一種細粒物料分散預處理裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種細粒物料分散預處理裝置，包括外筒體和內循環筒，內循環筒安裝在外筒體內，外筒體下部設有礦漿入口，外筒體上部設有礦漿出口，礦漿入口上設有乳化藥劑加入口，外筒體上安裝有多個超聲波發生器，內循環筒中下部設有多個礦漿循環孔，內循環筒上安裝有循環剪切攪拌機，循環剪切攪拌機包括電機、攪拌軸和軸向剪切葉片，攪拌軸上端與電機輸出軸固連，軸向剪切葉片安裝在攪拌軸上，軸向剪切葉片位于內循環筒內，攪拌軸轉動安裝在內循環筒上。本實用新型使得顆粒在體系中受到機械力的分散作用、超聲波復合場的空化作用和乳化藥劑的乳化作用，顆粒在受到三方面的耦合作用后可快速形成均一的分散體系，耗能和藥劑消耗都有很大減少。
【專利說明】
一種細粒物料分散預處理裝置
技術領域
[0001]本實用新型屬于礦漿預處理技術領域，具體是涉及一種細粒物料分散預處理裝置。
【背景技術】
[0002]研究發現細粒物料(粒級為200?600目)屬于微觀粒子和宏觀物體的過渡顆粒，具有特殊的光、電、磁特性。由于細粒物料的粒徑小、比表面積大、表面聚合能處于極不穩定狀態，因而具有相互吸引而降低顆粒表面能的傾向，使粒子產生團聚而影響其應用效果。特別是在礦物加工行業，細顆粒物料的團聚最終會影響到精礦品位，精礦回收率等重要指標，而且對前期的粉磨段作業也造成不小的影響。分散性較差的細粒物料在實際使用中甚至完全喪失了其原有的重要特性，最終會影響產品質量。細粒物料在生產、應用過程中都會考慮到其分散的問題。
[0003]事實證明，顆粒的分散過程會受到兩大類基本作用的影響，即顆粒與環境介質(體系)的作用;顆粒與顆粒之間的相互作用。顆粒間的靜電力和范德華力，由于作用力較弱可通過一些化學作用或施加機械能的方式來消除影響，利用機械力把顆粒聚團打散的必要條件是機械力應大于顆粒間的固著力。大多數分散機械的有效作用體積僅為總體積的1%?10%，而機械所產生的能量傳輸給團聚體的效率也只有1%，能量浪費嚴重，用于分散的能量部分微乎其微。與此同時，機械分散具有一定的可逆性，一旦機械力消失細顆粒又會重新粘連在一起。此外，高強度的機械力作用也容易使分散機械產成磨蝕從而削弱機械力的作用。
[0004]化學分散可通過藥劑的作用使顆粒表面的靜電斥力增大，形成吸附層增大空間位阻，提高顆粒界面的水化膜結構從而使得顆粒在體系中分散。但是單純的化學分散對藥劑的使用量有嚴格的要求，部分分散藥劑會影響顆粒后續加工的工藝性質。
[0005]由于細粒物料的粒徑遠遠大于膠體分散系中分散劑的粒徑，細顆粒在分散過程中會形成“軟團聚”而增加顆粒分散的難度。細顆粒的尺寸效應也會影響顆粒在懸浮液中的分散行為。迄今為止，應用于礦物加工行業細粒物料分散作業中行之有效的分散預處理裝置仍鮮有報道。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型的目的在于克服上述現有技術中的不足，提供一種細粒物料分散預處理裝置，其利用機械力、超聲波復合場和乳化藥劑，使得顆粒在體系中受到機械力的分散作用、超聲波復合場的空化作用和乳化藥劑的乳化作用，顆粒在受到三方面的耦合作用后可快速形成均一的分散體系，而且在耗能和藥劑消耗方面都有很大的減少。
[0007]為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是:一種細粒物料分散預處理裝置，其特征在于:包括外筒體和內循環筒，所述內循環筒安裝在外筒體內，所述外筒體的下部設置有礦漿入口，所述外筒體的上部設置有礦漿出口，所述礦漿入口上設置有與其連通的乳化藥劑加入口，所述外筒體上安裝有多個超聲波發生器，所述內循環筒的中下部設置有多個礦漿循環孔，所述內循環筒上安裝有循環剪切攪拌機，所述循環剪切攪拌機包括電機、攪拌軸和軸向剪切葉片，所述攪拌軸的上端與電機的輸出軸固定連接，所述軸向剪切葉片安裝在攪拌軸上，所述軸向剪切葉片的數量為多個，相鄰兩個所述軸向剪切葉片之間留有距離，所述軸向剪切葉片位于內循環筒內，所述攪拌軸轉動安裝在內循環筒上。
[0008]上述的一種細粒物料分散預處理裝置，其特征在于:所述外筒體上設置有用于監測礦漿濃度的濃度傳感器。
[0009]上述的一種細粒物料分散預處理裝置，其特征在于:所述超聲波發生器的數量為四個，其中兩個所述超聲波發生器位于外筒體的左側，另兩個所述超聲波發生器位于外筒體的右側，且位于左側的所述超聲波發生器與位于右側的所述超聲波發生器相對設置。
