現代の鉱物加工産業で最も広く使用されているコア分離技術の1つであるフロテーションは,ガス,液体,浮遊電池内の固体相浮動電池は 単純な容器以上のもので 複雑な多相流動炉で その核心の使命は 衝突,粘着,水害性のミネラル粒子や泡のミネラリングこの記事では,浮遊電池の2つの主要操作,すなわち気流と振動について詳しく説明します.この2つの相乗効果が,どのようにガス"完璧な混合"を達成するか,液体効率的で正確な鉱物分離を保証する.
一 フローテーションプロセスの核心:三相混合の本質と目標
浮気プロセスの本質は,鉱石スローに空気 (ガス相) を導入すること (液体固体2相システム) です.物理的および化学的反応によって,標的鉱物粒子が気泡に選択的に結合するこの泡はスラムの表面に浮上し,スラムから剥がれ,ガンゲ鉱物はスラムに留まり,排水として放出されます.このプロセスの成功は次の3つの条件に直接依存します:
1 固体粒子の有効 суспенジョン:適度に動かすことで,異なる大きさと密度を持つ鉱石粒子がスラムに均等に懸浮することを確保しなければならない.粗い重い粒子が沈着するのを防止し,すべての粒子が泡と接触する機会を確保する.
2 効果的ガス分散:入力された空気は,切断され,適切な大きさで小さな泡に大きく割れなければなりません.浮遊電池全体に均等に分散して,ガス液体間接と泡と鉱石粒子の衝突の確率を増加させる.
3 制御可能な水力学環境浮遊電池は,粒子懸浮と泡の分散を促進するために十分な渦巻きを維持しなければならない.粘着した鉱石の粒子が離れるような過度の渦巻きを避けながら. It is necessary to construct a flow field in the trough that has both a high turbulent kinetic energy dissipation zone (to promote collision) and a relatively stable zone (to facilitate the floating of mineralized bubbles).
"完璧な混合"は 単純な同化ではありません but refers to the uniform distribution of the three phases at the macro level and the creation of controlled turbulence and flow field structures that are conducive to the selective adhesion of particles and bubbles at the micro level.
二 機械的に振動する浮動セル:振動と振動の古典的な融合.
メカニカルに振動する浮遊電池は,現在最も広く使用されている浮遊装置です.オーガニックな方法で空気と振動の2つの機能を組み合わせます.
1騒動モーターが駆動する,ポンプと渦巻きの輪は,高速で回転し,ポンプのように機能し,主に次の振動効果を達成する.
流通とススペンション:渦輪の回転は強力な遠心力を生み出し,中心からスラムを引き寄せ,放射性または軸性的に排出しますこのポンプ 作用 は 細胞 の 中 で 複雑な 循環 流れ を 作り出します密集した粒子が効果的に動かし,懸浮状態に保たれるようにします.
トルブランスの発生:高速回転により,周りの領域 (特に刃の先端) で急激な速度グラデーションと激しい渦巻が発生する.この高度な騒動地帯は,泡の破裂と粒子バブルの衝突の主なサイトです.
2空気:自己吸気と強制空気
機械的に振動した浮遊電池は,主に気流方法によって分類される.自吸気と強制気流 (または気流振動).
自動吸気浮遊機 (SFモデルなど)巧みに設計されたホイップラーを搭載し,ホイップラーが回転するときにホイップラー室内に負圧ゾーンを作り出す.空気は自動的に吸管を通って吸入され,インペラー室内のスローラと混合このタイプの浮遊機はシンプルな構造で,外部の吹風機を必要としません.
強制空気供給浮遊機 (KYF型など):外部低圧吹風機を通して,圧縮空気がホールホールメインシャフトまたは独立したパイプを通してプロペラー領域に押し込まれます.この方法により,精密に空気量を制御することができます流体回転やスローリングレベルに影響を受けず,処理条件に適応しやすく,特に大型浮遊機に適しています.
