新鮮礦漿、循環(huán)礦漿、多股空氣流及藥劑交叉相遇并混合,對礦化極為有利。礦漿先甩到槽底,失去部分動能后上升,同時也降低了運(yùn)動速度;在此過程中部分沒礦化的顆粒經(jīng)循環(huán)孔又吸入葉輪腔與套筒吸入的空氣相遇混合并甩出。這就形成了W形礦漿流動形式,運(yùn)動中氣泡不斷礦化,并穩(wěn)定升浮到液面,形成泡沫層;最然后由刮泡機(jī)構(gòu)刮出,進(jìn)入到精礦槽。93XJM-4型浮選機(jī)工作時,葉輪高速旋轉(zhuǎn)使礦漿甩出,形成負(fù)壓，9417三、XJX型機(jī)械攪拌式浮選機(jī)

XJX（XJX-Z8、XJZ-8、XJX-12）型浮選機(jī)與XJM型浮選機(jī)比較，最大的不同之處主要是葉輪的形式、給料方式和加藥方式。95三、XJX型機(jī)械攪拌式浮選機(jī)XJX（XJX-Z8、XJZ（1）葉輪形式:

XJX型浮選機(jī)葉輪是雙偏擺葉輪,這種葉輪旋轉(zhuǎn)時,葉輪圓盤與上下蓋板和葉片之間的空間隨時變化,所以甩出的礦漿產(chǎn)生的攪拌力也是交替變化的。因此這種葉輪有更強(qiáng)的攪拌力,可采用較低的葉輪轉(zhuǎn)速。96（1）葉輪形式:

XJX型浮選機(jī)葉輪是（2）給料方式:采用直流式,每個槽體側(cè)壁上開有矩形直流通道,供礦漿流過,與XJM型比較省去了中礦箱,減少了葉輪吸漿負(fù)擔(dān)過重和通過量受限的問題,更適應(yīng)于大型化發(fā)展。但由于通道較大,易造成礦漿短路或串料。97（2）給料方式:2098（3）加藥方式:采用了新型氣溶膠加藥方式。每個槽均設(shè)有加藥漏斗,分段加藥時,藥劑可由定子循環(huán)孔和空心軸直接加入葉輪腔內(nèi)。藥劑通過位于定子循環(huán)孔的噴嘴(Φ4mm)進(jìn)入上層葉輪時,被葉輪腔內(nèi)的礦漿流帶出而形成霧狀,氣泡直徑6-15μm;從空心軸加入藥劑進(jìn)入下層葉輪,形成氣溶膠,直徑在0.1nm左右,提高了藥劑的分散度。21（3）加藥方式:采用了新型氣溶膠加藥方式。每個槽均設(shè)有加992210023第四篇.浮游選礦中國礦業(yè)大學(xué)化工學(xué)院101第四篇.浮游選礦中國礦業(yè)大學(xué)化工學(xué)院24§3.5噴射旋流式浮選機(jī)

102§3.5噴射旋流式浮選機(jī)25

噴射旋流式浮選機(jī)

