一种实验室用浮选脱水一体机及浮选脱水方法与流程

本发明属于实验室用浮选脱水设备，具体涉及一种实验室用浮选脱水一体机及浮选脱水方法。

背景技术：

1、浮选是根据矿物表面物理化学性质的差异来达到针对性回收目的。随着技术的更迭，目前浮选机逐步朝着大型、高效、节能的方向发展，如单槽45m3的xjm型煤用机械搅拌式浮选机和单槽320m3充气机械搅拌式矿用浮选机已成功工业应用。实验室的浮选实验，则是矿石可选性研究的重要环节和工业浮选机放大的基础，考虑到实验室环境的相对狭小性，显然传统的浮选机存在着体积大、质量重乃至相对的泡沫产品排出速度慢等问题。基于此，目前也研究有相关的实验室用浮选系统，如xfd系列实验室机械搅拌式浮选机、xfg系列实验室气动搅拌式浮选机和jjf系列实验室充气式浮选机等；其中，xfd系列实验室机械搅拌式浮选机是一种常见的实验浮选机型号，采用机械搅拌方式进行矿石和药剂的混合，通过气泡与矿石颗粒的接触实现浮选过程；xfg系列实验室气动搅拌式浮选机与xfd系列类似，但它采用气动搅拌方式，通过压缩空气的作用使药剂和矿石充分混合，进而进行浮选实验；jjf系列实验室充气式浮选机则通过旋转叶轮产生气泡，并利用其对矿石颗粒的附着作用实现浮选，常用于较大颗粒或高密度矿石的浮选实验。上述几种实验室用浮选机虽然满足了实验室环境的工作需求，但由于目前实验室用浮选系统都抛弃了机器刮泡方式，实验时遇到泡沫层厚度变化时需人工刮泡，增加了数据误差产生的概率。此外，浮选出来的煤泥还需要经过后续的压滤、干燥步骤，实验过程繁琐；但若将目前实验室用浮选系统与压滤、干燥流程结合，会使得浮选箱内配件繁多并进一步挤压浮选腔容积，显然很容易导致出现单次浮选量不足的问题，亟待解决。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种实验室用浮选脱水一体机，本发明可在溢流式出泡和刮刀刮泡之间自主切换，并能在保证浮选腔容积的前提下，将浮选过程与脱水过程有机结合，大大的简化了矿物加工实验的实验过程。

2、为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

3、一种实验室用浮选脱水一体机，包括具备浮选功能的浮选桶，其特征在于：所述浮选桶外同轴的套设有以动力源驱动的外套筒，外套筒与浮选桶之间区域构成离心室，离心室上部构成承接溢流环处泡沫产品的进料口，离心水经由外套筒筒壁处滤孔滤出并进入离心水出口，离心室底部设置精煤出口；

4、浮选桶的桶口同轴的安装有溢流环，且溢流环的底部环面与浮选桶的桶口间形成密封式的内导轨模组，溢流环上设置有用于刮泡的刮刀；外套筒上部与溢流环外壁之间以及外套筒下部与浮选桶外壁之间均形成密封式的外导轨模组，且内导轨模组处的摩擦力和/或外导轨模组处的摩擦力可调节。

5、优选的，外套筒内壁布置径向向内延伸有上径向支撑杆和下径向支撑杆，溢流环外壁处对应上径向支撑杆高度同轴布置有环式的上槽体，浮选桶外壁对于下径向支撑杆的高度同轴布置有环式的下槽体，且各槽体均为t型槽；上径向支撑杆及下径向支撑杆的内延伸端均布置t字状的内卡榫；上径向支撑杆的内卡榫卡入上槽体的槽腔内，以组合形成上导轨组件，且上导轨组件处存有供矿浆下落的间隙；下径向支撑杆的内卡榫卡入下槽体的槽腔内，以组合形成下导轨组件，下导轨组件处存有供精煤下落的空间。

6、优选的，浮选桶的桶口处同轴开设有开口朝上的对接环槽，溢流环底部环面同轴布置开口朝下的配合环槽，以使得配合环槽的槽腔卡入所述对接环槽的外槽壁处；对接环槽与配合环槽之间布置密封环。

