一種空化噴嘴及采用該空化噴嘴的常壓充氣式浮選機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及礦物加工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種空化噴嘴及采用該空化噴 嘴的常壓充氣式浮選機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002] 射流空化微細(xì)粒浮選機(jī)的實(shí)用新型為我國(guó)難選微細(xì)粒資源的高效利用開(kāi)辟了新 的技術(shù)路徑，同時(shí)也有效的提高了我國(guó)資源的綜合利用率。然而，現(xiàn)有浮選機(jī)仍存在分選性 能不穩(wěn)定、分選效率低等缺陷，例如，專(zhuān)利號(hào)為201010192809. 0的中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利公開(kāi) 的一種"高效回收微細(xì)粒礦物的浮選機(jī)"，但其利用負(fù)壓自吸入空氣，在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中浮 選機(jī)內(nèi)的含氣率有一定范圍的波動(dòng)，導(dǎo)致了其分選性能也存在一定程度的波動(dòng)，偶爾還存 在高速流體從空氣吸入口飛濺的現(xiàn)象，導(dǎo)致了采用射流空化類(lèi)微細(xì)粒浮選機(jī)的浮選效率下 降。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種利于浮選機(jī) 的含氣率的提高和穩(wěn)定，以及提高分選效率的空化噴嘴及采用該空化噴嘴的常壓充氣式浮 選機(jī)。
[0004] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：
[0005] 一種空化噴嘴，包括噴嘴以及套設(shè)于噴嘴外部的管流礦化管，所述噴嘴具有一個(gè) 高速流體入口和一個(gè)噴出口，所述管流礦化管的側(cè)壁上對(duì)應(yīng)于噴嘴的中部位置處設(shè)有常壓 氣體入口管，所述常壓氣體入口管的軸線(xiàn)與管流礦化管的軸線(xiàn)之間的夾角α為0~90°，所 述常壓氣體入口管的直徑D3為高速流體入口的直徑Dl的0. 01~0. 5倍，所述噴出口的直徑 D2為高速流體入口的直徑Dl的0. 01~0. 5倍。
[0006] 上述空化噴嘴，優(yōu)選的，所述常壓氣體入口管與管流礦化管的連接處到高速流體 入口的距離為L(zhǎng)1，所述噴出口到高速流體入口的距離為L(zhǎng)2,所述管流礦化管的出口端到高 速流體入口的距離為 L3,其中，LI < L2 < L3，L1= (0.01~0.5幾2，1^3=0.2~4米。
[0007] 上述空化噴嘴，優(yōu)選的，所述常壓氣體入口管的軸線(xiàn)與管流礦化管的軸線(xiàn)之間的 夾角α為1〇~45°，所述常壓氣體入口管的直徑D3為高速流體入口的直徑Dl的0.01~0. 2 倍，所述噴出口的直徑D2為高速流體入口的直徑Dl的0. 05~0. 2倍，Ll= (0. 15~0. 40)L2， L3=0. 5~2 米。
[0008] 上述空化噴嘴，優(yōu)選的，所述噴嘴沿高速流體入口到噴出口的方向分為依次相連 的大徑直管段、錐形管段和小徑直管段，所述錐形管段的內(nèi)側(cè)壁與大徑直管段的內(nèi)側(cè)壁之 間的夾角β為90° ~180°。
[0009] 上述空化噴嘴，優(yōu)選的，所述錐形管段的內(nèi)側(cè)壁與大徑直管段的內(nèi)側(cè)壁之間的夾 角 β 為 105° ~160°。
[0010] 上述空化噴嘴，優(yōu)選的，所述噴嘴和管流礦化管為圓管形或方管形。
[0011] 上述空化噴嘴，優(yōu)選的，所述空化噴嘴為聚四氟乙烯、耐磨合金或耐磨陶瓷制件。
[0012] 作為一個(gè)總的技術(shù)構(gòu)思，本實(shí)用新型還提供一種常壓充氣式浮選機(jī)，包括分選槽、 原礦給入單元、中礦循環(huán)系統(tǒng)、發(fā)泡單元以及設(shè)于所述分選槽底部的尾礦排泄單元，所述分 選槽內(nèi)設(shè)有礦漿分散器，所述分選槽的頂部設(shè)有泡沫收集槽，所述發(fā)泡單元包括礦漿分配 器、輸出常壓氣體的壓強(qiáng)范圍為〇. 〇l~2. 75kg/cm2的常壓儲(chǔ)氣單元以及一個(gè)以上上述的空 化噴嘴，所述空化噴嘴的高速流體入口與所述礦漿分配器相連，所述空化噴嘴的管流礦化 管延伸至分選槽內(nèi)，所述空化噴嘴的常壓氣體入口管與所述常壓儲(chǔ)氣單元的常壓氣體輸出 接口相連。
[0013] 上述常壓充氣式浮選機(jī)，優(yōu)選的，所述常壓儲(chǔ)氣單元輸出常壓氣體的壓強(qiáng)范圍為 0. 01~lkg/cm2;所述空化噴嘴的數(shù)量為4~16個(gè)。
[0014] 上述常壓充氣式浮選機(jī)，優(yōu)選的，所述中礦循環(huán)系統(tǒng)包括位于分選槽中的中礦收 集器以及連接于中礦收集器與礦漿分配器之間的循環(huán)管道，所述循環(huán)管道上設(shè)有中礦循環(huán) 泵；所述泡沫收集槽的上方設(shè)有泡沫淋洗單元。
