Пневматическая флотационная машина "вира"

 

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых для флотации руд. Сущность изобретения: машина включает загрузочное приспособление, двухсекционную камеру, автоматический регулятор уровня пульпы, размещенные над загрузочными приспособлениями по всей площади поперечного сечения секции пневматические аэраторы и аэролифт. Машина снабжена дополнительным аэролифтом. Каждая секция машины выполнена в виде цилиндрической колонны и снабжена успокоителем, отбойником, приспособлением для отвода избыточного воздуха и наклонной перегородкой. Наклонная перегородка размещена между загрузочным приспособлением и пневматическим аэратором. Аэролифты выполнены телескопическими. Каждая цилиндрическая колонна в зоне размещения пневматического аэратора выполнена с диаметром большим диаметра остальной части цилиндрической колонны. Машина снабжена приспособлением для орошения пены и сообщающим секции переходником. Цилиндрические колонны снабжены желобами для сбора пенного продукта. Зона над наклонной перегородкой первой секции соединена посредством патрубков с зоной под наклонной перегородкой второй секции. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при обогащении угля, горнохимического сырья, а также руд цветных и черных металлов.

Известно, что распространение флотационных машин пневматического типа, содержащих время флотации с 15-25 до 1-2 мин по сравнению с импеллерными и требующими в 4 раза меньше энергозатрат при расширении диапазона крупности эффективно флотирующихся частиц, связано с разработкой промышленной двухсекционной машины пенной сепарации [1] Недостатком данного устройства является локальная загрузка подготовленной пульпы на слой пены (осуществляется из струйчатых делителей вдоль загрузочного приспособления), а также расположение аэраторов на небольшой глубине (0,4 м) от границы раздела пена-аэрированная пульпа. Таким образом, частицы минерального сырья, подготовленные к пенному разделению, подаются из струйчатых делителей на ограниченную площадь аэрированной пульпы. Частицы, не образовавшие флотационных комплексов в пене и в узкой зоне минерализации, направляются в нижнюю часть пирамидальной ванны и образующийся камерный продукт выгружается из камеры. Это приводит к низкой удельной производительности машины.

Наиболее близок по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является пневматическая флотационная машина, включающая загрузочное приспособление, двухсекционную камеру, автоматический регулятор уровня пульпы, размещенные над загрузочными приспособлениями по всей площади поперечного сечения секции пневматические аэраторы и аэролифт [2] Недостатком известного устройства является размещение аэраторов пневматического типа на небольшой глубине от порога разгрузки пенного продукта, малая степень изоляции секция камеры, общая разгрузка пенного продукта, низкая степень диспергирования воздуха в аэролифте, подача камерного продукта исключительно на пену сверху.

Целью изобретения является повышение удельной производительности машины за счет улучшения флотации частиц широкого диапазона крупности.

Указанная цель достигается тем, что ввод питания в камеру машины осуществляется на регулируемую глубину в виде пульповоздушной смеси с высокой диспергированностью воздуха, а несфлотировавшиеся гидрофобные частицы активизируются воздушными пузырьками и направляются повторно в пену, подпенный слой или на определенную глубину зоны минерализации. Каждая секция снабжена приспособлением для орошения пены и желобами для сбора пенного продукта.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается от известного тем, что машина снабжена дополнительным аэролифтом, каждая секция машины выполнена в виде цилиндрической колонны и снабжена успокоителем, отбойником, приспособлением для отвода избыточного воздуха и наклонной перегородкой, размещенной между загрузочным приспособлением и пневматическим аэратором, аэролифты выполнены телескопическими, а каждая цилиндрическая колонна в зоне размещения пневматического аэратора выполнена с диаметром, большим диаметра остальной части цилиндрической колонны. Новым является также то, что машина снабжена приспособлением для орошения пены и сообщающим секции переходником, цилиндрические колонны снабжены желобами для сбора пенного продукта, а зона над наклонной перегородкой первой секции соединена посредством патрубков с зоной под наклонной перегородкой второй секции.

Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого устройства критерию "новизна".

На чертеже представлен общий вид пневматической флотационной машины, разрез.

Флотационная машина состоит из двух вертикально расположенных цилиндрических секций 1 и 2. Секция 1 имеет загрузочное приспособление 3 с патрубком ввода питания 4, размещенное по вертикали под перегородкой 5. Выше перегородки, во флотационном отделении установлены пневматические аэраторы 6. Секция имеет аэролифт 7, расположенный по центральной оси секции с телескопически установленной трубой 8 для регулирования уровня ввода питания фиксатором 9. Труба 8 имеет кольцеобразный конический отбойник 10 для обеспечения равномерности ввода питания, над трубой установлен успокоитель пульповоздушной смеси 11, выполненный в виде полой полусферы, и приспособление для отвода избыточного воздуха 12.

Снизу аэролифт имеет раструб 13, а напротив в центре конической части камеры установлено приспособление 14 для подачи воздуха в аэролифт. Секция снабжена приспособлением для орошения пены 15, желобом для сбора пенного продукта 16 и патрубком для разгрузки камерного продукта 17.

Вторая секция машины 2, как и секция 1, имеет загрузочное приспособление 18 с патрубком для ввода питания 19. Флотационное отделение и загрузочное приспособление разделены наклонной перегородкой 20, выше перегородки в расширенной части колонны установлены пневматические аэраторы 21. Секция имеет аэролифт 23 с раструбом 22 и трубой 24, установленной телескопически. Труба 24 снабжена отбойником 25, успокоителем 26, приспособлением для отвода избыточного воздуха 27 и фиксатором глубины ввода питания 28. Секция также имеет приспособление 29 для подачи воздуха в аэролифт и приспособление для орошения пены 15, желоб для сбора пенного продукта 30. Патрубок для разгрузки камерного продукта 31 снабжен исполнительный механизм 32 автоматического регулятора уровня пульпы 35 через поплавковый датчик уровня 33. Для стабилизации уровня пульпы в камере секции соединены переходником 34.

Устройство работает следующим образом. Пульпа с реагентами подается через патрубок 4 в загрузочное приспособление 3 и направляется под раструб аэролифта 13, откуда воздухом, поступающим из приспособления 14 транспортируется с высокой степенью диспергирования воздуха по системе аэролифта 7 с телескопической трубой 8, установленной для регулирования глубины ввода питания в виде пульповоздушной смеси (при флотации крупных частиц в пенный слой, а при разделении тонких частиц в зону минерализации на определенную глубину). Труба 8 аэролифта имеет большую общую площадь сечения, т.о. происходит частичное снижение скорости пульповоздушной смеси. Пульповоздушная смесь из трубы 8 направляется на успокоитель 11 полой полусферической формы. Избыточное количество воздуха отводится приспособлением 12 в атмосферу, а насыщенная тонкодиспергированными воздушными пузырьками пульпа поступает на кольцеобразный конический отбойник 10 и равномерно распределяется по рабочему сечению секции во "взвешенном" состоянии, где взаимодействует с воздушными пузырьками, генерируемыми пневматическими аэраторами 6, обеспечивающими повышенную концентрацию воздушных пузырьков в пристеночной области. Образовавшиеся флотационные комплексы в пенном слое промываются водой или раствором ПАВ с помощью приспособлении для орошения пены 15, что улучшает разделение гидрофобных и механически увлеченных гидрофильных частиц. Гидрофобный материал с пеной поступает в кольцевой желоб для сбора пены 16 и удаляется в виде концентрата, а гидрофильные и менее гидрофобные частицы проходят широкую зону минерализации (от аэратора до пенного слоя), как в обычных флотационных колоннах, дополнительно подвергаются флотационному разделению, сгущаются, образуют камерный продукт и через разгрузочный патрубок 17 направляются в загрузочное приспособление 18 через патрубок 19 второй секции машины. Камерный продукт первой секции насыщается воздухом в аэролифте 23 и поступает в зависимости от гранулометрического состава на регулируемую глубину секции при помощи фиксатора 28 через приспособление для отвода избыточного воздуха 27, которое жестко соединено с телескопической трубой 24. Пенный продукт промывается для дополнительной очистки водой или раствором ПАВ из приспособления для орошения пены 15, при чем расход промывного раствора для орошения пены в каждой секции регулируемый. Пенный продукт второй секции собирается в желоб 30 и удаляется самостоятельно или объединяется с пенным продуктом первой секции 16, а несфлотировавшийся материал поступает по наклонной перегородке и выводится из камеры через разгрузочный патрубок 31, снабженный исполнительным механизмом 32 автоматического регулятора уровня пульпы в камере через поплавковый датчик уровня. Для стабилизации уровня пульпы в секциях камеры, секции сообщены переходником 34.

