本實用新型屬于煤泥調漿浮選技術領域，具體涉及一種定量加藥反向攪拌中心調漿一體式浮選設備。

背景技術：

隨著我國煤炭資源的匱乏以及煤炭開采機械化程度的提高，煤炭地質條件的惡化，導致從礦井下開采上來的毛煤的品位日益降低。目前選煤廠大多采用重介旋流器生產工藝流程，加劇了洗選過程中產生的次生煤泥量，增加了后期的煤泥水處理環(huán)節(jié)的負擔；加之，目前中國煤炭市場行情持續(xù)走低，現場生產環(huán)境日益困難的狀況下，為了改變這種現狀，嘗試新工藝，加快新設備的研制和開發(fā)，成為目前最為重要的問題。

從煤泥水中回收低灰、高發(fā)熱量的微細煤泥，是現場一直重視的問題。從現有浮選設備中，機械攪拌式和噴射式浮選機在大多數選煤廠使用，但是這兩者均需要礦漿預處理裝置且各有優(yōu)缺點。礦漿的礦化程度的深淺，直接影響后期的泡沫浮選，并且目前現場的加藥制度是依據崗位司機的經驗來判斷的；所以據此，提出一種定量加藥反向攪拌中心調漿一體式浮選設備，該設備能有效改善目前存在的問題，定量加藥，增加礦化程度，提高浮選效率，提出了一種新型的攪拌機構，為以后浮選設備的大型化提供一定的基礎。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種定量加藥反向攪拌中心調漿一體式浮選設備。本浮選設備在礦漿進口設置了定量加藥系統(tǒng)；可根據電磁流量計采集的即時礦漿流量數據傳輸到PLC控制箱，PLC進行數據處理后控制步進電機動作，根據礦漿流量的變化，定量的加藥，有效節(jié)約藥劑用量；在浮選槽中至少布置了一對攪拌機構，在攪拌套筒內安裝有轉筒，在轉筒上有以葉輪布置成的正旋式葉輪和反旋式葉輪，在攪拌機構的作用下，對礦漿可以實現切割、甩射、攪拌、噴射四次礦化作用，礦漿礦化效果好，浮選效率高；該浮選設備不需要礦漿預處理系統(tǒng)，工作效率高，結構簡單，維修方便。

為實現上述目的，本實用新型采用了以下技術方案：一種定量加藥反向攪拌中心調漿一體式浮選設備，至少包括浮選槽，其特征在于：所述浮選槽內至少設置有一對攪拌機構，即攪拌機構一與攪拌機構二(本設備中以一對攪拌機構相對布置示意，也可以多對攪拌機構相對布置)，所述攪拌機構一與攪拌機構二均水平平行布置；所述攪拌機構一與攪拌機構二均由變頻電機、轉筒、葉輪、攪拌套筒、入料管組成；所述變頻電機通過聯(lián)軸器與驅動軸相連，所述驅動軸與轉筒焊接在一起，所述轉筒兩端安裝有軸承一和軸承二；所述轉筒內壁上焊接有分流塊，所述分流塊是一個立方四面體，所述分流塊最長的腰線與礦漿流方向相對布置；所述轉筒外壁上焊接有若干葉輪，葉輪之間留有一定的縫隙，所述葉輪上開設有分散孔，所述葉輪以正旋式葉輪和反旋式葉輪結構布置在轉筒外表面上，所述正旋式葉輪和反旋式葉輪交錯布置；所述轉筒上開設有均勻分布于筒體的第一出料口，所述攪拌機構一與攪拌機構二在轉筒表面相同位置上交錯布置正旋式葉輪和反旋式葉輪；所述轉筒外部安置有攪拌套筒，所述攪拌套筒固定在轉筒外部不參與旋轉運動，所述攪拌套筒與轉筒之間存有一定的間隙，所述攪拌套筒兩端設置有密封環(huán)，所述攪拌套筒的最下側均勻開設有第二出料口，沿攪拌套筒中心軸水平方向內側開設有第三出料口；所述攪拌套筒的另一端設置有吸氣管，所述吸氣管布置在攪拌套筒與轉筒之間的間隙端口處，端口密封，所述吸氣管的入口頂端高于浮選槽內的液面且與大氣相連；所述轉筒另一端安裝有入料管，所述入料管嵌套在軸承二內；所述入料管上設置有定量加藥系統(tǒng)；所述浮選槽上還應設有礦漿進口和礦漿出口。

