Пневматическая флотационная машина

 

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и м.б. применено при крупнозернистой флотации руд цветных, черных, редких металлов, нерудного сырья и угля. Цель - повышение извлечения ценных компонентов и удельной производительности за счет создания оптимального аэрогидродинамического режима флотации частиц широкого диапазона крупности. В нижней части камеры (К) цилиндрической формы с пеносборным желобом установлено приспособление для загрузки пульпы, состоящее из питающей трубы со смесителем, к которому подсоединен патрубок (П) для подвода аэрированной жидкости. На П установлен пневмогидравлический аэратор (А). Соосно с К с зазором по всей ее высоте установлено птающее приспособление в виде набора конических колец. Диаметр колец уменьшается к днищу К, труба установлена с зазором относительно набора и под ним. Диаметр нижнего кольца больше диаметра трубы. Над П соосно с последним установлено приспособление для подачи крупнозернистого материала в виде пневмоциклона. На бортах К в нескольких точках ее горизонтального сечения установлены аэрирующие приспособления в виде пневмогидравлических А. Оси последних направлены в центр выходного отверстия трубы. В К пульпа поступает через трубу и пневмоциклон. Частично аэрированная при помощи А пульпа дополнительно аэрируется А. В питающем приспособлении пузырьки укрупняются и образуются флотокомплексы. Сфлотированные частицы поступают в желоба. Хвосты удаляются через П. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, а именно к устройствам для флотационного разделения минералов, и может быть применено при крупнозернистой флотации руд цветных, черных, редких металлов, нерудного сырья и угля. Цель изобретения повышение извлечения ценных материалов компонентов и удельной производительности за счет создания оптимального аэрогидродинамического режима для флотации широкого диапазона крупности. На фиг.1 показан фронтальный разрез пневматической флотационной машины; на фиг.2 пневмогидравлический аэратор в разрезе; на фиг.3 вид пор стрелке А на фиг.2; на фиг.4 сечение Б-Б на фиг.2. Пневматическая флотационная машина содержит цилиндроконическую камеру 1, в нижней части которой расположены разгрузочный патрубок 2 для выхода хвостов и питающая труба 3 со смесителем 4, а по периферии верхней части закреплен пеносборный желоб 5 с патрубком 6 для вывода пенного продукта. Внутри камеры 1 по ее оси установлено конусообразное питающее приспособление для подачи мелкозернистого материала в объем аэрированной пульпы, состоящее из набора 7 конических колец с уменьшающимися к днищу диаметрами 8, установленных с зазором по высоте, которые обеспечивают рассредоточенное направление движения пульпы снизу вверх. Конические кольца 8 закреплены посредством радиально установленных внутри питающего приспособления 7 пластин 9, предназначенных для гашения скорости потока и исключения турбулизации пульпы, а также посредством опорных ребер 10, расположенных с внешней стороны питающего приспособления7 на нижней его половине. Успокоительные пластины 9 в верхней своей части скреплены посредством отклоняющего конуса 11 и отбойного диска 12, предназначенные для направленного движения в сторону пеносборного желоба 5 минерализованной пены, образующейся на поверхности аэрированной пульпы внутри питающего приспособления 7. Питающее приспособление 7 посредством опорных ребер 10 свободно опирается на опорное кольцо 13, закрепленной на внутренней поверхности камеры 1. По периферии цилиндрической части камеры 1 (у стыка ее с конической частью) размещены пневмогидравлические аэраторы (ПГА) 14 с водопроводящими 15 и воздухопроводящими 16 рукавами, соединяющими их соответственно с водяным коллектором 17 и воздухораспределителем 18, расположенными с внешней стороны камеры 1 на уровне пеносборного желоба 5. Оси аэратора 14 сфокусированы в центр выходного отверстия питающей трубы 3, расположенной с зазором под набором конических колец 8. Диаметр нижнего кольца больше диаметра питающей трубы. Патрубки 19 и 20 служат для подвода