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多级风力选煤

浮选机

发表时间:2023-08-12 08:35

浮选机的基本作用是什么?


浮选机是实现浮选的工业设备。其关键部件——充气搅拌机构决定了浮选机的类型、特点和效能。从浮选的过程看,浮选机应具有以下作用:

(1)使煤浆处于湍流状态,以保证矿粒的悬浮和药剂的分散,并以一定动能运动、碰撞,实现矿粒和药剂的附着。

(2)引入空气,产生大小合适、数量足够、稳定性适宜的气泡,使之分散在煤浆中,以一定的动能运动,并和药剂、矿粒碰撞,产生选择性黏附,实现矿化。

(3)矿化气泡能升至液面,形成三相泡沫层,并产生二次富集作用;泡沫精矿和尾矿能及时排出。



浮选机中煤浆的充气包括哪几个过程?


浮选煤浆的充气是浮选中的另一个重要过程。浮选机的主要作用之一就是向煤浆中充入空气,分散形成大量的小气泡,再与矿粒碰撞形成矿化气泡。所以,浮选煤浆充气是浮选的前提,是决定浮选机效果的主要因素。浮选煤浆的充气主要包括气泡的生成、气泡的兼并和溶解及气泡的升浮运动3个过程。

1)气泡的生成

气泡生成原则上有3种方法:

(1)机械搅拌作用将空气流粉碎形成气泡。机械搅拌式浮选机气泡生成主要通过此法。此时,形状不同的转子或叶轮对煤浆进行激烈搅拌,使煤浆产生强烈的漩涡运动。由于旋涡的剪切作用,吸入浮选机的空气被分散成直径不等的气泡。煤浆和气泡相对速度越大,紊流程度越高,气——液界面张力越低,气流被煤浆的漩涡剪切分割成的气泡直径越小,数量越多。但搅拌过强,能耗大,液面不稳,气泡直径太小时,对矿粒浮出也不利。

(2) 空气通过多孔介质的细小眼孔形成气泡。压人式浮选机(如浮选柱等)的气泡生成采用此法。压入的空气通过带有细小孔眼的多孔介质,如微孔陶瓷、帆布等特别的充气器后,便会产生细小气泡。但空气的压力要适当:太小时不利于空气透过,气泡数量少;过大时又易形成喷射气流而不成泡,并造成液面不稳。压力大小由充气器决定。此外,充气器上孔的大小及间隔也影响气泡生成,孔的大小影响空气通过的阻力;间隔太小时,相邻孔眼形成的气泡易相遇而兼并,间隔太大时,充气量过小。

(3) 气体从煤浆中析出形成微泡。在标准状态下,空气在水中的溶解度约为 2%,当压力降低时,溶解的气体便会以微小气泡的形式从溶液中析出。析出的微泡具有直径小、分散度高、气一液界面大、有选择地优先在疏水性较高的表面析出等特点,因而称为活性微泡。近代浮选机设计时很注意确保大量微泡,并以此强化浮选过程。微泡在矿粒表面的析出有利于突破矿粒与气泡之间的水化层。当粗粒表面有微泡时,其他气泡可通过微泡附着到矿粒上,形成无残余水化膜的附着,或许多微泡附着到粗粒矿物上,构成气泡絮凝体而上浮,加强了粗粒的浮选。

2) 气泡的兼并和溶解

煤浆最终的充气程度不仅取决于充气和分散过程,还取决于已生成的气泡的兼并和溶解过程。气泡兼并使其直径变大、不稳定和易于破灭、气泡总面积减少、对矿化不利。气泡的溶解使气泡消失,但影响不像兼并那样明显。一般气泡越小,液相中气体饱和程度越低,则溶解度越大。但溶解后在降压时还会以微泡析出,故主要应控制气泡的兼并。加入起泡剂可提高气泡稳定性,减缓气泡的兼并。浮选机中气泡的生成和消失是两个相反的过程,并很快达到动态平衡。提高搅拌强度、加入起泡剂等均可使平衡朝生成方向发展。据测定,在常用的机械搅拌浮选机中,气泡直径介于0.05 ~1.5mm 之间,其中0.5~1.2mm的气泡占多数,其表面积占气泡总表面积的 80%左右。

3) 气泡的升浮运动

据试验观测表明。气泡在煤浆中是曲折上升的,常呈不规则的形状。当有表面活性物质存在时,会降低气泡的升浮速度。试验表明,一定浓度范围内,随着煤浆浓度的增大,气泡升浮的平均速度变慢。若煤浆过浓,空气不容易弥散,呈大气泡升浮,使气泡升浮速度又略微加快。

气泡矿化的升浮还要受负载矿粒的影响,如果矿化气泡升浮力大于气泡所负载矿粒的重量,矿化气泡就可能升浮;若细小气泡高度矿化时,其浮力等于或小于重力,气泡升浮变慢,甚至不能浮起,也可能随煤浆流再度被吸入到叶轮区,使矿化气泡遭到破坏。因此,煤浆中,矿粒很粗,而气泡很小时,浮选过程常不能顺利进行。在粗粒物料浮选中,如果由多个细小气泡与矿粒形成气泡絮凝体时,其升浮速度主要取决于絮凝体在煤浆中的密度。





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