浮选机
为了实现矿粒之间的分离,矿物表面必须有不同的润湿性,有数量和质量需要的泡沫,还应有合适的机械设备,使它们分成性质和质量不同的产品,这些设备就是浮选机。浮选机是实现浮选过程的重要设备,浮选的好坏,除药剂、工艺外,浮选机性能的优劣有着相当大的关系。为此,各国在改进和发展浮选机方面做出了相当多的工作。
我国解放前的选煤厂均无浮选作业,1956年在滴道选煤厂建立了第一个浮选车间,从1965年起,我国开始研制适合我国国情的浮选机,并先后研制成功了XJM—4型、XPM—4型、XJX—Z8型、XJX—T12型浮选机,在选煤厂中得到了广泛的应用。取得了良好的效果。
长期以来我国选煤工作者对浮选机的工艺、设备等方面一直进行着广泛深入的研究,设计了多种新型高效的浮选机以及为浮选原料加工用的矿浆准备器,使浮选机的效率有很大提高。现在我国浮选机的发展和国际上一样趋向于大型化、系列化,以及品种上的多样化。这完全符合我国选煤厂厂型多样化、分选煤种和工艺复杂性的情况。
1992年曾对我国选煤厂使用的设备进行了调查,其结果是:在138座被统计的选煤厂中有91座设有浮选系统,其中5座为动力煤选煤厂,共使用浮选机470台。绝大部分是我国自行研制的XJM、XJX-T、XPM等型号浮选机,占全部浮选机使用量的80%以上,其单槽容积以4~8m3为主。近年又研制成功了多种更大型的浮选机,而且在品种上除了机械搅拌式和喷射吸气式的以外,又出现了充气式浮选柱,可适应各种厂型和品种煤的洗选。
第一节 煤泥浮选机的基本作用及要求
煤泥浮选和其它矿物浮选对比,由于所处理的物料的性质在许多方面有很大差异,而以往使用的浮选机大多是用于金属矿的浮选,或是40~50年代引进和仿制的落后产品,所以远远不能满足煤泥浮选生产的需要。
1.浮选机的基本作用
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使矿浆处于湍流状态,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引人空气,产生大小合适、数量足够、稳定性适宜的气泡,使之分散在矿浆中,以一定的动能运动,并和药剂、矿粒碰撞,产生选择性粘附,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。
图3–1表示浮选各过程之间的联系。虚线方框表示搅拌桶功能,实线方框表示浮选机功能。图3-2是机械搅拌式浮选机内各作用区分布图。混合区中,气泡群和矿粒进行大量碰撞,有些跟随叶轮搅拌作紊流运动,其气泡速度可达100cm/s,但气泡的升浮运动较慢。在浮选区,矿化的气泡在上浮过程中随静水压力的减小,升浮速度逐渐加大。到了泡沫区(或刮泡区),大量矿化气泡聚集,气泡升浮速度降低,甚至停止,气泡兼并增加,兼并过程中水化膜破裂时泄下的部分水带走夹在泡沫层中的疏水性差、吸附较弱的杂质颗粒,起到二次富集作用。