浮选机叶轮耐磨材质的研究与应用

导读:5、结语1）对浮选机叶轮材料的调研和实验室试验结果表明，得出橡胶、硬质合金、碳化硅、超高分子聚乙烯4种材料的技术经济指标，试验表明橡胶、硬质合金、碳化硅、超高分子聚乙烯4种材料的相对磨损速率之比为1:；磨损寿命之比为1:。

浮选机叶轮耐磨材质的研究与应用 浮选机是选矿厂常用的选矿设备，种类繁多，有充气搅拌式浮选机、机械搅拌式浮选机、浮选柱等。

对选矿厂的日常生产而言，浮选机的运行成本主要由能耗、设备折旧、易损件消耗组成。

易损件主要是叶轮和盖板。

目前，选矿行业所用的浮选机为A型浮选机、SF型浮选机、BF型浮选机和JJF型浮选机等，其叶轮和盖板材质大都是橡胶，叶轮和盖板的磨损寿命一般为3~8个月，目前凡口铅锌矿选矿厂年消耗叶轮、盖板400多套。

叶轮和盖板是选矿厂主要耗材之一。

随着产量的逐年提高，浮选机叶轮、盖板的消耗也会越来越多。

针对以上情况，长沙矿冶研究院和凡口设计研究所对叶轮材料进行了应用研究，通过试验室试验和工业试验，找出了一种新的耐磨材料，其经济技术指标优于现有的橡胶材，即磨损性能优于橡胶，单位时间的运行成本同样低于丁腈橡胶。

1、浮选机叶轮和盖板的磨损 图1为叶轮、盖板及矿浆流动简图。

叶轮高速旋转，在中心区形成负压，空气导管中的空气被吸入，矿浆从侧孔或盖板同时被吸入，形成固、液、气三相流，在离心力的作用下，固、液、气三相流向外运动，经过盖板隔栅时，流速突变，流体被分割，气相变成微细气泡，这种循环使固、液、气三相辊和均匀，气泡成弥散状态的矿浆混和体。

由于矿浆压力分布、运动方向、流速不同，叶轮、盖板各个部位的磨损情况差异很大。

叶轮和盖板的磨损示意如图2所示。

叶轮的磨损主要发生在叶片的外沿迎流面（B区）、圆盘的外沿（C区）、圆盘的底部（图1的A区）。

A区矿浆流速最高，且与矿浆的相对速度最高，流线方向由于与叶轮跟随方向转变为与盖板隔栅平行的方向，这一流向的改变，使矿浆对B区产生最大的磨损，首先是上沿的直角被磨掉，然后向下发展。

C区磨损由矿浆与圆盘相对运动引起，也可能与间隙过小的假底摩擦引起。

当然，离中心越远，圆盘与矿浆的相对速度越高，由此引起的磨损越大。

盖板的磨损主要发生在隔栅的内沿（D区），该区域流向发生强制变化，内沿受强烈的冲击，产生月牙型磨损。

叶片和盖板产生磨损后，间隙增加，矿浆所受的切割作用下降，气泡变粗，固、液、气三相混合程度下降，气泡弥散程度降低。

磨损严重时显著影响浮选指标。

2、浮选机叶轮材质的选择 这里主要针对浮选机叶轮磨损进行研究。

浮选机叶轮材质的选择应符合下列几个条件：①有较好的耐磨性；②20~60℃下的热稳定性；③有一定的冲击强度；④原材料的价格可为生产接受。

3、试验室试验 根据资料研究及对各种材料的物理化学性能分析，认为超高分子聚乙烯、碳化硅、硬质合金是浮选机叶轮的选用材料。

它们均具有优秀的耐磨性能和抗腐蚀性能，超高分子聚乙烯具有较好的冲击强度，便于拆卸和安装。

将超高分子聚乙烯、硬质合金、碳化硅、橡胶分别制成如图3(a)所示的标准块，嵌入如图3(b)所示的磨损试验装置中，其核心是旋转磨损测试平台。

磨损试验装置技术参数列于表1。

本试验采用石英砂作为磨损源，与水配成质量浓度为50%的矿浆。

石英砂的粒度特性见表2。

每天20h测试各试验标准块的磨损量。

以橡胶的磨损速率为1，磨损寿命为1，各材质叶轮磨损试验结果见表3。

从表3可以看出，在相同试验条件下，硬质合金、碳化硅、超高分子聚乙烯的磨损寿命是橡胶的2至https://www.flowerba.com/倍。

4、工业试验和工业应用 https://www.flowerba.com/、叶轮工业试验选材 硬质合金、碳化硅、超高分子聚乙烯的磨损寿命不同，价格也格相差悬殊。

以橡胶的单位体积价格为1，硬质合金、碳化硅、超高分子聚乙烯的单位体积价格分别为106，和，橡胶、硬质合金、碳化硅、超高分子聚乙烯单位寿命材料消耗的费用分别为，，和。

