Устройство для аэрации жидкости при флотации

 

Изобретение относится к области обогащения . Цель - повышение эффективности аэрации жидкости за счет обеспечения плавного регулирования размеров газовых пузырьков. Устройство для аэрации жидкости при флотации состоит из насадки t, под которой расположен узел подачи дополнительной струи жидкости во флотомашину, выполненный из шарового элемента 2, опи

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 В 03 0 1/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,т

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4686450/03 (22) 28,04.89 (46) 07.04.92. Бюл, N. 13 (71). Иркутский политехнический институт (72) С,6.Леонов, В.Д. Казаков, M.M.Ратинер, M.Ю,Толстой и К.В.Федотов (53) 622.765.46(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР . М 1260026, кл. В 03 0 1/24, 1986. 2. Акцептованная заявка ФРГ

М 3312070, кл. В 03 D 1/20, 1984.

„„ у„„1724381 Al

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АЭРАЦИИ ЖИДКОСТИ ПРИ ФЛОТАЦИИ (57) Изобретение относится к области обогащен ения. Цель — повышение эффективности аэрации жидкости за счет обеспечения плавного регулирования размеров газовых пузырьков. Устройство для аэрации жидкости при флотации состоит из насадки 1, под которой расположен узел подачи дополнительной струи жидкости во флотомашину, выполненный из шарового элемента 2, опи1724381 рающегося на основание 3 со сферической поверхностью, и полого цилиндра 11, Последний выполнен с возможностью осевого перемещения относительно элемента 2. Выходной торец цилиндра 11 расположен внутри насадки 1. В основании 3 выполнены радиальные полости, в которых размещен. узел поворота элемента 2, выполненный в виде пар привод-электромагнит. Валы приводов-электромагнитов соосно соединены с сердечниками 22 электромагнитов 24. Торцовая поверхность сердечников 22 выполнена сферической и расположена с возможностью взаимодействия с элемен1 . Изобретение относится к флотации различных минералов и может быть использовано для аэрации жидкости в процессах обогащения полезных ископаемых, а также в процессах, связанных с газонасыщением 5 жидкости, Известны устройства для аэрации жидкости.

Так известно устройство — многоструйный аэрирующий узел, содержащий жидко- 10 стный плоский трубопровод и большое число продольно расположенных на нем жидкостных сопел. Узел также содержит аналогичный воздушный трубопровод с воздушно-жидкостными соплами, .который ус- 15 тановлен на жидкостном трубопроводе с образованием между ними канала (1).

Известно устройство для аэрации жидкости, содержащее сосуд с ротором, который частично погружен в жидкость и 20 снабжен каналами, образующими струегенераторы (2).

Известно устройсТво для аэрации жидкости при флотации, содержащее установленный во флотационной камере 25 аэрационный блок в виде опрокинутой камеры, соединенной с комнрессорным устройством с одной стороны и с жидкостным насосом с другой стороны. В опрокинутой камере установлены жидкостные насадки — 30 сопла,.

Известно устройство для аэрации жидкости при флотации минералов, содержащее установленную наклонно во флотационной камере насадку и устройство 35 для подачи дополнительной струи жидкости.

Известно также и устройство для аэрации жидкости при флотации, содержащее флотационную камеру, полую насадку, раз- 40 том 2. На последнем установлен привод 13 с зубчатой парой осевого перемещения цилиндра 11, состоящей из шестерни 14 и колеса 7. Через цилиндр 11 под углом на внутреннюю стенку насадки 1 под давлением подают струю жидкости, Выходя из насадки

1 в виде воронки 27, жидкость насыщается воздухом и поступает в камеру флотомашины.

Размер газовых пузырьков изменяют путем изменения угла наклона цилиндра 11 к поверхности насадки 1 при помощи приводов-. электромагнитов.При необходимости увеличения угла наклона используют привод

13,перемещающий цилиндр 11 вверх.б ил. мещенную над поверхностью раздела газ— жидкость и соединенную с устройством для подачи дополнительной струи жидкости со сплошным факелом.

Однако данное устройство обладает тем существенным недостатком, что при необходимости флотации различных по размерам частиц минералов для обеспечения образования газовых пузырьков, необходимых для эффективной флотации частиц минералов, необходимо осуществлять изменения параметров собственно насадок, скорости и расхода дополнительной струи жидкости, а также скорости вращения дополнительной жидкости. Указанная переналадка работы оборудования требуется как для образования пузырьков необходимого размера, так и для достижения требуемого; ровня насыщения жидкости газовыми пузырьками, что, в конечном счете, снижает производительность оборудования и эффективность процесса флотации.

