第三章浮選機(jī)及其輔助設(shè)備

第一節(jié)浮選機(jī)的基本作用與評(píng)價(jià)一、浮選機(jī)的基本作用煤炭浮選的三個(gè)重要環(huán)節(jié)：煤漿充氣、氣泡礦化、產(chǎn)物分離。作用：1、充氣作用；2、攪拌作用；3、浮選產(chǎn)物分離作用。泡沫浮選過程示意圖浮選機(jī)內(nèi)各作用區(qū)分布圖1—刮泡區(qū)；2—浮選區(qū)；3—漿氣混合區(qū)；4—充氣路線；5—礦漿循環(huán)路線性能優(yōu)良的浮選機(jī)滿足下列要求：1、能產(chǎn)生數(shù)量足夠、分散度高、分布均勻的小氣泡，并能方便有效地根據(jù)煤的可浮性特性及不同的浮選流程、工藝要求調(diào)節(jié)充氣量的大小。2、攪拌強(qiáng)度適宜，既能保證煤粒、氣泡、浮選劑在浮選機(jī)槽箱內(nèi)的均勻分布和煤的碰撞概率，又能保持浮選機(jī)槽箱內(nèi)的平穩(wěn)。3、煤漿通過能力和處理能力大，循環(huán)量適宜，可以根據(jù)煤的可浮選性及工藝要求進(jìn)行調(diào)節(jié)。4、能形成穩(wěn)定的、厚度適宜的三相泡沫層，能有效地進(jìn)行二次富集作用，提高分選選擇性；及時(shí)、準(zhǔn)確、平穩(wěn)和準(zhǔn)確地刮出泡沫產(chǎn)物、排出尾煤。二、浮選機(jī)的基本要求和評(píng)價(jià)5、能耗低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占地面積小，操作和維修方便，采用耐磨材料，使用壽命長(zhǎng)，噪聲小于85dB。

評(píng)價(jià)的參考依據(jù)：

①充氣性能和浮選指標(biāo)；②處理能力；③動(dòng)力消耗；④價(jià)格、安裝、操作、維修費(fèi)用及占地面積等。三、浮選機(jī)中礦漿的充氣1、氣泡的生成⑴機(jī)械攪拌作用將空氣粉碎形成氣泡；⑵空氣通過多孔介質(zhì)的細(xì)小眼孔形成氣泡；⑶氣體從礦漿中析出形成微泡。影響微泡析出的主要因素：①開始時(shí)礦漿中空氣的飽和程度（空氣的溶解度）；②隨后礦漿的降壓程度；③是否具有微泡析出的“核心”（礦物的疏水性表面）。5、能耗低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占地面積小，操作和維修方便，采用耐磨材料，使用壽命長(zhǎng)，噪聲小于85dB。三、浮選機(jī)分類浮選機(jī)分類機(jī)械攪拌式XJM-4自吸式FXM-8浮選機(jī)XJX-T12自吸式無(wú)機(jī)械攪拌式XPM-8型浮選柱第二節(jié)浮選機(jī)的性能指標(biāo)及測(cè)定方法一、浮選機(jī)的充氣性能指標(biāo)：包括充其量、充氣均勻度、充氣容積利用系數(shù)、動(dòng)力指數(shù)、最大通過量以及混合系數(shù)、葉輪區(qū)負(fù)壓和氣泡直徑。1、單位充氣量（以下簡(jiǎn)稱充氣量）：在清水條件下，每平方米浮選槽液面每分鐘逸出的空氣體積來(lái)表示。（1）量筒法Q----浮選機(jī)充氣量，m3/(m2.min);

V----氣泡所排出的清水體積，m3;

S----量筒截面積，m2;

t----排出V體積清水的時(shí)間，s。

而式中H----量筒內(nèi)排出清水的高度，cm。則（2）儀表法2、充氣均勻度：常用充氣均勻系數(shù)K來(lái)表征液面的充氣均勻度，即式中k----充氣均勻系數(shù)，%；

----浮選槽液面的平均單位充氣量，

m3/(m2.min);

Qi----各測(cè)量點(diǎn)的單位充氣量，

m3/(m2.min);n----測(cè)點(diǎn)數(shù)、個(gè)。3、充氣容積利用系數(shù)式中F----充氣容積利用系數(shù)；

----浮選槽箱充氣容積，m3;V----浮選槽箱容積，m3;

式中n/----單位充氣量小于0.1m3/(m2.min)

