Флотационная машина

 

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых. Цель - повышение показателей процесса флотации за счет оптимизации его аэрои гидродинамических условий. Ванна 1 флотомашины разделена перегородками 2 на центральный флотационный 3 и два флотационно-сепарационных 4 отсека с ложными днищами 21. Внутри отсеков 3 и 4 помещены глубинные камеры-аэраторы (КА) 5 в виде перевернутых желобов и КА 23 в виде трехгранных призм с открытыми нижними основаниями, с которыми сообщены регуляторы 9 и 28 уровня поверхности раздела газ-жидкость. Внутрь КА 5 и 23 помещены напорные трубопроводы 7 и 25 с соплами-насадками и воздуховоды 8 и 26. На перегородках 2 в отсеках 4 расположены козырьки 16 с регулируемой высотой установки. У бортов ванны 1 расположены желоба 19 для отбора циркуляционной нагрузки и сообщенные с ними циркуляционные каналы 20. Под основаниями отсеков 4 расположены приспособления 29 для отбора рабочей жидкости. По бортам ванны 1 у основания отсеков 4 расположены воронки 35 для выпуска камерных отходов и желоба 36 со ступенчато-увеличивающейся по ходу потока площадью поперечного сечения. В отсеках 4 над КА 23 установлены неподвижный нижний 30 и подвижный верхний 32 колосники, выполненные из стержневых элементов (СЭ) углообразного поперечного сечения. Верхнее основание СЭ колосника 30 расположено на уровне верхнего основания воронок 35. В колоснике 30 закреплены СЭ на верхних кромках опорных пластин 31. Установлены СЭ в колосниках 30 и 32 в шахтном порядке с интервалом между их верхними кромками на 10-20% большим ширины их оснований. Стенки СЭ выполнены с наклоном от 15° до 45° к вертикальной плоскости. Установленный над ванной 1 регулирующий механизм 34 обеспечивает вертикальное перемещение колосника 32 относительно колосника 30 на высоту, не меньшую высоты СЭ от верхних кромок пластин 31. 3 з.п.ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (н)л В 03 0 1/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

8329 Q

Фила. 2

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4414522/03 (22) 25.04.88 (46) 07.07.91. Бюл. М 25 (71) Кузнецкий научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт углеобогащения (72) М.А, Рубец (53) 622.765.43(08&.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1535638, кл. В 03 0 1/24, 23.03.87. (54) ЭЛОТАЦИОННАЯ МАШИНА (57) Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых. Цель .— повышение показателей процесса флотации за счет оптимиэации его аэро- и гидродинамических условий. Ванна 1 флотомашины разделена

„„Я „„1660756 А1 перегородками.2 на центральный флотационный З.и два флотационно-сепарационных

4 отсека с ложными днищами 21. Внутри отсеков 3 и 4 помещены глубинные камерыаэраторы (KA) 5 в виде перевернутых желобов и КА 23 в виде трехгранных призм с открытыми нижними основаниями, с которыми сообщены регуляторы 9 и 28 уровня поверхности раздела газ — жидкость. Внутрь

КА 5 и 23 помещены напорные трубопроводы 7 и 25 с соплами-насадками и воэдуховоды 8 и 26. На перегородках 2 в отсеках 4 расположены козырьки 16 с регулируемой

-высотой установки. У бортов ванны 1 расположены желоба 19 для отбора циркуляционной нагрузки и сообщенные с ними цйркуляционные каналы 20. Под основани-3 15 4 J9

1660756 ями отсеков 4 расположены приспособления 29 для отбора рабочей жидкости, ПО бортам ванны 1 у основания отсеков 4 располо)кены воронки 35 для выпуска камерных отходов и желоба 36 со ступенчато увеличивающейся по ходу потока площадью поперечного сечения, В отсеках 4 над КА 23 установлены чеподвижный нижний 30 и подвижный верхний 32 колосники, выполненные из ст,ðæíåâûõ элементов (СЭ), глообразного поперечного сечения. Верхнее основание СЭ колосника 30 расположено на уровне верхнего Основания воронок

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых способом флотации, в частности к устройствам для его

Осуществления, и может быть использовано при переработке рудного и нерудного

СЫРЬЯ, ОЧИСТКЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ И СТОЧНЫХ вод.

Целью изобретения является повышение показателей процесса флотации за счет

ОПтИМИЗаЦИИ ЕГО аЭРО- И ГИДРОДИЧЯМИЧЕских условий, ":-18 фиг, 1 изображена флотационная ма;::иня, вид сбоку с частичным разрезом; на

".)и . — p83p88 А-А на фиг, 1; HB фиг, 3 и 4— флот= ционняя машина, варианты исполнени.-"; на фиг, 5 — разрез Б-Б на фиг. 4.

