浮選機(jī)的設(shè)計理論

　　浮選機(jī)是在多相浮選過程分離目的礦物時的重要選礦設(shè)備。自全油浮選時期出現(xiàn)的氣體浮選機(jī)、表層浮選機(jī)至今，近百年來浮選機(jī)的發(fā)展速度是比較緩慢的。設(shè)備沒有重大變化，僅僅是作了些非本質(zhì)的改進(jìn)。近三十多年來，隨著礦業(yè)發(fā)展，為了尋求率的浮選機(jī)，對浮選機(jī)的作用機(jī)理，浮選機(jī)模擬放大設(shè)計理論等方面進(jìn)行了大量的研究工作，推進(jìn)了浮選機(jī)的發(fā)展。據(jù)不*統(tǒng)計，目前世界各國各種類型的浮選機(jī)多達(dá)百余種，但其基本型式仍然是傳統(tǒng)的機(jī)械攪拌式的浮選機(jī)，效率還是不很高的。
　　
　　現(xiàn)代浮選機(jī)分類的特點(diǎn)是以充氣形式，產(chǎn)生泡沫的方式作為基礎(chǔ)。根據(jù)上述原則，可把目前世界上近百種浮選機(jī)歸納為三類，即機(jī)械攪拌式浮選機(jī)，充氣攪拌式浮選機(jī);無機(jī)械攪拌空氣式浮選機(jī)。
　　
　　一、浮選機(jī)的設(shè)計理論。
　　
　　浮選是在強(qiáng)烈的紊流礦漿中實現(xiàn)的。浮選機(jī)的作用是使礦物顆粒懸浮，吸入空氣，產(chǎn)生均勻的氣泡。其實，浮選機(jī)分選過程包含有若干微過程:
　　
　　（1）礦漿中顆粒的懸浮;（2）空氣的給入和分散變成氣泡，（3）礦漿充氣，包括（a）藥劑與充氣礦漿的混合和調(diào)整，（b）以吸附方式的碰撞生成礦化氣泡;（4）代有載荷的氣泡上升和泡沫的排除。
　　
　　在紊流環(huán)境中，顆粒的懸浮，氣泡的產(chǎn)生，顆粒和氣泡的固著又是怎樣實現(xiàn)的呢?斯柯勒特曾這樣描述過:河南紅星機(jī)械廠生產(chǎn)的系列圓錐破碎機(jī)，鄂式破碎機(jī)等破碎設(shè)備，在我國礦山破碎機(jī)械行業(yè)的發(fā)展起到了舉足輕重的作用!
　　
　　（1）顆粒的懸浮條件*取決于紊流的擴(kuò)散系數(shù)，（由于渦流的增大，導(dǎo)致大部紊流團(tuán)的移動）。（2）由于擴(kuò)散帶紊流增大，產(chǎn)生了粒度均勻的泡沫。在紊流的慣性區(qū)域內(nèi)，氣泡大小取決于紊流剪切力的大小。（3）在葉輪蓋板區(qū)域，借助于紊流速度的微小變化來實現(xiàn)顆粒與氣泡的碰撞（吸附方式）。
　　
　　斯柯勒特的解釋提出了一個重要問題，即在浮選機(jī)中的紊流強(qiáng)度和紊流結(jié)構(gòu)對浮選過程的影響是極其重要的。也是浮選機(jī)效率高低的一個決定因素。
　　
　　然而必須指出，斯柯勒特的見解仍然是建立在靜態(tài)紊流理論上的假設(shè)。當(dāng)然，在多相紊流理論還未完備的情況下，用比假說來解釋實際的過程，還是有價值的。由于強(qiáng)烈的紊流，流膜的剪切應(yīng)力比起紊流本身來說，可忽略不計。功率數(shù)是葉輪一蓋板裝置重要的準(zhǔn)數(shù)，功率數(shù)與雷諾數(shù)、弗勞德數(shù)和葉輪一蓋板裝置的幾何形狀有關(guān)。