將（3-4）式代入上式得到：

4、最大通過量二、浮選機(jī)的生產(chǎn)性能指標(biāo)：包括處理能力、電耗、工藝效果。1、處理能力：當(dāng)入浮煤漿濃度較小時(shí)，用每臺(tái)浮選機(jī)每小時(shí)通過的煤漿量來(lái)表示（m3/h）；當(dāng)入浮煤漿濃度較大時(shí)，用每臺(tái)浮選機(jī)每小時(shí)入浮的干煤泥量來(lái)表示（t/m3）。單位處理能力：即按每1m3的浮選機(jī)容積計(jì)算每1h所通過的煤漿流量[m3/m3.h]或按每1m3的浮選機(jī)容積計(jì)算每1h所分選的干煤量[t/(m3.h)]。

式中

Q干

----浮選機(jī)處理量（按干煤計(jì)），t/h----浮選機(jī)單位處理量（按干煤計(jì)t/(m3.h)Q---浮選機(jī)處理量（按煤漿計(jì)），m3/h----浮選機(jī)單位處理量（按煤漿計(jì)），m3/(m3.h）；

q----煤漿濃度，g/L；

V----浮選機(jī)總?cè)莘e，m3.2、電耗：是指浮選1t煤泥所消耗的電能，或分選1m3煤漿所消耗的電能。式中----浮選機(jī)電耗（按干煤計(jì)），kWh/t；

W----浮選機(jī)電耗（按煤漿計(jì)），kWh/m3;N----1臺(tái)浮選機(jī)的總功率，kW。3、浮選工藝效果：煤炭的可浮性、浮選入料濃度、浮選劑種類、數(shù)量和加藥方式、浮選機(jī)結(jié)構(gòu)完善程度。思考題：1、浮選機(jī)的三個(gè)重要環(huán)節(jié)是什么？2、浮選機(jī)有哪些基本作用？3、對(duì)浮選機(jī)的基本要求有哪些？4、浮選機(jī)可分為哪幾類？5、浮選機(jī)的性能指標(biāo)包括哪些？6、充氣量的計(jì)算公式？7、充氣容積利用系數(shù)的計(jì)算公式？8、浮選機(jī)的生產(chǎn)性能指標(biāo)包括哪些？9、單位處理能力是什么？計(jì)算公式。

第三節(jié)機(jī)械攪拌式浮選機(jī)浮選機(jī)的發(fā)展歷史：為了實(shí)現(xiàn)礦粒之間的分離，礦物表面必須具有不同的潤(rùn)濕性，又有數(shù)量和質(zhì)量滿足需要的泡沫，還應(yīng)有合適的機(jī)械設(shè)備，使它們分成性質(zhì)和質(zhì)量各不相同的產(chǎn)品，這些設(shè)備就是浮選機(jī)。浮選機(jī)是實(shí)現(xiàn)浮選過程的重要設(shè)備。浮選效果的好壞，除藥劑、工藝流程的影響外，浮選機(jī)性能的優(yōu)劣有著相當(dāng)大的關(guān)系。為此，各國(guó)在改進(jìn)和發(fā)展浮選機(jī)方面都做了相當(dāng)多的工作。

自1898年出現(xiàn)全油浮選機(jī)，20世紀(jì)初利用浮選作為氣、固、液三相界面分選礦物的工藝技術(shù)以來(lái)，至今已有近90年的歷史，隨著浮選技術(shù)的發(fā)展，浮選機(jī)不斷演變，已更換了幾十種不同結(jié)構(gòu)的浮選機(jī)，由初期的全油浮選機(jī)、氣體浮選機(jī)、真空浮選機(jī)、表層浮選機(jī)及純機(jī)械攪拌的MS浮選機(jī)，至30年代出現(xiàn)了法連瓦爾德型（FW）、阿基泰爾型（AG）、法格古林型（FAG）等機(jī)械攪拌空氣吸入式浮選機(jī)。蘇聯(lián)及東歐各國(guó)則廣泛使用米哈諾布爾型浮選機(jī)，世界上目前有近百種浮選機(jī)。但在浮選中占統(tǒng)治地位、應(yīng)用最廣泛的是下部吸氣式機(jī)械攪拌浮選機(jī)。

我國(guó)解放前的選煤廠均無(wú)浮選作業(yè)，1956年在滴道選煤廠建立了第一個(gè)浮選車間,1965年起,我國(guó)開始研制適合我國(guó)國(guó)情的浮選機(jī),并先后研制成功了XJM-4型、XPM-4型、XJX-Z8型及XJX-T12型浮選機(jī)，在選煤廠中得到了廣泛的應(yīng)用，取得了良好的效果。據(jù)1979年統(tǒng)計(jì)，我國(guó)自行設(shè)計(jì)的XJM-4型浮選機(jī)，在國(guó)內(nèi)浮選機(jī)中占34%，打破了使用和仿制外國(guó)浮選機(jī)的局面。并且與浮選機(jī)配套的輔助設(shè)備，如攪拌桶也得到了相應(yīng)地發(fā)展，研制了礦漿準(zhǔn)備器和礦漿預(yù)處理器，提高了調(diào)漿的效果。浮選機(jī)動(dòng)態(tài)演示一、XJM-4型系列機(jī)械攪拌式浮選機(jī)1、結(jié)構(gòu)組成：由浮選槽箱、攪拌機(jī)構(gòu)、刮跑機(jī)構(gòu)、煤漿液面調(diào)整機(jī)構(gòu)、放礦機(jī)構(gòu)和尾礦箱組成。2、XJM-4型浮選機(jī)攪拌機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：1、定子；2、套桶；3、軸承座；4、進(jìn)氣管；5、調(diào)整蓋；6、調(diào)整片；7、葉輪；8、中空軸；