В зависимости От технических требов8

Hl:! к продуктам Обогащения и компснент..:.. о содержания флотируемых минералов в .- УЛ:- Ггв фЛОтаМЯИИНа МожЕт СОСтОЯтЬ ИЗ ОДной или несколы<их камер, расположенных

КЯСКЯДНО, ОЗМО)КНЫ И ДРУГИЕ КОМЛОНОВОЧНЫЕ РЕ шения, например при малей высоте производственных помсщений, затрудняющей применение флОтационной машины, показанной Н8 фиг, 1 и 2, целесооб,)азно lcnonLзовать:,)лотационную машину, показанную на йиг. 3, При весьма тонкой вкрапленности флотируемых минералов, пенная сепарация которых малоэффективна, и малой высоте помещений целесообразно применение флотационной машины, показанной на фиг. 4, КЯ кдая К8Мер8 флотационной MGLUNHbl, показанной на фиг. "«.и 2, состоит из ванны

", разделенной стенками 2 на флотационный отсек 3 и два боковь;х флотационно-сепарационных <)icBK8 4, причем по продольным сторонам основания Отсека 3 размещены глубинные струйные аэраторы, состоящие из àìåð-аэраторов 5, выполненных в виде перевернутых желобов с открытыми Основаниями. "-мещеннь ми к Оси

35, В колоснике 30 закреплены СЭ на верхних кромках опорных пластин 31. Установлены СЭ в колосниках 30 и 32 в шахматном порядке с интервалом между их верхними кромками на 10 — 207; большим ширины их оснований. Стенки СЭ выполнены с наклоном 15 — 45 к вертикальной плоскости. Установленный над ванной 1 регулирующий механизм 34 обеспечивает вертикальное перемещение колосника 32 относительно колосника 30 на высоту, не меньшую высоты

СЭ от верхних кромок пластин 31, 3 з,п.флы, 5 ил. флотационной машины и имеющими в поперечном сечении форму неправильного многоугольника, образованного основаниями стенок 2, перегородками 6 и закрытыми

5 сверху днищами флотационно-сепарационных отсеков 4, напорных трубопроводов 7 с соплами-насадками, размещенных в верхних углах камер 5, удаленных от оси машины, при этом сопла-насадки направлены в

10 направлении основания, перегородок 2 под углом 30-45О к горизонтальной плоскости и сообщены через систему трубопроводов с насосом для подачи рабочей жидкости в трубопровод 7, воздуховодов 8, имеющих про15 резь в виде узкой щели по всей его длине, соединенных через воздушный коллектор с воздуходувкой, регуляторов 9 уровня раздела газ — жидкость в камерах — аэраторах 5, выполненных в виде герметичных коробчатых

20 конструкций, установленных на торцовоЙ стенке камеры машины и сообщенных через

Отводную трубку с атмосферой.

Вдоль бортов камер-аэраторов 5 расположены пульповоды 10 с патрубками 11 для

25 подключения к источникам исходного питаНИЯ, Пульповоды 10 через щели 12 сообщаются с камерами-аэраторами 5, а они в свою очередь через щели 13 сообщаются с осно30 ванием флотационного отсека 3 по всей его длине. Камеры-аэраторы 5 сообщаются также через щели 14 с регуляторами 9 уровня поверхности раздела гаэ-жидкость в камерах-аэраторах 5.

35 При этом верхние кромки щелей 14 в торцовых стенках у основания ванн 1 размещены выше оснований стенок 2, т,е, верхних кромок щелей 13, а верхние кромки щелей

13 выше верхних кромок щелей 12, ограни40 ченных перегородками 6.

В верхней части флотационного отсека

3 íà его Оси установлен пульподелитель 15 с козырьками. На внешней стороне стенок

1660756

2 вне фпотационного отсека 3 установлены козырьки 16 с регулируемыми высотой установки и зазорами 17 относительно стенок 2.

Под основанием зазоров 17 установлены обтекатели 18, имеющие высоту, равную максимальной величине зазоров 17 у их основания.

Вдоль бортов ванны 1 установлены желоба 19, предназначенные для отбора циркуля цион ной нагрузки в области безаэрационных зон и сообщающиеся с циркуляционными каналами 20, образованными между днищем ванны 1 в области отсеков 4 и ложными днищами 21, установленными с зазорами над днищем ванны l.

Циркуляционные каналы 20 сообщаются через щели 22 с открытыми основаниями камер — аэраторов 23 флотационно-сепарационных отсеков 4, установленных с зазорами относительно ложных днищ 21 и образующих выпускные щели 24 из камераэраторов 23 по всей их длине.

В верхних углах трехгранных призм ка-. мер-аэраторов 23 размещены напорные трубопроводы 25, снабженные соплами-насадками для подачи рабочей жидкости на поверхность раздела фаз газ — жидкость, образованную циркуляционной нагрузкой, проходящей через камеры — аэраторы 23, ориентированными под углом 30-45 к горизонтальной плоскости в направлении щелей 24для выпуска аэрированной пульпы из камер-аэраторов 23. Напорные трубопроводы 25 с запорной регулирующей арматурой подключены через систему трубопроводов к насосу, подающему рабочую жидкость в камеры-аэраторы 23.

В средней части камер-аэраторов 23 расположены воздуховоды 26, имеющие узкие щели по всей их длине для равномерного выпуска воздуха в камеры-аэраторы 23.

Воздуховоды 26 подключены через воздушный коллектор с запорно-регулирующей арматурой к воздуходувке.

Камеры-аэраторы 23 через щели 27 в торцовых стенках камеры машины сообщаются с регуляторами 28 уровня поверхности раздела газ — жидкость в камерах-аэраторэх

23. Регуляторы 28 также сообщены с атмосферой с помощью отводящих трубок, имеющих высоту более высоты пульпы в камере машины, измеренную от верхней кромки щелей 27. При этом верхние кромки щелей

27 расположены выше верхних кромок щелей 24 между днищэми боковых отсеков и нижними кромками бортов камер-аэраторов 23.

В комплексе камеры-аэраторы 23, напорные трубопроводы 25 с соплами-насад10

20

35

50 ками, воздуховоды 26 и регуляторы 28 уровня поверхности раздела газ-жидкость в камерах-аэраторах 23 составляют аэраторы флотационно-сепарационных oTceKQB 4.

