浮选机–机械搅拌式浮选机(三)

B 棒条转子(叶轮)
这类叶轮是用圆形棒条作为搅拌充气工具,由一些棒条有规则地固定在一个或两个圆盘上而构成,与泵的叶轮毫无共同之处,故常称为转子。具体设计方案可归纳为两类:
(1)棒条,棒条垂直向下,呈敞口笼形,空气由中空轴压入,矿浆由敞口吸入(图8a)。为适应大型化需要,第二次设计将棒条改为“泪滴形”,内小外大( 图8b)。为加强矿浆循环,第三次设计又在棒条转子上增加一个离心泵轮(图8c),称此叶轮为PipsaV叶轮。在瓦曼型的转子上,棒条则是倾斜地向下而又向外伸出的。棒型浮选机的充气转子与瓦曼转子相似,但是棒形浮选机使用的是复合转子,在充气转子下方增加一个吸浆泵轮。 (2)棒条位于上下两个圆盘之间。最典型的是法格古伦转子,它的上、下圆盘的中心部分都做成螺旋叶片(一为左旋式,一为右旋式),转动时强迫空气和矿浆相向地进入转子。与此同时,加大了空气和矿浆的通道,其直径均与转子直径接近。从图5可见,布思、维达格、威姆科1+1等自吸气浮选机均采用很大的空气通道,来源于此。法国米涅迈BCS型浮选机的转子比较特殊,上圆盘稍大于下圆盘,棒条呈倾斜交错排列(图5f)。这种设计使矿浆从转子下部通过下圆盘上的孔而被吸入,与从中空轴进入的加压空气充分混合,再从周边甩出,而不用设置定子。

棒条转子的直径与高度之比远大于前述离心叶轮,其比值接近1。其原因是运动时棒条所受流体阻力远低于高度相等的宽叶片。使用棒条转子,充气量大而用电少。
C 混合型叶轮
新型浮选机的叶轮设计已突破传统的叶片状离心叶轮与棒条叶轮的界线。前已述及,威姆科1+1浮选机的星形叶轮既具有棒条叶轮充气量大又具有离心叶轮矿浆流通量大的特点。OK 型浮选机转子外观像半个椭圆球( 图5g),按叶片与圆盘相对位置看,属单面叶轮。但叶片高度大,高度与直径之比达0.61,此特征又接近棒条转子。叶片中空,用以充气;为了使整个空气通道(图5g)从上到下均匀地排出空气,而不受水静压力变化的影响,经过流体力学计算设计出叶片宽度沿高度变化曲线。这就是OK型转子的独到之处。采用高叶片类型叶轮的还有:艾克型(图5a),道尔•奥利弗型。
除上述三类叶轮(转子)之外,还有几种引人注目的叶轮设计。例如,马克斯韦尔浮选槽类似充气的圆形搅拌桶,叶轮为螺旋桨式。在叶轮下部,槽底中央处有进气管,由鼓风机供气,叶轮分散压入的空气成小气泡。其构造非常简单,然而最大槽容已达56.6米3,是一项成功的设计。布思浮选机采用一根主轴上安装两个叶轮,充气叶轮为十字型,梯形断面,上宽下窄。在它的下方装有螺旋桨叶轮,专门用于搅拌(图5b)。丹佛M型浮选机也是在同一根轴上安装两个叶轮,离心叶轮下方另有轴流泵轮。前者充气,后者促进矿浆循环。它们适用于粗粒物料的浮选。
在转子-定子系统中,转子设计是决定浮选机工艺性能的主要方面。然而,定子的作用不可轻视。
离心叶轮的外围均设置定子。棒条叶轮的外围大多也有定子,仅伞状轮用槽底稳流板代替定子。环射式叶轮亦需与稳流板配合使用。稳流板上的弧形的垂直叶片引导浆气混合物均匀地上升,亦即,将切向速度最大限度地转变为径向速度之后再转折向上,否则将出现液面旋转和波浪。
通常定子由固定在叶轮盖板上的导向叶片和在浮选机槽底安装的径向叶片所组成,这两类叶片亦称为扩散片。定子的作用和稳流板一样,主要是消除矿浆自旋,以保证液面平稳。当叶轮甩出的矿浆与定子叶片撞击时,产生新的旋涡。有利于卷吸(分割)空气和气泡分裂。因此,定子设计的优劣,会影响泡沫层稳定性和充气量。
(四)槽体
浮选机槽体断面形状一般为矩形,其下部亦可做成圆形。传动部件直接支承在槽体上。通常,槽体的几何特征可用槽深(溢流堰与槽底之距离)与槽宽之比表示,简称深宽比;浮选机的叶轮切线速度则与叶轮直径与槽宽之比(简称径宽比)有关。槽体深度由浮选机内三个作用区所必需的高度决定,一般介于1~2米之间。容积特别大的(>16米3),超过此数。由此可见,容积愈大,深宽比愈小。一般说来,浅槽型与深槽型可按深宽比划分,但没有明确的界限。习惯上,深宽比大于或接近1者称深槽型,远小于1者称浅槽型。径宽比由转子一定子设计决定。就同一种型式的浮选机而言,径宽比变化不大。