9、皮帶輪。XJK系列浮選機(jī)XJM-S浮選機(jī)浮選機(jī)的特點(diǎn)：

1、層傘形葉輪定子組作充氣攪拌機(jī)構(gòu)，同時(shí)完成吸漿、吸氣和循環(huán)礦漿作用；強(qiáng)化浮選過程，雙系統(tǒng)吸氣，易于調(diào)節(jié)；“W”形礦漿運(yùn)動(dòng)，降低速度，保證礦化時(shí)間和液面平穩(wěn)。

2、采用淺槽，提高充氣量，降低功率消耗。

3、采用小直徑高轉(zhuǎn)速的葉輪，降低功率消耗和提高充氣量。3、XJM-4型浮選機(jī)充氣攪拌機(jī)構(gòu)定子葉輪組的結(jié)構(gòu)及礦漿、氣體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：是由定子、葉輪、混合室、吸漿室、吸氣室。特點(diǎn)：采用多層傘形葉輪定子組作充氣攪拌機(jī)構(gòu)，使之能夠同時(shí)而且互不干擾地完成吸入礦漿、吸入空氣和吸入浮選機(jī)內(nèi)的循環(huán)礦漿；由于傘形葉輪上下錐面錐角的不同，使下錐面葉片甩出的新鮮煤漿、上葉片甩出的循環(huán)礦漿和中層葉輪甩出的空氣交叉相通，對(duì)新鮮礦漿與循環(huán)礦漿的礦化極為有利，因而能夠強(qiáng)化浮選過程；從套筒和空心軸同時(shí)吸入空氣，增大浮選機(jī)的充氣量，并易于調(diào)節(jié)；傘形葉輪使礦漿在浮選機(jī)內(nèi)呈w型運(yùn)動(dòng)，使礦漿先甩到槽底，失去部分動(dòng)能再上升，降低了運(yùn)動(dòng)速度，既能保證足夠的礦化時(shí)間又能保證液面乎穩(wěn)。

XJM-4型浮選機(jī)生產(chǎn)使用狀態(tài)下的充氣性能指標(biāo)列于表3-4中；2）生產(chǎn)性能指標(biāo)：試驗(yàn)在A、B、C三個(gè)選煤廠進(jìn)行列于表3-5中：3）對(duì)XJM-4型浮選機(jī)性能指標(biāo)的簡(jiǎn)要分析5、XJM-4型浮選機(jī)的調(diào)試：

在XJM-4型浮選機(jī)出廠或安裝后，要對(duì)浮選機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)、技術(shù)要求進(jìn)行檢測(cè)和調(diào)整。6、XJM-4型浮選機(jī)在生產(chǎn)使用時(shí)出現(xiàn)下列現(xiàn)象應(yīng)予以調(diào)整：1）充氣量下降：原因：葉輪定子組嚴(yán)重磨損；徑向、軸向間隙過；，定子循環(huán)孔被雜物堵塞；中空軸過小；膠帶松弛，葉輪線速度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。調(diào)整措施：調(diào)整葉輪軸向間隙，當(dāng)軸向間隙無(wú)法調(diào)整或徑向間隙過大時(shí)，應(yīng)更換葉輪定子組；清理雜物；適當(dāng)開大套筒進(jìn)氣管或中空軸的孔徑；拉緊傳動(dòng)帶。2）吸漿量下降：原因：葉輪吸漿口與入料管間的下間隙過大或不同心；葉輪出口特別是下傘輪出口堵塞；攪拌機(jī)構(gòu)膠帶松弛，葉輪線速度下降；煤漿循環(huán)量過??；中空軸孔徑過大。調(diào)整措施：調(diào)整下間隙到3-5mm；清理堵塞在下傘輪出口處的雜物；適當(dāng)縮小中空軸孔徑；拉緊或更換膠帶；清理堵塞定子循環(huán)孔德雜物。3、攪拌電機(jī)發(fā)熱：原因：中空軸孔徑過小甚至完全堵塞；浮選槽煤漿循環(huán)量過大；電機(jī)受潮或通風(fēng)散熱受阻。調(diào)整措施：減小循環(huán)孔面積（優(yōu)先考慮減小定子柱面循環(huán)孔面積）；適當(dāng)加大中空軸孔徑；清理電機(jī)散熱通風(fēng)口或檢修電機(jī)4、浮選機(jī)液面翻花：原因：充氣量過大或分布極不均勻；煤漿循環(huán)量過大；浮選槽底穩(wěn)流板迎水端與定子導(dǎo)向葉片末端位置不對(duì)應(yīng)；攪拌機(jī)構(gòu)安裝不垂直或位置偏移；葉輪嚴(yán)重不均勻磨損；粗顆粒過多無(wú)法及時(shí)排出。思考題：1、XJM-4型浮選機(jī)由哪幾部分組成？2、XJM-4型浮選機(jī)的攪拌機(jī)構(gòu)由哪些部件組成？3、XJM-4型浮選機(jī)的特點(diǎn)是什么？4、XJM-4型浮選機(jī)的定子葉輪組的結(jié)構(gòu)以及氣體、礦漿的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)？5、XJM-4型浮選機(jī)在生產(chǎn)使用時(shí)，常出現(xiàn)的現(xiàn)象以及調(diào)整措施？

