《选矿学》课程教案讲稿（浮选）第三章 浮选机及辅助设备

课程名称：《浮选》第5讲次摘要授课题目（章、节）第三章浮选机及辅助设备本讲目的要求及重点难点：【目的要求】使同学们了解浮选机的基本作用及评价，机械搅拌式浮选机的分类及原理。[重点】浮选机内矿浆充气程度的测定及评价及机械搅拌式浮选机的特点【难点】浮选机充气搅拌机构的结构及矿浆、气体运动特点内容【本讲课程的引入】实现矿粒之间的浮选合适的机械设备就是浮选机。浮选效果的好坏，除药剂、工艺流程的影响外，浮选机性能的优劣有着相当大的关系。【本讲课程的内容】第三章浮选机及辅助设备第一节浮选机的基本作用及评价一、浮选机的基本作用浮选机的作用：①矿浆流，矿粒悬浮，药剂分散，实现矿粒和药剂附着；②引入空气，产生适宜气泡，和药剂、矿粒碰撞，实现矿化；③矿化气泡上升，形成三相泡沫层，产生二次富集作用，精矿和尾矿及时排出。二、对浮选机的基本要求和评价性能优良的浮选机满足下列要求：①充气量大且易调节；②搅拌强度要足够；③矿浆通过能力大：④形成稳定的矿浆液面和泡沫层：③结构简单，维修方便灵活：三、浮选机中矿浆的充气主要包括两个过程：气泡的生成及气泡的兼并和溶解。1、气泡的生成(1)机械搅拌作用将空气粉碎形成气泡：（2）空气通过多孔介质的细小眼孔形成气泡：(3)气体从矿浆中析出形成微泡。影响微泡析出的主要因素：①开始时矿浆中空气的饱和程度（空气的溶解度）；②随

课程名称：《浮选》 第 5 讲次 摘 要 授课题目（章、节） 第三章 浮选机及辅助设备 本讲目的要求及重点难点： 【目的要求】使同学们了解浮选机的基本作用及评价，机械搅拌式浮选机的分类及原理。 【重 点】浮选机内矿浆充气程度的测定及评价及机械搅拌式浮选机的特点 【难 点】浮选机充气搅拌机构的结构及矿浆、气体运动特点 内容 【本讲课程的引入】实现矿粒之间的浮选合适的机械设备就是浮选机。浮选效果的好坏，除 药剂、工艺流程的影响外，浮选机性能的优劣有着相当大的关系。 【本讲课程的内容】 第三章 浮选机及辅助设备 第一节 浮选机的基本作用及评价 一、浮选机的基本作用 浮选机的作用：①矿浆湍流，矿粒悬浮，药剂分散，实现矿粒和药剂附着；②引入空气，产 生适宜气泡，和药剂、矿粒碰撞，实现矿化；③矿化气泡上升，形成三相泡沫层，产生二次 富集作用，精矿和尾矿及时排出。 二、对浮选机的基本要求和评价 性能优良的浮选机满足下列要求： ①充气量大且易调节；②搅拌强度要足够；③矿浆通过能力大；④形成稳定的矿浆液面和泡 沫层；⑤结构简单，维修方便灵活； 三、浮选机中矿浆的充气 主要包括两个过程： 气泡的生成及气泡的兼并和溶解。 1、气泡的生成 ⑴机械搅拌作用将空气粉碎形成气泡； ⑵空气通过多孔介质的细小眼孔形成气泡； ⑶气体从矿浆中析出形成微泡。 影响微泡析出的主要因素：①开始时矿浆中空气的饱和程度（空气的溶解度）；②随