屬于空氣析出式浮選機(jī)。它沒有葉輪攪拌,而是由加壓礦漿析氣形成氣泡。特點(diǎn)是氣泡直徑小,微泡數(shù)量多。我國自己研制的、適用于選煤的第一、第二代噴射旋流式浮選機(jī)型號為XPM-4、8。上個世紀(jì)80年代，由于噴嘴磨損嚴(yán)重而沒有得到大面積推廣。103噴射旋流式浮選機(jī)屬于空氣析出式浮選機(jī)。它沒有葉輪攪近年來，隨著選煤技術(shù)的發(fā)展，尤其是多種耐磨材料的研制成功，如高純度氧化鋁剛玉耐磨材料、碳化鎢、碳化硅鋼耐磨材料、陶瓷復(fù)合鋼耐磨材料的研制成功,解決了磨損問題,噴射旋流式浮選機(jī)又得到了新的發(fā)展。第三代噴射旋流式浮選機(jī)是FJC型，它的系列產(chǎn)品有FJC-4、6、8、12、16、20。104近年來，隨著選煤技術(shù)的發(fā)展，尤其是多種耐磨材料的研制成105槽體、刮泡與放礦機(jī)構(gòu)相似于XJM-4型,不同的是采用直流式給礦,槽體之間直接相連,無中礦箱和U形連接管.每兩個浮選槽配備1臺砂泵,從浮選槽中抽出部分礦漿,使其加壓,再從噴嘴中以20m/s左右的高速噴出,使混合室造成負(fù)壓,吸入空氣.高速射流將空氣切割、粉碎成細(xì)小微泡,并互相混合,沿切線方向進(jìn)入旋流器,看下圖.28槽體、刮泡與放礦機(jī)構(gòu)相似于XJM-4型,不同的是采用沒有浮出的煤泥在浮選機(jī)各槽內(nèi)均有機(jī)會被循環(huán)砂泵吸出進(jìn)行循環(huán),再次被礦化分選；其余礦漿則直接進(jìn)入下一室與旋流器甩出的氣泡相遇而礦化,完成浮選過程。106在旋流器中,將混合物高速旋轉(zhuǎn),呈傘狀甩向浮選槽。加壓過程中溶解在煤漿中的空氣在混合室負(fù)壓區(qū)析出,形成微泡,有選擇性地在礦物疏水性表面析出,完成礦化。沒有浮出的煤泥在浮選機(jī)各槽內(nèi)均有機(jī)會被循環(huán)噴射旋流式浮選機(jī)六大特點(diǎn)：1、微泡量大。因為循環(huán)泵加壓礦漿增加了空氣的溶解度；礦漿從噴嘴高速噴出，壓力急劇下降，空氣在礦漿中呈過飽和狀態(tài)，以大量微泡形式析出；提高可浮性和入浮上限（一般浮選機(jī)0.5mm，這種浮選機(jī)可達(dá)1mm）。2、充氣攪拌裝置是一種噴射式乳化裝置。在將氣體和礦漿高度分散成微細(xì)狀態(tài)的同時也使藥劑受到劇烈的乳化作用,提高藥效,降低藥耗。107噴射旋流式浮選機(jī)六大特點(diǎn)：1、微泡量大。因為循環(huán)泵加壓礦漿增1083、充氣礦漿從旋流器內(nèi)呈傘狀向斜下方甩出,碰到槽底再折向浮選機(jī)液面,呈W型運(yùn)動,與直流的礦漿相遇,增加礦粒與氣泡的接觸幾率。4、氣泡分布均勻。每個浮選槽中有4個充氣攪拌機(jī)構(gòu)甩出氣泡，這比一個大體積的攪拌裝置甩出氣泡更均勻。5、礦漿循環(huán)量大。是物料受到多次反復(fù)分選，改善分選效果。6、由于是直流式,處理能力大。

313、充氣礦漿從旋流器內(nèi)呈傘狀向斜下方甩出,碰到槽底10932110最近幾年FJC系列噴射式浮選機(jī)已在35個選煤廠使用40多臺；還在6個選煤廠將不同規(guī)格型號的13臺機(jī)械攪拌式浮選機(jī)成功改成噴射式浮選機(jī)。33最近幾年FJC系列噴射式浮選機(jī)已在35個選煤廠使用機(jī)械攪拌式與噴射式浮選機(jī)的工藝指標(biāo)對比(極易浮)111浮選機(jī)型號機(jī)械攪拌XJX-T12噴射式FJCR12容積，m312*4=4812*4=48入料灰分，%12.3312.06濃度，g/L4540精煤產(chǎn)率，%86.3885.85灰分，%5.245.10尾煤產(chǎn)率，%13.6214.15灰分，%57.2954.29處理量干煤，t/h12.5718.77礦漿，m3/h279.33469.25單位耗電干煤，kW/(h.t)14.637.56礦漿，kW/(h.m3)0.660.30藥劑用量捕收劑，kg/t0.780.54起泡劑,GF,kg/t0.420.29機(jī)械攪拌式與噴射式浮選機(jī)的工藝指標(biāo)對比(極易浮)34浮選機(jī)型§3.6

浮選柱

（Flotationcolumn）

一、浮選柱發(fā)展概況

二、浮選柱技術(shù)

三、浮選床

四、柱分選設(shè)備應(yīng)用

112§3.6浮選柱

（Flotationcolumn）

一、浮選柱發(fā)展概況浮選柱是在上世紀(jì)60年代由加拿大的布廷和特列勃發(fā)明，當(dāng)時在世界各地風(fēng)行一時。后來，由于在選礦試驗中出現(xiàn)了一些機(jī)械和操作上的問題，在1966年以后的十多年間，國外關(guān)于浮選柱的情況幾乎銷聲匿跡。直到1980年，加拿大斯佩銅-鉬選廠安裝第一臺工業(yè)用浮選柱，工作狀況良好，既簡化選別流程，又節(jié)省設(shè)備和能源，而且明顯提高金屬回收率，才又重新在世界出現(xiàn)了研制和應(yīng)用浮選柱的熱潮，使浮選柱得到迅速發(fā)展。近年來研制和應(yīng)用的國家主要有加拿大、美國、俄羅斯、英國、中國等。

