一種細(xì)粒物料分散預(yù)處理裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種細(xì)粒物料分散預(yù)處理裝置，包括外筒體和內(nèi)循環(huán)筒，內(nèi)循環(huán)筒安裝在外筒體內(nèi)，外筒體下部設(shè)有礦漿入口，外筒體上部設(shè)有礦漿出口，礦漿入口上設(shè)有乳化藥劑加入口，外筒體上安裝有多個(gè)超聲波發(fā)生器，內(nèi)循環(huán)筒中下部設(shè)有多個(gè)礦漿循環(huán)孔，內(nèi)循環(huán)筒上安裝有循環(huán)剪切攪拌機(jī)，循環(huán)剪切攪拌機(jī)包括電機(jī)、攪拌軸和軸向剪切葉片，攪拌軸上端與電機(jī)輸出軸固連，軸向剪切葉片安裝在攪拌軸上，軸向剪切葉片位于內(nèi)循環(huán)筒內(nèi)，攪拌軸轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在內(nèi)循環(huán)筒上。本實(shí)用新型使得顆粒在體系中受到機(jī)械力的分散作用、超聲波復(fù)合場的空化作用和乳化藥劑的乳化作用，顆粒在受到三方面的耦合作用后可快速形成均一的分散體系，耗能和藥劑消耗都有很大減少。
【專利說明】
一種細(xì)粒物料分散預(yù)處理裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于礦漿預(yù)處理技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種細(xì)粒物料分散預(yù)處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]研究發(fā)現(xiàn)細(xì)粒物料(粒級(jí)為200?600目)屬于微觀粒子和宏觀物體的過渡顆粒，具有特殊的光、電、磁特性。由于細(xì)粒物料的粒徑小、比表面積大、表面聚合能處于極不穩(wěn)定狀態(tài)，因而具有相互吸引而降低顆粒表面能的傾向，使粒子產(chǎn)生團(tuán)聚而影響其應(yīng)用效果。特別是在礦物加工行業(yè)，細(xì)顆粒物料的團(tuán)聚最終會(huì)影響到精礦品位，精礦回收率等重要指標(biāo)，而且對(duì)前期的粉磨段作業(yè)也造成不小的影響。分散性較差的細(xì)粒物料在實(shí)際使用中甚至完全喪失了其原有的重要特性，最終會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量。細(xì)粒物料在生產(chǎn)、應(yīng)用過程中都會(huì)考慮到其分散的問題。
[0003]事實(shí)證明，顆粒的分散過程會(huì)受到兩大類基本作用的影響，即顆粒與環(huán)境介質(zhì)(體系)的作用;顆粒與顆粒之間的相互作用。顆粒間的靜電力和范德華力，由于作用力較弱可通過一些化學(xué)作用或施加機(jī)械能的方式來消除影響，利用機(jī)械力把顆粒聚團(tuán)打散的必要條件是機(jī)械力應(yīng)大于顆粒間的固著力。大多數(shù)分散機(jī)械的有效作用體積僅為總體積的1%?10%，而機(jī)械所產(chǎn)生的能量傳輸給團(tuán)聚體的效率也只有1%，能量浪費(fèi)嚴(yán)重，用于分散的能量部分微乎其微。與此同時(shí)，機(jī)械分散具有一定的可逆性，一旦機(jī)械力消失細(xì)顆粒又會(huì)重新粘連在一起。此外，高強(qiáng)度的機(jī)械力作用也容易使分散機(jī)械產(chǎn)成磨蝕從而削弱機(jī)械力的作用。
[0004]化學(xué)分散可通過藥劑的作用使顆粒表面的靜電斥力增大，形成吸附層增大空間位阻，提高顆粒界面的水化膜結(jié)構(gòu)從而使得顆粒在體系中分散。但是單純的化學(xué)分散對(duì)藥劑的使用量有嚴(yán)格的要求，部分分散藥劑會(huì)影響顆粒后續(xù)加工的工藝性質(zhì)。