Под основанием боковых флотационносепарационных отсеков 4 размещены приспособления 29 для отбора рабочей жидкости, выполненные в виде желобов со ступенчато увеличивающейся площадью поперечного сечения и воронок, подключен-. ных к циркуляционным каналам 20 через окна в днищах отсеков 4. Приспособления

29, предназначенные для отбора рабочей жидкости из потока циркуляционной нагрузки, проходящей по каналам 20, подключены также к всасам насосов, подающих рабочую жидкость в камеры-аэраторы 23 по трубопроводам 25.

Над камерами-аэраторами 23 горизонтально установлены успокоительно-распределительные регулируемые решетки, выполненные в виде неподвижного и подвижного колосников.

Неподвижный нижний колосник 30 образован стержневыми элементами, имею5 щими углообразную форму поперечного сечения, закрепленными с помощью косынок электросваркой на верхних кромках опорных пластин 31, жестко соединенных со стенками флотационно-сепарационных отсеков 4, Подвижный верхний. колосник 32 также изготовлен из стержневых. элементов, имеющих углообразную форму поперечного сечения, закрепленных на нижних кромках несущих перфорированных пластинах 33, соединенных с помощью тяг, имеющих на верхнем конце резьбу с резьбовыми втулками зубчато-червячного регулирующего механизма 34, закрепленного над ванной 1 и обеспечивающего подъем подвижного колосника 32 относительно неподвижного на .высоту не менее, высоты стержневых элемента, измеренную от верхних кромок опорных пластин 31.

Углообразные стержневые элементы колосников 30 и 32 выполнены с наклоном стеиок 15 — 45 к вертикальной плоскости.

Кроме того, стержневые элементы расположены в колосниках 30 и 32 с интервалом между их верхними кромками на 10 — 20% больше ширины верхнего основания углообразного стержневого элемента и в шахматном порядке, при этом стержневые углообразные элементы установлены в колосниках 30 и 32 перпендикулярно к вертикальной плоскости, проходящей вдоль оси камер — аэраторов 23, Несущие перфорированные пластины

33 расположены перпендикулярно стержне1660756 вым углообразным элементам колосников

30 и 32 и параллельно продольной оси камер-аэраторов.

По бортам ванны у основания отсеков 4 расположены приспособления для равномерного отбора камерных отходов по всей длине камер, выполненные в виде воронок

35 для выпуска камерных отходов с углом наклона стенок больше угла естественного откоса транспортируемого материала. подключенных выпускными отверстиями к сборным желобам 36 со ступенчато увеличивающейся по ходу потока площадью поперечного сечения и соединенных с, ульповыпускным карманом 37 с шибером с помощью желобов 38, При этом основания стержневых элементов неподвижных колосников 30 и верхние основания воронок 35 располагаются на одном уровне. Над желобами 19 базаэрационных зон установлены пеногоны 39.

По бортам камер размещены желоба 40 для сбора пенного продукта, Флотационная машина работает следующим образом.

В камеры-аэраторы 5 через воздуховоды 8 подают воздух от воздуходувки под давле нием, и ревосходя щим гидростатическое давление пульпы, заполняющей флотационный отсек 3.

Под действием сжатого воздуха из камер-аэраторсв 5 вытесняется избыток пульпы и на заданном уровне устанавливается уровень поверхности раздела газ-жидкость.

После образования поверхности раздела газ — жидкость в камеры 5 через напорные трубопроводы 7 с соплами-насадками подают рабочую жидкость под давлением, обеспечивающим скорость свободно падающих струй в пределах 12-20 мыс, В качестве рабочей жидкости могут быть использованы; при флотации солей— маточни„, при флотации плотных пульп, трсбующих разбавления, — фильтрат, осветленная или техническая воца, при флотации жидких пульп: а) для аэрации исходного питания — слив гидроциклана, примененного для разделения пульпы на рабочую жидкость с низким содержанием твердого и песковую часть, поступающую в машину в качестве исходного питания первой камеры; б) для аэрации камерного продукта в процессе его контрольной флотации в боковых отсеках первой камеры, а таv»

В зависимости от особенностей обогащаемых материалов возможно использование циркуляционной нагрузки в качестве рабочей жидкости для аэраторов флотационного отсека 3 первой камеры.

Сформированные в соплах-насадках плоские струи жидкости, падая под углом

30-45 на искусственно созданную поверхность раздела газ-жидкостЬ, эжектируют находящийся в камерах-аэраторах 5 воздух в соотношении до 8 — 10 м воздуха на 1 м

3 з рабочей жидкости, который диспергируется в затопленных струях и при ударе о днище ванны 1 под камерами 5, Расход воздуха, эжектируемого свободно падающими струями, компенсируется непрерывным его притоком в камеры-аэраторы 5 через воздуховоды 8, Заданный уровень поверхности раздела газ-жидкость в камерах 5 поддерживается с помощью регуляторов 9 уровня поверхности раздела газ — жидкость. При создании в камерах 5 избыточного давления, превосходящего допустимый предел, и соответствующего понижения уровня пульпы в основаниях камер 5 до верхних кромок щелей 14 избыточный воздух через эти щели поступает в регулятор 9 уровня и через его воздухоотводящую трубку выбрасывается в атмосферу. При этом в камерах 5 снижается давление и восстанавливается заданный уровень поверхности раздела газ — жидкость, что исключает выброс недиспергированного воздуха через щели 13 во флота ционный -отсек 3.