113一、浮選柱發(fā)展概況浮選柱是在上世紀(jì)60年代由加拿大的布廷和特二、浮選柱技術(shù)114二、浮選柱技術(shù)37115如圖3-19,微泡浮選柱包括柱浮選、旋流分選、管流礦化三部分。整個構(gòu)造為柱式,柱浮選在柱體上部,用于原料預(yù)選,并借助其選擇性優(yōu)勢得到高質(zhì)量精礦;旋流分選位于柱浮選下部,用于柱浮選的進(jìn)一步分選,并通過高回收能力得到合格尾礦;管流礦化是在引入氣體并形成微泡的基礎(chǔ)上,對旋流中礦進(jìn)一步分選并沿切向與旋流分選相連接以形成循環(huán)。38如圖3-19,微泡浮選柱包括柱浮選、旋流分選、管流礦化三1、微泡浮選柱的特點(diǎn)：（1）過飽和溶解氣體析出及采用射流方式形成微泡；（2）利用煤炭的密度與可浮性的聯(lián)系，將浮選與重選方法結(jié)合，形成多重礦化為核心的強(qiáng)化分選原理；（3）構(gòu)建柱體內(nèi)的“靜態(tài)”分離環(huán)境，實現(xiàn)微細(xì)物料的高效分離。1161、微泡浮選柱的特點(diǎn)：（1）過飽和溶解氣體析出及采用射流方式2、微泡形成及其分選優(yōu)勢:微泡浮選柱采用射流方式吸入氣體并粉碎成泡.氣泡平均直徑（Φ）0.3mm,占?xì)怏w體積95%的氣泡Φ為0.6mm.而浮選機(jī)中,約占?xì)庖航缑婵偯娣e80%的氣泡Φ0.5～1.2mm.微泡分選效應(yīng)主要通過以下幾方面體現(xiàn)：(1)微泡提供了細(xì)顆粒礦化條件。由于Φ小,微泡周圍呈層流,使得微細(xì)礦粒容易附著而不易脫落。此外,在同樣充氣量條件下,氣泡Φ越小,單位充氣量的氣泡表面積越大,從而直接增加了氣泡與礦粒的附著機(jī)會,提高了浮選的回收能力。(2)微泡的形成提高了細(xì)顆粒的礦化效率。有研究認(rèn)為,礦化碰撞概率與氣泡直徑的二次方成正比,浮選速率常數(shù)與氣泡Φ的三次方成反比。顯然,形成微泡是實現(xiàn)微細(xì)物料分選的重要條件。1172、微泡形成及其分選優(yōu)勢:微泡浮選柱采用射流方式吸入氣體并粉3、灰分梯度及其分離優(yōu)勢微泡浮選柱的高效分離體現(xiàn)在整個分選過程。具體表現(xiàn)為：(1)形成合理的灰分梯度；(2)厚泡沫層及二次富集作用的強(qiáng)化；(3)噴淋水的進(jìn)一步降灰。下表是浮選柱中沿柱高形成的灰分分布情況。1183、灰分梯度及其分離優(yōu)勢微泡浮選柱的高效分離體現(xiàn)在整個分119微泡浮選柱沿柱高形成一個單向灰分分布。從底部9#點(diǎn)到精煤溢流口2#點(diǎn)的柱浮選段內(nèi),礦漿A與S不斷降低,其中A降幅達(dá)17.7%,柱高A梯度達(dá)到6.8%/m；S降幅0.5%,柱高S梯度達(dá)到0.2%/m。而在旋流分選段(10#點(diǎn)到9#點(diǎn))內(nèi),A與S的降低更加明顯,相應(yīng)的A與S梯度也進(jìn)一步增大。42微泡浮選柱沿柱高形成一個單向灰分分布。從底部9#點(diǎn)到精1204312144為了適應(yīng)大型選煤廠的需要,以浮選柱基本原理研制的大型浮選床也已應(yīng)用于生產(chǎn)現(xiàn)場。如:FCSMC-3000*6000浮選床在神火煤電公司選煤廠、FCSMC-6000*6000在峰峰礦業(yè)集團(tuán)孫莊選煤廠使用。浮選床是基于大型化要求提出來的。隨著設(shè)備的大型化，旋流分選段直徑相應(yīng)加大，旋流分離作用難以保證。因此，單旋流結(jié)構(gòu)的旋流分離段已無法適應(yīng)大型柱分選設(shè)備強(qiáng)化分選的需要?；谠撘螅∵x床采用了以雙旋流結(jié)構(gòu)為主體的旋流分選單元。看圖3-24。122三、浮選床為了適應(yīng)大型選煤廠的需要,以浮選柱基本原理研制的大型浮1個旋流分離單元由1個大直徑的旋流分離器與環(huán)繞其周邊的若干個小直徑的分選旋流器組成。123分選旋流器溢流以入料形式進(jìn)入旋流分離器,底流排出成為最終尾礦.旋流分離器位于柱分離單元中心,并把柱分離的中礦與分選旋流器溢流進(jìn)一步分離成兩部分:溢流供柱分離進(jìn)一步精選,底流以循環(huán)礦漿形式供管浮選裝置進(jìn)一步分選。1個旋流分離單元由1個大直徑的旋流分離器與環(huán)繞其周邊的若干個浮選床的旋流分離單元提供了旋流-靜態(tài)微泡浮選柱的旋流力場放大的“極端”形式。這種“極端”形式包含了兩種含義：（1）旋流力場離心強(qiáng)度的“無限”加大；（2）柱分選設(shè)備規(guī)格的“無限”放大。這就是提出旋流-靜態(tài)微泡浮選床的理論基礎(chǔ)。124浮選床的旋流分離單元提供了旋流-靜態(tài)微泡浮選柱的旋流力場放大12548由結(jié)構(gòu)和工作原理決定浮選柱(床)有很多優(yōu)越性：