从单位经济技术指标来分析，选用浮选机材质优先顺序为碳化硅、超高分子聚乙烯、橡胶、硬质合金。

对3A浮选机而言，碳化硅、硬质合金、超高分子聚乙烯、橡胶均可做成整体结构。

但碳化硅缺乏韧性、冲击强度很低，无法承受安装、拆卸时的敲击，故在工业试验中不采用该材料；硬质合金价格昂贵，考虑价格因素，工业应用不可能整体采用硬质合金，但可以考虑在叶轮关键部位镶嵌少量的硬质合金，降低成本，提高使用寿命，故在本次工业试验中也放弃了该材料。

本次工业试验选材只选用橡胶和超高分子聚乙烯。

、超高分子聚乙烯叶轮设计要点 1）叶轮采用整体成型。

2）轮毂和轴套预埋在超高分子聚乙烯中，为了防止相对运动，轮毂上预先焊接筋条。

3）成型后进行加工，保持叶轮的静平衡。

超高分子聚乙烯叶轮示意如图4所示。

、工业试验 本次工业试验采用超高分子聚乙烯叶轮和橡胶叶轮，安装在3A浮选机上，叶轮与导轮之间的间隙为，电机功率为，在同等条件下进行分组对比试验。

试验地点为凡口设计研究所试验厂；试验时间为6个月；试验测量浮选机的工作状态，即浮选机空载（清水情况下）和满载时电机电流，测量叶轮的磨损量（磨损重量），并观察主要磨损部位。

试验结果列于表4。

工业主茅舍（6个月）后，发现橡胶叶轮底部严重扭曲变形，橡胶叶轮完全报废，而超高分子聚乙烯叶轮保持原状；主要磨损区域发生在：①图2中的B区，磨成圆角，园角R均值为7mm。

②叶轮外圆上下边沿（图2中C区的上下边沿处），圆角半径R均值为3mm。

另外，装用超高分子聚乙烯叶轮浮选机比装用橡胶叶轮浮选机能明显的降低电机电流，这在节能方面意义重大。

、工业应用 本次超高分子聚乙烯叶轮工业试验于2000年11月在凡口科研所试验厂完成，并于2002年至今在凡口科三所试验厂用于工业生产。

凡口科三所试验厂是一个日处理能力为75t的小型选厂，在承担该矿的选矿半工业试验以外，也进行日常生产，主要用于微细矿泥回收和流失矿回收的生产，杜绝选厂二次金属流失，该厂装用22台3A浮选机，从近三年来该厂消耗的3A浮选机叶轮统计显示，橡胶叶轮平均使用时间为151个工作日；超高分子聚乙烯叶轮平均使用时间为248个工作日。

目前超高分子聚乙烯叶轮单价比橡胶叶轮高出50%，所以使用超高分子聚乙烯叶轮单价比橡胶叶轮高出50%，所以使用超高分子聚乙烯叶轮在降低备件费用上收到了一定的效果，此外由于使用超高分子聚乙烯叶轮比使用橡胶叶轮能延长叶轮使用寿命60%以上，这在减少浮选机检修时间、提高浮选机使用率，有效降低工人劳动强度方面效果非常明显。

5、结语 1）对浮选机叶轮材料的调研和实验室试验结果表明，得出橡胶、硬质合金、碳化硅、超高分子聚乙烯4种材料的技术经济指标，试验表明橡胶、硬质合金、碳化硅、超高分子聚乙烯4种材料的相对磨损速率之比为1:；磨损寿命之比为1:。

