Флотационная машина

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5ц5 В 03 D 1/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3592083/03 (22) 10.05,83 (46) 15.09.91, Бюл. № 34 (71) Институт горного дела СО АН СССР (72) Ю.M.eèïèïïoâ, Г,Р.Бочкареви С.А,Кондратьев (53) 622.765.431,5(088.8) (56) Патент Франции ¹ 1483994, кл. В 03 D 1/14, 1967.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1101305, кл, В 03 D1/14,,1980, (54) (57)ФЛОТАЦИОННАЯ МАШИНА, включающая верхнюю и нижнюю рабочие камеры, камеру деаэрации, делитель, приспособления для вывода пенного и камерного продуктов, приспособление для раздельной подачи пульпо- и водовоздушИзобретение относится к обогащению полезных ископаемых, в частности к конструкциям флотационных машин.

Известна флотационная машина, включающая флотационный бак, устройство для подачи струи пульпы и воздуха, перегородку, установленную во флотационном баке на определенном расстоянии от отверстия, с которым соединено устройство для подачи пульпы и воздуха, таким образом, что струя пульпы и воздуха ударяет в эту перегородку, В баке со стороны перегородки, противоположной той, где установлено устройство для подачи струи пульпы и воздуха, образуется зона деаэрации. Камерный продукт выгружается из зоны деаэрации.

Недостатком известной флотационной машины является то, что использование тур„„5U„„1676663 А1 ной смесей, состоящее из короба, сопл, направленных навстречу друг другу, и перегородки отличающаяся тем, что, с целью повышения извлеченных ценных минералов за счет вовлечения в процесс мелких частиц, машина снабжена наклонными пластинами, установленными в верхней рабочей камере симметрично относительно делителя, Т-образным сепаратором, выполненным из жестко закрепленных пластин и установленным над приспособлением для раздельной подачи пульпо- и водовоздушной смесей, а перегородка расположена параллельно соплам, при этом сопла для пульпо- и водовоздуш ной смесей уста новлены соосно. булентной затопленной струи для дробления воздушных пузырьков не эффективно, в результате получаются размеры пузырьков воздуха широкого спектра. Довольно высокая скорость потоков при обтекании перегородки мешает более полному выделению агрегата пузырек-частичка в пену, Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является флотационная машина, включающая верхнюю и нижнюю рабочие камеры, камеру деаэрации, приспособления для вывода пенного и камерного продуктов, приспособление для раздельной подачи пульповоэдушной и водовоздушной смесей, состоящее из короба, сопел, на1676663 правленных навстречу друг другу, и перегородки.

Недостатками флотомашины являются неравномерное выделение пузырьков воздуха в пену, недостаточно эффективный процесс коагуляции.пузырьков воздуха с частичками минерала, необходимость поддер)KBHlflB высокой скорости пульповоздушной и водовоздушной смесей при поступлении их в короб. Это приводит к недостаточному извлечению ценных минералов в концентрат.

Цель изобретения — увеличение извлечения ценных минералов, за счет вовлечения в процесс мелких частиц.

Поставленная цель достигается тем, что флотационная машина, включающая верхнюю и нижнюю рабочие камеры, камеру деаэрации, приспособление для вывода пенного и камерного продуктов, приспособление для раздельной подачи пульповоздушной и водовоздушной смесей, состоящее из короба, сопел, направленных навстречу друг другу, и перегородки, снабжена наклонными пластинами, установленными в верхней рабочей камере, симметрично относительно делителя, Т-образным сепаратором, выполненным из жестко закрепленных пластин и установленным над приспособлением для раздельной подачи пульповоздушной и водовоздушной смесей, а перегородка расположена параллельно соплам, при этом сопла для пульповоздушной и водовоздушной смесей установлены соосно, На фиг,l изображен общий вид предлагаемый машины; на фиг.2 принципиальная конструкция короба с размещенными в нем соплами.

Флотомашина состоит иэ нижней 1 и верхней камеры 2, к которой примыкает камера деаэрации 3, Верхняя камера 2 имеет форму усеченной пирамиды, имеющей в основании окружность (квадрат, прямоугольник...), стенки нижней части корпуса флотомашины, которыми образована нижняя камера 1, идут наклонно к основанию машины,а затем в верхней своей части выполнены наклонно сужающимися и переходящими в перевернутую воронку. В камере деаэрации 3 расположено приспособление

4, обеспечивающее поддержание постоянного уровня пульпы во флотомаа ине. На дней нижней камеры 1 установлен. короб 5 с размещенными в нем соплами 6 (см. фиг.2) для пульповоздушной смеси и соплами 7 для водовоздушной смеси и перегородки 8, Короб 5 имеет выходные щели 9, прямоугольной формы и направленные на Г-образные выступы 10, 5

Над коробом 5 размещен T-образный сепаратор, представляющий собой систему жестко закрепленных пластин 11, В верхней камере 2 флотомашины симметрично относительно делителя 12 установлена система наклонных пластин 13, Флотомашина работает следующим образом.

Пульпа под давлением не менее 1 10

Па вместе с воздухом поступает в короб 5 по соплам 6. Водовозрушная смесь под давлением не менее 2 10 Па поступает в короб 5 по соплам 7, В коробе 5 происходит интенсивное перемешивание пульповоздушной и водовоздушной смесей. Образовавшаяся пульповоздушная смесь выходит иэ короба

5 через прямоугольные щели 9 в нижнюю камеру 1 флотомашины с определенной скоростью и ударяется в Г-образные выступы

10, расположенные против щелей 9.

