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XCF浮选机的工作原理及应用

XCF型充气机械搅拌式浮选机既有浮选工艺指标好、能耗低、结构简单、操作维护方便的特点,又具有吸浆能力的优点。认真研究浮选机设计结构的工作原理,就可轻松解决生产中出现的问题,稳定浮选工艺指标。

XCF型自吸充气机械搅拌式浮选机在很多有色矿山都有应用,我公司下属的几个矿山均垜用此浮选机与其他浮选机联合运用。但在使用中出现这样一种现象,在充气的时候不能有效吸浆,即充气与吸浆冲突,这直接导致浮选机沉槽或勉强刮出少量泡沫,严重影响浮选指标。要分析这种现象,首先了解XCF浮选机的工作原理。

1、XCF型浮选机结构及工作原理

泊利彩票登陆XCF型自吸浆充气机械搅拌式浮选机结构如图所示,由容纳矿浆的槽体、带上下叶片的大隔离盘叶轮、径向叶片的座式定子,对开式圆盘形盖板、中心筒、带有排气孔的连接管、轴承体以及空心主轴和空气调节阀等组成。

矿区XCF浮选机结构原理图

1-定子;2-叶轮;3-给矿管;4-中心筒;5-空心主轴;

6-中矿管;7-叶轮上叶片;8-隔离盘;9-叶轮下叶片

工作原理:首先是电机通过传动装置和空心主轴带动叶轮旋转,保证了机械搅拌。其次是外部给入的低压空气,通过横梁、空气调节阀、空心主轴进入下叶轮腔中的空气分配器,然后通过空气分配器周边的小孔进入叶轮下叶片间来实现充气。吸浆是由于叶轮旋转和盖板、中心筒的共同作用,叶轮上叶片内产生一定的负压,才使中矿泡沫和给矿通过中矿管和给矿管流入中心筒内,并进入叶轮上叶片间,最后从上叶片外缘排出。浮选槽内矿浆的流动与循环是这样的,槽内矿浆从四周通过槽底经叶轮下叶片内缘吸入叶轮下叶片间与充入的空气在叶轮下叶片间进行充分混合后,由叶轮下叶片外缘排出。由叶轮下叶片外缘排出的矿浆和空气混合物与叶轮上叶片外缘排出的中矿和给矿经安装在叶轮周围的定子稳流并定向后,进入槽内主体矿浆中,矿化气泡上升到矿浆表面形成泡沫层,矿浆一部分返回叶轮下叶片间进行再循环,另一部分通过槽间壁上的流通孔进入下一槽进行再选别或作为某一最终产品排出。

2、XCF浮选机主要结构设计

XCF型自吸充气机械搅拌式浮选机的设计重点是槽体、叶轮、定子、盖板和连接管等的结构和参数以及它们之间的配合关系。

(1)槽体设计

大型浮选机一般很少采用方形槽体,因为方形槽四角易出现矿砂堆积。为避免出现矿砂堆积并有利于粗重矿粒向槽中心移动、返回叶轮区进行再循环、减少矿浆短路现象,槽容积3m3以上的XCF型浮选机的槽体设计成U型。为了便于制造及安装,槽容积小于3m3时一般采用梯形槽。当XCF型浮选机与其他充气机械搅拌式浮选机组成联合机组时,为槽体间连结方便,槽体形状可与直流体形状一致。

(2)主轴设计

泊利彩票登陆XCF型浮选机的主轴部分分为充气—搅拌区和吸浆区。吸浆区由叶轮上叶片、圆盘形盖板、中心筒和连接管等组成;充气—搅拌区由叶轮下叶片和空气分配器等组成。

为了把充气—搅拌区和吸浆区分开,叶轮设计所具有被隔离盘分开的上下叶片,叶轮上叶片无外加充气的干扰,在叶轮上叶片中心区可形成较大的负压,以此来抽吸矿浆;叶轮下叶片只循环矿浆和分散空气。为了进一步提高充气量和空气分散度,在叶轮的下叶片腔中设计了空气分配器。空气分配器为壁上带有小孔的圆筒,它能预先将空气较均匀地分布在转子叶片的大部分区域内,提供大量的矿浆—空气界面,从而改善叶轮弥散空气的能力。

安装在中心筒下部的圆盘形盖板与叶轮中间隔离盘形成封闭空间,叶轮旋转形成负压以实现自动吸浆,有点类似离心式水泵,只不过泵的出口是浮选槽罢了。盖板同时还起到隔离吸浆区与槽内部区的作用,有效地防止充入的空气被导入吸浆区。盖板与叶轮上叶片的上端间隙要尽量小,具有数值视浮选机的大小而定。盖板的直径要适中,与叶轮直径相匹配。

连接管的作用是固定中心筒和圆盘形盖板,同时上部开有通气孔,用于排除由于中矿泡沫破裂所产生的空气及矿浆回流而进入中心筒的空气。

(3)定子设计

XCF型自吸浆充气机械搅拌式浮选机定子除了使矿浆流重定向和剪切空气外,还必须使经叶轮下叶片充入矿浆中的空气不受定子的阻挡,能顺利进入主槽中,而不是进入吸浆区。

XCF型浮选机采用悬空式径向短叶片开式定子,安装在叶轮周围斜上方,由支脚固定在槽底。定子与叶轮径向间隙较大,定子下部区域周围的矿浆流通面积大,消除了下部零件对矿浆的不必要干扰,有利于矿浆向叶轮下部区的流动,降低了动力消耗,增强了槽下部循环区的循环和固定颗粒的悬浮。叶轮中甩出的矿浆—空气混合物可顺利地进入矿浆中,空气得到很好的分散,使叶轮吸浆能力提高。

3、问题分析

对XCF浮选机的原理有一定的了解,在使用中还应注意下面几个总理:

(1)通过叶轮的矿浆循环量要合理,搅拌力应适中,不能在槽中造成较大的速度头,以便于空气在矿浆中有效分散,及形成稳定的泡沫层。

(2)避免外加空气吸浆产生不利的影响。

(3)保证各管道的畅通。

(4)定子对矿浆流重定向时应保证槽内流体动力学状态要满足浮选动力学的要求。

我单位使用的浮选机经过一段时间,槽底有了一定的磨损,我们在槽底铺设了输送胶带,由于输送胶带铺设不当,造成输送胶带在叶轮下面部分隆起、磨损,形成一个类似火山口形状的漩涡,从而改变了矿浆流的方向,气体在经过定子重定向后进入吸浆区,造成吸浆与充气冲突。我们把输送胶带去掉,改用涂抹耐磨材料层,问题得到解决。

XCF型充气机械搅拌式浮选机结构简单,操作、维护方便,既有一般充气机械搅拌式浮选机的优点,又具有吸浆能力。只要了解其原理,就可轻松解决生产中出现的问题,稳定浮选工艺指标。

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