浮选机是实现泡沫浮选的工业设备。本章着重讨论矿物分选用的浮选机。
泡沫浮选是在气-液界面上完成的,浮选过程包括下列过程:
(1)使矿浆处于湍流状态以保证矿粒悬浮并以一定的动能运动;
(2)悬浮的矿粒与浮选药剂作用,使目的矿物表面疏水化;
(3)引入气体(通常为空气),产生大小合适、数量足够的气泡,并使之分散在矿浆中;
(4)气泡与矿粒碰撞,疏水性矿物颗粒附着在气泡上,形成矿化气泡;
(5)矿化气泡浮升至液面上,形成三相泡沫层;
(6)泡沫层中由于脱水作用、气泡兼并、气泡间分隔水层破裂而使气泡不断地破灭,造成泡沫层顶部精矿品位提高(习惯上称为二次富集作用);
(7)顶部泡沫精矿的排出(刮出或溢出)。
图1表示泡沫浮选的各个过程之间的联系。图中虚线方框表示搅拌桶的功能,实线方框表示浮选机的功能。图2表示浮选机内完成上述功能的区域划分。
在生产中,优良的浮选机应满足下列基本要求:
(1)充气量大且易于调节。气泡作为疏水性颗粒的运载工具,气泡数量直接影响浮选速度,其重要性显而易见。选煤时,由于精煤产率大,决定浮选机生产能力的主要因素是充气量。此外,不同的矿石及不同的浮选作业( 粗选、扫选、精选)各有其合适的充气量,这就要求充气量易于调节。
(2)搅拌强度足够,以保证运转时矿浆浓度和粒度组成在槽体内分布均匀,满负荷停车后易于直接地重新启动。槽内矿浆循环量大,以保证矿粒与气泡接触机会多。
(3)矿浆通过能力大,以适应较高的处理量。
(4)及时而稳定地排出泡沫精矿。浮选槽内矿浆液面的稳定是泡沫层稳定的保证,液面上下波动或形成波浪和漩涡都会破坏泡沫精矿的稳定排出。
(5)结构简单,维修方便,动力消耗低,磨损零件寿命长。
(6)适应自动化的需要。在采用自动化控制系统的选矿厂,除上述要求外,还提出了其他要求:灵活快速地调节精矿排出量;减少检测仪表和执行机构的数量;长期安全运转。