[0005]由于細(xì)粒物料的粒徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于膠體分散系中分散劑的粒徑，細(xì)顆粒在分散過程中會(huì)形成“軟團(tuán)聚”而增加顆粒分散的難度。細(xì)顆粒的尺寸效應(yīng)也會(huì)影響顆粒在懸浮液中的分散行為。迄今為止，應(yīng)用于礦物加工行業(yè)細(xì)粒物料分散作業(yè)中行之有效的分散預(yù)處理裝置仍鮮有報(bào)道。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種細(xì)粒物料分散預(yù)處理裝置，其利用機(jī)械力、超聲波復(fù)合場和乳化藥劑，使得顆粒在體系中受到機(jī)械力的分散作用、超聲波復(fù)合場的空化作用和乳化藥劑的乳化作用，顆粒在受到三方面的耦合作用后可快速形成均一的分散體系，而且在耗能和藥劑消耗方面都有很大的減少。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種細(xì)粒物料分散預(yù)處理裝置，其特征在于:包括外筒體和內(nèi)循環(huán)筒，所述內(nèi)循環(huán)筒安裝在外筒體內(nèi)，所述外筒體的下部設(shè)置有礦漿入口，所述外筒體的上部設(shè)置有礦漿出口，所述礦漿入口上設(shè)置有與其連通的乳化藥劑加入口，所述外筒體上安裝有多個(gè)超聲波發(fā)生器，所述內(nèi)循環(huán)筒的中下部設(shè)置有多個(gè)礦漿循環(huán)孔，所述內(nèi)循環(huán)筒上安裝有循環(huán)剪切攪拌機(jī)，所述循環(huán)剪切攪拌機(jī)包括電機(jī)、攪拌軸和軸向剪切葉片，所述攪拌軸的上端與電機(jī)的輸出軸固定連接，所述軸向剪切葉片安裝在攪拌軸上，所述軸向剪切葉片的數(shù)量為多個(gè)，相鄰兩個(gè)所述軸向剪切葉片之間留有距離，所述軸向剪切葉片位于內(nèi)循環(huán)筒內(nèi)，所述攪拌軸轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在內(nèi)循環(huán)筒上。
[0008]上述的一種細(xì)粒物料分散預(yù)處理裝置，其特征在于:所述外筒體上設(shè)置有用于監(jiān)測礦漿濃度的濃度傳感器。
[0009]上述的一種細(xì)粒物料分散預(yù)處理裝置，其特征在于:所述超聲波發(fā)生器的數(shù)量為四個(gè)，其中兩個(gè)所述超聲波發(fā)生器位于外筒體的左側(cè)，另兩個(gè)所述超聲波發(fā)生器位于外筒體的右側(cè)，且位于左側(cè)的所述超聲波發(fā)生器與位于右側(cè)的所述超聲波發(fā)生器相對(duì)設(shè)置。
[0010]上述的一種細(xì)粒物料分散預(yù)處理裝置，其特征在于:所述內(nèi)循環(huán)筒通過安裝桿安裝在外筒體內(nèi)，所述安裝桿的一端與外筒體的內(nèi)壁固定連接，所述安裝桿的另一端與內(nèi)循環(huán)筒的上端外壁固定連接。
[0011 ]上述的一種細(xì)粒物料分散預(yù)處理裝置，其特征在于:所述內(nèi)循環(huán)筒的中下部為圓臺(tái)形結(jié)構(gòu)。
[0012]上述的一種細(xì)粒物料分散預(yù)處理裝置，其特征在于:所述圓臺(tái)形結(jié)構(gòu)的側(cè)面與底面之間的夾角為30°?40°。
[0013]上述的一種細(xì)粒物料分散預(yù)處理裝置，其特征在于:多個(gè)所述軸向剪切葉片的外側(cè)連線與內(nèi)循環(huán)筒的底面之間的夾角為30°?40°。
