文档介绍：第三章煤泥浮选机
为了实现矿粒之间的分离,矿物表面必须有不同的润湿性,有数量和质量需要的泡沫,还应有合适的机械设备,使它们分成性质和质量不同的产品,这些设备就是浮选机。浮选机是实现浮选过程的重要设备,浮选的好坏,除药剂、工艺外,浮选机性能的优劣有着相当大的关系。为此,各国在改进和发展浮选机方面做出了相当多的工作。
我国解放前的选煤厂均无浮选作业,1956年在滴道选煤厂建立了第一个浮选车间,从1965年起,我国开始研制适合我国国情的浮选机,并先后研制成功了XJM—4型、XPM—4型、XJX—Z8型、XJX—T12型浮选机,在选煤厂中得到了广泛的应用。取得了良好的效果。
长期以来我国选煤工作者对浮选机的工艺、设备等方面一直进行着广泛深入的研究,设计了多种新型高效的浮选机以及为浮选原料加工用的矿浆准备器,使浮选机的效率有很大提高。现在我国浮选机的发展和国际上一样趋向于大型化、系列化,以及品种上的多样化。这完全符合我国选煤厂厂型多样化、分选煤种和工艺复杂性的情况。
1992年曾对我国选煤厂使用的设备进行了调查,其结果是:在138座被统计的选煤厂中有91座设有浮选系统,其中5座为动力煤选煤厂,共使用浮选机470台。绝大部分是我国自行研制的XJM、XJX-T、XPM等型号浮选机,占全部浮选机使用量的80%以上,其单槽容积以4~8m3为主。近年又研制成功了多种更大型的浮选机,而且在品种上除了机械搅拌式和喷射吸气式的以外,又出现了充气式浮选柱,可适应各种厂型和品种煤的洗选。
第一节煤泥浮选机的基本作用及要求
煤泥浮选和其它矿物浮选对比,由于所处理的物料的性质在许多方面有很大差异,而以往使用的浮选机大多是用于金属矿的浮选,或是40~50年代引进和仿制的落后产品,所以远远不能满足煤泥浮选生产的需要。
浮选机是实现浮选的工业设备。其关键部件—充气搅拌机构决定了浮选机的类型、特点和效能。从浮选的过程看,浮选机应具有以下作用:
①使矿浆处于湍流状态,以保证矿粒的悬浮和药剂的分散,并以一定动能运动、碰撞,实现矿粒和药剂的附着;
②引人空气,产生大小合适、数量足够、稳定性适宜的气泡,使之分散在矿浆中,以一定的动能运动,并和药剂、矿粒碰撞,产生选择性粘附,实现矿化;
③矿化气泡能升至液面,形成三相泡沫层,并产生二次富集作用;泡沫精矿和尾矿能及时排出。
图3–1表示浮选各过程之间的联系。虚线方框表示搅拌桶功能,实线方框表示浮选机功能。图3-2是机械搅拌式浮选机内各作用区分布图。混合区中,气泡群和矿粒进行大量碰撞,有些跟随叶轮搅拌作紊流运动,其气泡速度可达100cm/s,但气泡的升浮运动较慢。在浮选区,矿化的气泡在上浮过程中随静水压力的减小,升浮速度逐渐加大。到了泡沫区(或刮泡区),大量矿化气泡聚集,气泡升浮速度降低,甚至停止,气泡兼并增加,兼并过程中水化膜破裂时泄下的部分水带走夹在泡沫层中的疏水性差、吸附较弱的杂质颗粒,起到二次富集作用。
图3–1泡沫浮选过程示意图
图3-2 浮选机内各作用区分布图
1—刮泡区;2—浮选区;3—浆气混合区;4—充气路线;5—矿浆循环路线
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浮选生产中,性能优良的浮选机应满足下列要求:
①充气量大且易调节。气泡数量直接影响浮选速度。选煤时由于精煤产率大,决定浮选机生产能力的主要因素是充气量。此外,不同矿物或浮选的不同作业(粗选、扫选、精选)各有其合适的充气量,这就要求充气量要易于调节。
因此,煤泥浮选机的充气搅拌机构必须满足:充气量足够,分布均匀,气泡细碎。煤泥浮选具有浓度大,泡沫产品出量大:浮选速度高等特点,这就要求浮选机能生成足够多的均匀、细碎的气泡群,在与煤粒碰撞后,很快形成丰硕的矿化泡沫层。在一定限度内,生成气泡的数量和浮选机的生产能力是成正比的。换句话说,适当增加浮选需要的气泡,即可增加煤泥浮起的数量,提高浮选速度,相应缩短浮选过程。可见浮选机的充气强度和特性是直接关系着它的生产能力和浮选效果的。
②搅拌作用充分、均匀而不翻花。搅拌强度要足够,以保证矿浆浓度、颗粒和气泡在浮选机内的分布均匀及药剂的分散,满负荷停车后易于直接重新启动。
搅拌作用有利于增加煤粒与气泡、药剂的碰撞和接触的机会,延长浮选时间,防止煤泥在机室中沉淀和矿浆沿槽深发生浓度分层现象,有利于改善机室中的浮选条件。但过强的搅拌使矿浆面不稳、翻花,破坏了正常的浮选条件,这对浮选是不利的。
③矿浆通过能力大,以适应较高的处理量;槽内矿浆循环量大,以保证矿粒与气泡接触机会多。
煤泥浮选机应有较大的生产能力:随着采煤机械化的推广,煤泥含量随之大幅度增加;而在防止环境污染、消除公害要求标准日益严格的情况下,作为处理污水措施的浮选需要处理越来越多的煤泥水;选煤厂