Наиболее близким к предложенному устройству и принятым за прототип является устройство. содержащее флотационную камеру, полую насадку, узлы подачи дополнительной струи жидкости в виде нескольких шаровых пар, выполненных и установленных в боковых стенках корпуса флотацион-. ной камеры с полыми цилиндрами, прикрепленными к шаровым элементам, и элементами поворота шаровых элементов.

Однако, полая насадка конструктивно не взаимосвязана с узлом подачи дополнительной струи жидкости, а в шаровой паре полый цилиндр жестко присоединен к сквозному отверстию шарового элемента.

Поэтому указанные конструктивные признаки не обеспечивают возможности подачи дополнительной жидкости через

1724381

6 насадку, что исключает возможность павы- фиг,3 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 — раэшения эффективности аэрации жидкости. рез Б-Б на фиг.1.

Целью предложенного устройства явля- Устройство для аэрации жидкости при ется повышение эффективности аэрации флотации содержит насадку 1, над которой жидкости за счет обеспечения плавного ре- 5 установлен узел подачи дополнительной гулирования размеров газовых пузырьков. струи жидкости во флотомашину, включаюПоставленная цельдостигается тем, что щий шаровой элемент 2, опирающийся устройство содержит узел подачи дополни- своей сферической поверхностью на сферительной струи жидкости, состоящий из ша- ческую поверхность основания (подшипнирового элемента с полым цилиндром, 10 ка)3 и на сферический пояс 4 крышки 5. основания и узла поворота шарового эле- В проточке шарового элемента 2 устамента. новлена гайка 6, на торце которой размещеКовымвустройствеявляетсято,чтооно но зубчатое колесо 7 и содержащая снабжено насадкой, внутри которой разме- кольцевой паз 8, в котором расположен хвощейвыходнойторец пологоцилиндрас воз- 15 стовик 9 винта 10, установленного в теле можностью осевого перемещения . шарового элемента 2. Внутри шарового элеотносительно шарового элемента посредст- мента 2 свободно размещен полый цилиндр вомзубчатойпарыс приводом. 11, взаимодействующий через наружную

Новым в устройстве является то, что в резьбу 12 с гайкой 6. На шаровом элементе основании симметрично выполнены ради- 20 2 для осевого перемещения полого цилиндальные полости, в которых размещен узел . ра установлен привод 13 с шестерней 14, поворота шарового элемента, выполненный взаимодействующей с колесом 7. В основав виде пар привод-электромагнит. Каждый нии 3 симметрично выполнены радиальные вал привода соосно соединен с сердечни- полости, s которых размещен узел поворота ком электромагнита, э торцавая поверх- 25 шарового элемента, выполненный в виде ностьсердечникавыполненасферическойи пар привод-электромагнит 15,16 и 17,18. расположенасвозможностьювэаимодейст- На валу каждого привода при помощи вия с шаровым элементом. при этом привод штифтов 19 закреплены валики 20 со шлидля осевого перемещения полого цилиндра цами 21, образующие подвижное зацепле. установлен íà шаровом элементе. 30 ние со шлицами сердечников 22, выходная

Сопоставительный анализ предлагае- торцовая часть которых выполнена в виде мого устройства с известными аналогичны- сферической поверхности 23, взаимодейстми устройствами показывает, что вующей с поверхностью шарового элемента устройство с указанными существенными 2. Сердечники 22 установлены соосно валам признаками не выявлено. что подтверждает. 35 приводов 15-18 и размещены с возможносоответствие предлагаемого устройства . стьюосевогооеремещения внутри электрокритерию "новизна".. магнитов 24, причем валики 20 в средней