Сопоставление заявляемой флотационной машины с прототипом позволяет сделать вывод, что новое техническое решение дает возможность повысить флотационную активность минеральных частиц широкого диапазона крупности. В машине по прототипу аэраторы установлены в верхней части камеры, т.о. объем камеры под аэраторами используется неэффективно. Двухсекционная машина имеет эрлифт прямоугольного сечения подающий камерный продукт первой секции только на пену сверху, т.е. аэролифт выполняет в основном транспортную функцию и исключается возможность управления технологическими показателями второй секции машины за счет учета гранулометрического состава камерного продукта первой секции.

В предлагаемой флотационной машине ввод питания осуществляется в виде пульповоздушных потоков в зону минерализации или в пену, при этом воздушные пробки удаляются приспособлением для отвода избыточного воздуха. Аэрация пульпы в двухсекционной машине осуществляется в четыре этапа. Каждая секция имеет аэролифт выполненный телескопически и пневматические аэраторы, при чем аэролифт состоит из набора труб малого диаметра (3-5 в зависимости от производительности машины), что обеспечивает повышение эффективности использования эрлифтного воздуха за счет увеличения образующегося объема тонкодиспергированного воздуха за счет увеличения образующегося объема тонкодиспергированного воздуха, выполняющего активизирующие и флотационные функции для гидрофобных и гидрофобизированных минеральных частиц. Повышенное содержание воздушных пузырьков в пристеночной области колонн за счет того, что в зоне размещения пневматических аэраторов каждая колонна выполнена с диаметром большим диаметра остальной части колонны, также повышает эффективность флотационного процесса и способствует саморазгрузке пенного продукта. В каждой секции можно управлять качеством пенного продукта при помощи приспособления для орошения пены. Пенный продукт собирается отдельно из каждой секции и направляется по схеме фабрики в зависимости от показателей качества.

Формула изобретения

1. Пневматическая флотационная машина, включающая загрузочное приспособление, двухсекционную камеру, автоматический регулятор уровня пульпы, размещенные над загрузочным приспособлением по всей площади поперечного сечения секции пневматические аэраторы и аэролифт, отличающаяся тем, что машина снабжена дополнительным аэролифтом, каждая секция машины выполнена в виде цилиндрической колонны и снабжена успокоителем, отбойником, приспособлением для отвода избыточного воздуха и наклонной перегородкой, размещенной между загрузочным приспособлением и пневматическим аэратором, аэролифты выполнены телескопическими, а каждая цилиндрическая колонна в зоне размещения пневматического аэратора выполнена с диаметром, большим диаметра остальной части цилиндрической колонны.

2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена приспособлением для орошения пены и сообщающим секции переходником, цилиндрические колонны снабжены желобами для сбора пенного продукта, а зона над наклонной перегородкой первой секции соединена посредством патрубков с зоной под наклонной перегородкой второй секции.

РИСУНКИ

Рисунок 1