Одновременно с подачей рабочей жидкости в камеры-аэраторы 5 в пульповоды 10 через патрубки 11 самотеком подается исходное питание, предварительно обработанное реагентами с напором, превосходящим гидростатическое давление столба пульпы, заполняющего флотационный отсек 3, и обеспечивающим необходи45 мый ее расход, соответствующий заданной производительности машины.

И- пульповодов 10 через щели 12 исходное питание тонким слоем равномерно поступает в камеры-аэраторы 5 по всей длине камеры машины.

Объемный расход исходного питания, поступающего в камеры-аэраторы 5 из пульповодов 10, в 3-6 раз превосходит объемный расход рабочей жидкости, подающейся

55 в эти камеры через напорные трубопроводы

7 с соплами-насадками, В камерах-аэраторах 5 и в основании отсека 3 тонкий слой исходного питания равномерно насыщается диспергированным воздухом в условиях интенсивного перемешивания пульповоздуш1660756

55 ной смеси за счет высокой скорости выхода исходного питания из пульповодов 10 через щели 12 и высокой энергии свободно падающих струй.

Пульповоздушная смесь из камер-аэраторов 5 через щели 13 под основанием перегородок 2 с высокой скоростью поступает в основание отсека 3, откуда направляется вверх.

Интенсивному перемешиванию встречных потоков пульповоэдушной смеси спОсобствует установка сопел-насадок на напорных трубопроводах 7 противолежащих камер-аэраторов 5 в шахматном порядке, а тзкже небольшая ширина основания отсека 3 и высокая скорость встречных потоков, В основании отсека 3, в области его сужения, создаются благоприятные условия для образования флотокомплексов, содержащих наиболее тонкие классы. Затем над областью резкого сужения флотационного отсека 3 в условиях стабилизированного восходящего потока, имеющего плотную

"упаковку" минеральных частиц и воздушных пузырьков с небольшими скоростями относительно перемещения, обеспечиваются необходимые условия для создания флотокомплексов, включающих преимущественно средне- и крупнозернистые минералы.

В верхней части отсека 3 восходящий поток пульповоздушной смеси делится пульподелителем 15 с направляющим козырьком на два потока.

Над верхними кромками перегородок 2 между козырьками 16 скорость восходящих потоков снижается и ропорцион ал bK0 увеличению площади потоков и происходит их преобразование из восходящих в горизонтальные.

При этом осуществляется частичное расслоение пульповоздушной смеси с концентрацией в верхних слоях флотируемых минералов преимущественно в виде аэрофлокул, образующих пенный слой с пониженным содержанием жидкости и нефлотируемых минералов по сравнению с пульповоздушной смесью, заполняющей отсек 3.

Верхний слой пульповоздушной смеси в пенообразном состоянии переливается через кромки козырьков 16 и плавно подается на поверхность предварительно созданного и непрерывно поддерживаемого пенного слоя в боковых флотационно-сепарационных отсеках 4.

Плавная подача вспененного исходного питания на пенный слой обеспечивается за

45 счет регулировки по высоте козырьков 16 с учетом толщины предварительно созданного и поддерживаемого пенного слоя в отсеках 4, Поскольку удельный вес вспененного исходного питания и удельный вес пенного слоя в отсеках 4 либо равны, либо близки по величине, то независимо от величины нагрузки на машину и плотности исходного питания разрушения пенного слоя, создаваемого в отсеках 4, не происходит.

Нижний слой пульповоздушной смеси с повышенным содержанием жидкости и нефлотируемых минералов через зазоры 17 между перегородками 2. козырьками 16 и обтекателями 18 выводится вовнутрь объема пульпы, заполняющей флотационно-сепарационные отсеки 4, на контрольную флотацию.

Величина зазора 17 предварительно устанавливается с учетом особенностей перерабатываемого.материала, обуславливающих режим работы машины и объемный расход остатков исходного питания, транспортируемых через зазор 17.

Вместе с тем разгрузка остатков профлотированной пульпы в флотационном отсеке 3 через зазоры 17 может осуществляться в режиме авторегулирования B зависимости от разности гидростатических давлений столбов пульповоздушной смеси, заполняющих зазоры 17 и отсеки 4 на примыкании к козырькам 16 с внешней стороны, на высоте QT обтекателей до поверхности раздела газ-пена. Поэтому в первой камере при высокой плотности исходного питания и высо-.

КоМ содержании флотируемых минералов и интенсивной аэрации пульпы (в соотношении пульпа: диспергированный воздух

1:1,5 — 2) возможен 100%-ный выход исходного питания во вспененном состоянии с подачей его на пенный слой в отсеки 4 и нулевой расход (или близкий к этому) остатка через зазоры 17.

Во флотационно-сепарационных отсеках 4 с помощью шибера в пульповыпускном кармане 37 уровень зеркала пульпы поддерживается не выше уровня верхнего основания перегородок 2, что обуславливает непрерывный перелив пульпы в желоба

19 и исключает вероятность возврата камерного продукта из отсеков 4 в отсек 3.

Вследствие непрерывного притока вспененного исходного питания из отсека 3 и перелива пульпы из отсеков 4 в желоба 19 в верхней зоне флотационно-сепарационных отсеков 4 создаются направленные потоки от перегородок 2 к бортам ванны 1.

1бб075б

Направленные потоки транспортируют; на своей поверхности пенный слой по направлению к желобам 40.

Во время транспортировки пенного слоя происходит интенсивное его расслоение с выделением s конце пути пенного продукта с высокой плотностью и малым содержанием нефлотируемых минеоалов.

