简单介绍空气析出式浮选机

导读:其优点主要表现为：①空气自然导入，避免了常规浮选柱压入空气所引起的麻烦；②保持常规浮选柱泡沫层厚度，可以使用泡沫冲洗技术，同时，大幅度降低了浮选柱的长径比，其高度与一般机械搅拌式浮选机高度相近；③由下导管上部自由吸入的气流，在下导管内试图上升而液体则力图将其向下推，这样气流挤压在一起，使下导管中的气容量高达60%，并且在接近下导管底部时，大量析出的微泡迅速选择性捕集疏水性矿粒，这非常有利于细粒矿浮选；④因为气泡矿化发生在下导管中，浮选槽基本不需要矿化捕收区，矿浆在槽中停留时间短，所以浮选槽体积虽小，但泡沫层仍厚，处理量也高。

简单介绍空气析出式浮选机 1、空气析出式浮选机的特点 这是一类能从矿浆中析出大量微泡为特征的浮选机，故称之为空气析出式浮选机，或降压式浮选机。

属于这类浮选机的喷射式、旋流式和真空浮选机。

它们都无机械搅拌器，无传动部件。

这类浮选机进一步又可分为吸气式和真空减压式，而矿浆加压式可再细分为吸气式和压气式两类。

由于真空减压式结构复杂，使用很少，在此仅介绍矿浆加压式。

2、XPM喷射 （旋流）式浮选机 喷射 吸气式浮选机和机械搅拌式浮选机不同，它的矿浆导入，空气吸入以及矿浆和空气搅拌所需动力均由泵来提供。

因此属于非机械搅拌式浮选机。

但它不同于充气式。

充气式浮选机是以强制导入空气为主要特征，而喷射 吸气式则以强制导入液体，当液体在一定压力下通过喷射 装置时吸入空气为特征的。

XPM喷射 （旋流）式浮机是我国自行研制的煤用浮选机，现有XPM-4和XPM-8两种型号，单槽容积分别为4m3和8m3。

主要由充气搅拌机构、槽体、矿浆循环系统及放矿、刮泡机构等组成。

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介绍微泡析出式浮选设备

介绍微泡析出式浮选设备 微泡析出的方法有很多，如矿浆表面抽气造成矿浆负压析出微泡；将加压矿浆喷入浮选槽，使矿浆突然降压析出微泡；用水的电解产生微泡；强烈的机械剪切力产生微泡等。

微泡析出浮选设备产生的气泡具有两个基本特性： ①是直接小、分散度高，在单位体积矿浆内有很大的气泡表面积； ②是气泡能选择性地优先在疏水性矿物表面析出。

比较典型的微泡析出浮选设备有如下几种： 1、XPM型喷射浮选机 XPM型喷射浮选机是我国自行研制成功的，其采用带半拱摆线型导气叶片喷嘴，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，有利于细粒浮远。

2、Jameson浮选柱 Jameson浮选柱是由格雷姆詹姆森教授设计发明的，其结构和气泡矿化及分选原理不同于一般浮选柱。

其优点主要表现为：①空气自然导入，避免了常规浮选柱压入空气所引起的麻烦；②保持常规浮选柱泡沫层厚度，可以使用泡沫冲洗技术，同时，大幅度降低了浮选柱的长径比，其高度与一般机械搅拌式浮选机高度相近；③由下导管上部自由吸入的气流，在下导管内试图上升而液体则力图将其向下推，这样气流挤压在一起，使下导管中的气容量高达60%，并且在接近下导管底部时，大量析出的微泡迅速选择性捕集疏水性矿粒，这非常有利于细粒矿浮选；④因为气泡矿化发生在下导管中，浮选槽基本不需要矿化捕收区，矿浆在槽中停留时间短，所以浮选槽体积虽小，但泡沫层仍厚，处理量也高。

3、GKF型射流浮选机 该浮选机主要由进浆管，吸气室、喷嘴、喉管、下导管、矿化气泡与矿浆的分离槽，精矿溜槽，泡沫冲洗水装置及尾矿排出装置（兼作分离槽中矿浆液面高度控制装置）等部分组成。

进浆管中加压矿浆从喷嘴以高速柱状射流喷出，矿浆射流产生负压将空气吸入，空气随矿浆经喉管进入下导管上部，再次强烈混合形成气泡，所形成的气泡与矿浆一道沿同一方面向下运动，产生矿化作用。