考虑价格因素理论上橡胶、硬质合金、碳化硅、超高分子聚乙烯叶轮单位寿命材料消耗的分加盟为1,。

以碳化硅的运行费用最低，超高分子聚乙烯次之，但由于超高分子聚乙烯具有较好的冲击韧性，便于安装，故实验室试验结果建议浮选机叶轮选材优先选用超高分子聚乙烯。

2）工业试验结果表明，3A浮选机采用超高分子聚乙烯叶轮比采用橡胶叶轮能提高叶轮使用寿命60%以上，采用超高分子聚乙烯叶轮能明显的减少备件更换次数、大幅的降低工人劳动强度。

另外由于超高分子聚乙烯叶轮密度小，质量轻，有利于浮选机能耗的降低，对3A浮选机而言，其能耗只有橡胶叶轮的。

但由于人们长期的使用习惯，加上超高分子聚乙烯叶轮的市价明显高于橡胶叶轮，另外超高分子聚乙烯叶轮用于不同型号浮选机时，对浮选指标是否有影响等方面仍有待进一步研究，所以目前选矿浮选机仍然大部分装用传统的橡胶叶轮。

在目前全国电力供应紧张的情况下，超高分子聚乙烯叶轮的推广应用在节能方面意义重大。

3）超高分子聚乙烯由于具有耐冲击性、耐磨损性、耐化学腐蚀性、自润滑性、不粘着和密度小等性能，是工程材料中的佼佼者，可以考虑作为目前在选矿行业中广泛应用的橡胶制品的部分替代品，以提高其使用寿命。

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浮选机叶轮盖板聚氨酯新材料的应用

浮选机叶轮盖板聚氨酯新材料的应用 狮凤山铜矿选厂自1960年投产以来已有50多年的选矿历史，浮选机设备陈旧，浮选机原用的铸铁材料叶轮和盖板使用寿命短，设备备件材料更换频繁，材料消耗量大，劳动强度大。

随之近几年来浮选机叶轮盖板备品备件材料价格的不断上涨，选矿成本大幅增加；另外由于浮选机叶轮盖板磨损较快，对浮选指标精矿品位和选矿回收率也带来一定的影响。

因此，通过项目研究和生产实践，对选厂68台浮选机铸铁材料的叶轮和盖板全部更换成聚氨酯材料，使其寿命延长了5~7倍，有效地控制了材料的消耗成本，减少了设备更换维护频率，降低了劳动强度，年可节约生产成本100多万元，经济效益显著。

1、浮选机使用现状 叶轮与盖板组成类似于泵的真空室造成负压区，使矿浆自流、空气自吸并使槽内矿浆循环运动，叶轮盖板性能好坏对浮选过程是否正常起到重要的作用。

原铸铁材料浮选机存在的问题主要有以下几点。

(1)水轮盖板和叶轮使用寿命短。

狮凤山铜矿选厂自投产以来的选矿生产中，浮选机的叶轮和盖板一直使用铸铁材料。

铸铁材料虽然硬度高，但是脆性大，不能承受冲击载荷，且抗冲蚀磨损性能差。

在浮选过程中，由于矿砂的冲蚀磨削，加上浮选药剂的腐蚀，其使用寿命较短，一般每套浮选机叶轮盖板最多使用3个月就必须更换。

(2)叶轮盖板检修更换量大。

目前狮凤山铜选厂投入生产的有2个浮选系列，整个浮选生产作业共有6A型浮选机28台，6A改造型浮选机40台，6A型浮选机和6A改造型浮选机的叶轮盖板每3个月就要更换1次，全年总共要更换272套浮选叶轮盖板，设备检修量大，严重影响正常生产。

(3)叶轮盖板备品备件投入费用高。

选厂全年总共要更换272套浮选机的叶轮盖板，目前浮选机铸铁叶轮盖板以2011年市场价格为准，6A型每套3076元，6A改造型每套6036元，每年更换叶轮盖板备品备件费用最少106万元，生产成本高，不利于成本控制管理。

(4)对生产指标造成一定的影响。

铸铁材料叶轮盖板耐磨性和抗腐蚀性差，在生产过程中容易被矿砂冲击磨擦和药剂腐蚀。

当叶轮盖板使用一段时间后，叶轮盖板磨损较大或磨破时，叶轮和盖板间隙增大，造成浮选充气量不足和搅拌力不足，出现浮选矿浆流动不畅通，浮选液面“翻花”，浮选泡沫量少等不良现象，对稳定浮选指标带来较大影响。