Пенный продукт разгружается из каждо. камерь машины с помощью пеногoH08

39 в желоба для приема флотоконцентрата

Аэраторы боковых флотационно-сепарационых отсеков 4 имеют принцип работы, аналогичный с аэраторами флотационного отсека 3, и включаются в работу одновременно с нимл, В камеры-аэраторы 23 боковых флотационно-сепарационных отсеков 4 через воздуховодь, 26 подают воздух от воздуходувки под давлением, превосходящим гидростатическо".. давление пульпы, заполняющей отсеки 4, Под воздействием сжатого воздуха из камер 23 вытесняется избыток пульпы и на заданном уровне создается поверхность раздела газ — жидкость, После образования раздела поверхности газ — жидкость в камеры-аэраторы 23 через напорные трубопроводы 25 с соплами-насадками подают рабочую жидкость под давлением, обеспе:ивающим скорость свободно падающих струй в пределах

12 — 20 м/с.

Отбор рабочей жидкости для камераэраторов 23 осуществляется за счет циркуляционной нагрузки с низким содержанием твердого наиболее тонких классов через желоба 19 и циркуляционные каналы 20, сообщающиеся с каналами приспособления 29 и подключенные трубопроводами к всасам насосов, подающих раоочую жидкость в напорные трубопроводы 25 с соплами-насадками, Так как уровень аэрированной пульпы в флотзционно-сепарационных отсеках 4 поддерживается с помощью шибера в пульповыпускном кармане 37 выше бортов ванны 1, то после включения в работу аэраторов боковых отсеков 4 создается перепад гидростатических давлений столбов пульпы неаэрированного,. заполняющего желоба 19, и аэрированного, заполняющего зоны аэрации отсеков 4. lop, воздействием разности гидростатических давлений циркуляционная нагрузка с малым содержанием твердого наиболее тонких классов через желоба

19, циркуляционные каналы 20 и щели 22 в ложных днищах 21 поступает в основания

При этом независимо от величины расхода циркуляционной нагрузки, на которую ранее были настроены распределительные решетки и соответственно положения подвижного колосника 32 относительно неподвижного 30, они не соприкасаются между собой, что исключает их зашламовку.

В основаниях отсеков 4 пульповоздушная смесь, выходящая через щели 24, отражается от бортов отсеков 4, а при установке нескольких аэраторов в каждом отсеке 4 — и от разграничительных перегородок, и поднимается вертикально вверх.

Часть пульповоздушной смеси проходит через зазоры между колосниками 30 и .32 непосредственно над выпускными щелями 24.

Основная масса пульповоздушной смеси перемещается под колосниками 30 и 32 в направлении наименьшего торможения потока, преимущественно вдоль стрежневых

50 элементов и зазоров между ними, к осям камер-аэраторов 23, бортам отсеков 4 и частично в плоскости, перпендикулярной стержневым элементам колосников 30 и 32, замещая неаэрированную или слабо аэрированную пульпу, образующую нисходящие потоки над наклонными плоскостями призм— наружных бортов камер-аэраторов 23 и бортов отсека 4, а также в промежутках между основаниями "факелов" аэрированной пульпы, выходящей через щели 24, созданных за

25 камер-аэраторов 23 по всей длине камеры машины.

Расход циркуляционной нагрузки, поступающей через щели 22 в камеры-аэраторы 23 в 2 — 3 раза превосходит объемный расход рабочей жидкости, подаваемой в эти камеры.

В камерах-аэраторах 23 циркуляционная нагрузка, проходящая тонким слоем через основания камер, а также на выходе в основания отсеков 4 равномерно насыщается диспергированным воздухом в условиях интенсивного перемешивания пульповоздушной смеси.

Пульповоздушная смесь из камер-аэраторов 23 через щели 24 поступает в основания флотационно-сепарационных отсеков 4, ограниченных по высоте успокоительнорасп редельными решетками, отрегулированными на заданный оптимальный расход циркуляционной нагрузки путем изменения площади "живого" сечения зазоров между стержневыми элементами неводвижного колосника 30 и подвижных колосников 32 эа счет вертикального перемещения подвижного колосника 32 с помощью механизма 34 вверх или вниз, 13

1660756

5

55 счет эжектирования и диспергирования воздуха поверхностными веерообразными плоскими струями рабочей жидкости, выданными соплами-насадками и имеющими ширину на входе в аэрируемую пульпу, примерно равную половине интервала между осями установки соседних сопел-насадок, Вихреобразные потоки пульповоздушной смеси в основании отсеков 4 под распределительными решетками обеспечиваюг равномерное распределение диспергированного воздуха по площади аэрации флотационно-сепарационных отсеков, Поскольку решетки создают стесненные условия для выхода пульповоздушной смеси в надрешетное пространство отсеков

4, а под воздействием разности гидростатических давлений столбов пульпы (неаэрированного в желобах 19 и аэрированного в отсеках 4) в основание отсеков 4 обеспечивается непрерывный приток циркуляционной нагрузки и пульповоздушной смеси, то под колосниками 30 и 32 создается избыточное давление, препятствующее поступлению пульпы из надрешетного обьема камер машины в подрешетный, Пульповоздушная смесь в виде струй проходит через зазоры между колосниками

30 и 32 в надрешетный объем отсеков 4 по всей площади аэрации, При этом поскольку колосники состоят из стержневых элементов углообразного сечения, то под ними не могут образоваться застойные зоны с аккумуляцией воздушных пузырьков, обуславливающей их последующую коалисценцию, так как воздушные пузырьки, находящиеся на примыкании к наклонным плоскостям стержневых элементов, образующих колосники 30 и 32, будут перемещаться снизу вверх с большей скоростью по сравнению с потоком жидкой фазы вследствие действия их подъемной силы, а также меньших сил трения и торможения о плоскости элементов. Снижением коалисценции создаются предпосылки для увеличения расхода воздуха, повышения его дисперсности и производительности флотомашины, В процессе интенсивного перемешивания пульповоздушной смеси и высоких скоростей потоков в основании отсеков 4 и на выходе из зазоров между стержневыми элементами колосников 30 и 32 создаются благоприятные условия для образования флотокомплексов, включающих наиболее тонкие частицы флотируемых минералов.