所述定量加藥系統(tǒng)由藥劑桶、加藥管、橡膠活塞、步進電機、PLC控制箱、電磁流量計、環(huán)形螺帽組成。

所述藥劑桶的底部通過管道與加藥管下側相連，所述加藥管與藥劑桶相連處為藥劑入口，所述藥劑入口之前設置有電磁閥一；所述加藥管下側設置有電磁閥二，所述加藥管的出口設置在入料管內部為藥劑出口，所述藥劑出口方向與礦漿流向相同；所述加藥管由無色透明有機玻璃制作而成，所述加藥管外壁上刻有刻度，所述加藥管的內部安置有橡膠活塞，所述橡膠活塞與齒輪桿相連接，所述齒輪桿與步進電機通過齒輪緊密貼合在一起，所述齒輪安裝在步進電機上。

所述電磁流量計安置在入料管上，位于礦漿進口處，所述電磁流量計布置在藥劑出口之前，所述電磁流量計、步進電機、電磁閥一、電磁閥二通過導線與 PLC控制箱連接，所述電磁流量計、步進電機、電磁閥一、電磁閥二之間是通過PLC控制箱實現相互協(xié)同工作的關系；所述環(huán)形螺帽安置在加藥管的下端，起到固定加藥管的作用，也起到方便拆卸檢修更換加藥管的作用。

所述浮選槽的上側還設置有循環(huán)式刮泡機構，所述循環(huán)式刮泡機構由旋轉軸、柔性運輸帶、刮板組成。

所述循環(huán)式刮泡機構置于浮選槽槽體上部，所述循環(huán)式刮泡機構呈運輸帶狀構造，所述柔性運輸帶呈閉環(huán)式結構，嵌套在旋轉軸上，所述柔性運輸帶外表面處布置有刮板，刮板的板面垂直柔性運輸帶的動作方向。

所述循環(huán)式刮泡機構一側設置有消泡槽，所述消泡槽安置在浮選槽體的兩側與槽體外壁相連接，所述循環(huán)式刮泡機構下方為精礦富集區(qū)；所述一對攪拌機構外側設置有擋板一和擋板二，所述擋板一和擋板二位于浮選槽內，所述擋板一與擋板二豎直布置，所述擋板一和擋板二與槽體兩側內壁焊接在一起且頂部低于循環(huán)式刮泡機構的高度；所述攪拌機構一與攪拌機構二的下部為混合區(qū)一，所述攪拌機構一與攪拌機構二之間為混合區(qū)二；所述攪拌機構下方布置有假底和位于假底下方的通孔，所述假底與浮選槽體底部相平行，所述通孔通過泵抽吸循環(huán)礦漿經過管道與礦漿進口相連接。

本實用新型的有益效果表現在：

1、本實用新型的一種定量加藥反向攪拌中心調漿一體式浮選設備，兼有傳統(tǒng)的機械式、噴射式浮選機的優(yōu)點；氣泡豐富、攪拌機構結構簡單；定量加藥、節(jié)約藥劑用量；礦漿紊流程度較高，礦化效果好，浮選效率高。

