專利名稱：一種立式螺旋攪拌磨礦浮選一體化設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于對物料進行細磨的機械設備，尤其是涉及一種兼有立式 螺旋攪拌磨機的磨礦功能和浮選柱的泡沫浮選功能的磨礦浮選一體化設備。
背景技術：
磨礦和浮選是鋁土礦等礦物選礦工藝中的關鍵環節，也是影響選礦成本和選礦指 標的最主要因素。傳統選礦工藝一般是采用臥式球磨機進行磨礦，磨出的礦漿先經螺旋分 級機或旋流器分級，粗粒度礦漿返回球磨機重磨，細度達到規定分級要求的礦漿再送入浮 選機或浮選柱進行浮選作業，從中選出有用礦物。為提高資源回收率，浮選作業一般都要求 將礦物磨至微米級的細度。而臥式球磨機由于主要靠沖擊力磨碎礦物，在進行礦物細磨時， 效率低，能耗高。一般磨礦作業的能耗占選礦總能耗的40 60%。并且傳統選礦工藝流程 比較長，設備多，占地面積大。隨著國內冶金業的快速發展，鋁土礦等礦物資源的供需矛盾 日益嚴重，高品位優質礦石越來越少，選礦的作用日益突出。因此，進一步研究開發高效低 耗的選礦工藝和設備十分必要。磨礦設備種類很多，有球磨機、棒磨機、錘磨機、盤磨機、輥碾磨、振動磨、氣流磨、 攪拌磨等。攪拌磨是適用于物料細磨的一種磨礦設備。早在19 年Klein與Szegvari 提出攪拌磨機的基本原理，使用攪拌器和球形介質研磨物料，從而揭開了攪拌磨歷史。攪 拌磨機主要由一個靜止的筒體和一個旋轉的攪拌器組成。磨機筒體內充滿小直徑，主要通 過攪拌器攪動磨礦介質(球)和物料產生運動，通過磨擦，剪切和少量沖擊磨碎物料。攪 拌磨按攪拌器的形狀可分為棒式、盤式、螺旋式等。1953年，日本KiAata TowerMill公 司的河端重勝博士發明了一種立式螺旋攪拌磨，稱作塔式磨礦機(Tower mill)，在冶金、 黃金、水泥和化工等部門應用，效果較好。1979年美國MPSl公司引進日本塔式磨礦機專 利生產立式攪拌磨。應用在黃金冶煉工藝中，將磨礦和氰化浸出在塔式磨礦機內一步完 成，可大大簡化流程，降低能耗。中國專利ZL96225373. 1 “一種高效節能塔式磨礦機”中 描述的塔式磨礦機進一步優化了黃金氰化浸出工藝，減小了選用的主電機功率。中國專利 ZL01128101 “一種可實現邊磨礦邊浮選的塔式磨礦浮選機”中描述的塔式磨礦浮選機，是在 中國專利ZL96225373. 1“一種高效節能塔式磨浸機”的基礎上改進而成。但是，該專利所描 述的塔式磨礦浮選機存在顯著的缺點。首先，該專利的攪拌螺旋為懸臂式支撐，由于懸臂軸 很長，因此需要增加軸徑以滿足攪拌軸有足夠的強度。同時，上部支撐軸承的間距也要求增 大。因此，使機體高度大大增加。其次，該專利所描述的塔式磨礦浮選機的轉速是固定的， 從而限制了通過調節轉速，提高設備的適應性和生產效率。再則，該專利主要針對黃金生產 作業的特點進行設計，對鋁土礦等類型礦物的選礦作業缺乏針對性。