В надрешетном объеме флотационносепарационных отсеков 4 по всей площади аэрации создается восходящий поток пульповоздушной смеси. При этом непос15

45 редственно над распределителями пульповоздушной смеси создаются условия кипящего слоя, а во внутреннем объеме пульпы отсеков 4 над распределителями на высоте более 100-150 мм условия взвешенного слоя, благоприятные для флотации зернистых минералов.

Перфорированные несущие пластины

33, расположенные перпендикулярно горизонтальному потоку флотируемой пульпы, транспортируемой над колосниками в направлении разгрузки, значительно снижают скорость потока на высоте пластин 33. При этом в несколько раз увеличивается время флотации верхних классов крупности в кипящем слое над колосниками 30 и 32 и соответственно повышается их выход в пенный продукт.

Вместе с тем слабый горизонтальный поток над колосниками 30 и 32 обеспечивает транспортировку отходов верхних классов крупности на разгрузку и способствует повышению равномерности распределения пульповоздушной смеси по площади аэрации.

В связи со слабым наклоном перегородок 2 к оси отсеков 4 у них,создается повышенная концентрация диспергированного воздуха, что обеспечивает интенсивную аэрацию остатков профлотированной пульпы, выпускаемых через щели 17 над обтекателями 18 в отсеки 4, а также интенсивное

1 образование пенного слоя большей высоты под кромками козырьков 16, повышающее надежность и эффективность пенной сепарации исходного питания, поданного в пенообразном состоянии на предварительно подготовленный и непрерывно поддерживаемый пенный слой.

В области безаэрационных зон над наклонными стенками бортов ванны 1 создаются нисходящие потоки, содержащие нефлотируемые минералы, поступающие через ниши под наклонными стенками ванны 1 в приспособления для разгрузки отходов с помощью пульповыпускного кармана

37 с шибером.

Флотомашина, имеющая в отличие от описанной один флотационно-сепарационный отсек в камере (фиг. 3), работает аналогичным образом.

Вместе с тем возможность установки напорного трубопровода для подачи рабочей жидкости и воздуховода с обоих торцов камеры машины, а также рсположение пульпоприемного патрубка 11 по середине пульповода 10 позволяет создать машину с длиной камеры в два раза больше по сравнению с вариантом, показанным на фиг. 1 и

1660756

lQ

45 " Q

2. и соответственно близкой к этому варианту.по производительности, Отличие состоит в следующем. Пульповоды 10 камер-аэраторов 5 и 23 установлены перпендикулярно к Оси камеры машины.

Соответственно расположению пульповодов 10 и камер-аэраторов 5 и 23 подача исходного питания через щели 12 и циркуляционкой нагрузки через щели 22 осуществляется по всей ширине оснований камеры машины, причем каждая камера-аэратЬр 23 сообщена с обособленным циркуляционным каналом 20. В машине отсутствует деление камеры на флогационный и

,>лотац»локно-сепарационный отсеки 3 и 4, что обуславливает осуществление процесса флотации только из внутреннего объема пульпы, транспортируемой в аэрируемом объеме камер от ввода исходного питания к карману 37 для выпуска отходов вдоль оси машины

Поскольку каждая камера-аэратор 23 сообщается с обособленным циркуляциокным каналом 20, то желоба 19, предназначенные для отбора циркуляционной нагрузки из камеры машины в области дейсгахе каждого азратора ограниченной перегородками 2 илл торцовой стенкой ван,.ы 1 и псрегородкой 2, имеют длину равну о Области действия азратора, При этом желоба 19, установленные в области дейстьия камеры 5 и имеющие одну выпускную воронку каждый, подключены к цирк L«vloHHbll каналам 20 ближайшеЙ KB" меры 23. Желоба 19, установленные в Области действия К8М8р 23 и»лмеющие по две выпускных воронки. подключены первой воронкой к циркуляционкому каналу 20 аэратора, в Области действия которого установлены желоба 19, а вторые воронкл подключен «к каналу 20, сообщающемуся со следующо; камерой-азратором 23 по ходу пог.кз г1ульпь.

