一種基于射流混合的外循環(huán)式礦漿預(yù)處理裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種礦漿預(yù)處理裝置及方法，尤其適用于煤泥、金屬礦和其它非金屬礦的礦漿預(yù)處理時(shí)使用的基于射流混合的外循環(huán)式礦漿預(yù)處理裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]浮選是富集細(xì)粒物料中有用礦物的重要手段，它是借助于物料中顆粒之間的界面性質(zhì)差異而實(shí)現(xiàn)分離的，目的礦物和非目的礦物之間的界面性質(zhì)差異越大，浮選分離的效果就越好。浮選實(shí)踐中，通常采用添加調(diào)整劑和捕收劑的方法來(lái)人為擴(kuò)大顆粒之間的界面性質(zhì)差異，這個(gè)過(guò)程一般是在礦漿預(yù)處理(即浮選作業(yè)之前的調(diào)漿)環(huán)節(jié)進(jìn)行的。傳統(tǒng)的礦漿預(yù)處理作業(yè)所采用的設(shè)備與方法以攪拌調(diào)漿為主，在煤炭浮選作業(yè)中，基于藥劑乳化的礦漿準(zhǔn)備器也有較為廣泛的應(yīng)用。攪拌調(diào)漿作為傳統(tǒng)的礦漿預(yù)處理設(shè)備，通過(guò)攪拌槽內(nèi)部的葉輪旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)礦漿的懸浮及顆粒與浮選藥劑的相互作用，由于要實(shí)現(xiàn)礦漿的懸浮，通過(guò)葉輪輸入的攪拌能量耗散率高，其葉輪形式也不能實(shí)現(xiàn)藥劑在礦漿中的有效分散，從而導(dǎo)致攪拌調(diào)漿的作用效果受到影響；礦漿準(zhǔn)備器的主要特點(diǎn)在于其對(duì)藥劑的乳化作用，通過(guò)小功率電機(jī)帶動(dòng)霧化盤旋轉(zhuǎn)，并將藥劑切割甩出，進(jìn)而噴灑在礦漿液面上，其缺點(diǎn)在于將藥劑乳化過(guò)程與藥劑作用過(guò)程分割開(kāi)來(lái)，以致于弱化了乳化藥劑與顆粒強(qiáng)制混合作用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，加之紊流槽和藥劑噴嘴的清洗困難，實(shí)踐中的許多選煤廠已將霧化盤停用，僅將礦漿準(zhǔn)備器作為過(guò)流件使用。
[0003]射流混合是化工、環(huán)境、選礦等工程領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛的物料混合方式，其優(yōu)點(diǎn)在于通過(guò)射流過(guò)程的強(qiáng)制剪切作用實(shí)現(xiàn)氣-液-固三相或任意兩相之間的分散和混合。浮選領(lǐng)域?qū)ι淞骰旌戏绞降倪\(yùn)用主要是強(qiáng)化氣泡與顆粒之間的碰撞和粘附過(guò)程，即強(qiáng)化浮選過(guò)程中的礦化環(huán)節(jié)。例如，澳大利亞的Jameson浮選柱、中國(guó)的旋流_靜態(tài)微泡浮選柱和噴射式浮選機(jī)等，這些浮選設(shè)備均是通過(guò)礦漿射流形成負(fù)壓，吸入空氣，在射流形成的紊流環(huán)境中將空氣剪切成泡并實(shí)現(xiàn)氣泡和顆粒的強(qiáng)制高速碰撞和粘附。例如，旋流-靜態(tài)微泡浮選柱的射流段和管流礦化段能夠使難浮的微細(xì)顆粒礦物得到較好的回收，這得益于射流段和管流礦化段氣泡和顆粒的高效碰撞和粘附。
[0004]傳統(tǒng)的礦漿預(yù)處理攪拌設(shè)備，主要通過(guò)桶體底部的葉輪旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)礦漿內(nèi)的顆粒懸浮和藥劑分散，輸入的能量耗散率較高，且容易形成作用死角，較難實(shí)現(xiàn)藥劑與顆粒的充分作用，進(jìn)而增大浮選環(huán)節(jié)的藥劑消耗和氣泡礦化效果，若能將射流混合方式引入到礦漿預(yù)處理環(huán)節(jié)，依靠射流過(guò)程中的強(qiáng)制剪切和混合強(qiáng)化藥劑的分散及其與顆粒之間的相互作用，將會(huì)是一個(gè)切實(shí)可行的方法，可進(jìn)一步強(qiáng)化浮選藥劑對(duì)顆粒的界面調(diào)控作用和浮選效果Ο

