Флотационная пневматическая машина

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, а именно к флотационным пневматическим устройствам для переработки минерального сырья, содержащего цветные, черные, редкие, благородные металлы, а также неметаллические ископаемые. Флотационная пневматическая машина включает корпус, состоящий из расширенной верхней и нижней частей, выполненных в виде цилиндров и соединенных между собой промежуточной секцией в виде усеченного конуса, центральной трубы, расположенной внутри расширенной части корпуса, питающего, аэрирующего и разгрузочного приспособлений. Верхняя часть расширенной части корпуса и верхняя часть центральной трубы выполнены в виде расширяющихся снизу вверх усеченных конусов один в другом. Угол наклона каждой стенки усеченных конусов от вертикали составляет от 10 до 30 градусов. Каждая наклонная поверхность стенок усеченных конусов параллельны друг относительно друга. Технический результат - повышение извлечения полезного компонента в пенный продукт, а также повышение производительности машины по пенному продукту. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 3 табл.

 

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, а именно к флотационным пневматическим устройствам для переработки минерального сырья, содержащего цветные, черные, редкие, благородные металлы, а также неметаллические ископаемые.

Известна флотационная пневматическая машина, включающая с расположенным в ней аэратором пенный порог, загрузочное приспособление в виде трубы с отверстиями. Машина снабжена сообщенной с трубой с отверстиями циркуляционной трубой, свободный конец которой расположен на расстоянии от пенного порога и выполнен с косым срезом (см. патент РФ №2038865, В03D 1/24).

Недостатком указанной машины является то, что повышение извлечения полезного компонента в концентрат осуществляется за счет многократной циркуляции исходного сырья, но тем самым снижается производительность машины по исходному сырью.

Наиболее близкой по технической сущности является флотационная пневматическая колонная машина, включающая корпус, состоящий из расширенной верхней и нижней частей, центральную цилиндрическую трубу, расположенную в расширенной части корпуса и делящую верхнюю расширенную часть корпуса на камеры основной флотации и дофлотации, пеносборник, выполненный в виде двускатного кольцевого желоба и расположенный с наружной стороны расширенной части корпуса, питающее приспособление, выполненное в виде аэраторов верхнего уровня аэрации, аэраторы нижнего уровня в нижней части корпуса, разгрузочное приспособление, кольцевой отбойник, в сечении представляющий собой треугольник, вершина которого направлена к оси машины. Верхняя расширенная часть корпуса известной машины состоит из двух соединенных между собой секций: верхней в виде цилиндра и нижней в виде усеченного конуса, расширяющегося снизу вверх (см. патент РФ №2281169, В03D 1/24).

Недостатком известной машины является то, что цилиндрическая форма верхней расширенной части корпуса обуславливает противоточное движение минеральных частиц, выпавших из пенного слоя, и поднимающихся сверху вниз газовых пузырьков (рис.1 Приложения), что не обеспечивает оптимальный угол столкновения минеральных частиц и газовых пузырьков, снижает вероятность образования аэрофлокул и уменьшает извлечение частиц полезного компонента в пенный продукт.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение извлечения полезного компонента в пенный продукт за счет исключения противоточного режима движения минеральных частиц и газовых пузырьков в верхней расширенной части корпуса.

Указанный результат достигается тем, что во флотационной пневматической машине, включающей корпус, состоящий из расширенной верхней части и нижней части, центральную трубу, расположенную внутри расширенной части корпуса, пеносборник, питающие приспособления в виде аэраторов верхнего уровня аэрации и аэраторов нижнего уровня в нижней части корпуса, верхняя часть расширенной части корпуса и верхняя часть центральной трубы выполнены в виде расширяющихся снизу вверх усеченных конусов с углом наклона стенок от вертикали от 10 до 30 градусов, причем наклонные поверхности стенок усеченных конусов параллельны друг относительно друга (рис.2 Приложения).

Экспериментальными исследованиями установлено, что в пневматической флотационной машине оптимальный угол наклона стенок расширяющихся конусов от вертикали составляет от 10 до 30 градусов (см. таблицу 1).

Таблица 1
Зависимость показателей флотации медьсодержащего сырья от угла наклона стенок расширяющихся конусов
Угол наклона стенок расширяющихся конусов, град. Извлечение ценного компонента в пенный продукт, %
0 75,1
(известная флотомашина - прототип)
5 75,1
10 77,2
20 80,4
30 83,4
35 83,4

Как видно из таблицы 1, при угле наклона стенок менее 10 градусов, не наблюдается увеличение извлечения ценного компонента в пенный продукт по сравнению с известной флотомашиной. Увеличение угла наклона стенок расширяющихся конусов выше 30 градусов приводит к неоправданному увеличению диаметра и материалоемкости флотомашины без дальнейшего увеличения извлечения ценного компонента в пенный продукт.

