浮选机是实现浮选过程的必要设备，浮选效果的好坏在很大程度上取决于其结构形式和参数的完善程度。在浮选过程中，浮选机应有如下基本作用（吴永亮，2007）：①充气作用，以最小的动力消耗，吸入足够数量的空气，并将其粉碎生成大小合适、稳定性适宜的气泡，且分散均匀；②搅拌作用，使煤浆处于湍流状态，保证煤粒的悬浮和浮选剂的分散，使得煤粒、气泡运动碰撞，实现煤粒和浮选剂的附着，选择性地实现气泡的矿化；③产物分离作用，形成三相泡沫层，实现良好的二次富集作用，及时、准确地刮出泡沫和分离出尾煤。
浮选机的基本要求（吴永亮，2007）：结构必须具有充气、搅拌、循环作用，能连续工作且机槽中矿浆液面高度可调；应具有较大的煤浆通过能力和处理能力；操作方便，系统灵活；能及时、全面地刮出泡沫；易损部件应耐磨、耐用，便于维修和调整；其他的如能耗低、结构简单且噪音小。
根据浮选过程的特点，浮选机有进料、充气、搅拌、刮泡、排料等装置。浮选机的型式很多，按充气和搅拌方式的不同可以分为两大类（吴式瑜等，2003）：机械搅拌式（利用叶轮的搅拌作用吸入空气）和无机械搅拌式（利用外部压入空气或喷射矿浆吸入空气）。目前广泛使用的是机械搅拌式浮选机。
（一）机械搅拌式浮选机
XJM系列浮选机是我国自行设计和制造的煤泥浮选机，全名为自吸式机械搅拌式煤用浮选机，共有4种型号，其中XJM-4型和XJM-8型应用较广。
XJM-4型浮选机由6个箱体、5个中矿箱及1个尾矿箱组成（图2-17）。每个箱体中有1个搅拌机构和1个放矿机构，两边各有1个刮泡机构，中矿箱和尾矿箱装有矿浆液位调整机构。
图2-17 XJM-4型浮选机
（据吴式瑜等，2003）
1—箱体；2—搅拌机构；3—排矿机构；4—中矿箱；5—矿浆液位调整机构；6—刮泡机构；7—尾矿箱
煤浆由吸浆管进入叶轮吸浆室，循环煤浆由循环孔进入循环室（图2-18）。在叶轮离心力的作用下，煤浆被甩出的同时，吸气室和循环室造成负压，空气分别由空心轴和套简上的进气管进入吸气室和循环室。煤浆和气体沿叶轮的几层伞形锥面通过定子导向叶片抛射出去，煤浆和气体混合，并使气泡粉碎；混合后的煤浆再经过槽底导向板与槽底碰撞，使气泡进一步粉碎，然后逐渐稳定上升。在搅拌、抛射、上升的过程中完成矿化作用。矿化气泡徐徐上升至液面形成矿化泡沫层，由于煤浆运动和刮泡器的作用，矿化泡沫层逐渐向静止区移动。在静止区使浮选过程中所夹带的高灰分颗粒脱落，返回浮选槽（即矿化泡沫层产生二次富集作用）。被刮泡机构刮出的为浮选精煤，未经充分浮选的煤浆被吸入到下一浮选槽继续进行浮选，最后浮选尾矿由尾矿箱排出，完成全部浮选过程。
图2-18 XJM-4型浮选机中矿浆、空气运动线路图
（据吴式瑜等，2003）
○空气；●新鲜煤浆；×循环煤浆
XJM-4型浮选机具有以下优点：①有较高的处理能力，单位容积处理量可达0.6～1.2t／（m3·h）；②电耗较低，仅为其他浮选机的50%～80%；③有良好的充气性能，不仅充气量大、均匀度高，而且可在较大范围内调节；④药剂消耗量较低，仅为其他机型消耗量的50%～70%。
图2-19 XJM-S型浮选机示意图
（据吴式瑜等，2003）
1—槽体；2—搅拌机构；3—假底；4—稳流板；5—吸浆管；6—定子导向板；7—中矿箱
XJM-S型浮选机（图2-19）是在保留了XJM-4型结构特点的基础上，针对XJM-4型的一些不足（如单槽容积小，部分结构不够完善，不能满足大型化选煤的趋势等），在结构上进行了一系列的改进而来的。此外还有XJZ-8型浮选机（图2-20）。
图2-20 XJZ-8型浮选机示意图
（据吴式瑜等，2003）
1—入料管；2—浮选槽；3—叶轮；4—锥形筒；5—假底；6—进气孔；7—中空轴加药漏斗；8—定子；9—稳流板；10—定子加药漏斗；11—闸板；12—电动执行机构
（二）喷射式浮选机(www.xing528.com)
喷射吸气式浮选机的煤浆导入、空气吸入以及煤浆和空气搅拌所需的动力均由泵来提供，因此属非机械搅拌式浮选机。该类浮选机具有处理能力大、选择性较好、浮选剂消耗量低和结构简单等优点（吴式瑜等，2003）。XPM系列是代表性的喷射式浮选机。