發明內容有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種立式螺旋攪拌磨礦浮選一體化設備。 該設備兼有立式螺旋攪拌磨機的磨礦功能和浮選柱的泡沫浮選功能，在磨礦的同時，實現物料的浮選。上述目的是通過下述方案實現的一種立式螺旋攪拌磨礦浮選一體化設備，該設備由立式筒體、螺旋式攪拌器和驅 動機構組成，所述驅動機構帶動所述螺旋式攪拌器在所述立式筒體內轉動，所述筒體的下 部為磨礦區、上部為浮選分離區，所述螺旋式攪拌器位于所述磨礦區，并且所述磨礦區內填 充有磨礦介質，所述磨礦區下部設有進礦管和尾礦輸出管，在所述磨礦區的側壁中部設有 進水管，所述進水管上接有選礦藥劑管，所述磨礦區的側壁下部設有放料口，所述筒體底部 設有進水口和壓縮空氣進口，其特征在于所述螺旋式攪拌器的傳動軸為雙端軸承結構，傳 動軸兩端的上軸承和下軸承分別固定在所述筒體上部的軸承支架上和所述筒體底部。根據上述一體化設備，泡沫出口開設在所述筒體側壁的上部，所述泡沫出口外部 的筒體側壁上焊接有泡沫收集槽。根據上述一體化設備，其特征在于，所述筒體由上蓋、筒壁、筒底構成，所述上蓋為 空腔夾層結構，上部設有噴淋水進口，下部均布有噴水嘴。根據上述一體化設備，其特征在于，所述驅動機構由變頻調速電動機、減速機和電 控系統組成，所述電動機帶動所述減速機轉動，所述減速機帶動所述螺旋攪拌器轉動。根據上述一體化設備，其特征在于，在所述傳動軸的上部，與所述泡沫出口對應的 位置安裝有刮板。根據上述一體化設備，其特征在于，所述螺旋式攪拌器的螺旋為雙螺旋結構。根據上述一體化設備，其特征在于，所述下軸承鑲嵌在固定于所述筒體底部的迷 宮式水密封裝置的下密封體內。根據上述一體化設備，其特征在于，所述磨礦介質為耐磨鋼球。根據上述一體化設備，在所述筒體的側壁的下部位置設有檢修門，所述檢修門和 所述筒體的側壁之間用螺栓固定。該設備可廣泛用于鋁土礦等礦物的浮選作業以及其它行業和其它領域的磨礦、分 級和選礦作業。具有結構簡單，功能齊全，占地面積小，工作效率高，能耗低，適用范圍廣等 優點。
圖1是本實用新型的立式螺旋攪拌磨礦浮選一體化設備的剖視圖；圖2是本實用新型的立式螺旋攪拌磨礦浮選一體化設備運行時的示意圖。
具體實施方式
本實用新型所提供的立式螺旋攪拌磨浮機主要由筒體、驅動機構、螺旋式攪拌器 及其支撐機構等組成。如附圖1所示。筒體為直立放置的圓柱形空筒，由上蓋(9)、筒壁(17)、筒底05)構成。上蓋(9) 為空腔夾層結構，上部設有噴淋水進口(7)，下部均布有噴水嘴(10)。上蓋(9)、與筒壁(17) 之間靠法蘭聯結，用緊固螺栓(8)固定。在筒壁(17)的上部位置開有泡沫出口(13)，泡沫出 口(1 外部的筒壁(17)上焊接有泡沫收集槽(1 。在筒壁(17)的腰部位置設有進礦口 (36)和尾礦輸出管(16)。在高度方向上，尾礦輸出管(16)的下沿平面B比進礦口(36)的 下沿平面C高200mm左右。在環向上，進礦口(36)和尾礦輸出管(16)按順時針相差90° 左右。尾礦輸出管(16)的上沿平面A比泡沫出口(1 的下沿平面低IOOmm左右。在筒壁(17)的中下部位置設有進水管(37)，進水管(37)上接有選礦藥劑管(36)。在筒壁(17)的 下部位置設有檢修門(20)，檢修門(20)和筒壁(17)之間用螺栓(18)固定。在筒壁(17) 的最下部位置設有放料口( )，并且用悶蓋(30)密封，螺栓08)固定。在筒底0 上設 有進水口、2Τ)和壓縮空氣進口(沈)，進水口、2Τ)位于筒底05)的中心位置。壓縮空氣進 口 06)有4個，沿筒底05)的中心周向均布。驅動機構由變頻調速電動機(1)、減速機( 和電控系統(39)組成。螺旋式攪拌 器由中心軸(19)、螺旋(32)、上軸承0)、下軸承0 組成。