選礦設(shè)備浮選機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)的研究

今天我們開元機(jī)械來給大家說一下選礦設(shè)備浮選設(shè)備浮選機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)研究，希望對(duì)大家了解浮選機(jī)有更多的幫助。

1、槽體設(shè)計(jì)

由于矩形槽底四角容易出現(xiàn)礦砂堆積，大型選礦設(shè)備浮選設(shè)備的槽底很少采用距形。為避免礦砂堆積、有利于粗重礦粒向槽中心移動(dòng)以便返回葉輪區(qū)再循環(huán)，減少礦漿短路，KYF-50浮選機(jī)將槽底設(shè)計(jì)為“U”形。

根據(jù)試驗(yàn)，槽體截面設(shè)計(jì)成八角形比方形可提高充氣的分散度和礦漿表面的平穩(wěn)度，比圓形槽體可減少泡沫的打旋和槽內(nèi)礦漿的旋轉(zhuǎn)，并有利于礦漿分散均勻，因此，KYF-50浮選機(jī)槽體截面設(shè)計(jì)為八角形。泡沫采用橫向設(shè)計(jì)，每槽內(nèi)設(shè)二個(gè)橫向泡沫槽，泡沫從橫向泡沫槽兩側(cè)溢流堰自流入泡沫槽內(nèi)。

對(duì)于充氣機(jī)械攪拌式浮選機(jī)，由于不需要通過葉輪造成負(fù)壓來吸氣，因此槽體可適當(dāng)加深，這可以帶來如下好處：

1)、空氣消耗量隨槽深增加而減少，氣泡上升距離大，氣泡在槽內(nèi)的時(shí)間延長(zhǎng)，氣泡與礦粒碰撞機(jī)會(huì)相應(yīng)增加，氣泡能得到充分利用；

2)、由于浮選機(jī)葉輪直徑的大小直接與浮選槽的長(zhǎng)度有關(guān)，長(zhǎng)寬加大則需的葉輪直徑也大，所以在容積一定的情況下槽深增加，則浮選槽的長(zhǎng)寬可減小，葉輪直徑就相應(yīng)減小，功耗就會(huì)降低；

3)、深槽在浮選過程中容易形成比較平穩(wěn)的泡沫區(qū)和較長(zhǎng)的分離區(qū)，有利于提高精礦質(zhì)量和回收率；

4)、深槽設(shè)備占據(jù)廠房的面積小，可減少選礦生產(chǎn)線的基建投資。

2、葉輪作為機(jī)械攪拌式浮選機(jī)最重要的部件，擔(dān)負(fù)著攪攔礦漿、循環(huán)礦漿和分散空氣的多重作用。KYF-50浮選機(jī)在葉輪設(shè)計(jì)中主要考慮了下列問題。

1)、攪拌力適中，不應(yīng)在槽內(nèi)造成較大的速度頭。這是因?yàn)樗俣阮^大會(huì)造成分選區(qū)不穩(wěn)定、液面翻花，影響氣泡礦化，降低有用礦物的回收，同時(shí)增加了不必要的功率消耗。

2)、通過葉輪的礦漿循環(huán)量要大，有利于礦粒懸浮、空氣分散和改善選別指標(biāo)。

3)、礦漿在葉輪中的流線合理，磨損輕且均勻。

4)、形式合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功耗低。

（一）葉輪形狀

根據(jù)離心泵的設(shè)計(jì)理論，葉輪葉片出口安裝角B有三種情況，即葉片前傾、葉片徑向和葉片后傾。對(duì)后向葉片而言，當(dāng)流量大時(shí)產(chǎn)生的理論壓頭低，總理論壓頭中動(dòng)壓頭成份相應(yīng)較小，速度頭較低，這對(duì)于穩(wěn)定礦漿液面有好處，符合浮選機(jī)流體動(dòng)力學(xué)的要求另外后向葉片流量較大時(shí)，功耗較低，因此，采用后向葉片形式完全符合浮選機(jī)流體動(dòng)力學(xué)的要求。