Экспериментально установлено, что для обеспечения оптимальных условий сохранения сформировавшихся аэрофлокул и достижения максимального извлечения ценного компонента в пенный продукт, наклонные поверхности стенок усеченных конусов центральной трубы и верхней части корпуса должны быть параллельны друг относительно друга (таблица 2).

Таблица 2
Зависимость показателей флотации медьсодержащего сырья от соблюдения условия параллельности наклонных поверхностей стенок усеченных конусов
Угол наклона стенок расширяющихся конусов, град Условие параллельности стенок расширяющихся конусов Извлечение ценного компонента в пенный продукт, %
Конус центральной трубы Конус верхней части корпуса
30 20 нет 78,8
30 30 есть 83,1
20 30 нет 77,2

Для соблюдения условия параллельности наклонные поверхности стенок усеченных конусов центральной трубы и верхней части корпуса высота усеченного конуса расширенной части корпуса определена из зависимости:

h1=k·H1,

где h1 - высота усеченного конуса расширенной части корпуса, мм;

k - эмпирический коэффициент для определения высоты усеченного конуса, выбран от 0,5 до 0,9;

H1 - общая высота верхней расширенной части корпуса, мм,

а высота усеченного конуса центральной трубы определена из зависимости:

h2=k·H2,

где h2 - высота усеченного конуса центральной трубы, мм;

k - эмпирический коэффициент для определения высоты усеченного конуса, выбран от 0,1 до 0,5;

Н2 - общая высота центральной трубы, мм.

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

Флотационная машина включает корпус 1, состоящий из расширенной верхней части 2 и нижней части 3, центральную трубу 4, расположенную внутри расширенной части 2 корпуса 1, пеносборник 5, питающие приспособления в виде аэраторов верхнего уровня 6 и аэраторов нижнего уровня 7 в нижней части корпуса 1.

Флотационная машина работает следующим образом. Предварительно обработанная реагентами пульпа поступает через аэраторы верхнего уровня 6 в верхнюю расширенную часть 2 корпуса 1. Одновременно в аэраторы верхнего уровня 6 поступает воздух, который вступает в контакт с гидрофобными зернами пульпы, образуя аэрофлокулы. Аэрофлокулы, всплывая, образуют пенный продукт. Минеральные зерна, выпавшие из пенного слоя, за счет оптимизированной формы верхней части корпуса и центральной трубы и исключения противоточного режима встречаются с всплывающими газовыми пузырьками под углом, повторно закрепляются на газовых пузырьках и возвращаются в пенный слой. Пенный продукт разгружается в пеносборник 5 и направляется в последующие операции (на чертеже не показано). Зерна с недостаточно гидрофобизированной поверхностью, а также гидрофильные зерна разгружаются в нижнюю часть 3 корпуса 1, где расположены аэраторы нижнего уровня 7. В нижней части 3 корпуса 1 создаются аэрофлокулы, которые всплывают в верхнюю расширенную часть 2 корпуса 1 и разгружаются в пеносборник 5. Гидрофильные зерна опускаются в донную часть корпуса 1 и удаляются через устройство донной разгрузки.

Заявляемая флотационная машина была испытана на обогатительной фабрике в операции основной флотации руды. Результаты испытаний приведены в таблице 3.

Таблица 3
Результаты испытаний
Наименование показателя Флотационные машины
п.п. заявляемая прототип
1 извлечение меди в пенный продукт, % 83,4 75,1
2 содержание меди в пенном продукте, % 9,46 9,40

Результаты таблицы 3 свидетельствуют о том, что заявляемая конструкция флотационной пневматической машины за счет исключения противоточного режима движения минеральных частиц и газовых пузырьков в верхней расширенной части корпуса позволяет повысить извлечение ценного компонента в пенный продукт без снижения его качества.

1. Флотационная пневматическая машина, включающая корпус, состоящий из расширенной верхней и нижней частей, выполненных в виде цилиндров и соединенных между собой промежуточной секцией в виде усеченного конуса, центральную трубу, расположенную внутри расширенной части корпуса, питающее, аэрирующее и разгрузочное приспособления, отличающаяся тем, что верхняя часть расширенной части корпуса и верхняя часть центральной трубы выполнены в виде расширяющихся снизу вверх усеченных конусов один в другом, причем угол наклона каждой стенки усеченных конусов от вертикали составляет от 10 до 30 градусов.