第四節(jié)噴射式浮選機(jī)一、XPM-8型噴射式浮選機(jī)1、XJM-8型噴射式浮選機(jī)結(jié)構(gòu)及技術(shù)規(guī)格：XPM-8型噴射式夫選機(jī)由刮泡器、浮選槽、充氣攪拌裝置、放礦機(jī)、液面自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)和入料箱組成。如圖：XPM-8型浮選機(jī)攪拌機(jī)構(gòu)示意圖：XPM-8型噴射式浮選機(jī)主機(jī)除刮泡器以外沒有運(yùn)動(dòng)部件，為了煤漿充氣和氣泡礦化的需要，除主機(jī)外另有渣漿泵作為浮選機(jī)的輔機(jī)，主、輔機(jī)的連接如圖：2、XPM-8型噴射式浮選機(jī)的工作特點(diǎn)：1)、大量析出浮選速度快的微泡是噴射式浮選機(jī)工作原理的主要特點(diǎn)之一。2)、噴射式浮選機(jī)的充氣攪拌裝置實(shí)質(zhì)上也是一種乳化裝置，它能將不易在水腫分散的輔選劑如煤油、輕柴油等非極性油類乳化成直徑為5-20m的微細(xì)油滴，這有利于氣泡的礦化，減少浮選劑的耗量。3）、進(jìn)入浮選槽的美將魚從充氣攪拌裝置斜射到槽底后又折向上升的氣泡群運(yùn)動(dòng)方向垂成直角，這就大大增加了氣泡與煤粒的碰撞概率，為氣泡礦化創(chuàng)造了有利條件。4）、噴射式浮選機(jī)1個(gè)浮選槽箱內(nèi)安裝有4個(gè)輻射狀的充氣攪拌裝置，充氣煤漿能均勻地分布于浮選槽內(nèi)，因此充氣均勻系數(shù)和充氣容積利用系數(shù)高，浮選槽內(nèi)基本不存在死區(qū)。5）、采用直流式入料方式，這種入料方式可以縮短煤漿通過浮選機(jī)的時(shí)間和路程，節(jié)省因吸入煤漿所消耗的動(dòng)力，并提高浮選機(jī)的煤漿通過能力。6）、噴射式浮選機(jī)槽內(nèi)的煤漿流動(dòng)形式呈“W”形，這種流動(dòng)形式能降低充氣攪拌裝置的浸水深度，保持浮選機(jī)液面平穩(wěn)，有利于氣泡的礦化和泡沫產(chǎn)物的二次富集作用。3、XPM-8型噴射式浮選機(jī)的性能指標(biāo)：1）、充氣性能指標(biāo)；2）、生產(chǎn)性能指標(biāo)；

第五節(jié)浮選柱一、浮選柱的工作原理：

浮選柱是一種無(wú)機(jī)械攪拌式、煤漿充氣借助于外部壓入空氣或自身吸入空氣的充（壓）氣浮選機(jī)。與其它浮選機(jī)相比，浮選柱有以下特點(diǎn)：

1、分選選擇性較高，這是因?yàn)樵诜诌x過程中，礦粒和氣泡呈對(duì)流運(yùn)動(dòng)，削弱了脈石附著到氣泡上和在氣泡中央帶的機(jī)會(huì)；由于本身沒有運(yùn)動(dòng)部件，浮選柱內(nèi)湍流程度比較低，泡沫層比較厚，因泡沫層中氣泡兼并，利于二次富集作用的發(fā)揮；

2、適于浮選細(xì)粒和微細(xì)粒物科，浮選柱中氣泡是由壓縮空氣通過微孔的充氣器形成的，其直徑小，根據(jù)微細(xì)粒物科和氣泡的非