7、优选的，紧定螺钉径向贯穿配合环槽的外槽壁后紧定配合于对接环槽的外槽壁处，通过调节紧定螺钉与配合环槽的外槽壁的抵紧力，从而调节内导轨模组处的摩擦力。

8、优选的，对接环槽处布置有楔形摩擦块，通过调节楔形摩擦块的楔形面与配合环槽处的楔形配合面的抵紧力，从而调节内导轨模组处的摩擦力。

9、优选的，所述密封环位于配合环槽的槽腔底面处，且为可更换结构，从而调节内导轨模组处的摩擦力。

10、优选的，浮选桶外壁处同轴布置导流环，所述导流环的高度由浮选桶处向外逐渐降低，且导流环与外套筒之间存有间距，从而将所述泡沫产品导流至外套筒内壁处。

11、优选的，外套筒之外同轴套设有外箱体，外箱体与外套筒之间区域构成离心水汇集腔，离心水汇集腔底部布置离心水出口；各径向支撑杆的外延伸端处布置外卡榫，外箱体内壁处对应各径向支撑杆高度布置有t型槽状的上导轨环槽和下导轨环槽，外卡榫卡入相应导轨环槽内且形成导轨配合；外卡榫与相配合的各导轨环槽之间以及内卡榫与相配合的各槽体之间共同组成所述外导轨模组。

12、优选的，离心水汇集腔处设置有电机室，电机室内安置有构成所述动力源的动力电机，外套筒外壁处同轴设置外齿圈，动力电机通过齿轮传动啮合于外齿圈处。

13、优选的，浮选脱水方法，该浮选脱水方法应用一种实验室用浮选脱水一体机，其特征在于：以外导轨模组的摩擦力为f，内导轨模组的摩擦力为f；设定泡沫层厚度阈值a，如当前的泡沫层厚度小于a时，使f＞f，此时刮刀不工作；如当前的泡沫层厚度≥a时，使f≤f，此时溢流环相对浮选桶产生回转动作，固定于溢流环上的刮刀随之工作；在f≤f的前提下调整f，从而控制刮刀的刮泡速度，实现泡沫产品排出速率的调节。

14、本发明的有益效果在于：

15、1)本发明的设计理念，在于实验室所浮选的矿物不是固定的，矿物的种类以及成分会经常改变，从而导致浮选桶内的泡沫层厚度发生变化。当泡沫层厚度改变时，单纯的依靠传统溢流来排出泡沫，显然存在缺陷。于是，本发明采用刮刀刮出的方式来辅助浮选桶排出泡沫产品。

16、为此，本发明所提及的动件配合处均为导轨配合，且位于浮选桶顶部的内导轨模组是存在一定的可调的摩擦力的，当然也可以是外导轨模组存在一定的可调的摩擦力，甚至两者兼具；此时，通过摩擦力调整，使得f≤f，从而能驱动浮选桶顶端的溢流环相对于浮选桶本体低速旋转；摩擦力不断改变，可使得该旋转速度产生适应性的变化。当泡沫层厚度变厚时，适当增加或减少其中一个模组的摩擦力，浮选桶顶端溢流环发生转动，刮刀也随之工作，将泡沫产品刮出，可增加泡沫产品的排出速率。当泡沫层厚度的在正常范围内时，调节其中一个模组的摩擦力直至f＞f，此时不需要刮刀工作，依靠溢流就能排出泡沫产品。

17、至此可知，本发明可在溢流式出泡和刮刀刮泡之间自主切换，并能在保证浮选腔容积的前提下，通过外挂式的溢流环乃至外套筒，实现了浮选过程与脱水过程的灵活有机结合，大大的简化了矿物加工实验的实验过程，成效显著。

技术特征：

1.一种实验室用浮选脱水一体机，包括具备浮选功能的浮选桶(10)，其特征在于：所述浮选桶(10)外同轴的套设有以动力源驱动的外套筒(20)，外套筒(20)与浮选桶(10)之间区域构成离心室，离心室上部构成承接溢流环(30)处泡沫产品的进料口，离心水经由外套筒(20)筒壁处滤孔(21)滤出并进入离心水出口，离心室底部设置精煤出口；

2.根据权利要求1所述的一种实验室用浮选脱水一体机，其特征在于：外套筒(20)内壁布置径向向内延伸有上径向支撑杆(51)和下径向支撑杆(52)，溢流环(30)外壁处对应上径向支撑杆(51)高度同轴布置有环式的上槽体(53)，浮选桶(10)外壁对于下径向支撑杆(52)的高度同轴布置有环式的下槽体(54)，且各槽体均为t型槽；上径向支撑杆(51)及下径向支撑杆(52)的内延伸端均布置t字状的内卡榫；上径向支撑杆(51)的内卡榫卡入上槽体(53)的槽腔内，以组合形成上导轨组件，且上导轨组件处存有供矿浆下落的间隙；下径向支撑杆(52)的内卡榫卡入下槽体(54)的槽腔内，以组合形成下导轨组件，下导轨组件处存有供精煤下落的空间。