2、聚氨酯材料的优点 (1)耐磨性高。

聚氨酯材料叶轮盖板广泛适用于铅锌矿、铜矿、金矿、钛矿等有色金属矿山的浮选设备。

聚氨酯是一种高强度、高耐磨材料，介于一般橡胶与塑料之间的高分子聚合物，它具有橡胶的高弹性能，又有塑料特有的高强度，是一种特有的高耐磨，弹性材料。

聚氨酯材料制作的浮选机叶轮及盖板具有优良的耐磨性能，重量轻，便于安装更换，是浮选机配件更新换代的理想产品。

(2)单价低。

以2011年市场价格为参考，6A型的聚氨酯叶轮盖板每套材料单价为2051元，6A改造型聚氨酯叶轮盖板每套材料单价为5128元，2种材料相比，聚氨酯叶轮盖板材料价格比铸铁材料低，可有效降低生产成本。

3、聚氨酯材料的应用和效果 、聚氨酯材料的生产应用 2011年1月选厂现场生产中，组织人员将2个浮选系列28台6A型浮选机的叶轮材料由铸铁材料换成FXJYL600×200型聚氨酯材料，将水轮盖板换成FXJD2800x135型聚氨酯材料，40台6A改造型叶轮铸铁材料换为FXJYL700x200型聚氨酯材料，盖板铸铁材料换为FXJDZ1000×135型聚氨酯材料。

聚氨酯材料浮选机工艺参数见表1。

、聚氨酯材料使用效果 (1)耐磨损。

自2011年1月浮选机叶轮盖板更换成聚氨酯新材料以来，浮选机工作正常，到2012年3月已经连续使用了15个月，未出现过异常状况，使用周期预计超过18个月；与铸铁材料相比（铸铁材料使用周期为3个月）其寿命延长了5~6倍，材料消耗量明显降低，聚氨酯新材料的生产应用，选厂每年68台浮选机可节省204套浮选叶轮盖板。

(2)降低了劳动强度。

根据选厂实际劳动能力，3个人每班8h能安装更换3台浮选机叶轮盖板，更换1台浮选机叶轮盖板需要个工来计算，每年可以节省204个工的劳动力，以1个工125元计算，年可节省劳动力成本万元。

(3)浮选指标稳定。

聚氨酯材料的叶轮盖板具有高耐磨、耐腐蚀等特点。

实际生产过程中，减少了叶轮盖板磨损较大或磨破的现象，避免叶轮和盖板间隙大，浮选充气量不足和搅拌力不足，出现浮选矿浆流动不畅通、浮选液面“翻花”、浮选泡沫出量少等不良现象的发生，稳定了浮选指标。

(4)节省材料费用。

选厂有6A型浮选机28台，6A改造型浮选机40台，以6A型聚氨酯材料每套售价2051元，铸铁材料每套售价3076元，6A改造型聚氨酯材料每套售价5128元，铸铁材料售价6036元，铸铁材料按每3个月更换1次，每年换4次材料计算，铸铁材料年消耗成本为万元；以聚氨酯新材料使用期限为15个月计算，聚氨酯材料年消耗成本为21万元。

使用聚氨酯材料每年可节约材料成本111万元。

4、结语 通过对狮凤山铜矿选厂浮选机叶轮盖板聚氨酯新材料的生产应用，优化了选矿设备，降低了材料消耗和生产成本，每年创造的直接效益超过100万元，为同行业的选矿厂提供了叶轮盖板聚氨酯新材料成功应用的参考依据。

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浮选机叶轮结构设计研究

浮选机叶轮结构设计研究 浮选机的核心部件就是叶轮——定子结构系统，叶轮的结构及工作条件直接影响浮选机的选别效果。

随着世界范围内资源的枯竭和原生矿石不断的贫、细、杂化，对浮选机的研制提出了新的要求。

而传统设计方法都是根据理论和经验设计，然后通过样机试验进行调整改进，设计周期长、费用大。

利用pro/e的运动仿真和强大的分析功能，可以优化设计方案缩短设计周期，降低设计试验费用，实现浮选机叶轮的优化设计，获得更好的经济效益。

19世纪末，泡沫浮选开始正式作为一种工业选矿方法在选厂中得到应用，经过100多年的发展，目前，泡沫浮选法己成为世界上选别矿物原料最主要的方法之一，而浮选机是浮选过程的最重要设备。