в водяной коллектор 17 и воздухораспределитель 18 соответственно напорной воды и сжатого воздуха. Смеситель 4 имеет входной патрубок насадок 21 с подсоединенным к нему подающим трубопроводом 22, патрубки 23 для подвода аэрированной жидкости с закрепленным на нем пневмогидравлическим аэратором 24, патрубки 25 для выпуска из смесителя зерен избыточной крупности и случайных инородных предметов. Над отбойным диском 12 по оси камеры 1 размещено приспособление 26 для подачи крупнозернистого материала на поверхность пены в виде аэросмеси, представляющее собой пневмоциклон 27 с формирующим насадком 28. На отбойном диске 12 под выходным отверстием пневмоцилиндра 27 закреплен соосно с ним отклоняющий конусообpазный элемент 29, формирующий вместе с насадкой 28 пневмоциклона 27 кольцевой выход 30. К пневмоциклону 27 в нижней его части прикреплен защитный кожух 31, ограждающий зону подачи частиц, крупнозернистого материала на пенный слой. Пневмогидравлический аэратор 24 для подачи аэрированной жидкости в смеситель 4 состоит из трех плотно соединенных плоских дисков 32 со сквозными отверстиями 33 для аэрированной жидкости и кольцевой воздухораспределительной проточкой 34, вставных гильз 35, водораспределительного раструба 36 с патрубком 37 для напорной воды и штуцера 38 для подвода сжатого воздуха. Диаметр отверстий 33 в крайних дисках 32 меньше диаметра соответствующих отверстий в среднем диске. Отверстия 33 в среднем диске 32 соединены с кольцевой воздухораспределительной проточкой 34 тангенциальными каналами 39, выходы из которых экранированы вставными гильзами 35. Машина работает следующим образом. Камеру 1 заполняют водой с пенообразователем, затем через водопроводящие рукава 15 и патрубок 37 под давлением подают жидкость, а через воздухопроводящие рукава 16 и штуцер 38 сжатый воздух для насыщения пульпы и исходного питания машины тонкодиспергированными пузырьками воздуха. Аэрированная жидкость, получаемая на выходе пневмогидравлических аэраторов 14, поступает в камеру 1 машины, а получаемая на выходе пневмогидравлических аэраторов 24 поступает в смеситель 4. В подающий трубопровод 22 и пневмоциклон 27 подают исходный материал, предварительно обработанный реагентами. После смещения пульпы с сильно аэрированной жидкостью в смесителе 4 аэрированный поток пульпы, выходя из питающей трубы 3 дополнительно насыщается тонкодиспергированными воздушными пузырьками, выходящими из пневмогидравлических аэраторов 14, и поступает в питающее приспособление 7. В питающем приспособлении 7 тонкодиспергированные пузырьки воздуха, закрепившись на гидрофобных частицах, укрупняются за счет коалесценции, а также способствуют закреплению на частице более крупных пузырьков. Образующиеся при этом флотокомплексы увлекаются вверх потоком сильноаэрированной жидкости. Минерализация воздушных пузырьков и флотация частиц происходит в потоке сильно аэрированной жидкости, движущейся вверх. Поднимаясь вверх, поток пульпы увеличивается в сечении, скорость его падает, а турбулизация гасится за счет успокоительных пластин 9. Сфлотированные частицы вместе с образовавшейся на поверхности аэрированной пульпы пеной отклоняющим конусом 11 и отбойным диском 12 отклоняются в сторону пеносборного желоба 5. Основная масса материала в виде аэрированной пульпы поступает далее через зазоры между коническими кольцами 8 в зону поточно-противоточной флотации, расположенной с внешней стороны питающего приспособления 7. При выходе из зазоров последнего частицы материала встречаются с потоком аэрированной пульпы, двигающейся в том же направлении при обтекании питающего приспособления 7 с внешней стороны. Этот поток аэрированной пульпы образуется за счет входа в камеру 1 сильно аэрированной жидкости из пневмогидравлических аэраторов 14. В момент входа частиц в камеру 1 из питающего приспособления 7 происходит флотация гидрофобных и гидрофобизированных минеральных зерен в потоке аэрированной пульпы аналогично тому, как это происходит в питающем приспособлении 7, а затем после изменения траектории частиц в противотоке. Опускаясь