在葉片方向確定之后，還必要確定葉輪形狀。比轉(zhuǎn)數(shù)是確定葉輪形狀的主要依據(jù)，對(duì)于高比轉(zhuǎn)數(shù)泵而言，具有流量大，壓頭小的特點(diǎn)，反之則流量小，壓頭大。浮選機(jī)葉輪的情況與高比轉(zhuǎn)數(shù)泵相似，由于高比轉(zhuǎn)數(shù)泵葉輪進(jìn)口直徑和出口寬度相對(duì)較大，出口直徑和進(jìn)口寬度相對(duì)較小，因此在設(shè)計(jì)浮選機(jī)葉輪時(shí)采用類似于高比轉(zhuǎn)數(shù)泵葉輪的形狀是一個(gè)正確的方向。當(dāng)然浮選機(jī)的工作對(duì)象是氣、液、固三相懸浮體，且它的作用遠(yuǎn)非是單純的輸送，所以僅用離心泵工作原理來確定浮選機(jī)葉輪的形狀非常困難的，還必要借助實(shí)驗(yàn)手段才能使葉輪的設(shè)計(jì)逐步完善。

選礦設(shè)備浮選機(jī)葉輪的另一個(gè)重要作用是分散空氣，為此在葉輪腔中設(shè)有空氣分配器，空氣分配器能預(yù)先將空氣較均勻地分布在轉(zhuǎn)子葉片的大部分區(qū)域內(nèi)，提高大量的礦漿-空氣界面，從而大大改善葉輪彌散空氣的能力，提高空氣分散度。

根據(jù)以上分析和通過實(shí)驗(yàn)，KYF-50浮選機(jī)的葉輪設(shè)計(jì)成葉輪葉片后向、高比轉(zhuǎn)速離心式，并在葉輪中心配以空氣分配器。

（二）葉輪直徑及其它主要參數(shù)確定

確定選礦設(shè)備葉輪結(jié)構(gòu)參數(shù)除需進(jìn)行理論計(jì)算外，還必須借助小型浮選機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，待葉輪結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的相互關(guān)系確定后，根據(jù)浮選槽內(nèi)葉輪平均攪拌雷諾數(shù)相等的原則，再用葉輪直徑這一表征葉輪結(jié)構(gòu)的參數(shù)在工業(yè)型浮選設(shè)備內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)，最后得出所需的合理參數(shù)。下圖是KYF-50型浮選機(jī)的葉輪主要結(jié)構(gòu)參數(shù)。

葉輪主要結(jié)構(gòu)參數(shù)

D-葉輪直徑，d進(jìn)漿口徑，b-葉片高度，B-葉片傾角

為確定KYF-50型浮選機(jī)合理的葉輪結(jié)構(gòu)參數(shù)，在容積為4m3的浮選槽內(nèi)進(jìn)行正交試驗(yàn)。試驗(yàn)中保持充氣量和葉輪轉(zhuǎn)速不變，以主軸電機(jī)功耗和空氣分散度兩個(gè)性能參數(shù)為對(duì)比指標(biāo)，以主軸電機(jī)功耗和空氣分散度兩個(gè)性能參數(shù)為對(duì)比指標(biāo)，改變?nèi)~輪直徑、葉片高度、葉片傾角和進(jìn)漿直徑。根據(jù)理論計(jì)算，對(duì)葉輪直徑等四個(gè)因素分別列出三個(gè)水平，利用正交表來安排試驗(yàn)，待槽容4m3浮選機(jī)的葉輪結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)參數(shù)確定后，再根據(jù)有關(guān)理論和經(jīng)驗(yàn)初步確定KYF-50型浮選機(jī)的葉輪結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)參數(shù)。最終，KYF-50型浮選機(jī)的葉輪結(jié)構(gòu)參數(shù)確定為：葉輪直徑D=1030mm，葉輪葉片高度b=615mm，葉輪葉片傾角B=30，葉輪進(jìn)漿口徑d=260mm。根據(jù)計(jì)算KYF-50型浮選機(jī)葉輪的比轉(zhuǎn)數(shù)為256，類似高比轉(zhuǎn)數(shù)離心泵。