浮选机—浮选过程的分析
浮选机适用于有色黑色金属的选别,还可用于非金属如:煤莹石、滑石的选别。该浮选机由电动机三角带传动带动叶轮旋转,产生离心作用形成负压,一方面吸入充足的空气与矿浆混合,一方面搅拌矿浆与 物混合,同时细化泡沫,使矿物粘合泡沫之上,浮到矿浆面再形成矿化泡沫。调节闸板高度,控制液面,使有用泡沫被刮板刮出。
影响浮选 的因素
1、矿物的物质组成和化学组成(例如煤的变质程度、煤岩组成、矿物杂质的嵌布特征及数量);
2、矿浆制备(矿浆浓度,矿浆的PH值,粒度组成和颗粒形状);
3、 剂制度( 剂种类, 剂耗量, 剂与矿浆的接触时间);
4、浮选机创造的环境(矿浆处理量,矿浆充气量及充气均匀程度,搅拌强度和浮选时间)等。当以上条件一定时,尽量使浮选槽内流体的运动特征满足煤粒分选的条件,是提高浮选效率的另一个方法。
浮选过程的分析
煤粒与气泡的碰撞
煤粒与气泡的碰撞,是指悬浮于煤浆中的煤粒与气泡接近并发生碰撞。煤粒与气泡的碰撞机理主要是惯性机理和气泡表面力场的无惯性机理。〔绷惯性机理是指煤粒与气泡的互相碰撞是由惯性力产生的。由惯性机理可知:煤粒的质量越大,煤粒与气泡的相对速度越大,两者间的碰撞机会就越多。但对于微细煤粒来说主要是表面力场无惯性机理占主导地位,气泡表面力场的无惯性机理是无惯性粒子被运动着的气泡所产生的远程作用力吸引,在气泡上产生滑动接触。气泡矿化的机理对研究和设计新型浮选机具有很大的理论和实际意义。煤粒与气泡的碰撞与浮选机中流体的运动状态、煤粒的大小、气泡以及气泡与煤粒的运动轨迹有关。经过对煤粒表而特性分析可知,煤粒的表面为疏水性的,所以在浮选机分选中易与气泡接触。
从喷嘴中喷出的高速液流,对槽箱内的流体起到充气搅拌的作用,使得浮选机槽内的流体处于紊流流动状态,在紊流的煤浆中,煤粒与气泡的运动方向都是不确定的,因此,煤粒与气泡碰撞可能发生在气泡的任何一个位置。矿浆的浓度、煤粒与气泡的数目以及湍流的强度都会影响到碰撞的概率,一般情况下湍流强度越大,颗粒直径越大,煤粒与气泡的碰撞概率也越大,同时煤粒从气泡上脱落的概率也越大,所以,浮选机内湍流的强度应该控制在一定的范围之内。湍流强度的大小,可以通过调节循环泵的压力以及循环量的大小来控制。
煤粒与气泡的附着
当煤粒与气泡碰撞后,煤粒与气泡之间的水化膜将经历变薄、破裂,气液固三相湿周的扩展以及煤粒 粘附于气泡上的四个阶段,完成以上四个过程所用的时间为诱导时间。矿粒和气泡接触不一定会附着,例如研石微粒与气泡由惯性碰撞时,可能与气泡粘附,但是很快又会与气泡发生分离,最终还是返回到尾矿中,随着尾矿一起被排出槽外。粒度大的煤粒与气泡发生接触后,如果矿浆搅拌所产生的湍流强度较大的话,可能会导致煤粒从气泡上脱落。在煤粒与气泡的附着过程中,煤粒和气泡从开始碰撞到煤粒从气泡上脱落,完成这个过程所需要的时间为接触时间。要 煤粒与气泡的附着,就要求两者间的接触时间大于诱导时间。也就是说在接触时间之内,煤粒与气泡能完成水化膜的变薄、破裂、三相湿周的扩展以及煤粒 粘附于气泡上四个过程;反之,颗粒将不能稳定地粘附于气泡上。