螺旋式攪拌器的上軸承(4)安 裝在上蓋(9)上的上軸承支架(6)內，下軸承0 鑲嵌在固定于筒底0 上的迷宮式水密 封裝置的下密封體03)內。中心軸(19)與筒體的軸線重合。螺旋(32)由螺旋管(31)和 焊接在螺旋管上的螺旋葉片構成。螺旋管(31)內和中心軸(19)上開有鍵槽，螺旋管(31) 套裝在中心軸(19)上，靠鍵聯結實現周向定位。迷宮式水密封裝置的上密封體的內 孔為螺紋孔，在中心軸(19)上的相應位置也有螺紋，二者靠螺紋聯結固定。且螺紋旋向與 螺旋(32)的旋向相反。在中心軸(19)的上部，與泡沫出口(13)對應的位置安裝有刮板 (15)，用于將泡沫刮到泡沫收集槽(12)內。螺旋(32)為雙頭螺旋。螺旋(32)的外徑與筒壁(17)之間留有間隙，間隙尺寸δ =3dmax，其中dmaX為磨礦介質(球)(33)的最大球直徑。磨礦介質(球)(33)是磨礦的 主要研磨物質，一般采用耐磨鋼球。其添加量以螺旋式攪拌器以工作轉速轉動時，鋼球能淹 沒螺旋(32)的上端面為宜。迷宮式水密封裝置依靠由內向外流動的水流阻擋礦漿進入下軸承22。因此，從進 水口 07)進入的水流應保持壓力穩定，且壓力應大于筒體底部的礦漿靜壓力和迷宮內水 流阻力之和，以保證水流持續穩定地由內向外流動。如附圖2所示，本實用新型所提供的立式螺旋攪拌磨浮機的工作原理是通過在 筒體下部的磨礦區進行磨礦和選礦藥劑的混合以及生成微小氣泡，利用礦漿中的粗細礦粒 自然分級的特點和柱塞流靜態浮選的原理，在筒體上部的浮選分離區進行微泡浮選，從而 實現磨礦和浮選的一體化作業。具體來講是通過以下方式實現的，g卩由電控系統(37)調 節變頻調速電動機(1)，該電動機(1)帶動減速機( 轉動，減速機( 通過聯軸器(3)帶 動螺旋式攪拌器轉動。磨礦介質(球)(3 和物料在螺旋式攪拌器的帶動下，被不斷地向 上推升，又從螺旋(3 和筒壁(17)的間隙下落，循環往復，周而復始。同時磨礦介質(球) (33)和物料之間還相互沖擊、擠壓、摩擦、揉搓，從而使物料被磨碎。由于磨機內的料漿在高 度方向存在壓差，料漿中的粗細礦粒會自然分級，細礦粒會上浮，粗礦粒會下沉。從而形成 自下而上，礦粒分布逐級變細的狀況。而下沉的粗礦粒在磨礦區又會被繼續磨細。由于物 料和水的持續進入，磨細的礦漿將會緩慢上升，進入浮選分離區，直至充滿筒體后溢出。在 磨礦的同時，由底部進入的壓縮空氣也被粉碎成微小氣泡，并與礦物顆粒隨機碰撞。在選礦 藥劑的作用下，有用礦物被氣泡撲獲并被帶動隨氣泡上浮，到達浮選區上部，形成泡沫層， 在刮板(15)的推動下，從泡沫出口(13)中溢出到泡沫收集槽(12)中，作為選精礦進行回 收。而尾礦則從尾礦輸出管(16)溢出。工作時，先打開進水口 07)的進水閥門，向迷宮式水密封裝置內通入密封用水。 再打開壓縮空氣進口 06)的進氣閥門，通入壓縮空氣。然后打開進水管(35)的進水閥門， 待進水淹沒磨礦介質(球)(3 后，低速啟動電動機，并逐漸提高轉速到最佳轉速。檢查各部位運轉正常后，開動喂料裝置，從進礦口(36)勻速進料。之后，打開進水管(35)的進水 閥門和選礦藥劑管(34)的進藥閥門，并調整到合適的流量。待礦漿(34)緩慢上升，進入浮 選分離區，并產生泡沫(39)后，打開噴淋水進口(7)的進水閥門，調整到合適流量。然后， 便可進入正常生產狀態。本實用新型所提供的立式螺旋攪拌磨浮機具有以下顯著特征1、將立式螺旋攪拌磨和柱塞流靜態浮選柱巧妙地組合在一起，集磨礦和浮選功能 于一體，在磨礦的同時，實現物料的浮選。