2、本實用新型采用定量加藥系統(tǒng)，在礦漿濃度一定的情況下，電磁流量計采集即時流量數據傳輸到PLC控制箱；經過PLC控制箱內部的數據處理結果輸出控制步進電機的轉速與運動行程，從而可以實現定量的加入藥劑；另外加藥管為有機透明玻璃制作，方便現場工人觀察；在定量加藥系統(tǒng)中的電磁閥一、電磁閥二的工作過程中是相互閉鎖的關系，即當電磁閥一打開，電磁閥二關閉時，步進電機驅動齒輪根據PLC控制箱傳輸的數據提升齒輪桿，從藥劑桶中吸入藥劑到藥劑管中；當電磁閥一關閉，電磁閥二打開時，步進電機根據PLC控制箱傳輸的數據控制加藥的速度與加藥量，從而實現定量加藥。

3、本實用新型采用在轉筒上間隔布置正旋式葉輪和反旋式葉輪，正旋式葉輪和反旋式葉輪由葉輪布置而成，在轉筒轉動的情況下，正旋式葉輪驅動礦漿向反旋式葉輪運動，反旋式葉輪驅動礦漿向正旋式葉輪運動，當兩股礦漿流相遇后，急劇碰撞、剪切，提高氣液固三相的混合程度；另外在葉輪上開有分散孔，可以將礦漿和空氣流切割分散；兩個葉輪之間留有一定的縫隙，前一層正旋式葉輪之間的礦漿可以通過縫隙流動到下層正旋式葉輪之間；通過縫隙后，礦漿的礦化程度和藥劑的乳化程度得到提高。

4、本實用新型采用在轉筒內壁上布置的分流塊，在礦漿藥劑同時給入的情況下，起到切割礦漿流和分散藥劑的作用，提高礦化效果，形成一次切割混合的作用。

5、本實用新型采用在轉筒表面上設置第一出料口，在不斷給入礦漿的情況下，轉筒中的空間有限，礦漿在一定的壓力下從第一出料口噴射而出，大部分沖擊到攪拌套筒的內壁上，少部分從第二出料口、第三出料口噴射而出，起到二次碰撞、噴射混合的作用。

6、本實用新型在轉筒與攪拌套筒之間留有一定的間隙，當轉筒高速旋轉的同時，存在于間隙的礦漿被甩射入浮選槽，實現三次甩射混合的作用。

7、本實用新型采用在浮選槽中設置一對攪拌機構，在轉筒表面設置有正旋式葉輪與反旋式葉輪，在攪拌機構旋轉時，正旋式葉輪與反旋式葉輪的攪拌混合作用下，實現四次混合氣液固三相的作用。

8、高速旋轉的轉筒甩射出礦漿后，在間隙中形成負壓，通過吸氣管吸入空氣，空氣流被葉輪上的分散孔和兩個葉輪之間的縫隙分割成微小的氣泡，起到微泡發(fā)生器的作用。

9、本實用新型將轉筒與變頻電機相連接，可以根據礦漿的性質，隨時調節(jié)轉筒的轉速，實現智能控制。

10、本實用新型采用循環(huán)式刮泡機構，能及時的將浮選泡沫收集刮出，為后續(xù)的浮選過程提供良好的環(huán)境，以確保設備的連續(xù)不間斷運作。

11、本實用新型的所有的結構均在浮選槽體的側面和底部，浮選槽上部可實現全槽面刮泡，本案例以一對攪拌機構示意，也可以平行布置多對攪拌機構，可實現浮選設備的大型化。

12、本實用新型不需要礦漿預處理設備，可自行實現切割、噴射、甩射、攪拌四次混合作用，在浮選槽內部實現中心調漿的作用。

13、本實用新型采用在攪拌套筒上開設有第二出料口和第三出料口，從第二出料口噴射而出的礦漿沖擊到假底，在攪拌套筒下部形成混合區(qū)一；在一對攪拌機構的轉筒表面相同位置上交錯布置正旋式葉輪和反旋式葉輪，在轉筒旋轉情況下，正旋式葉輪與反旋式葉輪驅動礦漿從第三出料口噴射而出，在攪拌機構之間形成混合區(qū)二；提高了礦漿的礦化程度，加劇藥劑的乳化程度。