[0014]上述的一種細(xì)粒物料分散預(yù)處理裝置，其特征在于:所述礦漿循環(huán)孔的形狀為圓形，所述礦楽循環(huán)孔的直徑為15mm?2 5mm。
[0015]上述的一種細(xì)粒物料分散預(yù)處理裝置，其特征在于:多個(gè)所述礦漿循環(huán)孔均勻布設(shè)在內(nèi)循環(huán)筒的中下部。
[0016]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0017]1、本實(shí)用新型利用復(fù)合力場和乳化作用進(jìn)行有機(jī)耦合，加快了顆粒分散進(jìn)程，與單一的機(jī)械攪拌式分散方式相比，多重作用的耦合會(huì)降低分散過程的能耗，減少甚至消除顆粒間發(fā)生粘連而產(chǎn)生“軟團(tuán)聚”的可能。
[0018]2、本實(shí)用新型采用乳化藥劑在顆粒表面進(jìn)行吸附，形成乳化薄膜，增加了空間位阻有利于顆粒分散。
[0019]3、本實(shí)用新型通過合理的流場控制減小能量消耗，微波場配合循環(huán)剪切流場，實(shí)現(xiàn)高效率的乳化附著物理化學(xué)效應(yīng)。
[0020]4、采用本實(shí)用新型分散預(yù)處理裝置對(duì)礦漿進(jìn)行分散預(yù)處理，出料粒徑均勻，顆粒粒度分布窄，主導(dǎo)粒級(jí)較小，大粒度團(tuán)聚顆粒顯著減少。
[0021]5、本實(shí)用新型適合于“貧、細(xì)、雜”礦物浮選前分散的同時(shí)，也適用于化工、造紙、環(huán)境、醫(yī)藥等行業(yè)的分散預(yù)處理過程中。
[0022]綜上所述，本實(shí)用新型利用機(jī)械力與超聲場的協(xié)同作用克服細(xì)粒物料間的范德華力，減小了介質(zhì)體系中液化薄膜所產(chǎn)生的粘滯力，同時(shí)輔助以乳化藥劑的作用使得細(xì)粒物料表面附著一層疏水乳化薄膜，增加了顆粒相互碰撞的能皇，杜絕了顆粒間發(fā)生“軟團(tuán)聚”的可能，且該裝置可快速處理大量易團(tuán)聚顆粒，分散效率高，操作簡便，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
[0023]下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0024]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]附圖標(biāo)記說明:
[0026]I一外筒體；2—內(nèi)循環(huán)筒；2-1—礦楽循環(huán)孔；
[0027]3—軸向剪切葉片；4 一礦漿入口；5—超聲波發(fā)生器；
[0028]6—礦漿出口；7—乳化藥劑加入口；8—電機(jī)；
[0029]9—攪拌軸；1—安裝桿；11 一濃度傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0030]如圖1所示，本實(shí)用新型包括外筒體I和內(nèi)循環(huán)筒2，所述內(nèi)循環(huán)筒2安裝在外筒體I內(nèi)，所述外筒體I的下部設(shè)置有礦漿入口4，所述外筒體I的上部設(shè)置有礦漿出口6，所述礦漿入口 4上設(shè)置有與其連通的乳化藥劑加入口 7，所述外筒體I上安裝有多個(gè)超聲波發(fā)生器5，所述內(nèi)循環(huán)筒2的中下部設(shè)置有多個(gè)礦漿循環(huán)孔2-1，所述內(nèi)循環(huán)筒2上安裝有循環(huán)剪切攪拌機(jī)，所述循環(huán)剪切攪拌機(jī)包括電機(jī)8、攪拌軸9和軸向剪切葉片3，所述攪拌軸9的上端與電機(jī)8的輸出軸固定連接，所述軸向剪切葉片3安裝在攪拌軸9上，所述軸向剪切葉片3的數(shù)量為多個(gè)，相鄰兩個(gè)所述軸向剪切葉片3之間留有距離，所述軸向剪切葉片3位于內(nèi)循環(huán)筒2內(nèi)，所述攪拌軸9轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在內(nèi)循環(huán)筒2上。