后矿浆的降压程度；③是否具有微泡析出的“核心”（矿物的疏水性表面）。2、气泡的兼并和溶解其影响矿浆的最终充气程度，气泡兼并使其直径变大，不稳定和易于破灭，气泡减少、总面积减少、对矿化不利。气泡溶解使气泡消失，但影响不如兼并明显。加入起泡剂可提高气泡稳定性，减缓气泡的兼并。四、浮选机内矿浆充气程度的测定及评价矿浆充气程度指矿浆中空气含量、气泡的弥散程度和气泡在矿浆中分布的均匀性。它直接影响气泡矿化过程、浮选速度、工艺指标和浮选药剂的用量。1、充气量及其测定充气量的测定可用量筒法或充气量测量仪，计算出单位时间、单位浮选机面积或单位浮选机体积所吸进空气量即可。2、矿浆中空气的弥散程度充气量表示充气数量，而空气弥散程度指一定充气量时空气分散成气泡的程度，表示充气质量。3、矿浆在矿浆中分布的均匀性也用于表示充气质量，影响着浮选机槽体的“有效容积”或“充气容积”。五、浮选机的分类接充气和搅拌方式不同：机械搅拌式和无机械搅拌式。按供气方式不同：机械搅拌自吸式和机械搅拌压气式。按气泡生成方式不同：压气式、喷射式和真空减压式。第二节机械搅拌式浮选机一、机械搅拌式浮选机的特点分自吸式和压气式。自吸式特点：①搅拌力强，可保证矿粒悬浮，促进难溶药剂的分散与乳化。②对复杂流程，依靠叶轮的吸浆作用实现中矿返回，省去砂泵。③对难选或要得到高品位精矿时，可保证得到较好的稳定指标。④运动部件转速高、能耗大、磨损严重、维修量大。压气式特点：①充气量大，便于调节，对提高产量和调整工艺有利。②搅拌不起充气作用，故转速低、磨损小、能耗低、维修量小。③液面稳定、矿物泥化少、分选指标好，但需压气系统和管路。二、机械搅拌式浮选机的结构1、转子一定子系统浮选机充气搅拌机构是个转子一定子结构，转子和电机相连，高速旋转；定子和机体连结固定。并决定了各自的充气搅拌性能。2、槽体

后矿浆的降压程度；③是否具有微泡析出的“核心”（矿物的疏水性表面）。 2、气泡的兼并和溶解 其影响矿浆的最终充气程度，气泡兼并使其直径变大，不稳定和易于破灭，气泡减少、 总面积减少、对矿化不利。气泡溶解使气泡消失，但影响不如兼并明显。加入起泡剂可提高 气泡稳定性，减缓气泡的兼并。 四、浮选机内矿浆充气程度的测定及评价 矿浆充气程度指矿浆中空气含量、气泡的弥散程度和气泡在矿浆中分布的均匀性。它 直接影响气泡矿化过程、浮选速度、工艺指标和浮选药剂的用量。 1、充气量及其测定 充气量的测定可用量筒法或充气量测量仪，计算出单位时间、单位浮选机面积或单位 浮选机体积所吸进空气量即可。 2、矿浆中空气的弥散程度 充气量表示充气数量，而空气弥散程度指一定充气量时空气分散成气泡的程度，表示 充气质量。 3、矿浆在矿浆中分布的均匀性 也用于表示充气质量，影响着浮选机槽体的“有效容积”或“充气容积”。 五、浮选机的分类 按充气和搅拌方式不同：机械搅拌式和无机械搅拌式。 按供气方式不同：机械搅拌自吸式和机械搅拌压气式。 按气泡生成方式不同：压气式、喷射式和真空减压式。 第二节 机械搅拌式浮选机 一、机械搅拌式浮选机的特点 分自吸式和压气式。 自吸式特点： ①搅拌力强，可保证矿粒悬浮，促进难溶药剂的分散与乳化。 ②对复杂流程，依靠叶轮的吸浆作用实现中矿返回，省去砂泵。 ③对难选或要得到高品位精矿时，可保证得到较好的稳定指标。 ④运动部件转速高、能耗大、磨损严重、维修量大。 压气式特点： ①充气量大，便于调节，对提高产量和调整工艺有利。 ②搅拌不起充气作用，故转速低、磨损小、能耗低、维修量小。 ⑧液面稳定、矿物泥化少、分选指标好，但需压气系统和管路。 二、机械搅拌式浮选机的结构 1、转子一定子系统 浮选机充气搅拌机构是个转子—定子结构，转子和电机相连，高速旋转；定子和机体 连结固定。并决定了各自的充气搅拌性能。 2、槽体