附圖說明

圖1是本實用新型的一種定量加藥反向攪拌中心調漿一體式浮選設備的結構示意圖。

圖2是A-A剖面結構示意圖。

圖3是定量加藥系統(tǒng)結構示意圖。

圖4是攪拌機構相對位置示意圖。

圖5是轉筒結構示意圖。

圖6是轉筒內部展開結構示意圖。

圖7是分流塊結構示意圖。

圖8是葉輪結構示意圖。

圖中附圖標記含義如下：

10—浮選槽，101—礦漿進口，102—礦漿出口,11-循環(huán)式刮泡機構，111—旋轉軸，112—柔性運輸帶，113—刮板，12-消泡槽，13—擋板一，14—擋板二，15—精礦富集區(qū)，16—假底，17—通孔,20—攪拌機構，201—攪拌機構一，202—攪拌機構二，21—變頻電機，211—聯(lián)軸器，212—驅動軸，213—軸承一，214—軸承二，215—密封環(huán)，22—轉筒，221—第一出料口，222—分流塊,23—葉輪，231—分散孔，232—正旋式葉輪，233—反旋式葉輪，24—攪拌套筒，241—第二出料口，242—第三出料口，25—入料管，30—混合區(qū)一，31—混合區(qū)二,40—吸氣管,50—定量加藥系統(tǒng)，51—藥劑桶，511—電磁閥一，512—藥劑入口，52—加藥管，521—電磁閥二，522—藥劑出口，53—橡膠活塞，531—齒輪桿，54—步進電機，541-齒輪，55—PLC控制箱，56—電磁流量計，57—環(huán)形螺帽

具體實施方式

為便于理解，此處結合圖1-8，對本實用新型的具體實施例作以下進一步描述：

本實用新型的具體組成部分，分為幾大模塊，包括：浮選槽(10)、攪拌機構(20)、循環(huán)式刮泡機構(11)、定量加藥系統(tǒng)(50)下面逐一進行詳細描述：

1、攪拌機構

其機構如圖1、圖4所示，攪拌機構(20)為本實用新型的重點；本實例以一對攪拌機構(20)示意,即：攪拌機構一(201)與攪拌機構二(202)，攪拌機構(20)沿水平方向平行布置在浮選槽(10)內部；攪拌機構一(201)包括轉筒(22)，轉筒(22)兩端設置有軸承一(213)、軸承二(214)，如圖4所示；轉筒(22)左端焊接有驅動軸(212)，驅動軸(212)通過聯(lián)軸器(211)與變頻電機(21)連接；在工作時，變頻電機(21)帶動轉筒(22)旋轉，另外，在轉筒(22)上，從左至右至少布置有一對正旋式葉輪(232)、反旋式葉輪(233)；在攪拌機構二(202)的轉筒(22)表面上從左至右至少布置有一對反旋式葉輪(233)、正旋式葉輪(232)；正旋式葉輪(232)和反旋式葉輪(233)均是由葉輪(23)焊接而成，葉輪(23)上開設有分散孔(231)，兩個葉輪(23)之間留有一定的縫隙；在轉筒(22)內壁上均勻焊接有分流塊(222)，起到切割礦漿與藥劑的作用，分流塊(222)是一個立方四面體結構，分流塊(222)最長的腰線與礦漿流方向相對布置，分流塊(222)布置與結構示意如圖6、7所示；在轉筒(22)筒體上均勻開設有第一出料口(221)；在轉筒(22)外部安裝有攪拌套筒(24)，攪拌套筒(24)靜止，不參與旋轉運動，所述攪拌套筒(24)兩端設置有密封環(huán)(215)，轉筒(22)與攪拌套筒(24)之間留有一定的間隙；在攪拌套筒(24)筒體的下側均勻開設有第二出料口(241)，沿攪拌套筒(24)中心軸水平方向內側開設有第三出料口(242)。