[0031]如圖1所示，所述外筒體I上設(shè)置有用于監(jiān)測礦漿濃度的濃度傳感器11，通過濃度傳感器11監(jiān)測的礦漿濃度，來調(diào)節(jié)超聲波發(fā)生器5的能量密度。
[0032]如圖1所示，所述超聲波發(fā)生器5的數(shù)量為四個(gè)，其中兩個(gè)所述超聲波發(fā)生器位于外筒體I的左側(cè)，另兩個(gè)所述超聲波發(fā)生器位于外筒體I的右側(cè)，且位于左側(cè)的所述超聲波發(fā)生器與位于右側(cè)的所述超聲波發(fā)生器相對(duì)設(shè)置;超聲波發(fā)生器5的能量密度可以調(diào)節(jié)。
[0033]如圖1所示，所述內(nèi)循環(huán)筒2通過安裝桿10安裝在外筒體I內(nèi)，所述安裝桿10的一端與外筒體I的內(nèi)壁固定連接，所述安裝桿10的另一端與內(nèi)循環(huán)筒2的上端外壁固定連接。
[0034]如圖1所示，所述內(nèi)循環(huán)筒2的中下部為圓臺(tái)形結(jié)構(gòu)。
[0035]本實(shí)施例中，所述圓臺(tái)形結(jié)構(gòu)的側(cè)面與底面之間的夾角為30°?40°。
[0036]本實(shí)施例中，多個(gè)所述軸向剪切葉片3的外側(cè)連線與內(nèi)循環(huán)筒2的底面之間的夾角為30° ?40°。
[0037]如圖1所示，所述礦漿循環(huán)孔2-1的形狀為圓形，所述礦漿循環(huán)孔2-1的直徑為15mm?25mm0
[0038]本實(shí)施例中，多個(gè)所述礦漿循環(huán)孔2-1均勻布設(shè)在內(nèi)循環(huán)筒2的中下部。
[0039]本實(shí)用新型的工作原理為:乳化藥劑經(jīng)乳化藥劑加入口7加入，礦漿從礦漿入口 4進(jìn)入外筒體I內(nèi)，然后礦漿經(jīng)礦漿循環(huán)孔2-1進(jìn)入內(nèi)循環(huán)筒2內(nèi)，在外筒體I與內(nèi)循環(huán)筒2之間實(shí)現(xiàn)循環(huán)攪拌，分散預(yù)處理后的礦漿從礦漿出口6流出。本實(shí)用新型中，采用剪切強(qiáng)度較高的循環(huán)剪切攪拌機(jī)對(duì)礦漿循環(huán)剪切預(yù)處理，使得易團(tuán)聚顆粒在攪拌過程中逐漸減小顆粒微團(tuán)的體積，整個(gè)分散過程在強(qiáng)度方面平滑延進(jìn)，避免了粉碎強(qiáng)度過大所造成的物料二次粉碎。同時(shí)，乳化藥劑的加入使得顆粒間的液膜變薄、液體橋連結(jié)合力變小，且顆粒間通過吸附一層乳化薄膜增加了顆粒間的空間位阻，顆粒間的范德華力急劇減小。超聲波發(fā)生器5產(chǎn)生的超聲波場尤其是中頻超聲波的加入與機(jī)械力場形成了復(fù)合力場，可有效減小顆粒重新發(fā)生“軟團(tuán)聚”的概率，同時(shí)復(fù)合力場與藥劑的耦合作用也使得整個(gè)分散過程耗能降低，耗時(shí)縮短。