下导管中气浆混合体高度远高出分离槽中矿浆液面高度，其中气溶量高达40%~60%，致使部分空气溶于矿浆内，并于下导管底部出口处呈活性微泡析出。

大充气量下，下导管中气浆的强烈混合以及溶解气析出的活性微泡是该浮选机能有效捕集细粒级疏水性矿粒的根本原因。

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介绍自吸式浮选机的吸气量

介绍自吸式浮选机的吸气量 自吸搅拌式浮选机是利用叶轮对矿浆的搅拌使矿物颗粒充分悬浮，并利用叶轮旋转时产生的负压吸入空气，在定子的切割作用下形成大量的微小气泡，使疏水性的有价矿物颗粒吸附在气泡上，随气泡上浮到液面形成精矿泡沫，从而达到分选的目的。

可见，浮选时矿浆内微小气泡的数量及气泡的矿浆内分布的均匀性，会直接影响到浮选的效果。

矿浆内气泡的数量和分布的均匀性，实际上反映的是空气在矿浆内的分散能力。

空气分散能力一般用充气量的大小来表示，也就是单位槽体横载面上的空气流量(m3/https://www.flowerba.com/)。

从充气量的定义可以看出，对于某一台浮选机来说，充气量的大小与浮选机的吸气流量是成正比的。

影响吸气量的因素很多，叶轮转速、叶轮结构、定子结构、叶轮的浸没深度等，都会影响吸气量的大小。

对于我们设计的自吸搅拌式浮选机来说，影响吸气量大小的最重要参数是叶轮转速和叶轮的浸没深度。

所以了解和掌握叶轮转速、叶轮的浸没深度对浮选机吸气量的影响规律，对正确选择浮选机参数、提高浮选效果具有重要意义。

因此，我们在https://www.flowerba.com/实验浮选机上进行了吸气量实验，来测定叶轮在不同转速和浸没深度的情况下浮选机的充气量大小，从而寻找这两个参数对吸气量的影响规律。

另外，由于充气量的测定一般在浮选机上进行，所以只有在浮选机制造出来以后才能进行测定。

而在浮选机设计阶段，充气量的大小则无法确定。

为了解决这一矛盾，我们用CFD流体动力学仿真这一新型的虚拟仿真技术，对浮选机的吸气量进行仿真研究，并将仿真结果与实验结果进行了对比分析，找出仿真吸气量与实际吸气量之间的关系，并提出浮选机设计时应用仿真分析结果的建议。

自吸搅拌式浮选机，虽然结构简单，但它的浮选过程却非常复杂。

在浮选机中，包含液、固、气三相流的运动，导致吸气量计算非常困难。

为了解决这一难题，我们采用了先进的CFD流体动力学软件，对实验浮选机的吸气量进行了仿真研究。

实验浮选机在工作时，槽体内部的流体为水和空气的混合物，但叶轮和主轴内部的空腔内流体却是空气，所以实验浮选机涉及到的是两相流问题。

由于在我们采用的CFD软件中无法直接进行两相流的仿真，所以必须使两相流问题转变为单相流的问题，才能进行浮选机吸气量的仿真。

从浮选机的工作原理可以看出，浮选机之所以能够吸入空气，是因为叶轮转动时，叶轮中心产生了负压，在负压的作用下，空气从空心主轴吸入叶轮中心，并从叶轮排气孔进入流体中形成气泡。

由此可见，浮选机的吸气过程可分解为两个子过程：叶轮的转动使叶轮中心产生负压和在负压的作用下，空气被吸入空气主轴。

在上面第一个子过程中，叶轮中心负压的形成与叶轮内部的流体种类无关，无论叶轮内部是水还是空气，只要叶轮转动，那么叶轮中心一定会形成负压，所以在进行第一个子过程的仿真时，可以忽略叶轮内部的空气，这样两相流的问题就变成了单相流的问题。

在第二个子过程中，空气从主轴外部被吸入空心主轴，是由叶轮中心的负压引起的。

只要叶轮中心存在负压，那么叶轮外部不论是什么流体，空气都会从主轴外部流入叶轮内部。

可见，在进行第二个子过程的仿真时，可以完全忽略叶轮外部的流体，这样两相流的问题也变成了单相流问题。

从上面的分析可以看出，只要把浮选机的吸气过程分解为两个子过程，就可以把两相流问题转变为单相流问题。

通过对两个子过程分析进行仿真，便可解决浮选机的吸气量仿真难题。

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