2. Флотационная машина по п.1, отличающаяся тем, что каждая наклонная поверхность стенок усеченных конусов параллельны друг относительно друга.

3. Флотационная машина по п.1, отличающаяся тем, что высота усеченного конуса расширенной части корпуса определена из зависимости:
h1=k·H1,
где h1 - высота усеченного конуса расширенной части корпуса, мм;
k - эмпирический коэффициент для определения высоты усеченного конуса, выбран от 0,5 до 0,9;
H1 - общая высота верхней расширенной части корпуса, мм,
а высота усеченного конуса центральной трубы определена из зависимости:
h2=k·H2,
где h2 - высота усеченного конуса центральной трубы, мм;
k - эмпирический коэффициент для определения высоты усеченного конуса, выбран от 0,1 до 0,5;
H2 - общая высота центральной трубы, мм.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к способам флотации с применением пневматических флотационных машин, может быть использована для обогащения полезных ископаемых и при переработке предпочтительно минеральных веществ с содержанием от низкого до среднего полезного компонента или соответственно ценного вещества.

Изобретение относится к устройству для диспергирования суспензии, а также к флотационной машине с таким устройством и к способу эксплуатации устройства и флотационной машины.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к обогатительному оборудованию, и может быть использовано для обогащения сульфидных хвостов.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано при переработке минерального сырья, содержащего цветные, черные, редкие, благородные металлы, а также неметаллические полезные ископаемые, и при очистке сточных вод от твердых частиц и нефтепродуктов.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано при переработке минерального сырья, содержащего цветные, черные, редкие, благородные металлы, а также неметаллические полезные ископаемые, и при очистке сточных вод от твердых частиц и нефтепродуктов.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к устройствам по переработке методом флотации. .

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к конструкциям флотационных машин колонного типа, которые могут быть использованы при переработке минерального сырья, содержащего цветные, черные, редкие, благородные, а также неметаллические ископаемые.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано при переработке минерального сырья, содержащего цветные, черные, редкие, благородные металлы, а также неметаллические полезные ископаемые, и в особенности при очистке сточных вод от твердых частиц и капель масел.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, в частности к способу флотации и флотационной машине, и может применяться в химической, горной, металлургической и других отраслях промышленности, а также может быть использовано в очистке сточных вод.