вниз, основная масса частиц еще раз проходит участки повышенной аэрации пульпы, где происходит дофлотация минеральных зерен. Эти участки расположены между пневмогидравлическими аэраторами 14 и питающей трубой 3. Проходя их, материал пересекает потоки сильно аэрированной жидкости, которые, рассеивая частицы материала, способствуют, с одной стороны, дофлотации гидрофобных и гидрофобизированных минеральных зерен, с другой улучшению транспортировки зерен пустой породы к разгрузочному патрубку 2, через который камерный продукт выводится из машины. Поток минерализованной пены, двигающейся от отклоняющегося конуса 11 и отбойного диска 12, объединяется с потоком минерализованной пены, образующимся на поверхности аэрированной пульпы в зоне поточно-противоточной флотации, и выгружается через край камеры 1 в пеносборный желоб 5, откуда через патрубок 6 выводится из машины. Крупнозернистый материал, поступающий в машину через пневмоциклон 27, рассеивается воздухом над пеной в пространстве под кожухом 31. Струя воздуха, выходящая из пневмоциклона 27 через кольцевой выход 30, увлекает минеральные зерна, разобщает их между собой в момент касания ими поверхности пены, одновременно сдувая с их поверхности избыточную влагу, чем создает благоприятные условия для гистерезисного разделения частиц в пенном слое. Движущимися от центральной к периферийной части камеры 1 потоками пены крупные сфлотированные частицы выносятся в пеносборный желоб 5. Несфлотированные частицы, пройдя сквозь слой пены, попадают в камеру 1 и выгружаются из машины с камерным продуктом через патрубок 2. Флотация крупных минеральных зерен в потоке аэрированной пульпы производится пузырьками воздуха повышенных размеров, образующихся на поверхности гидрофобных и гидрофобизированных частиц на счет коалесценции мелких пузырьков. Получение для этих целей тонкодиспергированного воздуха при малой концентрации пенообразователя достигается посредством пневмогидравлических аэраторов 14, 24.

Формула изобретения

1. ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ФЛОТАЦИОННАЯ МАШИНА, содержащая камеру цилиндрической формы, разгрузочные приспособления, пеносборный желоб, приспособление для загрузки пульпы, выполненное из питающей трубы со смесителем, к которому подсоединен патрубок для подвода аэрированной жидкости, и питающего приспособления в виде набора установленных с зазором соосно с камерой по всей ее высоте конических колец, диаметр которых уменьшается к днищу камеры, приспособление для подачи крупнозернистого материала, установленное над приспособлением для разгрузки пульпы соосно ему, аэрирующее приспособление, установленные на бортах камеры в нескольких точках ее горизонтального сечения, отличающаяся тем, что, с целью повышения извлечения ценных компонентов и удельной производительности за счет создания оптимального аэрогидродинамического режима флотации частиц широкого диапазона крупности, питающая труба установлена под питающим приспособлением в виде набора конических колец с зазором относительно него, при этом диаметр нижнего конического кольца больше диаметра питающей трубы, приспособление для подачи крупнозернистого материала выполнено в виде пневмоциклона, аэрирующие приспособления выполнены в виде пневмогидравлических аэраторов и дополнительно установлены на патрубке для подачи аэрированной жидкости, при этом оси пневмогидравлических аэраторов, установленных на камере, направлены в центр выходного отверстия питающей трубы. 2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что каждый пневмогидравлический аэратор выполнен из трех плоских дисков со сквозными отверстиями и с кольцевой воздухораспределительной проточкой, водораспределительного раструба с патрубком и штуцера для подвода сжатого воздуха, при этом диаметр отверстий в крайних дисках, меньше диаметра отверстий в среднем диске, а отверстия в среднем диске соединены с кольцевой воздухораспределительной проточкой тангенциальными каналами, выходы из которых экранированы вставными гильзами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4