浮选设备可以分为二类，即机械式浮选设备、浮选柱和反应器，分离器式浮选设备。

浮选柱因其独特的浮选特点近年来己成为浮选设备研制的热点，各种新型、高效浮选柱不断的开发及应用，使浮选技术进入一个崭新的阶段。

但在我国应用最多、最广泛的是机械式浮选机，其结构性能的好坏将直接影响到矿物浮选分离效果和选矿技术经济指标的好坏。

自上世纪60年代开始，我国浮选机的研制经过几十年的发展，浮选机的规格、性能己基木达到了世界先进水平，满足了国内选矿厂对矿石浮选的要求。

我国应用的浮选机类型以机械式浮选机为主，依照其供气方式的不同，又可分为自吸气机械搅拌式浮选机和充气机械搅拌式浮选机。

前者如XJF型、JJF型等浮选机；后者如XCF型、HCC型、CLF型和YX型等浮选机，其中我国应用的浮选机以充气机械搅拌式浮选机最广泛。

叶轮系统是机械搅拌式浮选机最重要的工作元件，是过流部件的心脏，它由盖板和中间的叶片及定子组成。

根据液体从叶轮流出的方向，浮选机叶轮可分为离心式、混流式和轴流式3种形式。

浮选机的性能好坏很大程度上取决于叶轮系统的工作，因此浮选机的研究重点之一就是对浮选机叶轮系统的研究。

我们可以通过机械浮选机的发展，了解浮选机叶轮的发展过程。

1、浮选机研究现状 我国浮选机品种繁多、规格各异，但按浮选机不同的应用领域，可归类为细粒浮选机、粗粒浮选机和其它新型浮选机。

、细粒浮选机 细粒浮选是浮选技术的一大难题。

针对细粒浮选的问题，我国借鉴国外细粒浮选机己取得的成功经验，开发出了多种细粒浮选设备。

但现有细粒浮选机均普遍存在对细粒矿物浮选回收效果欠佳的问题，有待于通过确定理想的细粒分选动力学状态开发出新型细粒浮选设备来提高细粒浮选效果。

我国自行研制成功的XYM型喷射浮选机是无搅拌机构类型的浮选机，其搅拌装置采用了带有半拱摆线型泞气叶片喷嘴，使矿浆呈螺旋状从喷嘴喷出，增加了矿浆与空气接触面积和夹带空气能力，从而具有很高的充气量。

被高速喷射出的矿浆处于混合室的负压区内，呈过饱和状态溶解于矿浆中的空气，以微泡形式有选择性地在疏水性矿浆表面析出，起到了强化气泡矿化、捕集细粒矿物的作用。

、粗粒浮选机 国内外现有常规浮选机的选别对象最佳粒度一般在10～100um，而对于粒度粗、比重大的粗重矿物（如锡石和含金、银等贵重矿物）的浮选，则普遍存在选别回收率低的问题，因此，研究适合于粗重矿物浮选的设备己成为国内外浮选设备研究的热点，为此国内也开发出了许多性能各异的粗粒浮选机。

1)CLF型浮选机。

北京矿冶研究总院研制的CLF型粗粒浮选机，在不降低中、细粒级回收率的基础上，显著提高了+和+粒级的回收率，有效扩大了浮选作业的粒度范围。

这种浮选机采用新式叶轮定子系统和全新的矿浆循环方式，在较低的叶轮转速下，保证了矿浆沿着规定的通道进行内部大循环。

槽内建立了上升矿流，有助于附着粗粒矿物的矿化气泡上浮，减少了粗粒矿物与气泡之间的脱离力；格子板造成的悬浮层使粗粒矿物悬浮在格子板上，可减少槽内紊流，有利于粗粒浮选。

2)YX闪速浮选机。

闪速浮选技术是对高浓度、粗颗粒的分级机沉砂进行快速浮选，其理论基础是快速浮选动力学。

YX闪速浮选机槽体是一个下端带有锥形的圆筒，主轴部件带有特殊设计的叶轮，实行外部充气。

叶轮转动时，把矿浆从槽体底部抽吸上扬，使粒度粗且浓度大的矿浆处于悬浮状态。

YX型闪速浮选机是专门用于磨矿分级回路中的单槽浮选设备，在磨矿分级回路中处理螺旋分级机或旋流器返砂，提前获得部分己单体解离的粗粒有价矿物或有价连生体，直接获得最终精矿或粗精矿。

