XCF和KYF浮选机的工作原理

导读:强紊流（三相）混合区：本区是浮选机中非常重要的区域，气泡的分散、药剂的扩散、矿粒与气泡的碰撞和附着等过程大部分均发生于此区，提高该区容积的有效利用系数，使矿物颗粒与气泡在本区具有较高的碰撞概率和粘附概率。

XCF和KYF浮选机的工作原理 XCF浮选机和KYF浮选机的流体动力学区域，可分为强紊流（三相）混合区、运输区、分离区和泡沫区四个区域。

强紊流（三相）混合区：本区是浮选机中非常重要的区域，气泡的分散、药剂的扩散、矿粒与气泡的碰撞和附着等过程大部分均发生于此区，提高该区容积的有效利用系数，使矿物颗粒与气泡在本区具有较高的碰撞概率和粘附概率。

在该区，由于在气泡和矿浆之间存在着较大的速度差，细粒与气泡接触的可能性较大，因而细粒基本上能够得到浮出。

对于粗重颗粒，矿浆流可把它们运输到叶轮下部，改善粗重颗粒的悬浮条件，增加了粗重颗粒与气泡的接触和碰撞概率。

运输区：该区中，捕集了大量矿物颗粒的气泡由这里上升到分离区。

在该区应创造一个上升流，减少粗粒级矿物在气泡上的脱落概率，体现出特殊的选择性。

分离器：本区矿浆流动相对稳定，脉石颗粒与矿化气泡可进行充分分离，同时可减少已附着的粗粒矿物的脱落，达到在保证回收率的同时提高精矿质量的要求。

泡沫区：使矿物进一步得到富集，保证泡沫层中的矿物不致脱落，泡沫能顺利地流入泡沫槽内。

浮选机的工作原理是：叶轮旋转时，槽内矿浆从四周经槽底由叶轮下端吸入叶轮叶片间，同时，由鼓风机给入的低压空气经风道、空气调节阀、空心主轴进入叶轮腔的空气分配器中，通过分配器周边的孔进入叶轮叶片间，矿浆与空气在叶轮叶片间进行充分混合后，由叶轮上半部周边排出，排出的矿流向斜上方运动，由安装在叶轮四周斜上方的定子稳定和定向后，进入到整个槽子中。

矿化气泡上升到槽子表面形成泡沫，泡沫流到泡沫槽中，矿浆再返回叶轮区再进行循环，另一部分则通过槽间壁上的流通孔进入下槽进行再选别。

XCF浮选机和KYF浮选机设计必须主要考虑槽内的流体动力学特点，以满足内流体动力学要求为准则，设计内容主要包括槽体形状和尺寸，叶轮的型式，尺寸和转速，放矿阀门等，浮选机设计除需考虑具有良好的选别性能外，还必须简化结构，尤其是矿浆中工作的零件属易损件，经常需检修更换，设计中要保证这部分零件数量少、简单、容易更换。

设计的关键为槽体、叶轮和定子的设计，因此重点应放在槽体、叶轮和定子上。

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KYF和XCF浮选机结构的设计

KYF和XCF浮选机结构的设计 1、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，减少矿浆短路现象，KYF浮选机将槽子设计为“正八边形”。

对于充气机械搅拌式浮选机，由于不需要通过叶轮所造成的负压来吸气，而是靠鼓风机向槽内压入空气，因此槽体可以适当加深。

深槽可以带来如下好处： 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宽有关，长宽加大则所需的叶轮直径也大，长宽减小是所需的叶轮直径也小，所以在容积一定的情况下槽深增加，则浮选槽的长宽可以减小，叶轮直径相应减小，功耗降低，磨损减轻，延长使用寿命。

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，有利于精矿质量的提高和回收率的提高； 4）深槽设备占据厂房的面积小，可减少基建投资。

2、叶轮设计 叶轮是机械搅拌式浮选机最主要的部件，它担负着搅拌矿浆、循环矿浆和分散空气的作用。

我们在浮选机的叶轮设计中主要考虑了下列问题。

1）搅拌力要适中，不应在槽内造成较大的速度头。

这是因为速度头不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，这有利于矿粒悬浮、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。

3、浮选机叶轮的形状 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（B>90°）、叶片径向（B=90°）和叶片后倾（B<90°）。

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分相应较小，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。

由三种叶型的Nt-Qt关系曲线可见，当后向叶片流量较大时，功耗较低，因此，叶轮采用后向叶片形式的KYF浮选机完全符合浮选机流体动力学的要求。

在叶片的安装方向确定后，还有一个确定叶轮形状的问题。

我们短，泵的转速是确定叶轮形状的主要依据，根据离心泵的一般分类方法，离心泵可分成低比转速、中比转速、高比转速三种，对于高比转速泵而言，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速泵相似，由于高比转速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速泵叶轮的形状是一个正确的方向。

当然，由于一般泵的工作对象只是单相液体，而浮选机的工作对象则是气、液、固三相，而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是非常困难的，还必须借助于实验手段才能使得叶轮的设计逐步完善。

叶轮的另一个重要作用是分散空气，因此在叶轮腔中设有空气分配器，分配器为壁上带有小孔的圆筒，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，提供大量的矿浆-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。

根据泵和风机的设计理论，结合浮选机的实际情况，KYF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。

关于KYF与XCF浮选机的结构设计就给大家介绍到这里，转载请注明来源：https://www.flowerba.com/。

XCF浮选机的工作原理及应用

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 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。

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 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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