选矿设备浮选机结构参数的研究

今天我们开元机械来给大家说一下选矿设备浮选设备浮选机的结构参数的设计研究，希望对大家了解浮选机有更多的帮助。

1、槽体设计

由于矩形槽底四角容易出现矿砂堆积，大型选矿设备浮选设备的槽底很少采用距形。为避免矿砂堆积、有利于粗重矿粒向槽中心移动以便返回叶轮区再循环，减少矿浆短路，KYF-50浮选机将槽底设计为“U”形。

根据试验，槽体截面设计成八角形比方形可提高充气的分散度和矿浆表面的平稳度，比圆形槽体可减少泡沫的打旋和槽内矿浆的旋转，并有利于矿浆分散均匀，因此，KYF-50浮选机槽体截面设计为八角形。泡沫采用横向设计，每槽内设二个横向泡沫槽，泡沫从横向泡沫槽两侧溢流堰自流入泡沫槽内。

对于充气机械搅拌式浮选机，由于不需要通过叶轮造成负压来吸气，因此槽体可适当加深，这可以带来如下好处：

1)、空气消耗量随槽深增加而减少，气泡上升距离大，气泡在槽内的时间延长，气泡与矿粒碰撞机会相应增加，气泡能得到充分利用；

2)、由于浮选机叶轮直径的大小直接与浮选槽的长度有关，长宽加大则需的叶轮直径也大，所以在容积一定的情况下槽深增加，则浮选槽的长宽可减小，叶轮直径就相应减小，功耗就会降低；

3)、深槽在浮选过程中容易形成比较平稳的泡沫区和较长的分离区，有利于提高精矿质量和回收率；

4)、深槽设备占据厂房的面积小，可减少选矿生产线的基建投资。

2、叶轮作为机械搅拌式浮选机最重要的部件，担负着搅拦矿浆、循环矿浆和分散空气的多重作用。KYF-50浮选机在叶轮设计中主要考虑了下列问题。

1)、搅拌力适中，不应在槽内造成较大的速度头。这是因为速度头大会造成分选区不稳定、液面翻花，影响气泡矿化，降低有用矿物的回收，同时增加了不必要的功率消耗。

2)、通过叶轮的矿浆循环量要大，有利于矿粒悬浮、空气分散和改善选别指标。

3)、矿浆在叶轮中的流线合理，磨损轻且均匀。

4)、形式合理，结构简单，功耗低。

（一）叶轮形状

根据离心泵的设计理论，叶轮叶片出口安装角B有三种情况，即叶片前倾、叶片径向和叶片后倾。对后向叶片而言，当流量大时产生的理论压头低，总理论压头中动压头成份相应较小，速度头较低，这对于稳定矿浆液面有好处，符合浮选机流体动力学的要求另外后向叶片流量较大时，功耗较低，因此，采用后向叶片形式完全符合浮选机流体动力学的要求。

在叶片方向确定之后，还必要确定叶轮形状。比转数是确定叶轮形状的主要依据，对于高比转数泵而言，具有流量大，压头小的特点，反之则流量小，压头大。浮选机叶轮的情况与高比转数泵相似，由于高比转数泵叶轮进口直径和出口宽度相对较大，出口直径和进口宽度相对较小，因此在设计浮选机叶轮时采用类似于高比转数泵叶轮的形状是一个正确的方向。当然浮选机的工作对象是气、液、固三相悬浮体，且它的作用远非是单纯的输送，所以仅用离心泵工作原理来确定浮选机叶轮的形状非常困难的，还必要借助实验手段才能使叶轮的设计逐步完善。

选矿设备浮选机叶轮的另一个重要作用是分散空气，为此在叶轮腔中设有空气分配器，空气分配器能预先将空气较均匀地分布在转子叶片的大部分区域内，提高大量的矿浆-空气界面，从而大大改善叶轮弥散空气的能力，提高空气分散度。

根据以上分析和通过实验，KYF-50浮选机的叶轮设计成叶轮叶片后向、高比转速离心式，并在叶轮中心配以空气分配器。

（二）叶轮直径及其它主要参数确定

确定选矿设备叶轮结构参数除需进行理论计算外，还必须借助小型浮选机进行实验，待叶轮结构参数之间的相互关系确定后，根据浮选槽内叶轮平均搅拌雷诺数相等的原则，再用叶轮直径这一表征叶轮结构的参数在工业型浮选设备内进行试验，最后得出所需的合理参数。下图是KYF-50型浮选机的叶轮主要结构参数。

叶轮主要结构参数

D-叶轮直径，d进浆口径，b-叶片高度，B-叶片倾角

为确定KYF-50型浮选机合理的叶轮结构参数，在容积为4m3的浮选槽内进行正交试验。试验中保持充气量和叶轮转速不变，以主轴电机功耗和空气分散度两个性能参数为对比指标，以主轴电机功耗和空气分散度两个性能参数为对比指标，改变叶轮直径、叶片高度、叶片倾角和进浆直径。根据理论计算，对叶轮直径等四个因素分别列出三个水平，利用正交表来安排试验，待槽容4m3浮选机的叶轮结构和结构参数确定后，再根据有关理论和经验初步确定KYF-50型浮选机的叶轮结构和结构参数。最终，KYF-50型浮选机的叶轮结构参数确定为：叶轮直径D=1030mm，叶轮叶片高度b=615mm，叶轮叶片倾角B=30，叶轮进浆口径d=260mm。根据计算KYF-50型浮选机叶轮的比转数为256，类似高比转数离心泵。