3)BF型浮选机。

BF型浮选机采用了独创的带有双锥的闭式叶轮，与传统的半开式叶轮相比，具有节能和吸气量大等特点。

BF浮选机与同容积SF型浮选机相比，可节省功耗，吸气量增大10%。

由于该机的吸浆能力强，槽体下部有较强的下循环矿浆，有利于粗矿物悬浮和选矿指标的提高。

该机适用于选别有色金属、黑色金属、非金属、贵金属和污水处理。

BF型浮选机的研制成功使我国自吸式浮选机的研究技术进入了一个崭新的发展阶段。

4)HCC型浮选机。

该机叶轮采用螺旋叶片中一层半封闭结构，叶轮下部设有锥形导流台，槽体四周下部设有稳流板。

具有充气量大、空气弥散好、搅拌力强、浮选速度快、矿液面稳定、适用于选别粗重矿物和具有能耗药耗低等优点。

HCC-4型浮选机同6A浮选机相比，药剂用量减少30%，在两者精矿品位大致相等的情况下，硫、铅和锌的回收率分别提高、和。

5)GF型浮选机。

型浮选机采用了独特的叶轮定子结构。

叶轮具有上下叶片，上叶片的作用在于抽吸空气、给矿和中矿，而下叶片的作用则在于形成矿浆循环；定子采用了折角叶片，对矿浆流动进行稳流和导向，取消了稳流板，这保证了GF型浮选机槽内矿浆循环的特性良好，上下粒度分布均匀；分选区及液面平稳，无翻花现象，槽内矿浆无旋转现象，分选效率高，有利于提高粗粒和细粒的回收率。

GF型浮选机特别适用于含金、银等重矿物的浮选。

6)CLF型粗粒浮选机。

CLF型浮选机叶轮采用了高比转数后倾叶片叶轮，下叶片形状设计成与矿浆通过叶轮叶片间的流线相一致，具有搅拌力弱，矿浆循环量大，功耗低，与槽体和格子板一起能充分保证粗粒矿物的悬浮及空气分散。

活动式格子板的缝隙为33~35mm，安装在距槽底1/3槽深处，格子板使粗粒矿物的矿化气泡上升距离短，使粗粒矿物处在浅槽浮选状态下，并且减少了槽内上部区矿浆的紊流，建立了一个稳定的分离区和泡沫层。

循环通道能促使槽内矿浆大面积循环，保证了固体颗粒处于良好的悬浮状态，并使矿浆多次通过叶轮搅拌区，增加了可浮矿物与新鲜空气的接触机会，同时保证叶轮区矿浆中的固体含量和粒度大幅度降低，并有利于细粒浮选。

、其它新型浮选机 1)XCF型浮选机。

它是一种自吸浆充气机械搅拌式浮选机，其特点在于采用了既能循环矿浆和分散空气，又能从槽外部吸入给矿和中矿泡沫的双重作用的叶轮芦、开式定子、无叶片圆盘型盖板和带排气装置的连接管，解决了一般充气机械式搅拌浮选机山于低压空气进入叶轮腔中，抵消了山于叶轮旋转在叶轮腔中形成的负压而不能吸浆的难题。

该设备既具有一般充气机械搅拌式浮选机的优点，又能自吸矿浆，从而在平而配置和中矿返回时可取消泡沫泵。

2)KC浮选机。

KC浮选机为双通道叶轮设计，下端吸入型叶轮配合前循环流道，可形成液面环流，能及时收集精矿，与M-5A浮选机相比，在精矿品位相同时，该机可提高浮选回收率，降低电耗。

3)其他还有离心浮选机——集离心力场和重力场于一体，使切向给入的矿浆在浮选机内形成旋流，旋转的矿浆产生的离心力场强化了重力场中细粒煤泥的浮选，提高了煤泥的浮选速度和分选精度；溶气浮选机——应用气浮技术（浮选）是一种水处理的高效设备等等。

2、浮选机的发展趋势 、大型化和节能降耗 机械式浮选机的节能降耗仍将是今后一段时间内研究的热点，通过改进叶轮结构设计、完善充气方式以及设备大型化，提高浮选效率，降低浮选机的单位能耗，减轻浮选设备零部件的磨损。