К «.. ;гркуляцио» ным каналам 20, с !Об!Цаю цимс- с камеро"-зара ором 23, устаковлеl!Ной в конце камеры машины пер8д п»ульповыпускным карманом 37 подключены по одной воронке желобов 19, установленных в области действия предшествующего аэратора по ",îäó потока пульпы, и по две воронкл желобов ;О, находящихся в области действия конечного аэраго„:а. В торцовой стенке ванны 1 кад колосниками 30 и 32 распределителей г»ух ьповоз,ушной смеси симметрично к оси камеры машины вырезаны окка 41 .:«ля выпуска камерных отходов в пульповыпускной карман 37, Особенности работы этой машины 88" стоят в следующем, Лул.:la, обр;.-.»Ота:чная реагентами, подается через патрубок 11 в пульповод 10, а затем выпускается тонким слоем через щель 12 в камеру-аэратор 5, работающую по описанному принципу. Из камеры-аэратора 5 аэрированная пульпа через щель 13 поступает в основание камеры машины по всей ее ширине, Аэрированным исходным питанием, выданным через щель

13 в основание камеры машины, ограниченной по высоте колосниками 30 и 32 распределительной решетки с регулируемой площадью щелей между колосниками и по длине камеры, перегородкой 2 создается восходящий поток пульповоздушной смеси, равкомерно распределяемый по площади аэрации между торцовой наклонной стенкой основанля ванны 1 и перегородкой 2 под воздействием вихреобразных потоков, создаваемых вследствие разности гидростатических давлений столбов интенсивно азрируемой пульпы на примыкании к перегородке 2 и слабоазрированной над наклонной торцовой стенкой основания ванны 1.

Под колосниками 30 и 32, отрегулированными с учетом заданной производительности, под воздействием непрерывного притока пульповоздушной смеси через щель 13 и стесненных условий прохода через щели между колосниками 30 и 32 создается избы очное давление по сравкению с гидроста«ическим давлением у основания азрированного столба пульпы над колосниками в пределах 100 мм вод,ст., исключаюьцее приток пульпы из надрешетного объема камеры в подрешетный, Аэрированное исходное питание множеством струй проходит через зазоры Между колосниками 30 и 32 с высокой скоростью, Над колосниками скорость восходящего потока снижается пропорционально увеличению площади, занимаемой аэрированным исходным питанием в связи с увеличенлем площади камеры по высоте, вследствие увеличения расстояния между продольными наклонными бортами ванны

1, а также йследствие частичного перемещения э-:ого потока вдоль продольной оси.

В восходящем потоке исходного питания от основания до зеркала пульпы ведется непрерывная микерализация воздушных пузырьков, в том числе под рапспределитеr:ями пульповоздушной смеси в условиях интенсивного перемешивания -.îçäàþòñÿ флотокомплексы, включающие наиболее тонкие классы, Непосредственно над колоски ами 30 и 32 .в кипящем слое в состав флотокомплексов включаются как тонкодисперсные минералы, так и зернистая часть

:1>лотируемых минералов, à во внутреннем аоъемЕ пуЛЬП=: Hàч колОСниками на выСотЕ

1660756

5

30

55

100 — 150 мм и более во взвешенном слое создаются азрофл акулы за счет частиц средней крупности и зернистых минералов.

С помощью шибера в пульповыпускном кармане 37 поддерживается уровень зеркала пульпы выше бортов ванны 1 на 20 — 50 мм, что обуславливает перелив камерного продукта в желоба 19, сообщающиеся с циркуляционными каналами 20, сообщенными через щели 22 с основаниями камер-аэраторов 23.

Поскольку борта ванны 1 имеют наклон, обуславливающий образование безаэрационных зон, то в пристенном слое под воздействием разности гидростатических давлений аэрированного столба пульпы над колосниками 30 и 32 и неаэрированного над наклонными бортами ванны 1 создаются нисходящие потоки, аккумулирующие основную массу минеральных частиц, не включенных в состав флотокомплексов и Iloступающих повторно в зону аэрации над успокоительной решеткой. Поэтому перелив камерного продукта, поступающий в желоба 19 и составляющий циркуляционную нагрузку, содержит минимальное количество твердого и только наиболее тонких классов, Расход пульпы на образование нисходящего потока над наклонными продольными бортами ванны 1 и циркуляционной нагрузки, отбираемой через желоба 19, компенсируется за счет горизонтальных потоков верхних слоев под зеркалом пульпы от оси машины к ее бортам.

При этом пенный слой самотеком транспортируется на разгрузку и с помощью пеногонов 39 разгружается в желоба 40 для приема пенного продукта.

Циркуляционная нагрузка, отобранная в желоба 19 в области действия аэратора с камерой 5 полностью передается в циркуляционный канал 20, сообщающийся через щель 22 с ближайшей камерой-аэратором 23, Принцип действия камер-аэраторов 23 и приспособлений 29 для отбора рабочей жидкости из циркуляционных каналов 20 аналогичен в изложении работы машины, показанной на фиг, 1 и 2, Циркуляционная нагрузка, отобранная в желоба 19 в области действия камер-аэраторов 23, делится на две половины, из которых первая подаетая в циркуляционный канал аэратора, в области действия которого она была отобрана, а вторая поступает в циркуляционный канал, сообщающийся со следующим аэратором по ходу потока пульпы.

Передача из области действия первого аэратора, выдающего во внутренний объем камеры машины интенсивно аэрированный поток исходного питания, всего объема циркуляционной нагрузки в циркуляционный канал следующей камеры и передача в последующие аэраторы =.50% циркуляционной нагрузки, отобранной в области действия предшествующей камеры-аэратора 23, интенсифицирует транспортировку значительной части пульпы с низким содержанием твердого и флотируемых минералов вдоль оси машины в направлении к разгрузке отходов.

При этом соответственно увеличивается время нахождения в аэрируемом объеме камеры машины пульпы с повышенным содержанием твердого и флотируемых минералов, особенно их зернистой части.

В область действия последней камерыаэратора 23 в камере машины, примыкающую к разгрузочному карману 37, поступает

= 50% циркуляционной нагрузки, отобранной в области предшествующей камерыаэратора 23, и весь ее объемный расход, отобранный у конечной камеры 23.