喷射吸气式浮选机一般由6个槽组成，每个槽内都装有喷射装置、刮泡机构和放矿机构，如图2-21所示。刮泡机构和放矿机构与机械搅拌式浮选机的相同。
新鲜煤浆在矿浆准备装置内配置成合适的浓度，并与浮选剂充分混合后自流进浮选槽。循环泵从浮选槽中抽出部分煤浆，加压后送入充气搅拌装置，以15～20m／s的速度从喷嘴高速喷出。由于煤浆的高速喷出，在混合室内造成负压，产生抽吸作用，使空气经进气管被吸入混合室与煤浆混合，并在高速喷射流的卷裹作用下沿切线方向进入旋流器。煤浆与空气的混合物在旋流器内高速旋转而进一步得到搅拌、混合，最后以伞状形式从旋流器底部甩出。甩出的煤浆撞击槽底，再一次得到搅拌、混合，同时促使气体被进一步粉碎。矿化泡沫浮升到液面形成泡沫层，被刮泡机刮出，成为浮选精煤。未被矿化的煤浆，一部分直流进入下一浮选槽；一部分被循环泵抽走，加压后再一次送入充气搅拌装置进行矿化。滞留在矿浆中的矸石颗粒从浮选机末端排出，成为浮选尾矿。
图2-21 XPM-8型喷射吸气式浮选机结构示意图
（据吴永亮，2007）
1—刮泡器；2—浮选槽；3—充气搅拌装置；4—放矿机构；5—液面自动控制机构；6—入料箱
喷射式浮选机由于其特殊的结构形式和工作原理，因此具有机械搅拌式浮选机所没有的一些特点：促使空气的溶解和微泡的析出；高速喷出的煤浆对浮选剂具有强烈的乳化作用，有利于气泡的矿化并减少浮选剂的消耗量；采取直流式入料方式，缩短了煤浆的行程，节省了所需消耗的动力，还增加了煤粒与气泡碰撞的机会，有利于气泡的矿化；具有较好的充气效果，充气煤浆能均匀分布于浮选槽类，基本不存在“死区”；喷出的煤浆撞击槽底后再折向运动，构成“W”形流动形式，有利于保持矿浆液面的稳定和矿化泡沫的二次富集。
（三）浮选柱
浮选柱是一种无搅拌机构，将空气由柱形体机体底部经充气器给入与煤浆混合，形成矿化泡沫的浮选机。浮选柱通常由外部压入空气，通过特制的、浸没于煤浆中的气泡发生器形成细小的气泡，并顺浮选柱体上升；煤浆从柱体中上部给入并穿过向上运动的气泡群，形成煤粒与气泡逆向运动而实现气泡矿化；泡沫产品在浮选柱上部自流溢出，尾煤则由柱体底部经“U”形管排出。
图2-22为FCMC型浮选柱的结构原理图，它包括浮选段、旋流段和气泡发生器三部分。浮选段又分为捕集区（或称矿化区）和泡沫区（或称精煤区）。浮选段顶部设有冲水装置和泡沫收集槽，距顶约1／3处装有给矿管。旋流段的底部有尾矿排出口。气泡发生器位于柱体外侧，沿切线方向与旋流段相衔接。气泡发生器上装有空气吸入管和起泡剂添加管。柱内浮选段和旋流段的交界处设稳流板，有消除旋流段的上升流和浮选段的下降流在此处相撞而干扰旋流段旋流力场的分选作用。
图2-22 FCMC型浮选柱结构示意图
（据吴式瑜等，2003）
浮选柱的主要特点如下（吴永亮，2007；吴式瑜等，2003）。
（1）在机械搅拌式浮选机中，煤粒与气泡的碰撞、粘附主要发生在叶轮片周围的高剪切区，在喷射式浮选机中则主要发生于喉管内和伞形分散器周围，而在浮选柱中则发生在柱体内从给料口到气泡发生器之间相当大的捕集区内。
（2）在其他浮选机中，气泡与煤粒的运动方向大致成顺向或互成直角，故其绝对运动速度大而相对速度小，而在浮选柱中则成逆向流动，相对速度大，煤粒与气泡碰撞的概率高，撞击力大。
（3）在其他浮选机槽箱中，煤浆运动的湍流程度高，夹带矿物杂质的概率大，而在浮选柱内湍流程度低，并可在泡沫层中部和顶部喷清水以强化二次富集作用。
（4）由于浮选柱体高达6～10m，气泡发生器产生的气泡在顺柱体上升的过程中体积随静压力的下降而增大，加上强烈的气泡兼并，因此必须使用较其他浮选机更多的起泡剂，以降低水的表面张力，保持气泡的一定直径。
图2-23 不同粒级煤泥的浮选速度曲线
（据吴式瑜等，2003）
（5）与同容积的其他浮选机相比，浮选柱充气液面的面积要小得多，它的总充气量也远小于其他浮选机，所以浮选柱的单位处理能力在多数情况下都低于其他浮选机，而电耗则高于其他浮选机。
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
