泡沫泵的發展及選型實踐

1　泡沫泵種類及特點

　　目前，國內外使用的泡沫輸送泵采用的都是離心式渣漿泵，在泵型結構上，主要經歷了以下幾種泵結構。

1.1　普通臥式離心式渣漿泵

　　普通的臥式離心式渣漿泵一般采用AH 系列及ZJ 系列，其中AH 系列渣漿泵是 20 世紀 80 年代中期引進的國外技術；ZJ 系列為20 世紀80 年代末期，由煤炭科學技術研究院有限公司開發設計的渣漿泵系列。因為這2 種類型的渣漿泵在選礦廠礦漿輸送上應用廣泛，技術相對成熟，所以初國內外在浮選泡沫泵的選型時，都采用這種普通離心式渣漿泵代替泡沫泵用于泡沫礦漿的輸送。由于這些泵結構都不是專門為輸送浮選泡沫而設計，所以在實際運行中，經常出現輸送量達不到設計要求，礦漿池溢漿等現象。常見的離心式渣漿泵的結構如圖1 所示，普通臥式渣漿泵在浮選工藝上的運用。

　采用普通離心式渣漿泵作為泡沫泵使用，有以下缺點：①為了輸送較大空氣體積分數的漿體，必須使用更大尺寸的渣漿泵，在部分空氣體積分數大的工位中，即使加大泵型也難于輸送；②必須在點左邊的區域運行，渣漿泵偏小流量運行嚴重；③輸送含泡沫漿體時效率明顯降低，效率的降低意味著能耗的增加。

　　雖然普通的臥式渣漿泵存在諸多不適合浮選泡沫礦漿輸送的缺點，但由于其具有結構簡單、技術成熟、價格便宜以及可選擇的廠家眾多等優點，所以目前各大礦山仍然在使用。

1.2　立式泡沫渣漿泵

　　由于普通臥式泡沫泵在輸送泡沫礦漿時，經常出現礦漿輸送困難，礦漿池溢流現象。20 世紀90 年代，國內開始引進AF 系列立式泡沫泵，用于浮選泡沫的輸送。與普通離心式渣漿泵相比，立式泡沫泵具有以下優點：使用具有切向入料口的錐形給料箱，泡沫礦漿通過切向入料口進入錐形給料箱，螺旋進入錐形給料箱底部，在螺旋進入的同時，相當于加大了泡沫礦漿與空氣的接觸時間，有益于礦漿中氣體的析出；使用半開式葉輪，加大了氣泡的輸送能力。

立式泡沫泵由于其結構上的限制，具有以下明顯的缺點：①主軸懸臂長，輸送揚程受到臨界轉速的限制；②使用了錐形給料桶，導致占地面積大；③設備穩定性較臥式泵差，易產生振動；④價格高于臥式泵；⑤泵過流部分在錐形桶的下部，導致檢修非常困難。

　　采用立式泡沫泵作為浮選泡沫的輸送，輸送效果要優于普通的臥式離心式渣漿泵，但效果并不明顯。相反，由于其缺點突出，在實際生產應用中問題凸顯，因此目前立式泡沫泵在國內礦山已經逐步淘汰，現已逐漸被普通臥式離心式渣漿泵替代。

1.3　特殊設計的臥式離心式泡沫泵

　　21世紀初期國內開始有選礦廠外購國外專業的泡沫泵，其使用感受不錯。這種泡沫泵采用的是特殊設計的臥式離心式泡沫泵，從流體力學水力模型上解決了普通離心式渣漿泵輸送泡沫困難的問題，從根本上解決了泡沫礦漿的輸送。特殊設計的臥式離心式泡沫泵

　這種專門為泡沫輸送設計的臥式離心式泡沫泵具有如下優點：①超大吸入尺寸，按照含氣漿體流量而設計的進口尺寸；②半開式帶螺旋壓縮功能的金屬葉輪，保留了離心式葉輪的特點，具有較高的輸送揚程，同時具有螺旋葉片的優點，適合輸送高含氣量礦漿；③能夠穩定輸送，不會因斷流卻導致流量不穩；④輸送效率明顯高于其他類型的渣漿泵，能耗相對較低。

　　從目前國外選礦廠來看，采用特殊設計的泡沫泵已成為浮選泡沫礦漿輸送的主力，但國內還沒有大面積推廣應用。其主要原因在于特殊結構設計的泡沫泵在國內只有少數廠家生產，而國外設備價格昂貴。

　　這種特殊設計的泡沫泵在國外礦山被應用于濃密機底流的輸送，螺旋葉片對高濃度漿體進行一定程度的剪切作用，降低了漿體的黏性，同時提高了漿體的可輸送性。