其几何特征用槽深与槽宽之比表示。槽深一般介于1～2米之间。三、常用机械搅拌式浮选机1、XJM型浮选机该机由浮选槽、中矿箱、搅拌机构、刮泡机构和放矿机构。①XTM一4型浮选机充气搅拌机构的结构。由固定部分和转动部分组成。5490-12$5006750固定部分：1、定子：2、套桶：3、轴承座：4、进气管：5、调整盖；6、调整片；转动部分：7、叶轮：8、中空轴；9、皮带轮。②XJM4型浮选机特点：1）层伞形叶轮定子组作充气搅拌机构，同时完成吸浆、吸气和循环矿浆作用：强化浮选过程，双系统吸气，易于调节；“W”形矿浆运动，降低速度，保证矿化时间和液面平稳。2）采用浅槽，提高充气量，降低功率消耗。3）采用小直径高转速的叶轮，降低功率消耗和提高充气量。③XJM一4型浮选机充气搅拌机构定子叶轮组的结构及矿浆、气体运动特点。+500$7501、定子，2、叶轮，3、混合室，4、吸浆室，5、吸气室

其几何特征用槽深与槽宽之比表示。槽深一般介于 1～2 米之间。 三、常用机械搅拌式浮选机 1、XJM 型浮选机 该机由浮选槽、中矿箱、搅拌机构、刮泡机构和放矿机构。 ①XJM—4 型浮选机充气搅拌机构的结构。 由固定部分和转动部分组成。 固定部分：1、定子；2、套桶；3、轴承座；4、进气管； 5、调整盖；6、调整片； 转动部分：7、叶轮；8、中空轴； 9、皮带轮。 ②XJM—4 型浮选机特点： 1）层伞形叶轮定子组作充气搅拌机构，同时完成吸浆、吸气和循环矿浆作用；强化浮 选过程，双系统吸气，易于调节；“W”形矿浆运动，降低速度，保证矿化时间和液面平稳。 2）采用浅槽，提高充气量，降低功率消耗。 3）采用小直径高转速的叶轮，降低功率消耗和提高充气量。 ③XJM—4 型浮选机充气搅拌机构定子叶轮组的结构及矿浆、气体运动特点。 1、定子，2、叶轮，3、混合室，4、吸浆室，5、吸气室