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是克服已有技術(shù)中的不足，提供一種基于射流混合的外循環(huán)式礦漿預(yù)處理裝置及方法，其設(shè)計(jì)科學(xué)，通過(guò)射流形成的強(qiáng)制剪切和混合作用，強(qiáng)化浮選藥劑的分散及其對(duì)礦物顆粒的界面調(diào)控作用。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的基于射流混合的外循環(huán)式礦漿預(yù)處理裝置，它包括礦漿桶體和設(shè)置在礦漿桶體外側(cè)的礦漿外循環(huán)系統(tǒng)，所述的礦漿桶體為底部設(shè)有漏斗狀滑道的柱狀結(jié)構(gòu)體，所述礦漿桶體漏斗狀滑道底部上分別設(shè)有循環(huán)出料管和放礦管，礦漿桶體內(nèi)的上部通過(guò)多根支撐鋼管延中心線設(shè)置有給料緩沖箱，礦漿桶體的上部一側(cè)設(shè)有與給料緩沖箱相連接的入料管，另一側(cè)設(shè)有出料口，給料緩沖箱的下方固定有延伸至礦漿桶體下部的給料下導(dǎo)管，礦漿桶體的內(nèi)壁上豎直設(shè)有多個(gè)矩形擋板，所述礦漿外循環(huán)系統(tǒng)包括套在礦漿桶體外的環(huán)形礦漿分配槽、多支混合管和渣漿栗，環(huán)形礦漿分配槽通過(guò)管路與渣漿栗的出漿口相連接，渣漿栗的入漿口與礦漿桶體漏斗狀傾斜底部上的循環(huán)出料管相連接，多支混合管設(shè)置在環(huán)形礦漿分配槽與礦漿桶體下部之間切向連接，所述混合管包括紊流混合管和設(shè)置在紊流混合管上的射流混合器，射流混合器上設(shè)有藥劑入口。
[0007]所述混合管為3?8個(gè)；所述擋板均勻分布在礦漿桶體內(nèi)壁上，擋板數(shù)為4?6片；所述渣漿栗和礦漿分配槽之間設(shè)有壓力表，當(dāng)管路堵塞從而引起壓力變高是發(fā)出警告。
[0008]一種基于射流混合的外循環(huán)式礦漿預(yù)處理方法，其特征在于包括如下步驟:
a.首先將礦漿經(jīng)給料管給入到給料緩沖箱，隨后給料緩沖箱中的礦漿經(jīng)過(guò)給料下導(dǎo)管直接引流至礦漿桶體底部；
b.啟動(dòng)在渣漿栗對(duì)礦漿桶體底部的礦漿抽吸，礦漿經(jīng)礦漿桶體漏斗狀傾斜底部分上的循環(huán)出料管經(jīng)渣漿栗加壓后被打入環(huán)形礦漿分配槽，在壓力作用下，礦漿分流下行至混合管的射流混合器，通過(guò)混合管上的藥劑入口向射流混合器中加入浮選藥劑，在渣漿栗的高壓射流形成的負(fù)壓將浮選藥劑自吸進(jìn)入礦漿，并在射流形成的卷吸、剪切和紊流作用下，使浮選藥劑充分?jǐn)U散并與礦漿中的礦物顆粒充分混合；
c.射流礦漿經(jīng)混合管的紊流混合管沿切向送回礦漿桶體內(nèi)部，從而在礦漿桶體內(nèi)部形成旋轉(zhuǎn)礦漿流，旋轉(zhuǎn)礦漿流在擋板的阻擋作用下，進(jìn)一步強(qiáng)化礦漿的懸浮效果和藥劑分散作用。
[0009]d.射流作用之后，桶體內(nèi)部的部分礦漿沿漏斗狀傾斜底板回流至循環(huán)出料管，重新進(jìn)入外循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行射流混合作用，部分礦漿上行至出料口，完成礦漿預(yù)處理作業(yè)，作為浮選入料排出。
[0010]進(jìn)入外循環(huán)系統(tǒng)的礦漿循環(huán)量是給料量的1?3倍。
[0011]有益效果:
1.給料下導(dǎo)管的設(shè)置可保證來(lái)料完全進(jìn)入外循環(huán)系統(tǒng)參與射流混合作用，有效防止了礦漿短路；2.本發(fā)明中循環(huán)栗的配置可以根據(jù)需要調(diào)整礦漿循環(huán)量和循環(huán)壓力，以匹配不同礦種和藥劑對(duì)調(diào)漿過(guò)程的要求；3.循環(huán)入料通過(guò)混合管切向進(jìn)入方式和桶體內(nèi)壁的擋板，從流體動(dòng)力學(xué)的角度保證了礦漿的懸浮及顆粒與藥劑的二次混合；4.藥劑在射流器內(nèi)的負(fù)壓作用下被卷吸進(jìn)入礦漿，強(qiáng)制剪切分散并形成與顆粒之間的高強(qiáng)度碰撞，提高了藥劑在顆粒表面的吸附和界面調(diào)控作用，射流混合的“強(qiáng)制”特點(diǎn)可有效提高浮選藥劑的作用效率，降低藥耗。
[0012]【附圖說(shuō)明】:
圖1為本發(fā)明所述的外循環(huán)式礦漿預(yù)處理裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中:1 一給料管，2—給料緩沖箱，3—支撐鋼管，4一給料下導(dǎo)管，5—出料口，6—環(huán)形礦漿分配槽，7—射流混合器，8—紊流混合管，9一礦漿桶體，10—渣漿栗，11 一循環(huán)出料管，12—放礦管，13—擋板。
[0014]【具體實(shí)施方式】:
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
如圖1所示，一種基于射流混合的外循環(huán)式礦漿預(yù)處理裝置，包括礦漿桶體9和設(shè)置在礦漿桶體9外側(cè)的礦漿外循環(huán)系統(tǒng)，所述的礦漿桶體9為底部設(shè)有漏斗狀滑道的柱狀結(jié)構(gòu)，所述礦漿桶體9漏斗狀