3.根据权利要求1或2所述的一种实验室用浮选脱水一体机，其特征在于：浮选桶(10)的桶口处同轴开设有开口朝上的对接环槽(41)，溢流环(30)底部环面同轴布置开口朝下的配合环槽(42)，以使得配合环槽(42)的槽腔卡入所述对接环槽(41)的外槽壁处；对接环槽(41)与配合环槽(42)之间布置密封环(44)。

4.根据权利要求3所述的一种实验室用浮选脱水一体机，其特征在于：紧定螺钉(43)径向贯穿配合环槽(42)的外槽壁后紧定配合于对接环槽(41)的外槽壁处，通过调节紧定螺钉(43)与配合环槽(42)的外槽壁的抵紧力，从而调节内导轨模组(40)处的摩擦力。

5.根据权利要求3所述的一种实验室用浮选脱水一体机，其特征在于：对接环槽(41)处布置有楔形摩擦块，通过调节楔形摩擦块的楔形面与配合环槽(42)处的楔形配合面的抵紧力，从而调节内导轨模组(40)处的摩擦力。

6.根据权利要求3所述的一种实验室用浮选脱水一体机，其特征在于：所述密封环(44)位于配合环槽(42)的槽腔底面处，且为可更换结构，从而调节内导轨模组(40)处的摩擦力。

7.根据权利要求1或2所述的一种实验室用浮选脱水一体机，其特征在于：浮选桶(10)外壁处同轴布置导流环(11)，所述导流环(11)的高度由浮选桶(10)处向外逐渐降低，且导流环(11)与外套筒(20)之间存有间距，从而将所述泡沫产品导流至外套筒(20)内壁处。

8.根据权利要求2所述的一种实验室用浮选脱水一体机，其特征在于：外套筒(20)之外同轴套设有外箱体(80)，外箱体(80)与外套筒(20)之间区域构成离心水汇集腔，离心水汇集腔底部布置离心水出口；各径向支撑杆的外延伸端处布置外卡榫，外箱体(80)内壁处对应各径向支撑杆高度布置有t型槽状的上导轨环槽(55)和下导轨环槽(56)，外卡榫卡入相应导轨环槽内且形成导轨配合；外卡榫与相配合的各导轨环槽之间以及内卡榫与相配合的各槽体之间共同组成所述外导轨模组(50)。

9.根据权利要求8所述的一种实验室用浮选脱水一体机，其特征在于：离心水汇集腔处设置有电机室，电机室内安置有构成所述动力源的动力电机(70)，外套筒(20)外壁处同轴设置外齿圈(22)，动力电机(70)通过齿轮传动啮合于外齿圈(22)处。

10.浮选脱水方法，该浮选脱水方法应用如权利要求1或2所述的一种实验室用浮选脱水一体机，其特征在于：以外导轨模组(50)的摩擦力为f，内导轨模组(40)的摩擦力为f；设定泡沫层厚度阈值a，如当前的泡沫层厚度小于a时，使f＞f，此时刮刀(60)不工作；如当前的泡沫层

技术总结
本发明属于实验室用浮选脱水设备技术领域，具体涉及一种实验室用浮选脱水一体机及浮选脱水方法。本发明的浮选桶外同轴的套设有以动力源驱动的外套筒，外套筒与浮选桶之间区域构成离心室；浮选桶的桶口同轴的安装有溢流环，且溢流环的底部环面与浮选桶的桶口间形成密封式的内导轨模组，溢流环上设置有用于刮泡的刮刀；外套筒上部与溢流环外壁之间以及外套筒下部与浮选桶外壁之间均形成密封式的外导轨模组，且内导轨模组处的摩擦力和/或外导轨模组处的摩擦力可调节。本发明可在溢流式出泡和刮刀刮泡之间自主切换，并能在保证浮选腔容积的前提下，将浮选过程与脱水过程有机结合，大大的简化了矿物加工实验的实验过程。

技术研发人员：李超,王涛,陈坤,杨晓鸿,王坡,孙文佳,周伟
受保护的技术使用者：淮北矿业股份有限公司临涣选煤厂
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8