Флотационная пневматическая колонная машина

 

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано при переработке рудного и техногенного минерального сырья широкого диапазона крупности, содержащего цветные, черные, благородные, редкие металлы и неметаллические ископаемые. Технический результат - повышение извлечения полезного компонента, его грубых частиц и сростков крупнее 0,2 мм. Флотационная машина включает корпус, состоящий из верхней расширенной и нижней частей, питающий и два разгрузочных узла, диспергатор воздуха и пеносборник. В верхней части камеры установлены направляющие в двух уровнях. Направляющие первого уровня установлены под углом к диаметральной горизонтальной плоскости питающего узла и обеспечивают изменение гидродинамики пульповоздушной смеси. Направляющие второго уровня установлены выше направляющих первого уровня под углом к плоскости осевого диаметрального сечения колонны, что обеспечивает рассредоточение восходящей пульповоздушной струи и резкое снижение центробежной силы. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых широкого диапазона крупности и может быть использовано при обогащении рудного и техногенного минерального сырья, содержащего цветные, черные, благородные, редкие металлы и неметаллические ископаемые. Флотационная пневматическая колонная машина включает корпус, состоящий из верхней расширенной и нижней частей, питающий и два разгрузочных узла, диспергатор и кольцевой пеносборник. В расширенной части корпуса в двух уровнях установлены направляющие, изменяющие гидродинамику среды в камере машины. Изобретение повышает извлечение полезного компонента в пенный продукт.

Известна флотационная пневматическая колонная машина (авторское свидетельство СССР №368883, В 04 С 5/10), включающая в себя камеру, состоящую из верхней расширенной и нижней частей, выполненных в виде двух усеченных конусов, соединенных широким основанием, питающий узел, включающий смесительную камеру и эжектор, в нижней части камеры установлен диспергатор воздуха. В смесительной камере создается восходящий вихревой поток аэрированной пульпы. Восходящий поток должен усиливать возможность флотации минеральных частиц крупнее 80 мкм. Недостатком данной машины является то, что отсутствуют условия для флотации грубозернистого материала крупнее 0,2 мм.

Наиболее близкой по технической сущности является флотационная пневматическая колонная машина (см. патент РФ №2151648, 7 В 03 D 1/24), включающая цилиндрическую камеру, состоящую из верхней расширенной и нижней частей, в верхней части расположен питающий узел с эжекторами, в нижней части расположен диспергатор воздуха, верхняя часть камеры разделена на внешнею и внутреннею посредством центральной телескопической трубы. В конструкции машины имеются два разгрузочных приспособления - донное и аэролифтное. В верхней части корпуса расположен пеносборник. Недостатком известной машины является то, что отсутствуют условия для флотации крупнозернистого материала, обусловленные тангенциальным вводом пульпы в камеру машины, который определяет большую центробежную силу, отбрасывающую и прижимающую крупные частицы и сростки материала к внутренней поверхности камеры. При этом они по нисходящей спирали опускаются в нижнюю часть колонны, минуя диспергаторы теряются в камерном продукте, т.е. на лицо эффект, используемый в гидроциклонировании для разделения материала на грубозернистую и тонкозернистую фракции. Таким образом, в данной машине создаются благоприятные условия для флотации материала крупностью до 0,2 мм, а сростки и частицы крупнее 0,2 мм теряются.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение извлечения полезного компонента его грубых частиц и сростков крупнее 0,2 мм за счет преобразования и использования энергии ввода пульпы от центробежно-нисходящей динамики в восходящие потоки, обуславливающие интенсификацию флотации грубозернистого материала в прямоточном режиме.

Флотационная пневматическая колонная машина включает корпус, состоящий из верхней расширенной и нижней частей, питающий и два разгрузочных узла, диспергатор и кольцевой пеносборник. В верхней части корпуса в двух уровнях установлены направляющие, изменяющие гидродинамику среды в камере машины. Изобретение повышает извлечение полезного компонента в пенный продукт.

Технический результат - повышение извлечения частиц и сростков полезного компонента крупнее 0,2 мм.

