Флотационная машина колонного типа

 

Использование: для обогащения полезных ископаемых, флотации руд. Сущность изобретения: машина включает корпус (К) с размещенными друг над другом аэратором с аэрационной камерой (АК), решеткой, дополнительной решеткой (ДР), загрузочным приспособлением, разгрузочным патрубком и пенным желобом. Машина дополнительно снабжена нижней и верхней (ВО) цилиндрическими обечайками и разграничительным диском (Д). Д закреплен на внутренней стенке К под нижним торцом ВО. В верхней части АК выполнены отверстия. Машина также снабжена направляющим конусом (НК). В ДР выполнено центральное отверстие (ЦО). Под ЦО установлен НК. Площадь по свету последнего больше площади ЦО. 2 з. п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области флотации материалов и может быть использовано при обогащении различных полезных ископаемых, в том числе с применением инертного газа, для очистки сточных вод, а также в различных химических процессах.

Известна флотационная машина [1] состоящая из корпуса, загрузочного приспособления, выполненного в виде воронки, пенного желоба, выводного патрубка, напорного трубопровода, сообщающегося с насосной установкой, воздуховода, аэратора, сопл, отбойной плиты.

Недостатками указанной машины являются неэффективность использования объема корпуса для организации оптимального процесса флотации, нарушение процесса минерализации воздушных пузырьков и пеноотделение и, как следствие, снижение извлечения за счет вовлечения в замкнутый цикл рециркуляции минерализованных воздушных пузырьков через воронку загрузочного приспособления, неравномерность выхода пульповоздушных потоков из аэратора, что обусловлено диаметрально-односторонней подачей исходного питания рециркуляционного потока к соплам и воздуха в аэрационную камеру аэратора, хаотичность циркуляционных восходящих пульповоздушных потоков несфлотировавшихся тяжелых частиц в ограниченном объеме (между стенками корпуса и камеры аэратора), что отрицательно сказывается на процессе флотации.

Наиболее близкой по технической сущности и принятая в качестве прототипа является флотационная машина колонного типа [2] в корпусе которой друг над другом размещены аэратор, решетка в виде многогранной пирамиды, дополнительная решетка в виде усеченной многогранной пирамиды, загрузочное приспособление, пенный круговой желоб, разгрузочный патрубок.

Недостатками прототипа являются неэффективность использования объема корпуса для организации оптимального процесса флотации, невозможность создания необходимых восходящих потоков, насыщенных тонкодисперсным воздухом, только за счет подачи через него воздуха при значительной глубине камеры и наличии двух решеток, неравномерность и динамичность подачи питания в верхней части корпуса, что приводит к нарушению процесса минерализации воздушных пузырьков, пеноотделению и удалению самотеком пенных продуктов в пенный желоб, наличие вращающихся частей, что снижает надежность работы устройства.

В основу изобретения положена задача повышения эффективности работы флотационной машины за счет аэрации флотируемой пульпы, упорядочения движения внутрикамерных циркуляционных потоков, обеспечения оптимальных условий для извлечения полезного компонента и частиц шламов. Кроме того, изобретение должно обеспечить дополнительное насыщение флотируемой пульпы тонкодиспергированным воздухом, а также равномерное распределение плотного нисходящего потока пульпы в межрешетном объеме камеры.

Поставленная задача решается тем, что флотационная машина колонного типа снабжена нижней и верхней цилиндрическими обечайками и разграничительным диском, который установлен на внутренней стенке корпуса под нижним торцом верхней обечайки. В верхней части аэрационной камеры выполнены отверстия.

Кроме того, флотационная машина снабжена направляющим конусом, в дополнительной решетке выполнено центральное отверстие, под которым установлен направляющий конус, при этом площадь по свету последнего больше площади центрального отверстия.

На фиг. 1 изображена машина, общий вид; на фиг. 2 представлен аэратор; на фиг. 3 показаны решетки во взаимодействии с направляющим конусом.

Флотационная машина колонного типа состоит из корпуса 1, загрузочного приспособления 2 (для подачи исходного питания) с питающими патрубками 3, диаметрально встроенной цилиндрической верхней обечайки 4, пенного желоба 5, разграничительного диска 6, закрепленного на внутренней стенке корпуса 1 под нижней кромкой верхней обечайки 4, цилиндрической нижней обечайки 7, разгрузочного патрубка 8, напорного трубопровода 9, соединенного через электронасосный агрегат (не показан) с заборным трубопроводом 10, воздуховода 11, сообщающегося с воздуходувкой или компрессором (не показаны), аэратора 12, состоящего из аэрационной камеры 13 в виде усеченного конуса с поясом регулировочных отверстий 14 в его нижней части и рядом отверстий 15 в верхней части, напорной цилиндрической камеры 17, установленных в ней сопл 18 так, что их оси симметрии располагаются параллельно образующей плоскости аэрационной камеры 13, отбойной плиты 19, установленной в горизонтальной плоскости. В промежутке между верхней 4 и нижней 7 обечайками закреплены дополнительная решетка 20 беспровального типа и решетка 21 со средним расстоянием между ними Н, равным 1/4 высоты уровня пульпы в камере 22 извлечения, направляющего конуса 23.