[0040]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變換，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種細(xì)粒物料分散預(yù)處理裝置，其特征在于:包括外筒體(I)和內(nèi)循環(huán)筒(2)，所述內(nèi)循環(huán)筒(2)安裝在外筒體(I)內(nèi)，所述外筒體(I)的下部設(shè)置有礦漿入口(4)，所述外筒體(I)的上部設(shè)置有礦漿出口(6)，所述礦漿入口(4)上設(shè)置有與其連通的乳化藥劑加入口(7)，所述外筒體(I)上安裝有多個(gè)超聲波發(fā)生器(5)，所述內(nèi)循環(huán)筒(2)的中下部設(shè)置有多個(gè)礦漿循環(huán)孔(2-1)，所述內(nèi)循環(huán)筒(2)上安裝有循環(huán)剪切攪拌機(jī)，所述循環(huán)剪切攪拌機(jī)包括電機(jī)(8)、攪拌軸(9)和軸向剪切葉片(3)，所述攪拌軸(9)的上端與電機(jī)(8)的輸出軸固定連接，所述軸向剪切葉片(3)安裝在攪拌軸(9)上，所述軸向剪切葉片(3)的數(shù)量為多個(gè)，相鄰兩個(gè)所述軸向剪切葉片(3)之間留有距離，所述軸向剪切葉片(3)位于內(nèi)循環(huán)筒(2)內(nèi)，所述攪拌軸(9)轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在內(nèi)循環(huán)筒(2)上。2.按照權(quán)利要求1所述的一種細(xì)粒物料分散預(yù)處理裝置，其特征在于:所述外筒體(I)上設(shè)置有用于監(jiān)測礦漿濃度的濃度傳感器(11)。3.按照權(quán)利要求1或2所述的一種細(xì)粒物料分散預(yù)處理裝置，其特征在于:所述超聲波發(fā)生器(5)的數(shù)量為四個(gè)，其中兩個(gè)所述超聲波發(fā)生器位于外筒體(I)的左側(cè)，另兩個(gè)所述超聲波發(fā)生器位于外筒體(I)的右側(cè)，且位于左側(cè)的所述超聲波發(fā)生器與位于右側(cè)的所述超聲波發(fā)生器相對(duì)設(shè)置。4.按照權(quán)利要求1或2所述的一種細(xì)粒物料分散預(yù)處理裝置，其特征在于:所述內(nèi)循環(huán)筒(2)通過安裝桿(10)安裝在外筒體(I)內(nèi)，所述安裝桿(10)的一端與外筒體(I)的內(nèi)壁固定連接，所述安裝桿(10)的另一端與內(nèi)循環(huán)筒(2)的上端外壁固定連接。5.按照權(quán)利要求1或2所述的一種細(xì)粒物料分散預(yù)處理裝置，其特征在于:所述內(nèi)循環(huán)筒(2)的中下部為圓臺(tái)形結(jié)構(gòu)。6.按照權(quán)利要求5所述的一種細(xì)粒物料分散預(yù)處理裝置，其特征在于:所述圓臺(tái)形結(jié)構(gòu)的側(cè)面與底面之間的夾角為30°?40°。7.按照權(quán)利要求6所述的一種細(xì)粒物料分散預(yù)處理裝置，其特征在于:多個(gè)所述軸向剪切葉片(3)的外側(cè)連線與內(nèi)循環(huán)筒(2)的底面之間的夾角為30°?40°。8.按照權(quán)利要求1或2所述的一種細(xì)粒物料分散預(yù)處理裝置，其特征在于:所述礦漿循環(huán)孔(2-1)的形狀為圓形，所述礦漿循環(huán)孔(2-1)的直徑為15mm?25mm。9.按照權(quán)利要求1或2所述的一種細(xì)粒物料分散預(yù)處理裝置，其特征在于:多個(gè)所述礦漿循環(huán)孔(2-1)均勻布設(shè)在內(nèi)循環(huán)筒(2)的中下部。
【文檔編號(hào)】B01F13/10GK205683947SQ201620581465
【公開日】2016年11月16日
【申請(qǐng)日】2016年6月15日 公開號(hào)201620581465.5, CN 201620581465, CN 205683947 U, CN 205683947U, CN-U-205683947, CN201620581465, CN201620581465.5, CN205683947 U, CN205683947U
【發(fā)明人】楊超, 李振, 付艷紅, 王進(jìn)
【申請(qǐng)人】西安科技大學(xué)