.424 北京科技大学学报 第35卷 研究工作.Egel等3对矿浆采用高强度调浆预处 对煤泥浮选效果的影响，为实现新型高效调浆机制 理，调浆后其浮选性能大大提高，改善了有价金属 提供借鉴 的选择性和回收率；Chen等4研究得出高剪切调浆 改善浮选效果的原因是对矿物颗粒表面清洗作用以 1试验 及剪切絮凝作用；Valderrama等l)指出剪切力是影 1.1试验装置 响分选效率的关键因素；Peng等dl研究发现高剪切 两段强制搅拌装置（如图1所示）由两段调浆 调浆可以有效剥离矿物颗粒表面的亲水氧化层：李 室、搅拌桶通体、搅拌轴、叶片、挡板、环板等附件 振等)评述了浮选过程搅拌调浆技术，强调了高效 组成，上下叶片和环板可拆装，便于试验调节，叶 调浆对细粒矿物分选的重要性；刘莉君等⑧]研究得 片形式为采用折叶开启式涡轮(PBT),叶片数目为 出增强浮选机搅拌能改善细粒级煤泥的浮选效果， 4,叶片的直径分别为600、650和700mm三种尺 并可得到较高的可燃体回收率，但精煤灰分也会提 寸.搅拌电机为变频电机，可通过变频器来调整搅 高；梁华等9通过增加一层搅拌叶轮和提高搅拌电 拌轴的转速.搅拌桶体及附件尺寸如表1. 机的功率，提高了薛湖选煤厂的浮选尾煤灰分，降 低了浮选药耗. 目前国内外对煤泥浮选的调浆搅拌研究主要 6 集中于提高循环效率，进而对矿物的宏观混合起到 5 积极作用，提高了搅拌槽内的均匀化过程，但随着 机械化采煤比例加大，煤泥含量越来越高，高灰难 选细粒煤呈现“细、杂、难”的特点10-1川，原生煤 泥粒度呈微细化，煤泥中煤含量大，灰分高，可浮 性差，浮粒度下限降低，煤泥分选难度进一步凸现 [12~13到.细颗粒煤粒易造成调浆体系的团聚作用，同 时影响药剂与煤粒表面的充分作用；而且由于多数 -- 单段搅拌作用中均存在水平环流，使得部分引入的 1-入料口：2-下叶片：3-搅拌桶：4-挡板：5上叶片： 6一上环板：7搅拌轴：8--出料口：9下环板 矿浆和药剂易于随表层料流出，影响浮选设备的回 收能力.因此，本文提出了一种两段式的强制搅拌 图1两段强制搅拌槽结构示意图 调浆方法，通过分析混合特性，探索两段强制调浆 Fig.1 Schematic illustration of the two-stage compulsory stirred tank 表1两段强制搅拌装置结构尺寸 Table 1 Structure size of the two-stage compulsory stirred tank D/mm H/mm W/mm W/mm C/mm L/mm d/mm b/mm R/mm H1/mm H2/mm 6/(e) 2500 2500 1252505001000600/650/7001006001000100045 注：D一筒体直径，H一筒体高度，W。一挡板与桶壁的距离，W一挡板的宽度，C一底部叶轮与桶底的距离，L一两层叶轮之间 距离，d一叶轮直径，b一叶轮高度，R一环板的内圆半径，H1一下层环板距桶底距离，H2一两层环板之间的距离，0一叶片的倾角 1.2试验方法 变频器调整传动电机的转速从而改变搅拌叶片的 两段强制搅拌调浆装置通过两层不同位置的 转速，并通过调整搅拌叶片直径的大小来调整搅 叶片对矿浆进行搅拌，实现不同轴向位置矿浆的剪 拌调浆装置内的流场强度.搅拌调浆后的煤浆给入 切和混合.给料矿浆通过入料口1进入一段调浆室， FCSMC3000×6000旋流-静态微泡浮选床分选，调 经过下叶片2的一段搅拌作用后，矿浆进入二段 节浮选床的入料量，探索两段强制搅拌调浆对浮选 调浆室，并在上叶片5的作用下完成二段搅拌过 床设备处理能力的作用效果.试验流程如图2所示. 程，物料在机械流体力的作用下，被强制改质，改 2结果与讨论 质后的矿浆从出料口8排出.给料浆为细颗粒煤 粒、水以及浮选药剂混合物，矿浆中固体质量浓度 2.1两段强制混合搅拌调浆混合特性分析 为100~120gL-1,矿浆密度为10351050kgm3. 