當轉筒(22)高速旋轉時，轉筒(22)與攪拌套筒(24)之間間隙內的礦漿被甩射出來，在間隙內形成負壓，通過設置在攪拌套筒(24)右端的吸氣管(40)吸氣，空氣流通過葉輪(23)表面上的分散孔(231)和葉輪(23)之間的縫隙后被切割分散成微小的氣泡，吸氣管(40)的頂端高度高于浮選槽(10)內液面高度；在轉筒(22)旋轉時，正旋式葉輪(232)驅動礦漿向反旋式葉輪(233)運動，反旋式葉輪(233)驅動礦漿向正旋式葉輪(232)運動，兩股礦漿相互碰撞、分散、礦化；礦漿通過第二出料口(241)和第三出料口(242)噴射而出，在攪拌套筒(24)的第二出料口(241)的正下方為混合區(qū)一(30)，在攪拌機構(20)兩個攪拌套筒(24)的第三出料口(242)之間的區(qū)域為混合區(qū)二(31)； 在攪拌機構(20)外側設置有擋板一(13)、擋板二(14)，擋板一(13)與擋板二(14)均豎直布置在浮選槽(10)內，兩端焊接在槽體內壁上；本實用新型結構實現了在浮選槽(10)內中心調漿的作用。

2、定量加藥系統(tǒng)

其結構如圖1、3所示，定量加藥系統(tǒng)(50)為本實用新型的另一重點；定量加藥系統(tǒng)(50)設置在入料管(25)上，包括藥劑桶(51)、加藥管(52)、橡膠活塞(53)、步進電機(54)、PLC控制箱(55)、電磁流量計(56)；加藥管(52)下部的藥劑出口(522)內置在入料管(25)的管道內，出口方向與礦漿流方向一致；在加藥管(52)的下側安裝了電磁閥二(521)，加藥管(52)內部設置有橡膠活塞(53)，橡膠活塞(53)與齒輪桿(531)相連接，步進電機(54)通過齒輪(541)與齒輪桿(531)連接在一起；藥劑桶(51)內部裝有調制好的藥劑，桶體底部通過管道與加藥管(52)連接在一起，接口處為藥劑入口(512)，在藥劑入口(512)之前為電磁閥一(511)；電磁閥一(511)、電磁閥二(521)、電磁流量計(56)、步進電機(54)均通過導線與PLC控制箱(55)連接在一起；具體工作過程為：當電磁流量計(56)測得即時的礦漿流量數據傳輸到PLC控制箱(55)，PLC控制箱(55)對數據處理后，控制步進電機(54)動作，以一定的速度轉動，驅動齒輪桿(531)向下運動一定行程，實現定量加藥，通過藥劑出口(522)擠壓出藥劑進入入料管(25)的管道內，此時，PLC控制箱(55)控制電磁閥二(521)開啟，電磁閥一(511)關閉；當加藥管(52)內的藥劑全部使用完，PLC控制箱(55)控制電磁閥二(521)關閉，電磁閥一(511)開啟，步進電機(54)動作驅動齒輪桿(531)向上運動，從藥劑桶(51)中抽取藥劑進入加藥管(52)中，抽取藥劑過程步進電機(54)動作迅速；另外，在加藥管(52)下側設置有環(huán)形螺帽(57)，方便拆卸、維修、更換加藥管(52)；入料管(25)安裝在軸承二(214)內，出口深入到轉筒(22)內，入料管(25)另一端為礦漿進口(101)。

3、循環(huán)式刮泡機構

其結構如圖1、2所示，循環(huán)式刮泡機構(11)布置在浮選槽(10)上部泡沫層處，包括旋轉軸(111)、柔性輸送帶(112)、刮板(113)，旋轉軸(111)上安裝柔性輸送帶(112)，垂直柔性輸送帶(112)運動方向均勻布置刮板(113)，圖2中循環(huán)式刮泡機構(11)下方的箭頭表示循環(huán)式刮泡機構(11)的旋轉運動 方向，泡沫上升至液面，在精礦富集區(qū)(15)積聚，循環(huán)式刮泡機構(11)旋轉運動將泡沫刮出至浮選槽(10)槽體上部兩側的消泡槽(12)內；循環(huán)式刮泡機構(11)可實現全槽面刮泡；在浮選槽(10)底部還設置有平行于槽底的假底(16)和位于假底(16)下方的通孔(17)，在浮選槽(10)一側還設置有礦漿出口(102)。