Повышенный расход циркуляционной нагрузки в конце камеры флотомашины интенсифицирует восходящий поток из подколосникового в надколосниковый объем камеры машины и перемешивание пульповоздушной смеси над колосниками 30 и 32, что улучшает разгрузку отходов флотации, включая их зернистую часть, и стабилизирует работу машины в области последней камеры 23 путем компенсации повышенной циркуляционной нагрузкой расхода отходов флотации через окно 41 для выпуска отходов флотации в пульповыпускной карман 37.

8 машине поддерживается высокий расход циркуляционной нагрузки, поступающей в камеры 23, близкий по величине к расходу исходного питания в камеру-аэратор 5. Поскольку циркуляционная нагрузка после ее смешивания с рабочей жидкостью, эжектирующей воздух. является носителем диспергированного воздуха. то чем выше расход циркуляционной нагрузки, тем ниже коалисценция воздушных пузырьков и тем выше выход диспергированного воздуха из камеры-аэратора в камеру машины при прочих равных условиях.

Взаимодействие непрерывного притока исходного питания и потоков, образованных циркуляционной нагрузкой и нисходящими потоками над наклонными бортами ванны 1, обуславливает спиралеобразную циркуляцию пульпы от загрузки к пульповыпускному карману по ходу потока пульпы по правой стороне камеры машины

26снизу вверх и направо и борту ванны QT пульподелителя 15 и оси камеры, а с левой стороны — от оси камеры в обратном направле;-, ли. При этом основная масса твердого, за исключением части наиболее тонких классов, содержащихся ь.: циркуляционной (-(Огрузке, находится непрерывно в азрируе(Г(оь(Объеме камерь(над колосниками ЗО

N 3„, Формула изобретения

1, Лота;ионная "F38(MH8, содержащая ванну, раз,;еленну(0 перегородками на цен(с ль(»(-(и флд (ационныи О (се(, два флота((иокно-сепард((ионных От(ека с ложными

;,нищами, пульповоды, Глубинные струйные азратары, состоящие из камер-аэраторов в виде ((ереQçpf(óTb(õ Гкелобов с открытыми нижни(.»и Основаниями, регуляторов уровня поверхности раздела газ-жидкость, напорн;,-х трубопровоцов с сопг(ами-насадками и ваздуховоцов, козырьки с регулируемой высотсй установки, желоба для отбора циркуляционной на рузки и сообщенные с ними циркуляционные аналы, приспособление, (ля ОтбОра»»абоче«й жи 3KOcTN f1pMcf(Qc06f(8ние для Отбора камерных отходов с воронк If!v д.(я выпуска камерных OTxoqoe u же((оба(";N с0 ступенчато увеличивающей ..:.(i i 0 ходу пото ((а пл О (цадью и 0 0 8 а 8ч н О Г(»

» 8,!8(I Èß . 08ГУЛИ Р ЮГЦ8 ГО MBXB H И ЗМЗ, (:;BR . -8 I »i(0ГО с»",спОкОител ьнО-распределител ь.-: b, ü и р е Г ",1,! ð ó 8 ÷ ü(ì è решетками, »» T !!! 0 "»I!1Q (- Н ЫМК ГОРИЗОН1ЭЛЬНО ВО фЛОТЗЦИОР! 0-(:8(IBp3Ll! IQHI- Отсеках, пульповыпуск ной ...;-.рман с шибером, желоба для cGQp8»

ПВ(»НОГО Г!РОДУ. ;18 I(ПОНО(ОНЫ, О Т(» И Ч а Ю щ а с., тем, что, с I Qilb(0 повышения показателей Г(роцес" а фг(Отац((1и за счет Оптимизации 8ГО аэро- и ГидрОди!-(амических услОВий, у" покоительно-расг(ределительные регулиРУ8МЫ8 Р88 (Кi(ВЫ ПО((НЕНЫ ИЗ»(СТЗНОВЛен ных неподвижно нижнего и подвижно верхнего колосников из стержневых элементов углообразного поперечного сечения, верхнее основание которых в неподвижно уста5 новленном колоснике расположено на уровне верхнего основания воронок для выпуска камерных отходов, при этом стержневые элементы в верхнем и нижнем колосниках расположены в шахматном по10 рядке с интвервалом между их верхними кромками на 10-20 большим ширины их верхнего основания, а стенки стержневых элементов выполнены с наклоном 15 — 45О к вертикальной плоскости, причем в непод15 вижно установленном колоснике элементы закреплены на верхних кромках опорных пластин, жестко соединенных со стенками флотационно-сепарационных отсеков, а в поцвижно установленном колоснике — на

29 нижних кромках несущих пластин, при этом регуЛирующий механизм соединен с несущими пластинами подвижно установленноI Q колосника с воэможностью обеспечения

erQ вертикального перемещения относи25 тельно неподвижного на высоту не менее высоты элемента, измеренную от верхних кромок Опорных пластин, 2. Машина по и, 1, о тл и ч а ю ща я с я тем, что элементы в колосниках располоЗО жeíû перпендикулярно к вертикальной ,((аско.ти, проходящей вдоль оси камеразраторов.

3, Машина по fi i1, отличающаяся тем, что несущие Г(ластины подвижно уста35 новленного колосника выполнены перфорированнымии.

4. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что несущие пластины подвижно установленного колосника расположены парал40 лельно продольной оси камер-аэраторов и перпендикулярно элементам колосников.

3660756

1660756

Составитель H.Üoíäàðåíêo

Текред M.Моргентал Корректор. М.Демчик

Редактор С.Пекарь

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2074 Тираж 332 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, К-35. Раушская наб., 4/5