第三节充（压）气式浮选机一、充（压）气式浮选机特点无机械搅拌器，无传动部件，矿浆的充气靠外部压入空气最典型的是浮选柱，压入的空气通过特制的、浸没在矿浆中的充气器（亦称气泡发生器）形成细小气泡。浮选柱具有结构简单、制造容易、占地小、维修方便、操作容易、节省动力、对微细颗粒分选效果好等优点。适用于组分简单、品位较高的易选矿石的粗、扫选作业。在选煤厂用于脱除细粒灰分和黄铁矿已显示出优越于常规浮选机效果。二、浮选柱的类型及结构类型：短体自由喷射式和高柱体的逆流式浮选柱。高柱体的逆流式浮选柱的两种形式：①充填介质式一柱内充满某种结构的材料以粉碎气泡和创造良好浮选环境②无充填式（开式）一柱内无充填，以其他方法创造必要的分选条件。③逆流式浮选柱的特点：1）比常用机械搅拌式浮选机和短体喷射式浮选柱有更大矿化区；2）分选矿物颗粒与气泡碰撞及黏着的几率大：3）浮选柱产生的气泡分散度高，即微细气泡多，可产生多个气泡黏着于一个颗粒的气固絮团，减少了气泡和颗粒脱离的几率，提高了浮选的速率和回收率。4）减少了高灰细泥的污染。降低了精矿中高灰细泥的污染，有利于生产低灰精煤和浮选脱硫。1、传统浮选柱工作特点：（1)分选选择性较高，这是因为在分选过程中，矿粒和气泡呈对流运动，削弱了脉石附着到气泡上和在气泡中央带的机会：由于本身没有运动部件，浮选柱内瑞流程度比较低，泡沫层比较厚，因泡沫层中气泡的兼并，利于二次富集作用的发挥：(2)适于浮选细粒和微细粒物科，浮选柱中气泡是由压缩空气通过微孔的充气器形成的，其直径小，根据微细粒物科和气泡的非惯性碰撞矿化机理，对微细粒物料分选有利：（3）节省药剂用量，特别是起泡剂。浮选柱中泡沫层厚，实际上是泡沫柱，气泡不如在机械搅拌式浮选机中密实，起泡剂主要用于控制气泡的大小，因此，用量可以小些：（4)构造简单，制造容易，占地面积小，维修方便，操作容易，节省动力：（5）矿浆的运动状态，总的来说是矿浆和气泡作逆向运动，实际矿浆在柱内是上下翻腾，运动状态比较复杂，控制不好时：操作极不稳定，对浮选效果有一定影响：(6)充气器的孔径极小，容易堵塞和失效。堵塞后使气泡在浮选柱中的均匀度降低，影响分选效果：（7)粗粒物料回收率较低，特别是+28目的物料。一般情况下，用浮选柱分选时，精煤产率较低，但精煤的质量较好。2、新型浮选柱

第三节 充（压）气式浮选机 一、充（压）气式浮选机特点 无机械搅拌器，无传动部件，矿浆的充气靠外部压入空气。 最典型的是浮选柱，压入的空气通过特制的、浸没在矿浆中的充气器(亦称气泡发生器) 形成细小气泡。 浮选柱具有结构简单、制造容易、占地小、维修方便、操作容易、 节省动力、对微细颗粒分选效果好等优点。适用于组分简单、品位较高的易选矿石的粗、扫 选作业。在选煤厂用于脱除细粒灰分和黄铁矿已显示出优越于常规浮选机效果。 二、 浮选柱的类型及结构 类型：短体自由喷射式和高柱体的逆流式浮选柱。 高柱体的逆流式浮选柱的两种形式： ①充填介质式—柱内充满某种结构的材料以粉碎气泡和创造良好浮选环境； ②无充填式(开式)—柱内无充填，以其他方法创造必要的分选条件。 ③逆流式浮选柱的特点： 1）比常用机械搅拌式浮选机和短体喷射式浮选柱有更大矿化区； 2）分选矿物颗粒与气泡碰撞及黏着的几率大； 3）浮选柱产生的气泡分散度高，即微细气泡多，可产生多个气泡黏着于一个颗粒的气固絮 团，减少了气泡和颗粒脱离的几率，提高了浮选的速率和回收率。 4）减少了高灰细泥的污染。降低了精矿中高灰细泥的污染，有利于生产低灰精煤和浮选脱 硫。 1、传统浮选柱 工作特点： (1)分选选择性较高，这是因为在分选过程中，矿粒和气泡呈对流运动，削弱了脉石附着到 气泡上和在气泡中央带的机会；由于本身没有运动部件，浮选柱内湍流程度比较低，泡沫层 比较厚，因泡沫层中气泡的兼并，利于二次富集作用的发挥； (2)适于浮选细粒和微细粒物科，浮选柱中气泡是由压缩空气通过微孔的充气器形成的，其 直径小，根据微细粒物科和气泡的非惯性碰撞矿化机理，对微细粒物料分选有利； (3)节省药剂用量，特别是起泡剂。浮选柱中泡沫层厚，实际上是泡沫柱，气泡不如在机械 搅拌式浮选机中密实，起泡剂主要用于控制气泡的大小，因此，用量可以小些； (4)构造简单，制造容易，占地面积小，维修方便，操作容易，节省动力； (5)矿浆的运动状态，总的来说是矿浆和气泡作逆向运动，实际矿浆在柱内是上下翻腾，运 动状态比较复杂，控制不好时；操作极不稳定，对浮选效果有一定影响； (6)充气器的孔径极小，容易堵塞和失效。堵塞后使气泡在浮选柱中的均匀度降低，影响分 选效果； (7)粗粒物料回收率较低，特别是+28 目的物料。一般情况下，用浮选柱分选时，精煤产率较 低，但精煤的质量较好。 2、新型浮选柱