Введение цилиндрических верхней 4 и нижней 7 обечаек, разграничительного диска 6 конструктивно выстраивает в объеме камеры функциональные, изолированные камеры, позволяющие исключить негативные взаимовлияния друг на друга проходящих в камере процессов флотации.

Камера 22 извлечения (минерализации) образуется внутренней стенкой верхней обечайки 4 и наружной стенкой пенного желоба 5, кольцевая камера 24 (для предварительной обработки пульпы) образуется верхней стенкой корпуса 1 и наружной стенкой верхней обечайки 4, камера 25 доизвлечения образуется внутренней стенкой корпуса 1 и решетками 20 и 21, кольцевая камера 26 (для вывода бесшламного продукта) образуется внутренней стенкой корпуса 1 и наружной стенкой нижней обечайки 7, камера 27 (для флотирования аэродинамических потоков и насыщения тонкодиспергированным воздухом) образуется внутренней стенкой нижней обечайки 7 и наружной поверхностью аэратора 12. В дополнительной решетке 20 имеется центральное отверстие 29.

Применение предлагаемого устройства позволит повысить эффективность флотации, значительно улучшить технологические и технико-экономические показатели работы флотационной машины, расширить область ее применения.

Устройство работает следующим образом.

Исходное питание в виде пульпы подается в загрузочное приспособление 2 через питающие патрубки 3, в кольцевую камеру 24 и далее на разграничительный диск 6. При движении потока в загрузочных приспособлениях 2, по кольцевой камере 24 и разграничительному диску 6 за счет противодействия его движению гидродинамических нагрузок и изменений направлений потока происходит снижение его скоростного напора, оттирка твердых частиц от глинистых шламов, перемешивание и равномерное распределение пульпы по всему сечению кольцевой камеры 26. Затем пульпа через кольцевую камеру 28 между разграничительным диском 6 и нижним торцом верхней обечайки 4 попадает на дополнительную решетку 20 беспровального типа, проходя по которой пульпа пересекает многочисленные восходящие потоки, создаваемые через щели дополнительной решеткой 20. Вследствие многократного столкновения с восходящими потоками частицы шламов и минералов прикрепляются к пузырькам воздуха и всплывают в пенный слой, который удаляется в пенный желоб 5. Благодаря направленности вблизи поверхности дополнительной решетки 20 пульповоздушных потоков от периферии к центру поток пульпы, передвигаясь вниз по наклонной плоскости, через центральное в решетке отверстие попадает на направляющий конус 23 и решетку 21, где за счет большой аэрированности и интенсивности пульповоздушных потоков происходит его равномерное распределение по всему межрешетному объему камеры 25 и его дефлотация. Направленные вблизи поверхности решетки 21 пульповоздушные потоки от центра к периферии и заставляют поток пульпы передвигаться к кольцевой камере 26, опускаясь по которой обесшламленный продукт через разгрузочный патрубок 8 выводится из машины. Для создания интенсивных пульповоздушных потоков в камере 27 в аэрационную камеру 13 по воздуховоду 11 под давлением подают воздух и образуют в камере раздел газ жидкость на заданном уровне, а по напорному трубопроводу 9 в напорную цилиндрическую камеру 17 под давлением подается жидкость. Сформированные в соплах 18 струи жидкости эжектируют находящийся в аэрационной камере 13 воздух, который дополнительно диспергируется в затопленных струях при их ударе о поверхность отбойной плиты 19. Поддержание заданного раздела газ жидкость в аэрационной камере 13 производится при помощи пояса регулировочных отверстий 14, а необходимое дополнительное насыщение тонкодиспергированным воздухом осуществляется при помощи отверстий 15. При наличии в конструкции машины заборного трубопровода 9, соединенного с электронасосным агрегатом, позволяет осуществлять замкнутый цикл циркуляционных потоков с использованием в качестве рабочей жидкости осветленной воды из подаэраторной зоны для организации интенсивных пульповоздушных струй в камере 27, что исключает из оборота значительные объемы технической воды, необходимые для процесса.

Формула изобретения

1. ФЛОТАЦИОННАЯ МАШИНА КОЛОННОГО ТИПА, содержащая корпус, в котором размещены друг над другом аэратор с аэрационной камерой, решетка, дополнительная решетка, загрузочное приспособление, разгрузочный патрубок, пенный желоб, отличающаяся тем, что машина снабжена нижней и верхней цилиндрическими обечайками и разграничительным диском, закрепленным на внутренней стенке корпуса под нижним торцом верхней обечайки.

2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что в верхней части аэрационной камеры выполнены отверстия.

3. Машина по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что она снабжена направляющим конусом, в дополнительной решетке выполнено центральное отверстие, под которым установлен направляющий конус, при этом площадь по свету последнего больше площади центрального отверстия.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3