浮选机

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。