（1）静态浮选柱；（2）微泡浮选柱；（3）旋流微泡浮选柱第四节空气析出式浮选机（学生自学）一、空气析出式浮选机的特点以能从矿浆中析出大量微泡为特点，均无机械搅拌器，无传动部件。有喷射式、旋流式和真空式浮选机。第五节浮选机的发展趋势和研究动态浮选机发展侧重于两方面：一是适于粗粒浮选的浮选机：二是浮选机的大型化。此外，适于细泥浮选的浮选机也逐渐引起重视。一、浮选机大型化二、矿浆直流化给料三、改进转子一定子系统结构四、广泛采用压气式五、增大槽内矿浆通过叶轮的循环量六、普遍采用浅槽七、无机械搅拌式较迅速发展第六节浮选机的选择、计算、调节和测定一、浮选机的选择与矿浆性质、产品要求、生产规模、流程结构有关：1、矿石性质及分选作业；2、矿浆流量；3、磨损件的寿命及磨损后搅拌能力和充气量变化。二、浮选机的计算1、浮选时间的确定：决定了矿浆在浮选机中的停留时间或浮选机的处理量。2、浮选机干矿处理量和矿浆处理量的确定3、浮选机槽数的确定：根据矿浆处理量、浮选时间、选用浮选机的几何容积计算。三、浮选机操作的调节浮选机工作时应根据原料性质、处理量、产品要求、设备磨损等作适当调节。1、矿浆液面高低：2、充气量；3、循环孔面积；4、搅拌机构间隙。四、浮选机的测定主要检查其工作性能：1、充气性能；2、加料性能；3、动力性能；4、药剂耗量。第七节浮选辅助设备浮选辅助设备主要包括调浆设备和浮选药剂的添加及乳化装置。一、调浆设备在浮选前应设置调浆设备。调浆设备主要包括搅拌桶、矿浆准备器和矿浆预处理器等

（1）静态浮选柱； （2）微泡浮选柱；（3）旋流微泡浮选柱 第四节 空气析出式浮选机（学生自学） 一、空气析出式浮选机的特点 以能从矿浆中析出大量微泡为特点，均无机械搅拌器，无传动部件。有喷射式、 旋流式和真空式浮选机。 第五节浮选机的发展趋势和研究动态 浮选机发展侧重于两方面：一是适于粗粒浮选的浮选机；二是浮选机的大型化。此外， 适于细泥浮选的浮选机也逐渐引起重视。 一、浮选机大型化 二、矿浆直流化给料 三、改进转子—定子系统结构 四、广泛采用压气式 五、增大槽内矿浆通过叶轮的循环量 六、普遍采用浅槽 七、无机械搅拌式较迅速发展 第六节浮选机的选择、计算、调节和测定 一、浮选机的选择 与矿浆性质、产品要求、生产规模、流程结构有关： 1、矿石性质及分选作业；2、矿浆流量；3、磨损件的寿命及磨损后搅拌能力和充气量 变化。 二、浮选机的计算 1、浮选时间的确定：决定了矿浆在浮选机中的停留时间或浮选机的处理量。 2、浮选机干矿处理量和矿浆处理量的确定 3、浮选机槽数的确定：根据矿浆处理量、浮选时间、选用浮选机的几何容积计算。 三、浮选机操作的调节 浮选机工作时应根据原料性质、处理量、产品要求、设备磨损等作适当调节。 1、矿浆液面高低； 2、充气量； 3、循环孔面积； 4、搅拌机构间隙。 四、浮选机的测定 主要检查其工作性能： 1、充气性能；2、加料性能；3、动力性能；4、药剂耗量。 第七节 浮选辅助设备 浮选辅助设备主要包括调浆设备和浮选药剂的添加及乳化装置。 一、调浆设备 在浮选前应设置调浆设备。调浆设备主要包括搅拌桶、矿浆准备器和矿浆预处理器等