a.分選選擇性好。產(chǎn)生的大量微泡選擇性高,精礦質(zhì)量好,更適應(yīng)微細(xì)粒礦物的分選。同樣入料條件下,精煤灰分比機(jī)械攪拌式浮選機(jī)低1-2個百分點(diǎn)；b.適應(yīng)性強(qiáng)?？煞诌x多種礦物；c.電耗低、磨損小。柱分選裝置只有1臺循環(huán)泵，比同樣處理量的浮選機(jī)降低電耗1/3以上;由于沒有葉輪攪拌裝置,既節(jié)能、磨損又小；d.適應(yīng)大型化。現(xiàn)已實現(xiàn)120萬t/a選煤廠單臺成套;根據(jù)浮選床的設(shè)計理念,可實現(xiàn)根據(jù)廠型設(shè)計“無限大”的柱分選設(shè)備。126由結(jié)構(gòu)和工作原理決定浮選柱(床)有很多優(yōu)越性：49§3.7浮選機(jī)性能

評定指標(biāo)及浮選效果影響因素

127§3.7浮選機(jī)性能

評定指標(biāo)及浮選效一、評定指標(biāo)1.處理能力；2.充氣量；3.氣泡的彌散程度；4.充氣均勻度；5.動力指標(biāo)。

128一、評定指標(biāo)1.處理能力；511、浮選機(jī)處理能力（1）干礦處理量—單位容積（或單臺）在單位時間處理干礦物的噸數(shù)，t/m3·h

（或t/h·臺）。

129Q—每臺浮選機(jī)的干礦處理量,t/臺·h;n—浮選機(jī)槽數(shù),臺-1；K—浮選機(jī)容積利用系數(shù)（取0.65-0.75）；V—浮選機(jī)單槽容積,m3；R—礦漿的液固比，對煤R=5-8；δ—所處理礦物的真密度,對礦石:δ2.75-5.0;對煤:δ1.5-1.6；t—浮選時間,由試驗確定。對礦石:t=2-40min;對煤：t=12-15min。1、浮選機(jī)處理能力（1）干礦處理量—單位容積（或單臺）在單位（2）礦漿處理量—浮選機(jī)單位時間內(nèi)所通過的礦漿體積，m3/min（或m3/h）。130W—

礦漿處理量，m3/min；K—

不均衡系數(shù)，取k=1.25。（2）礦漿處理量—浮選機(jī)單位時間內(nèi)所通過的礦漿體積，m3/m（3）浮選機(jī)槽數(shù)的確定—設(shè)計或生產(chǎn)單位需要根據(jù)礦漿通過量，確定浮選機(jī)的槽數(shù)。131W—礦漿處理量,m3/min;V—浮選機(jī)單槽幾何容積,m3；t—浮選時間,min;K—浮選機(jī)容積利用系數(shù);n—所需要的浮選機(jī)槽數(shù)。通常,對于粗選流程,n=4-6;對于精選流程,n=2-3。（3）浮選機(jī)槽數(shù)的確定—設(shè)計或生產(chǎn)單位需要根據(jù)礦漿通過量，確2、充氣量—浮選機(jī)正常工作時，單位時間內(nèi)、每平方米浮選槽面積所能吸進(jìn)的空氣量。一般實測，m3/（m2·min）；第四篇.浮游選礦中國礦業(yè)大學(xué)化工學(xué)院1323、空氣的彌散程度—用測量氣泡的直徑來評價空氣的彌散程度。氣泡越小，數(shù)量越多，彌散程度越高，浮選效果越好。2、充氣量—浮選機(jī)正常工作時，單位時間內(nèi)、每平方米浮選槽面積4、充氣均勻度—