2、主要由筒體、驅動機構、螺旋式攪拌器及其支撐機構等組成。3、筒體為直立放置的圓柱形空筒。上蓋有噴水裝置。筒壁上部位置開有泡沫出 口，筒壁腰部位置設有進礦口和尾礦出口，筒壁的中下部位置設有進水管，筒底上設有進水 口和壓縮空氣進口。4、螺旋式攪拌器安裝在圓柱形筒體內，與筒體同心。螺旋式攪拌器的傳動軸為雙 端支撐式軸承結構，上下軸承分別固定筒體上部的軸承支架上和筒底上。5、下部軸承依靠迷宮式水密封的保護，阻擋料漿進入對軸承造成的損壞。6、驅動機構的電機為變頻調速電動機。可實現低速大扭拒啟動，也可根據物料特 性和工況條件選擇最適合的螺旋轉速。7、在軸上泡沫出口對應的位置安裝有刮板，用于將泡沫刮到泡沫收集槽內。8、筒體上蓋上設有噴淋水裝置，用于沖洗精礦中夾帶的雜質。
權利要求1.一種立式螺旋攪拌磨礦浮選一體化設備，該設備由立式筒體、螺旋式攪拌器和驅動 機構組成，所述驅動機構帶動所述螺旋式攪拌器在所述立式筒體內轉動，所述筒體的下部 為磨礦區、上部為浮選分離區，所述螺旋式攪拌器位于所述磨礦區，并且所述磨礦區內填充 有磨礦介質，所述磨礦區下部設有進礦管和尾礦輸出管，在所述磨礦區的側壁中部設有進 水管，所述進水管上接有選礦藥劑管，所述磨礦區的側壁下部設有放料口，所述筒體底部設 有進水口和壓縮空氣進口，其特征在于所述螺旋式攪拌器的傳動軸為雙端軸承結構，傳動 軸兩端的上軸承和下軸承分別固定在所述筒體上部的軸承支架上和所述筒體底部。
2.根據權利要求1所述的一體化設備，泡沫出口開設在所述筒體側壁的上部，所述泡 沫出口外部的筒體側壁上焊接有泡沫收集槽。
3.根據權利要求1所述的一體化設備，其特征在于，所述筒體由上蓋、筒壁、筒底構成， 所述上蓋為空腔夾層結構，上部設有噴淋水進口，下部均布有噴水嘴。
4.根據權利要求1所述的一體化設備，其特征在于，所述驅動機構由變頻調速電動機、 減速機和電控系統組成，所述電動機帶動所述減速機轉動，所述減速機帶動所述螺旋攪拌 器轉動。
5.根據權利要求2所述的一體化設備，其特征在于，在所述傳動軸的上部，與所述泡沫 出口對應的位置安裝有刮板。
6.根據權利要求1所述的一體化設備，其特征在于，所述螺旋式攪拌器的螺旋為雙螺 旋結構。
7.根據權利要求1所述的一體化設備，其特征在于，所述下軸承鑲嵌在固定于所述筒 體底部的迷宮式水密封裝置的下密封體內。
8.根據權利要求1所述的一體化設備，其特征在于，所述磨礦介質為耐磨鋼球。
9.根據權利要求1所述的一體化設備，在所述筒體的側壁的下部位置設有檢修門，所 述檢修門和所述筒體的側壁之間用螺栓固定。
專利摘要本實用新型公開了一種立式螺旋攪拌磨礦浮選一體化設備，主要由筒體、驅動機構、螺旋式攪拌器及其支撐機構等組成。該設備將立式螺旋攪拌磨和柱塞流靜態浮選柱組合在一起，集磨礦和浮選功能于一體，在磨礦的同時，實現物料的浮選。該設備的螺旋式攪拌器的傳動軸為雙端支撐式軸承結構，上下軸承分別固定筒體上部的軸承支架上和筒底上。該設備可廣泛用于鋁土礦等礦物的浮選作業以及其它行業和其它領域的磨礦、分級和選礦作業。
文檔編號B03D1/14GK201862462SQ20102023451
公開日2011年6月15日 申請日期2010年6月13日 優先權日2010年6月13日
發明者史金東, 張建強, 陳興華, 陳湘清 申請人:中國鋁業股份有限公司