宽粒级机械搅拌式浮选机的研制

1、设计原则

浮选机是影响浮选过程三个独立因素之一，在适宜的矿浆性质和药剂制度条件下，浮选技术经济指标的高低主要取决于浮选机的性能。粗颗粒矿物和细颗粒矿物有不同的浮选特性和矿化方式。粗颗粒矿物质量大，矿粒与气泡的黏着牢固度弱，矿化矿粒易脱落；细颗粒矿物质量小，动量低，与气泡碰撞及黏附概率小，不易矿化。

因此，研制CGF型宽粒级机械搅拌式浮选机的关键在于同一个浮选机内创造出既能处理常规粒级又能处理较粗粒级和较细粒级的浮选机流体动力学条件。

CGF型宽粒级机械搅拌式浮选机的设计原则是：

1）叶轮浸没深度要小，使叶轮腔内形成足够的负压来自吸空气和矿浆；

2）浮选机槽体要尽量浅，使粗颗粒矿物处于浅槽浮选状态，缩短粗重颗粒矿物上升距离；

3）浮选机强搅拌区和分离区相对分开，降低对已经矿化的粗重颗粒的干扰；

4）叶轮搅拌力要适中，循环量要大，既能保证粗颗粒矿物的悬浮，又能强化细颗粒矿物的矿化；

5）难以浮选的特大颗粒能够及时排入尾矿中，避免形成特大颗粒死循环；

6）有适宜的吸气量、适宜的气泡直径分布，能够满足不同粒级矿物选别要求。

2、结构及工作原理

1）结构

CGF型宽粒级机械搅拌式浮选机结构简图见图1，主要包括叶轮、盖板、阻流栅板、中心筒、主轴、吸气管、电机装置、大皮带轮、轴承体及槽体部件。

2）工作原理

CGF型宽粒级机械搅拌式浮选机的工作原理为：叶轮旋转时，叶轮腔内的矿浆受到离心力的作用向外甩出，在叶轮腔内形成负压区，空气经吸气管及中心筒吸入叶轮腔上盘，与此同时叶轮下部矿浆被吸入到叶轮腔下盘，矿浆和空气在叶轮叶片间充分混合后，从叶轮上半部甩出，甩出的矿浆空气混合物由盖板稳流和导向后，以一定的流速通过阻流栅板上升，将粗颗粒矿物带到阻流栅板上方。由于阻流栅板缝隙处矿浆流速较大，粗颗粒矿物难以下沉返回到阻流栅板下方，在阻流栅板上方形成粗颗粒矿物悬浮层，保证了粗颗粒矿物处在浅槽浮选状态，利于粗颗粒矿物的回收。阻流栅板上方的矿化气泡上升到矿浆表面形成泡沫层，泡沫被刮板排到泡沫槽内。浮选机前后隔板之间的内部区域矿浆中含有大量气泡，而前后隔板与前后壁板之间的循环通道内矿浆中含有极少量气泡或不含气泡，循环通道内外矿浆就形成一定压差，在叶轮抽吸和压差双重作用下，未矿化的较细矿粒则越过前后隔板经循环通道进入叶轮区加入再循环，强化细颗粒矿物的选别。

3、清水动力学研究

为了考察CGF型宽粒级机械搅拌式浮选机的性能，需要在清水条件下对浮选机的动力学参数进行测量，主要包括吸气量、空气分散度、空气保有量、电机功率、气泡表面积通量等。CGF-2宽粒级机械搅拌式浮选机动力学参数测量结果见表1。

从表1可以看出，CGF-2宽粒级机械搅拌式浮选机的吸气量能够在0.3~1.0m3/m2.min调节，范围较宽，能够满足不同浮选工艺对气量的要求；空气分散度均大于2，空气弥散较好；空气保有量最低为10.75%，能够满足浮选工艺对空气保有量的要求。所有数据表明，CGF-2宽粒级机械搅拌式浮选机浮选动力学参数达到了设计要求。

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