Сущность изобретения: флотационная машина включает корпус, состоящий из верхней расширенной и нижней частей, питающий и два разгрузочных узла, диспергатор, пеносборник, в верхней части корпуса симметрично установлены направляющие первого уровня под углом к диаметральной горизонтальной плоскости питающего узла, а выше их расположены вертикальные направляющие второго уровня под углом к плоскости осевого диаметрального сечения колонны.

Заявляемое изобретение поясняется чертежом, где изображен общий вид флотационной пневматической колонной машины.

Флотационная машина имеет цилиндрический корпус, состоящий из верхней расширенной 3 и нижней части 6, в верхней расширенной части установлен кольцевой желоб 2, машина снабжена питающим устройством 5 эжекторного типа, имеются два разгрузочных устройства - донное 8 и аэролифтное 9, в нижней части камеры 6 установлен диспергатор воздуха 7, в верхней расширенной части 3 установлены направляющие первого уровня 4, а выше их установлены направляющие второго уровня 1.

Флотационная машина работает следующим образом. Пульпа и воздух под давлением через питающее устройство 5 поступают в верхнюю расширенную часть камеры 3, попадая на направляющие первого уровня 4, направляющие первого уровня обеспечивают движение пульповоздушной струи вверх, что начально необходимо для восходящей траектории движения частиц и сростков крупного размера. Далее восходящая тангенциальная струя попадает на направляющие второго уровня 1, которые отрывают ее от внутренней поверхности камеры и направляют рассосредоточенный поток в центральную часть камеры, резко снижая центробежную силу. Образовавшиеся аэрофлокулы поднимаются в подпенный слой верхней расширенной камеры, а восходящий поток пульповоздушной смеси обеспечивает подъем и вынос полезного грубозернистого компонента в пену. Диспергатор воздуха 7, установленный в нижней части камеры 6, усиливает эффект флотации в прямотоке в верхней расширенной части. Диспергатор обеспечивает генерацию мелких пузырьков воздуха, которые, двигаясь в верхнюю часть камеры, способствуют восходящему движению уже образовавшихся аэрофлокул полезного компонента, увеличивая их подъемную силу, при этом повышается устойчивость агрегатов к разрушению и опаданию частиц. Частицы, не содержащие полезного компонента, опускаются в нижнею часть камеры, минуя диспергатор, оседают в донной части камеры, выводятся из машины через донное разгрузочное устройство 8 и аэролифтное разгрузочное устройство 9. В зависимости от операции флотационного передела большее количество камерного продукта может выводиться из машины как через донное устройство 8, так и посредством аэролифтного устройства 9. Заявляемая флотационная машина была испытана на грубозернистом пиритсодержащем продукте на базе пилотной опытно-промышленной установки в сравнении с известной машиной (патент РФ №2151648, 7 B 03 D 1/24).

Результаты сравнительных испытаний представлены в таблице. Данные таблицы свидетельствуют, что заявляемая конструкция флотационной пневматической колонной машины позволяет повысить извлечение полезного компонента, в данном случае серы, в пенный продукт на 4,73% за счет улучшения гидродинамики пульповоздушной смеси, обеспечивающей флотацию минеральных частиц крупнее 0,2 мм в восходящем прямотоке.

Таким образом, заявляемая флотационная машина полностью выполняет поставленную задачу. Заявленная машина не известна из области техники и отвечает требованиям критерия “Новизна”.

Анализ патентов и научно-технической информации не выявил использования новых существенных признаков, используемых в предлагаемом решении по их функциональному назначению. Следовательно, предлагаемое изобретение соответствует критерию “изобретательский уровень”.

Предлагаемое изобретение может быть реализовано промышленным способом в условиях серийного производства с использованием известных технических средств и отвечает требованиям критерия “Промышленная применимость”.

Формула изобретения

Флотационная пневматическая колонная машина, включающая корпус, состоящий из расширенной верхней и нижней частей, питающий и два разгрузочных узла, диспергатор и пеносборник, отличающаяся тем, что в верхней части корпуса симметрично установлены направляющие первого уровня под углом к диаметральной горизонтальной плоскости питающего узла, а выше их расположены вертикальные направляющие второго уровня под углом к плоскости осевого диаметрального сечения колонны.

РИСУНКИРисунок 1