[发明专利]基于喷射流驱动的混合流场浮选系统

说明书

技术领域

本发明涉及煤浆浮选处理领域，具体涉及一种基于喷射流驱动的混合流场浮选系统。

背景技术

常用的浮选机大体分为机械式浮选机和喷射式浮选机。机械搅拌式浮选机的缺点在于吸气量较小；通过叶轮的矿浆循环量也较小，以至于其处理能力偏小，且定子上方部分区域存在搅拌死区。喷射式浮选机缺陷在于矿浆与空气的混合动力不足；对矿浆入料浓度及颗粒粒度的适应性较差；中心矿浆入料管周围存在有混合死区。由于目前上述浮选设备在工作过程中都有各自的缺点，在矿浆浓度适应性、分选效率和矿浆处理量等方面自然也就很难同时达到各自的最佳效果。

此外的，由于我国煤泥的可浮性普遍较差，因此煤浆预处理也是浮游选煤工艺中必不可少的环节，是浮选机获得良好的技术经济指标的先决条件。在煤浆的预处理工序中，目前浮选剂的分散一般有三种方式：

(1)、机械分散

我国于上世纪80年代研发的XY系列矿浆预处理器是将浮选剂引入到加药嘴后，借助搅拌叶轮定子混合器中的上层叶片旋转，用机械方式分散，由于搅拌叶轮的线速度有限，仅为8.0m/s，所分散的油滴直径较大，在煤浆中混合得不够均匀，增加了浮选剂用量。

(2)、乳化分散

在我国一些选煤厂推广使用的水喷射式乳化器结构，大致为压力水从喷嘴高速喷出，在喷射室内形成负压。浮选剂由此吸入并裹卷到射流之中，经水力冲击、剪切，分散为<15μm的油滴，乳浊液由混合管喷出。然而，该水喷射式乳化器，通常都为单侧入药的方式，该方式导致射流受到的气压作用不稳定，药剂与水液间的混合均匀度往往较低，仍待进一步改进。

(3)雾化分散

于上世纪80年代在我国开始使用的XK系列矿浆准备器，如申请人为唐山国华科技有限公司于2010年1月15日申请的专利名称为“雾化混合式煤浆预处理器”(申请号：201010033384.9)的发明专利文本就公布了以下技术方案：其由雾化系统、上部箱体和下部箱体三部分组成。雾化系统由主电动机、挠性联轴器、套筒、起雾盘和加药漏斗等组成。上部箱体为进料和浮选剂雾化工作区，箱体外侧有中心入料槽，左右两侧有溢流槽。下部箱体是煤浆与浮选剂充分混合的工作空间，左右两侧均安装有三块上滑板和两块下滑板，各滑板上均布等高的坎条。实际使用时，浮选剂经加药漏斗及管道流入起雾盘上方的套筒内，并溅落在起雾盘正面中心区，粘附在高速旋转的盘面上形成一层薄液膜，在离心力的作用下向盘边缘运动，被盘边缘的锯齿切割为雾滴；入浮煤浆经中心入料槽分配到上部箱体两侧的溢流堰中，沿堰宽呈瀑布状溢流，其在泄落过程中与浮选剂雾滴相遇，还有一部分雾滴靠重力直接降落在第一层上滑板，之后，混有浮选剂的煤浆通过上、下滑板的坎条，连续跃起和混合，使得煤浆与浮选剂雾滴充分混合，直至从箱体底部排出进入浮选机。作为领域内较为先进的煤浆预处理装置，其浮选剂液滴比乳化分散的液滴要更小一个数量级，分散效果较好；但是，在实际使用时人们发现，由于上述结构中浮选药剂的分散效果均依靠起雾盘转动来实现，往往需要一个用于形成密闭空间的密闭状箱体，方可避免雾状药剂的无意义飘散，其密闭环境的形成却往往造成了诸如起雾盘工作环境较差而易于发送产品故障、无法对于浆液混合过程实现直观观察乃至产生故障也难于及时发现等诸多缺陷，从而给现场操作和维护工作带来困扰；此外，高速转动的起雾盘，对于驱动电机转速要求过高，也即必须采用转速高达3000转/分的二级电机方可保证其工作性能，这都为实际的装配、购买乃至维护成本造成严峻挑战。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单而合理的基于喷射流驱动的混合流场浮选系统，其浮选耗能低而矿浆与空气混合效果好，并可同时提升目前煤泥浮选的浮选效率。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：