浮选机的大型化具有许多优点，如空气分散性好、基建费用低、磨损小和减少维护费用、节能等，且易于实现自动控制和管理。

对于处理大量低品位原矿是非常有效的一种设备。

芬兰OK型和瑞典的SVEDALA型浮选机的最大单槽容积为200m3；美国的WEMCO浮选机为；而我国在大型化方面与国外存在着较大差距，最大的KYF浮选机最大单槽容积为50m3，因此，从现有技术和国内外市场需要来看，我国应在浮选机大型化方而加大研究开发力度，以适应国内大型选厂对浮选设备大型化的需要和提高国产浮选机在国际市场上的竞争力。

、自动化 加强浮选过程自动控制的研究。

研制先进实用的检测仪表，实现对液面等控制过程参数的自动控制，逐步实现全流程的计算机自动控制。

这就要求浮选机工作可靠、零部件使用寿命长，而且浮选机要便于操作、控制，其操作装置必须具有程序模拟和远程控制能力。

可以预测，过程检测技术、数学模型和仿真、控制理论、方法以及计算机技术的发展，必将直接推动选矿自动化的进步，最终使整个选厂的各个生产环节的控制系统通过信息网络，直接和高层信息管理系统相连，达到根据综合经济效益不断优化生产过程操作，实现更高的浮选效果和经济效益。

、特种化 由于矿石日趋贫细杂，并且矿石性质越来越复杂多样化，这就要求浮选机也要具有相应的特种型式。

适用于不同粒度矿物的浮选设备将成为一个研究热点。

浮选机的特种化发展方向应从以下方面加大研究发展力度：1）矿物粒度方面。

加大粗、细粒浮选机的进一步研制和针对具体矿石某一特定粒级浮选机的研制。

细粒浮选机主要研究难点集中在增强浮选机对不同粒级矿物浮选的适应性以及复杂力场的引入方式，提高细粒和微细粒矿物的分选效率等方面。

粗粒浮选机研究则主要集中在为粗粒矿物提供理想的悬浮条件上。

2）不同矿物选别方面。

针对具体某一矿物研制特定的浮选机，如磷浮选机、煤浮选机等。

3）矿用浮选机改进后在其它领域的应用。

积极研制改进矿用浮选机以适应在废水处理、脱墨等环境保护领域的应用。

3、存在的问题 我国浮选机叶轮的研制开发历经40多年的发展，逐步形成了国产化、多样化和系列化，以及在综合力场的应用研究方而也有所涉及。

其技术水平己基木达到了国际先进，基本上满足了国内选厂及其它方而的应用需求。

但随着原生矿产资源的贫、细、杂化和选矿工艺的日趋复杂，能耗、生产成本的不断上升，对浮选机的叶轮有了更高的要求，因此，新型叶轮研制应进一步加大开发力度，特别是适合处理不同物料和选别作业的特种和大型化浮选设备的叶轮，借鉴其它行业成熟技术和利用先进技术装备，发展传统选矿技术，实现精确选矿和选厂经济效益的提高。

由于不同矿山的矿石性质存在较大差异，即使性质十分接近的矿石，采用相同的浮选机叶轮，其选别的指标也会有很大差别。

这就说明浮选机叶轮的性能并不是最符合矿石性质的需要，导致浮选机的选别指标不能达到最优，因此，高效快速地设计出高适用型的浮选机叶轮系统就显得十分重要。

4、解决方案 作为浮选机的关键部件，叶轮叶片多为复杂曲面，设计工作量较大，叶轮的传统设计方法都是根据理论和经验进行设计，采用绘制二维木模图，然后制造叶片叶轮模具，这种原始方法，不仅费时费力，而且制造精度低，从而导致产品的市场适应能力差和新产品开发周期长的缺憾。

为解决多品种小批量生产和缩短产品的生产周期，降低成本，提高产品质量，以满足市场需求的问题，有必要对叶轮叶片的设计方法进行改进。

而随着现代制造技术的飞速发展，CAD技术已经逐渐取代传统的设计方法。

应用现代CAD技术以实现叶轮设计的自动化大大地缩短了产品开发周期并提高产品质量。

PTC的大型CAD软件pro/e就为我们提供了这样一个设计平台，其运动仿真和强大的分析功能的设计，可以大大提高设计效率，缩短设计周期，降低设计费用，使设计方案最优化。

因此，基于pro/e对浮选机叶轮结构进行设计，利用pro/e的运动仿真和分析功能，可以高效快速地优化叶轮的设计方案。

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