浮選機(jī)中不同部位的充氣量是不同的。只有存在氣泡的那部分容積才能實現(xiàn)礦粒與氣泡的接觸、碰撞、固著。因此，充氣均勻程度越高，浮選效果越好。充氣容積利用系數(shù)F：

133n——充氣量測定的總點(diǎn)數(shù)，個；

n’——充氣量小于0.1m3/（m2·min）的點(diǎn)數(shù)。4、充氣均勻度—浮選機(jī)中不同部位的充氣量是不同的。只有存在5、動力指標(biāo)（1）功率消耗—浮選機(jī)每處理1t干物料所消耗的動能，kW·h/t；134W—浮選機(jī)功率消耗，kW·h/t；N—1臺浮選機(jī)的總功率消耗，kW；Q—浮選機(jī)單位容積處理量，t/（m3·h）；V—1臺浮選機(jī)的總有效容積，m3。5、動力指標(biāo)（1）功率消耗—浮選機(jī)每處理1t干物料所消耗的動（2）動力指數(shù)—浮選機(jī)1分鐘消耗1kW電所產(chǎn)生的充氣量，m3/（min·kW）。135QA—浮選機(jī)的充氣量，m3/（m2·min）；A—浮選機(jī)充氣面積，m2；N—浮選機(jī)消耗的功率，kW。（2）動力指數(shù)—浮選機(jī)1分鐘消耗1kW電所產(chǎn)生的充氣量，m3二、影響浮選效果的因素1、煤泥的粒度組成不同粒度的煤泥有不同的可浮性。粒度越小的煤泥，起始浮選速度愈大；由于細(xì)粒級煤泥的選擇性差、可浮性好，所以細(xì)粒的灰分往往比粗粒級的灰分高。浮選粗粒煤泥時。一般從0.5mm起，可浮性隨著粒度的增加而降低。大于1mm的煤?；旧隙紦p失于尾煤中，造成精煤產(chǎn)率低、尾煤灰分低。136

二、影響浮選效果的因素1、煤泥的粒度組成59二、影響浮選效果的因素2．入料濃度

入料濃度一般用g/L表示，即以每升礦漿中所含固體的克數(shù)表示。圖為礦漿濃度對若干浮選因素的影響。礦漿濃度的影響及生產(chǎn)實踐表明，較大的入料濃度有利于提高按干煤泥計的處理能力，降低藥耗、水耗和電耗，但不利于提高分選效果和精煤質(zhì)量。137二、影響浮選效果的因素2．入料濃度60二、影響浮選效果的因素

3、充氣程度

充氣程度包括浮選機(jī)內(nèi)礦漿充氣量和充氣均勻度。前者指向礦漿導(dǎo)入空氣量的多少，后者指在機(jī)體內(nèi)充氣量分布的均勻程度。礦漿的充氣程度大，浮選速度高，浮選機(jī)的處理能力就大。葉輪的攪拌強(qiáng)度越大，起泡劑的性能越好，產(chǎn)生的小氣泡越多，礦漿的充氣程度也越大。但礦漿所受攪拌作用過強(qiáng)時，不僅消耗電力，還易造成液面不穩(wěn)或翻花，增加矸石帶入泡沫產(chǎn)品中的機(jī)械作用，使精煤灰分增高。充氣量可借開關(guān)進(jìn)氣口的大小或循環(huán)孔的多少來調(diào)節(jié)。138

二、影響浮選效果的因素3、充氣程度61二、影響浮選效果的因素

4、刮取泡沫

刮取泡沫影響浮選產(chǎn)品的質(zhì)量和浮選機(jī)的處理能力。正常的煤泥浮選是從優(yōu)質(zhì)高速開始的。為此，前段泡沫層厚、灰分低應(yīng)多刮；隨著浮選過程的進(jìn)行，泡沫層變薄，灰分升高，刮泡量應(yīng)相應(yīng)減少。在液面的礦化泡沫中，表層氣泡出現(xiàn)了兼并和破滅；同時向下的水流帶走氣泡上將附不牢的顆粒。在泡沫層中進(jìn)行的這種清洗和優(yōu)化過程稱為二次富集作用。泡沫層越厚，粗顆粒從泡沫層中落下的可能性越大；泡沫層很薄，將使二次富集作用完全消失。