1、搅拌桶作用是使药剂与矿浆充分接触；为浮选提供合适的浓度和一定的接触时间：保证浮选机给料的稳定压头和稳定性。2、矿浆准备器矿浆准备器的作用与搅拌桶相同，直径有2m、2.5m、3m等几种规格，其处理能力比搅拌桶可提高50%，节电和节药达2/3和1/3以上。3、矿浆预处理器矿浆预处理器是XJX大型浮选机的配套调浆设备，直径为1.6m、2.Om、3.Om，分别配套于XJX-4、XJX-8和XJX-12型浮选机。比搅拌桶省电、省药、处理量大，是强化浮选的有效设备。二、药剂的添加和乳化装置1、药剂添加装置主要有给药机和阀门式给药装置。选煤厂药剂多以液态加入故采用阀门式（即“龙头”），“龙头”有两个旋钮，一个粗调，一个细调，该装置简单、可靠又方便，可用烧杯定时测定给药量。2、药剂乳化装置对难溶的烃类油等，为提高药效和降低用量，可先乳化，再与矿物表面作用。常用的乳化方法为流体喷射、机械或超声乳化及添加乳化剂等。【本讲课程的小结】掌握下列问题1.浮选机的充气过程和气泡的生成方式如何？2.何为矿浆充气程度，其影响因素是什么？如何评价？3.简述浮选机的分类，各种浮选机的主要区别和特点。4.简述机械搅拌式浮选机的结构特点。5.简述国内外浮选机的发展趋势【本讲课程的作业】掌握1.浮选机内矿浆充气程度的测定及评价2.机械搅拌式浮选机的特点

1、搅拌桶 作用是使药剂与矿浆充分接触；为浮选提供合适的浓度和一定的接触时间；保证浮选机 给料的稳定压头和稳定性。 2、矿浆准备器 矿浆准备器的作用与搅拌桶相同，直径有 2m、2．5m、3m 等几种规格，其处理能力比搅 拌桶可提高 50％，节电和节药达 2／3 和 1／3 以上。 3、矿浆预处理器 矿浆预处理器是ＸＪＸ大型浮选机的配套调浆设备，直径为 1．6m、2．0m、3．0m，分 别配套于 XJX–4、XJX–8 和 XJX–12 型浮选机。比搅拌桶省电、省药、处理量大，是强化 浮选的有效设备。 二、药剂的添加和乳化装置 1、药剂添加装置 主要有给药机和阀门式给药装置。选煤厂药剂多以液态加入故采用阀门式(即“龙头”)， “龙头”有两个旋钮，一个粗调，一个细调，该装置简单、可靠又方便，可用烧杯定时测定 给药量。 2、药剂乳化装置 对难溶的烃类油等，为提高药效和降低用量，可先乳化，再与矿物表面作用。常用的乳 化方法为流体喷射、机械或超声乳化及添加乳化剂等。 【本讲课程的小结】 掌握下列问题 1．浮选机的充气过程和气泡的生成方式如何？ 2．何为矿浆充气程度，其影响因素是什么?如何评价？ 3．简述浮选机的分类，各种浮选机的主要区别和特点。 4. 简述机械搅拌式浮选机的结构特点。 5. 简述国内外浮选机的发展趋势。 【本讲课程的作业】 掌握 1.浮选机内矿浆充气程度的测定及评价 2.机械搅拌式浮选机的特点