[0015] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：本實(shí)用新型的空化噴嘴的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可 增加管道內(nèi)流體的雷諾數(shù)，使管內(nèi)流體的雷諾數(shù)達(dá)到1〇 5~1〇6數(shù)量級(jí)，利用該空化噴嘴可產(chǎn) 生亞微米級(jí)的微氣泡群，從而提高微細(xì)顆粒礦物的浮選速率常數(shù)，特別是空化氣泡可以在 疏水礦物顆粒表面析出，增大了微細(xì)礦物顆粒與氣泡粘附的概率，有益于微細(xì)礦物顆粒的 浮選回收。本實(shí)用新型常壓充氣式浮選機(jī)采用上述空化噴嘴作為氣泡發(fā)生器，并將常壓氣 體充入上述的空化噴嘴來(lái)增加設(shè)備的含氣率，可保證設(shè)備吸氣量的穩(wěn)定，使微細(xì)礦物浮選 機(jī)的含氣率更高和更穩(wěn)定，有利于其分選性能的穩(wěn)定和提高，同時(shí)有利于提高浮選機(jī)的分 選效率。其可廣泛適用于微細(xì)粒礦物資源與二次資源中的微細(xì)粒資源有效回收，還可以應(yīng) 用于被重金屬污染土壤的有效治理。
【附圖說(shuō)明】
[0016] 圖1為本實(shí)用新型空化噴嘴的主剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017] 圖2為本實(shí)用新型常壓充氣式浮選機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 圖例說(shuō)明：
[0019] 1、噴嘴；101、高速流體入口；102、噴出口；111、大徑直管段；112、錐形管段；113、 小徑直管段；2、管流礦化管；3、常壓氣體入口管；4、分選槽；5、原礦給入單元；6、中礦循環(huán) 系統(tǒng)；61、循環(huán)管道；62、中礦循環(huán)泵；7、發(fā)泡單元；71、礦漿分配器；72、常壓儲(chǔ)氣單元；8、 尾礦排泄單元；9、礦漿分散器；10、泡沫收集槽；11、泡沫淋洗單元。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0021] 如圖1所示，本實(shí)用新型的空化噴嘴，包括噴嘴1以及套設(shè)于噴嘴1外部的管流礦 化管2,噴嘴1具有一個(gè)高速流體入口 101和一個(gè)噴出口 102,管流礦化管2的側(cè)壁上對(duì)應(yīng) 于噴嘴1的中部位置處設(shè)有常壓氣體入口管3,常壓氣體入口管3的軸線(xiàn)與管流礦化管2的 軸線(xiàn)之間的夾角α為〇~90°，α優(yōu)選為1〇~45°，常壓氣體入口管3的直徑D3為高速流 體入口 101的直徑Dl的0. 01~0. 5倍，D3優(yōu)選為Dl的0. 01~0. 2倍，噴出口 102的直徑D2 為高速流體入口 101的直徑Dl的0. 01~0. 5倍，D2優(yōu)選為Dl的0. 05~0. 2倍。
[0022] 本實(shí)施例中，常壓氣體入口管3與管流礦化管2的連接處到高速流體入口 101的 距離為L(zhǎng)1，噴出口 102到高速流體入口 101的距離為L(zhǎng)2,管流礦化管3的出口端到高速流 體入口 101的距離為L(zhǎng)3,其中，LI <L2 <L3，L1= (0.01~0.5兒2，1^3=0.2~4米，且優(yōu)選為， Ll= (0· 15~0· 40) L2, L3=0. 5~2 米。
[0023] 本實(shí)施例中，噴嘴1沿高速流體入口 101到噴出口 102的方向分為依次相連的大 徑直管段111、錐形管段112和小徑直管段113,錐形管段112的內(nèi)側(cè)壁與大徑直管段111 的內(nèi)側(cè)壁之間的夾角β為90° ~180°，β優(yōu)選為105° ~160°。
[0024] 本實(shí)施例中，噴嘴1和管流礦化管2為圓管形，噴嘴1和管流礦化管2可組合連接 固定在一起，空化噴嘴整體由聚四氟乙烯制成。在其他實(shí)施例中，噴嘴1和管流礦化管2也 可為方管形，空化噴嘴可采用耐磨合金、耐磨陶瓷或其他高分子材料制作。
[0025] 在工作時(shí)，高速流體施加在高速流體入口 101上，因空化噴嘴的口徑變小，高速流 體的速度進(jìn)一步增加，在噴嘴1附進(jìn)形成一定程度的負(fù)壓區(qū)，如果將壓縮氣體從常壓氣體 入口管3高速補(bǔ)充會(huì)對(duì)高速流體形成一定的阻力，從而不能使被補(bǔ)充的氣體有效撕裂形成 微氣泡，而將常壓氣體從常壓氣體入口管3處補(bǔ)入，由于常壓氣體入口管3的直徑D3遠(yuǎn)小 于高速流體入口 101的直徑D1，其相對(duì)于高速流體的速度較小，有利于被補(bǔ)充的常壓氣體 快速撕裂、卷吸形成微氣泡，因此該空化噴嘴是一種高效的外置氣泡發(fā)生器。
[0026] 本實(shí)用新型空化噴嘴的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可增加管道內(nèi)流體的雷諾數(shù)，使管內(nèi)流體的雷諾 數(shù)達(dá)到10 5~106數(shù)量級(jí)，利用該空化噴嘴可產(chǎn)生亞微