3"インペラー・ステータ"の共働効果
ステータは,通常,ガイド・ブレーンや開口を備えた,プロペラーの周りに設置された固定部品である.プロペラとの相乗効果は",完璧な混合"を達成するために不可欠である:
流量安定化とガイド:高速で転機から放出されるスラム・空気混合流は 強い触動速度成分を持ち タンク内に巨大な渦を容易に形成できます液体の表面が不安定になり,泡層の安定性に影響を与えるステータのガイド・ベンは,この接点流を,泡や粒子の分散に有利な放射流に効果的に変換することができる.
泡の分散を促進する:スタータの流量安定効果により,泡は特定の領域に集中するのではなく,漂浮タンクの有効体積全体により均等に分布することができる.
隔離された渦巻:スタータは"エネルギーバリア"として作用し,インペラー近くの高渦巻地域をタンクの上部にある分離地域と泡地域から分離します.比較的静かで安定した環境を作り出し 安定した浮遊と鉱物泡の濃縮を可能にします.
高速回転によりスローリングの懸垂とガス吸収/粉砕が実現する.ステータは,流れを安定させ,導きます.タンク内の3つの機能的に異なる流体ダイナミックゾーンを作成する: 混ぜるゾーンが非常に乱れやすい (ホイップラー付近),分離ゾーンが比較的安定している (タンクの真ん中に),泡がほとんど静かである (スラムの表面).効率的な混合とガスの秩序ある分離を達成液体と固体相.
三 浮動柱:三相混合を実現するもう1つの賢い方法
機械的に振動する浮動電池の 激しい渦巻く環境とは異なり 浮動電池は 代替的なデザインの哲学を表しています比較的静的環境で反流接触によって3相混合を実現する.
換気コア 泡発生器:浮気柱には機械的な振動器がない.その気流と混合機能は主に底部にある泡発生器に依存する.泡発生器は圧縮空気を使用する.微孔状の介質を使用するこの微小の泡は,漂浮柱の微小鉱物の効率的な捕獲の鍵です. 浮遊船は,水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中
逆電流接触装置:浮気柱の上部からスローラを供給し,ゆっくりと下に流れ,下部から微細な泡が生成され,ゆっくりと上へと上昇します.この反流接触メカニズムは,より長い相互作用時間と,粒子とバブルの間の衝突の確率を高めます.
低気圧環境:浮力柱には高速回転部品がなく,低渦巻,ラミナールまたはラミナールに近い流れを維持する.この"静かな"環境 は,粘着 し て いる 鉱物 粒子の 放出 を 大きく 減らす微細で脆弱な鉱物の回収を大幅に容易にする.
洗浄水システム:洗浄水装置は浮力柱の上部に設置され,泡層に引っ張られたガング粒子を効果的に洗い流し,より高い濃度を得ます.
フローテーションコラムは 独特のバブル生成技術と 対流接触方法により 効果的接触とガスの分離を実現します液体と固体相はより"穏やかな"方法で特に細粒子の材料の加工では優れた性能を示しています.
四 技術の開発と最適化方向
より完全な"三相混合"を目指すため,漂浮タンクの気流と混ぜる技術が改善され続けている.
大規模と流域最適化:処理能力が増加するにつれ,浮遊電池の量は増加しています.現在,数百立方メートルの容量を持つ超大型浮遊機が運用されています.推進器-ステータル構造と流量フィールド制御の設計に高い要求を置く. Numerical simulation technologies such as computational fluid dynamics (CFD) are widely used to guide equipment optimization design to ensure uniform particle suspension and gas dispersion within the huge cell.
新型プロペラーとステータ:The development of various new impellers (such as backward-inclined blades and multi-stage impellers) and stators aims to achieve greater slurry pumping capacity and more ideal bubble dispersion with lower energy consumption.
インテリジェント制御:液体層の厚さや空気をリアルタイムに監視する センサーを設置することで機械ビジョンと人工知能技術を組み合わせて 泡の状態を分析するこれは浮気効率を向上させ,知的鉱物加工に向けて進むための重要な方向です.