下面結合圖1-8對本實用新型的工作過程做進一步的說明：

在浮選設備工作時，變頻電機(21)通過聯(lián)軸器(211)連接驅動軸(212)帶動轉筒(22)旋轉，礦漿從右側的礦漿進口(101)給入，同時在入料管(25)的礦漿進口(101)處布置有定量加藥系統(tǒng)(50)，在礦漿濃度一定的情況下，電磁流量計(56)測得礦漿流量數據傳輸到PLC控制箱(55)，PLC控制箱(55)進行數據處理后，對步進電機(54)實施動作，驅動齒輪桿(531)行使一定行程定量加入藥劑，此時，加藥時電磁閥一(511)關閉，電磁閥二(521)開啟，從藥劑桶中抽吸藥劑時，電磁閥二(521)關閉，電磁閥一(511)開啟；抽吸時，步進電機(54)動作敏捷快速；

礦漿與藥劑一同加入到轉筒(22)中，通過轉筒(22)內的分流塊(222)切割礦漿和藥劑流實現一次混合攪拌，分散藥劑；轉筒(22)內空間有限，在礦漿進口(101)源源不斷的給入礦漿的情況下，一次切割混合后的藥劑與礦漿從第一出料口(221)噴射而出，實現二次碰撞混合；在轉筒(22)與攪拌套筒(24)之間存有間隙，攪拌套筒(24)上開設有第二出料口(241)和第三出料口(242)，在轉筒(22)的高速旋轉下，將間隙內的礦漿甩射入浮選槽(10)中，實現三次甩射混合；同時在間隙中形成負壓吸氣，從吸氣管(40)中吸入空氣，空氣流被葉輪(23)上的分散孔(231)切割和葉輪(23)之間的縫隙切割、分散后進入浮選槽(10)中；在轉筒(22)上布置有由葉輪(23)焊接而成的正旋式葉輪(232)和反旋式葉輪(233)，葉輪(23)表面上的分散孔(231)將礦漿和空氣流分散、混合；正旋式葉輪(232)將礦漿向反旋式葉輪(233)驅動，而反旋式葉輪(233)驅動礦漿向正旋式葉輪(232)處運動，兩股礦漿以一定的動能相互碰撞、剪切、礦化，實現四次混合攪拌三相的作用；在水平方向上，平行布置的另一個攪拌機構二(202)在轉筒(22)相對位置上間隔布置有正旋式葉輪(232)和反旋式葉輪(233)，礦漿在正旋式葉輪(232)和反旋式葉輪(233)的作用下從第二出料口(241)和第三出料口(242)噴射而出，這樣在攪拌機構(20)之間形成混合區(qū)二(31)，另外，在攪拌機構一(201)與攪拌機構二(202)的正下方是混合 區(qū)一(30)；精礦粘附在微泡表面上升至液面處，形成穩(wěn)定的具有一定厚度的泡沫層，在精礦富集區(qū)(15)積聚，被循環(huán)式刮泡機構(11)刮出至消泡槽(12)，尾礦從礦漿出口(102)排出，同時槽體下部的通孔(17)連接泵抽吸礦漿進行循環(huán)再浮選。

整個設備可實現不需要礦漿預處理設備，實現自調漿，礦化程度高；具有工作效率高，易觀察槽面泡沫情況；泡沫層厚，實現全槽面刮泡；合理加藥，節(jié)約藥劑的效果。

本說明書僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本實用新型的權利要求書確定的保護范圍內。