Изобретение относится к устройствам для аэрации сточных вод в аэротенках-отстойниках и может быть использовано в области обогащения полезных ископаемых, в частности в устройствах для аэрации пульпы, при переработке рудного и нерудного сырья, а также в ферментационных установках пищевой промышленности, при флотационной очистке сточных вод, в целлюлозно-бумажной промышленности и др.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, а именно к флотационным пневматическим устройствам для переработки минерального сырья, содержащего цветные, черные, редкие, благородные металлы, а также неметаллические ископаемые. Флотационная пневматическая машина включает корпус, состоящий из расширенной верхней и нижней частей, центральную трубу, расположенную внутри расширенной части корпуса, пеносборник, питающие приспособления, в виде аэраторов верхнего уровня аэрации и аэраторов нижнего уровня в нижней части корпуса. Каждый аэратор нижнего уровня размещен на вертикальной направляющей, закрепленной во внутренней поверхности корпуса с возможностью перемещения и фиксации аэратора на заданную глубину погружения. Напротив каждого аэратора выполнен люк для его технологического обслуживания. Вертикальная направляющая каждого аэратора нижнего уровня закреплена на внутренней поверхности технологического люка. Технический результат - повышение извлечения пенного продукта при флотации различного вида исходного сырья. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к способу получения металлосодержащих ценных веществ из содержащей металлосодержащие ценные вещества суспензии. Способ получения металлосодержащих ценных веществ из содержащей металлосодержащие ценные вещества суспензии, при котором исходную суспензию сначала нагружают давлением по меньшей мере в одном насосном устройстве, затем подают по меньшей мере по одному подводящему трубопроводу через по меньшей мере одно форсуночное устройство по меньшей мере в одну флотационную камеру. Во флотационной камере выделяют металлосодержащие ценные вещества. В содержащую металлосодержащие ценные вещества суспензию после прохождения насосного устройства и перед входом суспензии в форсуночное устройство подают газ, так что происходит наполнение газом находящейся под давлением суспензии. Способ осуществляют с помощью устройства, содержащего по меньшей мере одно насосное устройство для подачи исходной, содержащей металлосодержащие ценные вещества суспензии, через подводящие трубопроводы и форсуночное устройство в по меньшей мере одну флотационную камеру. Между насосным и форсуночным устройствами расположено по меньшей мере одно устройство для вдувания газа в суспензию. Технический результат - повышение эффективности флотации. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к флотационному обогащению полезных ископаемых и может быть использовано в угольной промышленности, черной и цветной металлургии на обогатительных фабриках, а также при обогащении неметаллического сырья. Флотационная пневматическая машина аэролифтного типа включает загрузочное устройство, камеру, разделенную на два отделения, наклонный пенный желоб, разгрузочное устройство и аэратор, расположенный в донной части камеры. Камера представляет собой емкость прямоугольного сечения, причем вертикальные боковые стенки ее параллельны друг другу, а часть фронтальной и задней стенки имеют наклон в сторону пенного желоба. Наклонная часть фронтальной стенки начинается от дна камеры и заканчивается на уровне загрузочного окна, а наклон задней стенки начинается выше уровня загрузочного окна. Камера разделена на транспортную зону и зону флотации наклонной составной перегородкой, состоящей из трех частей. Верхняя неподвижная часть перегородки размещена параллельно наклонной части задней стенки камеры, а верхняя кромка этой части перегородки размещена на уровне порога пенного желоба. Нижняя неподвижная часть составной перегородки параллельна вертикальной части задней стенки камеры, верхняя кромка нижней части перегородки размещена на высоте нижней части загрузочного окна, а нижняя кромка этой перегородки размещена с зазором над дном камеры. Верхняя кромка средней поворотной части перегородки соединена шарнирно с нижней кромкой верхней части составной перегородки, а нижняя кромка средней части перегородки размещена на высоте нижней части загрузочного окна. Камера дополнительно снабжена двумя решетками, размещенными в зоне флотации. Нижняя решетка установлена неподвижно, на уровне верхней кромки нижней части составной перегородки, а верхняя решетка выполнена двухрядной и закреплена на механизме перемещения с возможностью перемещения в зоне флотации. В верхней части машины, в ее пенном слое, с зазором относительно верхней стенки камеры установлена дополнительная неподвижная перегородка, нижняя кромка которой размещена ниже порога пенного желоба, а в пенном слое машины установлен с возможностью вертикального перемещения шибер, сопряженный с верхней неподвижной частью составной перегородки. Технический результат - повышение эффективности флотации путем повышения извлечения полезного компонента в концентрат. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к диспергирующей форсунке для диспергирования жидкости и флотационной установке. Диспергирующая форсунка для диспергирования жидкости, в частности суспензии, содержащей по меньшей мере один газ, включает газоподводящее сопло и трубообразное смесительное устройство, которое имеет совместный входной участок по меньшей мере для одного газа и жидкости, и выходной участок для газо-жидкостной смеси, образованной по меньшей мере из одного газа и жидкости. Смесительное устройство присоединено к газоподводящему соплу. Газоподводящее сопло сужается по направлению к смесительному устройству и открывается в его входной участок. Смесительное устройство на входном участке имеет, по меньшей мере, количество N≥3 всасывающих отверстий для жидкости. Всасывающие отверстия размещены перпендикулярно или под углом к продольной центральной оси диспергирующей форсунки. Соотношение диаметра DG газовыпускного отверстия газоподводящего сопла и внутреннего диаметра DM смесительного устройства на входном участке составляет величину в диапазоне от 1:3 до 1:5. Газоподводящее сопло оснащено по меньшей мере одним газорегулировочным клапаном для дозирования количества подводимого в жидкость по меньшей мере одного газа. При эксплуатации диспергирующей форсунки подача газа через газоподводящее сопло производится таким образом, что по меньшей мере один газ на газовыпускном отверстии газоподводящего сопла имеет плотность пульсирующего потока в диапазоне от 5·103 до 5·104 кг/ (м·с2). Технический результат - повышение диспергирования суспензии и газа. 5 н. и 18 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано при переработке минерального сырья, содержащего цветные, черные, редкие, благородные металлы, а также неметаллические полезные ископаемые, и при очистке сточных вод от твердых частиц и нефтепродуктов. Пневматическая флотационная машина типа реактор-сепаратор включает аэратор, реактор, сепарационную камеру, пеноотстойник, регулятор пеносъема, приспособление для расслоения и устройство для вывода хвостов. Флотомашина снабжена расположенным между сепарационной камерой и пеноотстойником внешним аэратором для повышения газосодержания в подпенной зоне, представляющим собой обечайку с пористой внутренней поверхностью. Технический результат - снижение механического выноса частиц неизвлекаемых минералов с пеной. 1 ил.