[0010]上述的一種細粒物料分散預處理裝置，其特征在于:所述內循環筒通過安裝桿安裝在外筒體內，所述安裝桿的一端與外筒體的內壁固定連接，所述安裝桿的另一端與內循環筒的上端外壁固定連接。
[0011 ]上述的一種細粒物料分散預處理裝置，其特征在于:所述內循環筒的中下部為圓臺形結構。
[0012]上述的一種細粒物料分散預處理裝置，其特征在于:所述圓臺形結構的側面與底面之間的夾角為30°?40°。
[0013]上述的一種細粒物料分散預處理裝置，其特征在于:多個所述軸向剪切葉片的外側連線與內循環筒的底面之間的夾角為30°?40°。
[0014]上述的一種細粒物料分散預處理裝置，其特征在于:所述礦漿循環孔的形狀為圓形，所述礦楽循環孔的直徑為15mm?2 5mm。
[0015]上述的一種細粒物料分散預處理裝置，其特征在于:多個所述礦漿循環孔均勻布設在內循環筒的中下部。
[0016]本實用新型與現有技術相比具有以下優點:
[0017]1、本實用新型利用復合力場和乳化作用進行有機耦合，加快了顆粒分散進程，與單一的機械攪拌式分散方式相比，多重作用的耦合會降低分散過程的能耗，減少甚至消除顆粒間發生粘連而產生“軟團聚”的可能。
[0018]2、本實用新型采用乳化藥劑在顆粒表面進行吸附，形成乳化薄膜，增加了空間位阻有利于顆粒分散。
[0019]3、本實用新型通過合理的流場控制減小能量消耗，微波場配合循環剪切流場，實現高效率的乳化附著物理化學效應。
[0020]4、采用本實用新型分散預處理裝置對礦漿進行分散預處理，出料粒徑均勻，顆粒粒度分布窄，主導粒級較小，大粒度團聚顆粒顯著減少。
[0021]5、本實用新型適合于“貧、細、雜”礦物浮選前分散的同時，也適用于化工、造紙、環境、醫藥等行業的分散預處理過程中。
[0022]綜上所述，本實用新型利用機械力與超聲場的協同作用克服細粒物料間的范德華力，減小了介質體系中液化薄膜所產生的粘滯力，同時輔助以乳化藥劑的作用使得細粒物料表面附著一層疏水乳化薄膜，增加了顆粒相互碰撞的能皇，杜絕了顆粒間發生“軟團聚”的可能，且該裝置可快速處理大量易團聚顆粒，分散效率高，操作簡便，經濟實用。
[0023]下面通過附圖和實施例，對本實用新型做進一步的詳細描述。
【附圖說明】
[0024]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0025]附圖標記說明:
[0026]I一外筒體；2—內循環筒；2-1—礦楽循環孔；
[0027]3—軸向剪切葉片；4 一礦漿入口；5—超聲波發生器；
[0028]6—礦漿出口；7—乳化藥劑加入口；8—電機；
[0029]9—攪拌軸；1—安裝桿；11 一濃度傳感器。
【具體實施方式】
[0030]如圖1所示，本實用新型包括外筒體I和內循環筒2，所述內循環筒2安裝在外筒體I內，所述外筒體I的下部設置有礦漿入口4，所述外筒體I的上部設置有礦漿出口6，所述礦漿入口 4上設置有與其連通的乳化藥劑加入口 7，所述外筒體I上安裝有多個超聲波發生器5，所述內循環筒2的中下部設置有多個礦漿循環孔2-1，所述內循環筒2上安裝有循環剪切攪拌機，所述循環剪切攪拌機包括電機8、攪拌軸9和軸向剪切葉片3，所述攪拌軸9的上端與電機8的輸出軸固定連接，所述軸向剪切葉片3安裝在攪拌軸9上，所述軸向剪切葉片3的數量為多個，相鄰兩個所述軸向剪切葉片3之間留有距離，所述軸向剪切葉片3位于內循環筒2內，所述攪拌軸9轉動安裝在內循環筒2上。
[0031]如圖1所示，所述外筒體I上設置有用于監測礦漿濃度的濃度傳感器11，通過濃度傳感器11監測的礦漿濃度，來調節超聲波發生器5的能量密度。
[0032]如圖1所示，所述超聲波發生器5的數量為四個，其中兩個所述超聲波發生器位于外筒體I的左側，另兩個所述超聲波發生器位于外筒體I的右側，且位于左側的所述超聲波發生器與位于右側的所述超聲波發生器相對設置;超聲波發生器5的能量密度可以調節。
[0033]如圖1所示，所述內循環筒2通過安裝桿10安裝在外筒體I內，所述安裝桿10的一端與外筒體I的內壁固定連接，所述安裝桿10的另一端與內循環筒2的上端外壁固定連接。
[0034]如圖1所示，所述內循環筒2的中下部為圓臺形結構。
[0035]本實施例中，所述圓臺形結構的側面與底面之間的夾角為30°?40°。
[0036]本實施例中，多個所述軸向剪切葉片3的外側連線與內循環筒2的底面之間的夾角為30° ?40°。
