实验室型双叶轮控制浮选机实验装置

一、浮选机应用现状

浮选是一种非常有效的矿物分选方法。浮选所用设备的类型很多，包括机械搅拌式浮选机、浮选柱、气动浮选机和泡沫分离器等。其中，应用比较广的是机械搅拌式浮选机，占据着浮选设备的主导地位，并用于处理大量各种类型的矿物。根据充气方式不同，机械搅拌式浮选机又分为自吸式和压气式两种类型。压气式虽然充气量更容易调节和控制，但需要附加空压设备，故生产上多用自吸式设备。自吸式浮选机的核心是其搅拌装置的转子（叶轮）与定子系统，虽然其结构在不断完善，但一个转子配一个定子的1+1结构模式一直没有改变（如图1）。这种结构模式的不足在于：

（1）浮选机充气量受到转子转速限制，要增大充气量，需要提高转子转速，以形成更大的负压强度，但矿物分选又要求浮选机转速要低，以创造较好的静态流分选环境，避免机械夹杂造成精矿品位和回收率降低，因此转速对于充气量与分选环境是个矛盾，只能做到相对优化；

（2）浮选分离调控性能差，难以获得分选所需的流体动力学条件，分选精度不高；

（3）为保证充气量，转子转速相对较快，能耗较大，转子和定子容易磨损，导致其产生的负压强度逐渐减小，充气量不断下降，矿浆液面不平稳；

（4）系统结构较复杂，检修和维修不够方便。

二、双叶轮控制系统浮选机的特点

双叶轮控制系统浮选机，是武汉工程大学与武汉过控科技有限公司联合研制的新型浮选设备(专利号201711 139129.0）。其搅拌装置采用2+1结构模式（如图2），利用离心叶轮来充气、发泡和控制气泡矿化过程，利用搅拌叶轮来控制矿浆悬浮分散状态，因而具有以下有益效果：

（1）采用离心叶轮发泡，在低转速下就可获得很好的发泡性能，不存在保证充气量需要高转速而控制静态流分选环境需要低转速这种相互矛盾的问题。

（2）离心叶轮可产生水力空化效应，由空化作用产生的气泡，优先从疏水矿物颗粒表面析出，有利于扩大疏水与亲水矿物颗粒的可浮性差异。

（3）双叶轮系统调控更方便、灵活，有利于优化浮选机的性能。

（4）叶轮搅拌强度较低，设备的能耗和磨损较小。

（5）双叶轮系统结构简单，更容易在现有机械搅拌式浮选机基础上进行升级和改造。

目前双叶轮控制系统浮选机已定型的实验室设备有方槽和圆槽两种，浮选槽容积包括1L及其以上不同规格类型，浮选机转速为0～2800转/分无级可调，并配有数字显示控制面板，方便浮选机的操作和控制。武汉工程大学与武汉过控科技有限公司合作，可为用户提供各种类型和规格的双叶轮控制系统浮选机，同时提供相关配件的定制、技术支持及设备维修等全套服务。