Короб и Г-образные выступы позволяют исключительно интенсивно произвести дробление пузырьков воздуха и получать размеры пузырьков от 20.10 мм до 0,500 мм, Например, одни и те же размеры "крупных" пузырьков диаметром 2,7 мл получены в прототипе при скорости удара струи о твердую поверхность равной 12 м/с, а в предлагаемой конструкции при скорости соударяемых струй равной 4,4 м/с. Наличие в пульпе пузырьков воздуха как маленьких, так и больших размеров позволит интенсивно производить флотацию частиц мелких и крупных, Объем чистой или оборотной воды, вводимый в короб, должен быть в пределах

10 — 20 от объема пульпы, поступающей на флотацию. Объем воздуха, поступающий с водовоздушной смесью должен составлять

40 — 100 от объема воды.

Объем воздуха, поступающий во флотомашину с пульповоздушной смесью, должен составлять 20 — 40 от объема пульпы в зависимости от флотируемого материала, Далее пульповоздушная смесь поднимается вверх, при этом в структуре потока ясно выражены три зоны: зона поступательного потока в форме растекающейся струи; циркуляционная зона, имеющая форму вальца, диаметром равным расстоянию от границы струи до сепаратора, и второй вращающийся валец, расположенный в зоне между стенкой камеры и границей струи, Трение между граничным слоем струи и вальцом, обусловленное возникающим здесь сильным перемешиванием при наличии больших градиентов предельной скорости, гасит значительную часть энергии растекающейся струи. Наличие зон с сильно развитым водоворотом способствует более

1676663 эффективному процессу слипания капелек реагента с частицами минерала.

Поднимаясь вверх и дойдя до наклонно сужающейся стенки нижней камеры 1, поток движется вдоль нее, На участке пути от

Г-образного выступа 10 до встречи со струей, движущейся ей навстречу, происходит процесс слипания капелек реагента с частицами минерала. Далее проток пульповоздушной смеси встречает на своем пути определенным образом закрепленные пластины Т образного сепаратора 11, который формирует два одинаковых по высоте и скорости встречных потока, предотвращает перетекание потоков пульповоздушной смеси из одной циркуляционной эоны в другую.

При столкновении двух потоков с разными скоростями составляющими 0,3 — 0,5 м/с образуются две равные по размерам циркуляционные области, Область столкновения двух потоков характеризуется турбулентностью, естественно, частота встреч частиц с капельками реагента и пузырьками воздуха существенно увеличивается по сравнению с числом встреч в существующих флотомашинах механического типа, Тем самым, благодаря установки Т-образного сепаратора 11 значительно увеличивается интенсивность процесса коагуляции. Затем поток пульповоздушной смеси поднимается вверх, занимая весь объем верхней камеры флотомашины. Система наклонных пластин

13, установленная в верхней камере 2 флотомашины, позволяет равномерно распределять всплывающие агрегаты пузырек частица по всей поверхности пенного слоя.

На поверхности пенного слоя не происходит бурления и разрушения агрегата пузырек-частица, . Затем потоки пульповоздушной смеси переливом поступают в камеру деаэрации 3 и движутся от центра к периферии, при этом агрегаты пузырек-частичка, не успевшие выделиться в центре, интенсивно выделяются иэ потоков в пенный слой в камере деаэрации 3. Скорость потоков в камере деаэрации 3 незначительна, так как при поступлении в камеру средняя скорость потоков 0,05 — 0,1 м/с, конечная 0,03 — 0,06 м/с, На периферии камеры деаэрации 3 рас5 положено приспособление 4, обеспечивающее поддержание постоянного уровня пульпы во флотомашине. Камерный продукт из камеры деаэрации 3 поступает в щелевидную камеру и, двигаясь вверх со скоростью, близкой к 0,1 м/с, переливом через

10 сливной порог уходит вниз в слив, при этом высота потока составляет 0,02 — 0,04 м.

В нижней части камеры деаэрации расположены регулируемые отверстия. Крупные частицы выпадают из потоков, 15 движущихся .с малой скоростью в камере деаэрации 3, а так как нижняя часть камеры деаэрации имеет конусообразную форму, то частицы под действием силы тяжести попадают через регулируемые отверстия в слив.

20 Через регулируемые отверстия проходит объем, равный 30 — 40 от объема всей пульпы, в зависимости от исходного материала.

Испытания показали, что предложенная флотомашина одинаково эффективно

25 флотирует как очень мелкие (менее 10 мкм), так и крупные частицы минерала, что позволяет значительно увеличить извлечение ценных минералов. Направленные навстречу друг другу сопла для ввода во флотома30 шину исходного питания позволяют получить исключительно интенсивное дробление пузырьков воздуха и капелек реагента. Установленный над коробом Т-образный сепаратор формирует два встречных одина35 ковых по высоте потока пульповоздушной смеси, что значительно интенсифицирует процесс коагуляции пузырьков воздуха с частичками минерала, а установленная в верхней камере флотомашины системы

40 наклонных пластин — равномерно распределять всплывающие агрегаты пузырек-частичка в слой пены.

Затраты электроэнергии сокращаются в

3-4 раза, затраты на капитальное строи45 тельство и техническое обслуживание.

Предложенная флотационная машина успешно флотирует шламовый материал, отправляемый в настоящее время в отвал.

1676663

Составитель Е. Тарасов

Техред М.Моргентал Корректор М. Кучерявая

Редактор И. Сегляник

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

Заказ 3064 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открцтиям при ГКНТ СССР

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