Изобретение относится к флотационному разделению различных нано- и микроструктур природного и техногенного происхождения. Может использоваться в горной и химической промышленности, например, при получении наночастиц и микрочастиц для создания композитов с заданными свойствами. Устройство флотационного разделения смеси нано- и микроструктур содержит конусообразный корпус, кольцеобразный наклонный желоб для сбора пенного продукта, патрубок выхода камерного продукта в нижней части конуса и аэраторы с патрубками подачи пульпы и воздуха. Конусообразный корпус разделен регулируемыми по высоте цилиндрическими перегородками, оси симметрии которых совпадают с осью симметрии конусообразного корпуса. По меньшей мере внешняя цилиндрическая перегородка установлена по высоте выше кромки сливного порога. Аэраторы с патрубками подачи пульпы и воздуха установлены в корпусе равномерно по окружности его поверхности. В качестве аэраторов использованы звуковые пневмогидравлические и/или струйные аэраторы. Сопла звуковых пневмогидравлических и/или струйных аэраторов направлены вниз вдоль поверхности конуса корпуса и под острым углом к образующей конуса корпуса. Технический результат - повышение степени разделения нано- и микрочастиц при одновременном снижении энергозатрат. 2 з.п. ф-лы, 1 пр., 6 ил.

Предложенная группа изобретений относится к системе разделения множества частиц, содержащихся в пульпе, может быть использована в горнодобывающей промышленности для классификации и разделения по плотности во взвешенном слое. Система разделения множества частиц, содержащихся в пульпе, содержит резервуар для разделения, устройство подачи пульпы, разветвленный трубопровод для псевдоожиженного потока, систему введения газа и трубопровод нижнего отвода, которые все предназначены для создания псевдоожиженного слоя в упомянутом резервуаре для разделения путем подачи пульпы через устройство подачи пульпы и предоставления пульпе возможности взаимодействовать с псевдоожиженным потоком из разветвленного трубопровода для псевдоожиженного потока. Резервуар для разделения содержит лоток для забора частиц, перемещенных в верхнюю часть резервуара для разделения. Система введения газа выполнена с возможностью регулирования размеров пузырьков газа в псевдоожиженном потоке и содержит трубопровод для введения газа, перепускной трубопровод для потока воды для восходящего потока с целью обхода упомянутого трубопровода для введения газа. Система введения газа является регулируемой для изменения размеров пузырьков газа путем изменения расхода воды для восходящего потока через упомянутый трубопровод для введения газа. Трубопровод для введения газа и перепускной трубопровод сходятся в одном месте для создания псевдоожиженного потока. Объем псевдоожиженного потока является регулируемым путем изменения расхода воды для восходящего потока через систему введения газа. По другому варианту выполнения система разделения содержит линию подачи воды для восходящего потока, присоединенную выше по течению относительно системы введения газа, и реагент, введенный в упомянутую линию подачи воды для обработки частиц. Способ регулирования размеров пузырьков газа в псевдоожиженном потоке, направленном в разветвленный трубопровод для псевдоожиженного потока в резервуаре для разделения, включает этапы, на которых перемещают первую часть воды для восходящего потока через трубопровод для введения газа, перемещают вторую часть воды для восходящего потока через перепускной трубопровод, изменяют расход первой части воды для восходящего потока, насыщают газом первую часть воды для восходящего потока в трубопроводе для введения газа с целью выработки пузырьков газа, соединяют первую и вторую части воды для восходящего потока с целью получения псевдоожиженного потока и вводят псевдоожиженный поток в резервуар для разделения через разветвленный трубопровод для псевдоожиженного потока. Технический результат – повышение эффективности процесса разделения. 4 н. и 24 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, а именно к флотационным пневматическим устройствам для переработки минерального сырья, содержащего цветные, черные, редкие, благородные металлы, а также неметаллические ископаемые. Флотационная пневматическая машина включает корпус, состоящий из расширенной верхней и нижней частей, выполненных в виде цилиндров и соединенных между собой промежуточной секцией в виде усеченного конуса, центральной трубы, расположенной внутри расширенной части корпуса, питающего, аэрирующего и разгрузочного приспособлений. Верхняя часть расширенной части корпуса и верхняя часть центральной трубы выполнены в виде расширяющихся снизу вверх усеченных конусов один в другом. Угол наклона каждой стенки усеченных конусов от вертикали составляет от 10 до 30 градусов. Каждая наклонная поверхность стенок усеченных конусов параллельны друг относительно друга. Технический результат - повышение извлечения полезного компонента в пенный продукт, а также повышение производительности машины по пенному продукту. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 3 табл.

Наверх