Установка насадки с размещенным части размещены в опорных втулках 25, завнутри выходным торцом полого цилйндра, крепленных в основании 3. выполнение узла поворота шарового эле- 40 Устройство для аэрации жидкости при мента в виде пар привод-; флотацииработаетследующимобразом, размещенных в радиальных полостях основания и содержащих на торцовых поверхио- Во флотационной камере на внутренстях электромагнитов сферических нюю стенку насадки 1 через полый цилиндр поверхностей, а.также установка привода с 45 11, соединенный в верхней части с жидкостзубчатой парой на шаровом элементе обес- ным насосом (на чертежах не показано), под печивают возможйость установки выходно- давлением подают струю дополнительной го торца полого цилиндра под углом к .- жидкости 26.под определенным углом к внутренней стенке насадки, что -позволяет стенке насадки 1. Указанная струя под давсоздавать аэрврующую воронку на выходе 50 лением растекается по стенке насадки е вииз насадки. Изменение угла наклона полого . де закрученной по спирали жидкостной цилиндра к стенке насадки позволяет плав- пленки и на выходе из полости насадки обно регулировать размеры образуемых газо- разует конусную аэрирующую воронку 27, вых пузырьков, что в конечном счете, 55 которая увлекает частицы воздуха и подает обеспечивавтполучениеболеевысокогопо- их вместе с дополнительной жидкостью в ложительногоэффекта.,чтосвидетельствует, виде газовых пузырьков в аэрируемую о соответствии предлагаемого устройства смесь. Размер газовых пузырьков изменяют критерию "существенные отличия".. путем изменения угла наклона трубки 11

На фиг.1 показано предлагаемое уст- относительно внутренней поверхности ройство; на фиг.2 — то же, вид s eHe; на стенки насадки 1 следующим образом;

1724381

При необходимости, например, увеличения угла наклона цилиндра 11 к левой части стенки насадки 1 включают катушку. электромагнитов 24 приводов 17 и 18, которые перемещают сердечниками 22 сферические поверхности 23 к шаровому элементу 2 и образуют с ним неподвижное соединение, после чего включают электродвигатели при-. водов 17 и 18, вращающиеся в противоположных направлениях, . и которые поворачивают шаровой элемент 2 на предельный угол. После чего выключают электродвигатели и электромагниты. При необходимости жесткой фиксации положения шарового элемента закрепление осуществляют с помощью известных зажимных устройств. При необходимости уменьшения угла электродвигатели приводов 17 и 18 включают для вращения в обратном направлении, Для изменения угла наклона цилиндра 11 относительно вертикальной оси при включенных электромагнитах и электродвигателях приводов 17 и 18 включают электромагниты и электроприводы приводов 15 и 16 и поворачивают шаровой элемент 2 с цилиндром 11 в противоположном направлении.

Для увеличения угла наклона полого цилиндра на большую величину включают привод 13 и перемещают полый цилиндр 11 вверх, а для уменьшения — осуществляют перемещение его вниз.

Таким образом устройство обеспечива-. ет возможность плавного изменения угла наклона цилийдра 11 без переналадки оборудования.

Пример. Из общей водопроводной системы через полый цилиндр 11 с внутренним диаметром 3 мм на внутреннюю стенку насадки 1 с внутренним диаметром 8 мм подают струю дополнительной жидкости. С помощью устройства изменяют угол наклона полого цилиндра 11 к стенке насадки 1 и достигают значений углов: 10, 30 и 80 .

Размер пузырьков при этом соответственно составляет: 3.10 нм, 5 10 и 7.10 нм.

5 При этом коэффициент аэрации остает-. ся практически постоянным и равняется

1/4.

Таким образом предложенное техниче-ское решение обеспечивает возможность

10 снижения времени простоя оборудования и повышения его производительности при од- . новременном обеспечении постоянно одинакового газонасыщения жидкости.

15 Формула изобретения

Устройство для аэрации жидкости при флотации, включающее узел подачи дополнительной струи жидкости во флотомашину, состоящий из шарового элемента с полым

20 цилиндром и основания, узел поворота шарового элемента, отл и ча ю щейся тем, что, с целью повышения эффективности . аэрации жидкости за счет обеспечения плавного регулирования размеров газовых

25 пузырьков, устройство снабжено. насадкой, внутри которой с возможностью осевого перемещения относительно шарового элемента посредством привода с зубчатой парой размещен выходной торец полого цилинд30 ра, в основании симметрично выполнены радиальные полости, в которых. размещен узел поворота шарового элемента, выполненный,в виде пар.вривод-электромагнит, при этом вал привода соосно соединен с

35 сердечником электромагнита, торцовая поверхность сердечника выполнена сферической и расположена с возможностью . взаимодействия с шаровым элементом, а привод с зубчатой парой осевого перемеще40 ния полого цилиндра установлен на шаровом элементе.

1724381

1724381

Составитель С.Леонов

Редактор С,Патрушева Техред M.Moðråíòàë "орректор 3.Лончакова

Заказ 1135 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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