高選擇性浮選機(jī)設(shè)計(jì)原理及分選效果

浮選是煤泥分選的有效方法，各種類型的浮選機(jī)廣泛應(yīng)用于選煤生產(chǎn)，隨著煤炭市場(chǎng)需求，精煤灰分不斷降低，浮選精煤灰分偏高，成為制約選煤廠提高精煤產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益的重要因素，由于浮選是根據(jù)礦物表面性質(zhì)差別實(shí)現(xiàn)目的礦物與雜質(zhì)的分離，因而進(jìn)一步降低浮選精煤灰分十分困難，近年來(lái)得到工業(yè)應(yīng)用的柱式浮選技術(shù)與設(shè)備，采用旋流-靜態(tài)微泡分選原理，輔助利用噴淋水可以把浮精灰分進(jìn)一步降低1~2個(gè)百分點(diǎn)，根據(jù)振蕩浮選原理和相似理論，研制成功了高選擇性浮選機(jī)，此浮選機(jī)顯著改善了浮選效果。

浮中的細(xì)泥污染機(jī)理：浮選精煤受高灰細(xì)泥污染，其根源在于精礦產(chǎn)品液流中親水性礦物的機(jī)械輸送，這是浮選過(guò)程中存在的普遍現(xiàn)象，細(xì)泥污染受多種作用機(jī)理的支配：機(jī)械夾帶、細(xì)泥罩蓋、顆?；炷?，機(jī)械夾帶是主要形式之一，機(jī)械夾帶是指親水性脈石礦物（高灰顆粒）通過(guò)機(jī)械輸送進(jìn)入精礦產(chǎn)品，夾帶的程度取決于入料粒度、礦物成分、濃度黏度、水的回收率以及許多過(guò)程變量，通過(guò)對(duì)浮選過(guò)程分析，研究提出夾帶機(jī)理。

1、氣泡聚合體對(duì)親水性顆粒包裹提攜：浮選中礦化氣泡以氣泡聚合體的形式上浮，多個(gè)礦化氣泡聯(lián)合形成氣絮團(tuán)狀，泡間空隙充填以礦漿，在氣泡浮力作用下將粘附于氣泡的顆粒升浮至泡沫層，氣泡聚合體在礦漿中升浮時(shí)，充填于泡間空隙的礦漿處于動(dòng)平衡狀態(tài)：礦漿在重力作用下連續(xù)排泄，新的礦漿不斷補(bǔ)充其間，水膜間的相互粘連和氣泡的翻轉(zhuǎn)，聯(lián)合形成具有瀝濾作用的“過(guò)濾絮團(tuán)”，當(dāng)氣泡聚合體升浮時(shí)，如同礦漿通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)，將部分親水性非目的礦物顆粒滯留在聚合體中提攜升浮，形成機(jī)械夾帶，將高灰顆粒輸送至泡沫層。

2、顆粒的非選擇性附著：由于微細(xì)礦粒比表面積大，表面力發(fā)生作用，導(dǎo)致礦粒在氣泡上無(wú)選擇性非接觸附著，被氣泡帶入泡沫層。

3、非目的礦物的“準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)粘附”有時(shí)為了獲得純凈的低灰精煤，要求將灰分較高的中煤顆粒排入尾礦，但是，浮選是根據(jù)礦物表面物理化學(xué)性質(zhì)的差別來(lái)分選的，具有一定疏水性的中煤礦粒，當(dāng)其與氣泡碰撞的能量適當(dāng)時(shí)，雖不能克服粘附過(guò)程的“能壘”達(dá)到穩(wěn)定粘附，但可能克服第二能谷，形成存在可逆傾向的“準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)粘附”。

5、精礦水中帶入的極細(xì)顆粒：礦漿中粒度在10μm以下的微細(xì)礦物（如黏土類礦物）多呈膠體顆粒狀態(tài)，水化層中所含的微細(xì)顆粒將隨氣泡進(jìn)入精礦，同理，泡沫絮團(tuán)中充填于各種空隙內(nèi)的水也將把其中的微細(xì)顆粒帶入精礦。

高選擇性浮選機(jī)工作原理：

在浮選機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)作用下，礦漿被吸入葉輪腔并沿葉輪外緣經(jīng)定子穩(wěn)流甩入浮選槽，高速運(yùn)動(dòng)的礦漿在葉輪出口處發(fā)生射流效應(yīng)產(chǎn)生一定真空度，在此射流的引射作用下，外部空氣經(jīng)套筒進(jìn)入葉輪腔被卷吸入浮選槽，并在礦漿的湍流作用下彌散為細(xì)小氣泡均勻分布于槽中，在機(jī)構(gòu)的攪拌作用下，槽內(nèi)礦漿呈充分湍流狀態(tài)，宏觀紊流產(chǎn)生顆粒遷移現(xiàn)象，從而保持顆粒懸浮；微湍流決定作用在流體和固體顆粒上的應(yīng)力的大小，產(chǎn)生相互凝結(jié)、空氣彌散以及顆?！?dú)馀莸南嗷ヅ鲎埠兔撀?，疏水性礦粒與氣泡碰撞后，當(dāng)接觸點(diǎn)水膜破裂時(shí)發(fā)生粘附（即氣泡被礦化），隨氣泡上浮至礦漿表面聚集成泡沫層，刮出槽外為精礦產(chǎn)品；親水性礦粒和疏水性較差的礦粒與氣泡碰撞后不能發(fā)生粘附而留在礦漿中，礦化氣泡升浮時(shí)，以礦化氣泡聚合群體形式上浮，產(chǎn)生機(jī)械夾帶而污染精煤，在浮選槽分離區(qū)設(shè)置了高選擇性振蕩分離器，當(dāng)聚合體通過(guò)振蕩層時(shí)，在機(jī)械振動(dòng)造成的水波激勵(lì)作用下，分散為單個(gè)氣泡通過(guò)該層，聚合體分散后，由其在礦漿中升浮對(duì)礦粒“過(guò)濾”作用包裹提攜的親水性礦粒，將推動(dòng)依托而返回礦漿，從而減輕或消除機(jī)械夾帶污染；產(chǎn)生的氣泡形變振蕩可以親水性礦粒提供從非接觸黏著脫落為自由礦粒的能量，從而減輕細(xì)泥的非選擇性粘附污染；振蕩層的水平交變水流，對(duì)上沖水流產(chǎn)生屏蔽作用，使其不能沖擊泡沫層，減少了水流細(xì)粒夾帶污染。

相關(guān)設(shè)備：BSK浮選機(jī)、充氣機(jī)械攪拌浮選機(jī)、選金設(shè)備。