2.1.1流量准数 入浮煤泥给入两段强制调浆装置内调浆，通过 搅拌体系的流量准数可进一步分为排出流量4 24 北 京 科 技 大 学 学 报 第 卷 研究工作 等 对矿浆采用高强度调浆预处 理, 调浆后其浮选性能大大提高, 改善 了有价金属 的选择性和 回收率 等四研究得出高剪切调浆 改善浮选效果的原因是对矿物颗粒表面清洗作用 以 及剪切絮凝作用 等圈 指出剪切力是影 响分选效率的关键因素 等 研究发现高剪切 调浆可以有效剥离矿物颗粒表面的亲水氧化层 李 振等 评述 了浮选过程搅拌调浆技术, 强调了高效 调浆对细粒矿物分选的重要性 刘莉君等 研究得 出增强浮选机搅拌能改善细粒级煤泥的浮选效果 , 并可得到较高的可燃体回收率 , 但精煤灰分也会提 高 梁华等 通过增加一层搅拌叶轮和提高搅拌 电 机的功率, 提高了薛湖选煤厂的浮选尾煤灰分 , 降 低了浮选药耗 目前 国内外对煤泥浮选 的调浆搅拌研究主要 集 中于提高循环效率 , 进而对矿物的宏观混合起到 积极作用 , 提高了搅拌槽 内的均匀化过程 , 但随着 机械化采煤比例加大, 煤泥含量越来越高, 高灰难 选细粒煤呈现 “细 、杂 、难 ” 的特 点 `。一“ , 原生煤 泥粒度呈微细化 , 煤泥中煤含量大 , 灰分高 , 可浮 性差, 浮粒度下限降低 , 煤泥分选难度进一步凸现 `一 “ 细颗粒煤粒易造成调浆体系的团聚作用 , 同 时影响药剂与煤粒表面的充分作用 而且 由于多数 单段搅拌作用中均存在水平环流 , 使得部分引入的 矿浆和药剂易于随表层料流 出, 影响浮选设备的回 收能力 因此 , 本文提 出了一种两段式的强制搅拌 调浆方法, 通过分析混合特性, 探索两段强制调浆 对煤泥浮选效果的影响, 为实现新型高效调浆机制 提供借鉴 试验 试验装置 两段强制搅拌装置 如图 所示 由两段调浆 室 、搅拌桶通体 、搅拌轴 、叶片 、挡板 、环板等附件 组成 , 上下叶片和环板可拆装 , 便于试验调节 , 叶 片形式为采用折叶开启式涡轮 , 叶片数 目为 , 叶片的直径分别为 、 和 三种尺 寸 搅拌 电机 为变频电机 , 可通过变频器来调整搅 拌轴的转速 搅拌桶体及附件尺寸如表 一二 …丫丁 巡汁 尸沪声叫尸 子产 , 件。 沪尸产尹 一人料日 一下叶片 一搅拌桶 一挡板 卜叶片 一上环板 一搅拌轴 一出料 下环板 图 两段强制搅拌槽结构示意图 一 表 两段强制搅拌装置结构尺寸 一 一 叽 刃 坷 , 场 “ 注 一 筒体直径 , 一 筒体高度, 环乞一 挡板与桶壁的距离 , 一 挡板的宽度, 一 底部叶轮与桶底的距离, 一 两层叶轮之间 距离 , 一 叶轮直径 汉〕 叶轮高度 , 月一 环板的内圆半径, 一下层环板距桶底距离, 一两层环板之间的距离, 口一 叶片的倾角 试验方法 两段强制搅拌调浆装置通过两层 不同位 置的 叶片对矿浆进行搅拌, 实现不同轴 向位置矿浆的剪 切和混合 给料矿浆通过入料 口 进入一段调浆室, 经过下 叶片 的一段搅拌作用后 , 矿浆进入二段 调浆室 , 并在上 叶片 的作用下完成二段搅拌过 程 , 物料在机械流体力的作用下 , 被强制改质 , 改 质后的矿浆从出料 口 排出 给料矿浆为细颗粒煤 粒 、水以及浮选药剂混合物, 矿浆 中固体质量浓度 为 ·一`, 矿浆密度为 、 · 一“ 入浮煤泥给入两段强制调浆装置 内调浆, 通过 变频器调整传动 电机的转速从而改变搅拌 叶片 的 转速 , 并通过调整搅拌 叶片直径 的大小来调整搅 拌调浆装置内的流场强度 搅拌调浆后 的煤浆给入 旋流一静态微泡浮选床 分选 , 调 节浮选床 的入料量, 探索两段强制搅拌调浆对浮选 床设备处理能力的作用效果 试验流程如图 所示 结果 与讨 论 两段强制混合搅拌调桨混合特性分析 流量准数 搅拌体系的流量准数可进一步分 为排 出流量