[0037]如圖1所示，所述礦漿循環孔2-1的形狀為圓形，所述礦漿循環孔2-1的直徑為15mm?25mm0
[0038]本實施例中，多個所述礦漿循環孔2-1均勻布設在內循環筒2的中下部。
[0039]本實用新型的工作原理為:乳化藥劑經乳化藥劑加入口7加入，礦漿從礦漿入口 4進入外筒體I內，然后礦漿經礦漿循環孔2-1進入內循環筒2內，在外筒體I與內循環筒2之間實現循環攪拌，分散預處理后的礦漿從礦漿出口6流出。本實用新型中，采用剪切強度較高的循環剪切攪拌機對礦漿循環剪切預處理，使得易團聚顆粒在攪拌過程中逐漸減小顆粒微團的體積，整個分散過程在強度方面平滑延進，避免了粉碎強度過大所造成的物料二次粉碎。同時，乳化藥劑的加入使得顆粒間的液膜變薄、液體橋連結合力變小，且顆粒間通過吸附一層乳化薄膜增加了顆粒間的空間位阻，顆粒間的范德華力急劇減小。超聲波發生器5產生的超聲波場尤其是中頻超聲波的加入與機械力場形成了復合力場，可有效減小顆粒重新發生“軟團聚”的概率，同時復合力場與藥劑的耦合作用也使得整個分散過程耗能降低，耗時縮短。
[0040]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據本實用新型技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變換，均仍屬于本實用新型技術方案的保護范圍內。
【主權項】
1.一種細粒物料分散預處理裝置，其特征在于:包括外筒體(I)和內循環筒(2)，所述內循環筒(2)安裝在外筒體(I)內，所述外筒體(I)的下部設置有礦漿入口(4)，所述外筒體(I)的上部設置有礦漿出口(6)，所述礦漿入口(4)上設置有與其連通的乳化藥劑加入口(7)，所述外筒體(I)上安裝有多個超聲波發生器(5)，所述內循環筒(2)的中下部設置有多個礦漿循環孔(2-1)，所述內循環筒(2)上安裝有循環剪切攪拌機，所述循環剪切攪拌機包括電機(8)、攪拌軸(9)和軸向剪切葉片(3)，所述攪拌軸(9)的上端與電機(8)的輸出軸固定連接，所述軸向剪切葉片(3)安裝在攪拌軸(9)上，所述軸向剪切葉片(3)的數量為多個，相鄰兩個所述軸向剪切葉片(3)之間留有距離，所述軸向剪切葉片(3)位于內循環筒(2)內，所述攪拌軸(9)轉動安裝在內循環筒(2)上。2.按照權利要求1所述的一種細粒物料分散預處理裝置，其特征在于:所述外筒體(I)上設置有用于監測礦漿濃度的濃度傳感器(11)。3.按照權利要求1或2所述的一種細粒物料分散預處理裝置，其特征在于:所述超聲波發生器(5)的數量為四個，其中兩個所述超聲波發生器位于外筒體(I)的左側，另兩個所述超聲波發生器位于外筒體(I)的右側，且位于左側的所述超聲波發生器與位于右側的所述超聲波發生器相對設置。4.按照權利要求1或2所述的一種細粒物料分散預處理裝置，其特征在于:所述內循環筒(2)通過安裝桿(10)安裝在外筒體(I)內，所述安裝桿(10)的一端與外筒體(I)的內壁固定連接，所述安裝桿(10)的另一端與內循環筒(2)的上端外壁固定連接。5.按照權利要求1或2所述的一種細粒物料分散預處理裝置，其特征在于:所述內循環筒(2)的中下部為圓臺形結構。6.按照權利要求5所述的一種細粒物料分散預處理裝置，其特征在于:所述圓臺形結構的側面與底面之間的夾角為30°?40°。7.按照權利要求6所述的一種細粒物料分散預處理裝置，其特征在于:多個所述軸向剪切葉片(3)的外側連線與內循環筒(2)的底面之間的夾角為30°?40°。8.按照權利要求1或2所述的一種細粒物料分散預處理裝置，其特征在于:所述礦漿循環孔(2-1)的形狀為圓形，所述礦漿循環孔(2-1)的直徑為15mm?25mm。9.按照權利要求1或2所述的一種細粒物料分散預處理裝置，其特征在于:多個所述礦漿循環孔(2-1)均勻布設在內循環筒(2)的中下部。
【文檔編號】B01F13/10GK205683947SQ201620581465
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月15日 公開號201620581465.5, CN 201620581465, CN 205683947 U, CN 205683947U, CN-U-205683947, CN201620581465, CN201620581465.5, CN205683947 U, CN205683947U
【發明人】楊超, 李振, 付艷紅, 王進
【申請人】西安科技大學