Флотационная машина пневматического типа с элементами струйной аэрации

Авторы патента:

Кравченко Антон Евгеньевич (RU)

Булаева Александра Михайловна (RU)

Антипенко Лина Александровна (RU)

Сарин Николай Геннадьевич (RU)

B03D1/14 - флотационные устройства (устройства для дозирования определенного количества реагентов B01J 4/02; флотационные устройства в энзимологии и(или) микробиологии C12M 1/09)

B03D1/02 - способы пенной флотации

Владельцы патента RU 2646647:

Общество с ограниченной ответственностью "Сибирский научно-исследовательский институт углеобогащения" (ООО "Сибнииуглеобогащение") (RU)

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых методом флотации и может быть использовано при обогащении рудного и нерудного сырья, очистке сточных вод, в химической промышленности. Флотационная машина включает камеру, расположенные внутри вертикально и коаксиально один в другом трубопровод для подачи воздуха и трубопровод для подачи пульпы с насадком, аэратор, выполненный в виде полой камеры, расположенной под трубопроводами, и сообщенный с ними, установленную под аэратором отбойную плиту, отличающаяся тем, что насадка трубопровода для подачи пульпы выполнена цилиндроконической формы с выпускным отверстием меньшего диаметра для создания эжектирующего эффекта. Машина снабжена соединяющими аэратор с объемом камеры патрубками, установленными под углом 120° и обеспечивающими всасывание и циркуляцию пульпы в зону эжектирующего эффекта для повторного насыщения воздухом. Камера цилиндрической формы снабжена пеногонами карусельного типа. Технический результат – повышение технологической эффективности флотационной машины. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Целью изобретения является повышение технологической эффективности флотационной машины за счет оптимизации гидроаэродинамических условий процесса флотации.

Наиболее близким аналогом по технической сущности и конструктивным решениям является флотационная машина, патент №1752428, 1993 г. [1, 2].

Известная машина состоит из камеры трапециевидной формы, у верхних кромок бортов которой расположены пеносъемные устройства. В камеру вертикально помещен трубопровод для подачи воздуха. Внутри него коаксиально размещен трубопровод для подачи пульпы, снабженный насадком, под которым соосно насадку расположен формирователь струи пульпы, сопряженный в нижней части с усеченным конусом, на поверхности которого равномерно по окружности расположены радиальные выступы клиновидной формы, направленные вершинами к оси насадка. Радиальные выступы образуют между собой каналы. При этом количество выступов и размер их оснований связаны с диаметром окружностей оснований усеченного конуса соотношением:

Nδ=(Д-d),

где N - количество выступов, шт.;

δ - размер основания выступа, сопряженного с большим основанием усеченного конуса, м;

Д - диаметр большого основания усеченного конуса, м;

d - диаметр меньшего основания усеченного конуса, м.

На дне камеры флотационной машины под формирователем струи пульпы расположена отбойная плита, выполненная в виде усеченного конуса. Сам формирователь струи пульпы расположен с возможностью перемещения при помощи приспособления. Над формирователем струи расположена конусообразная воздушная камера, в которую входит трубопровод с насадкой, через который поступает пульпа, обработанная реагентами.

В верхней части камеры флотационной машины расположены желоба для сбора пенного продукта.

К существенным недостаткам известной машины можно отнести:

- отсутствие циркуляции пульпы внутри аэратора, что влияет на качество конечного продукта флотации;

- отсутствие пеногонов не позволяет получать пенный продукт (концентрат) достаточной плотности для дальнейшего обезвоживания;

- форма камеры в виде трапеции способствует осаждению камерного продукта:

- в камере устанавливается 4 аэратора, что усложняет схему подачи исходного продукта и подачи воздуха в аэратор.

Отмеченные недостатки не позволяют получать высокую технологическую эффективность флотационной машины.

Предлагаемая флотационная машина (фиг. 1, фиг. 2) представляет собой камеру 1 цилиндрической формы, состоит из установленных по центру камеры коаксиально двух трубопроводов для подачи исходной пульпы 2 с насадкой цилиндроконической формы 4, трубопровода 3 для подачи воздуха в аэратор 5, формирователя струи 6 с радиальными выступами 7, отбойной плиты 8, желобов для сбора пенного продукта 9, пеногонов 10 карусельного типа, регулировочного устройства для подъема или опускания формирователя струи 11 и патрубков, соединяющих аэратор с объемом камеры 12.

Флотационная машина работает следующим образом.

По трубопроводу 3 в воздушную камеру 5 под давлением подается воздух, вытесняющий из нее пульпу. При этом в камере 5 создается граница поверхности раздела фаз газ - жидкость. Пульпа, обработанная реагентами по трубопроводу 2, на конце которой расположен насадок 4, поступает на формирователь 6 струи пульпы, где формируется в полную круговую струю.

При взаимодействии с радиальными выступами 7 эта струя распадается на ряд струй с большой площадью поверхности, которые попадают на поверхность раздела фаз газ - жидкость. При соударении струй с поверхностью раздела фаз пульпа аэрируется (насыщается воздухом).

Аэрированная пульпа из воздушной камеры 5 поступает в камеру флотационной машины, выполненную в виде цилиндра. Цилиндрическая конструкция камеры чанового типа обеспечивает работу машины как идеального миксера, который обеспечивает максимальное число столкновений между минеральными частицами и пузырьками воздуха.

Образующие флотационные комплексы (твердое + воздух) всплывают на поверхность пульпы и пеногонами 10 карусельного типа удаляются в желоба пенного продукта 9.

Соударение струй аэрированной пульпы с отбойной плитой 8 способствует дополнительной диспергации пузырьков воздуха. Изменением положения формирователя 6 струи пульпы при помощи приспособления 11 можно регулировать высоту падения струй пульпы на поверхность раздела фаз газ - жидкость и, следовательно, эжектирующую способность.

В зону эжектирующего эффекта возможна циркуляция пульпы (слабо насыщенной воздухом) по патрубкам 12 для повторного насыщения воздухом, расположенным под углом 120 градусов.

Источники информации

1. Авторское свидетельство №1752428, кл. В03D 1/14, 1992. «Флотационная машина» (прототип).

2. Патент №1752428, кл. В03D 1/14, 1993. «Флотационная машина».

1. Флотационная машина, включающая камеру, расположенные внутри вертикально и коаксиально один в другом трубопровод для подачи воздуха и трубопровод для подачи пульпы с насадком, аэратор, выполненный в виде полой камеры, расположенной под трубопроводами, и сообщенный с ними, установленную под аэратором отбойную плиту, отличающаяся тем, что насадка трубопровода для подачи пульпы выполнена цилиндроконической формы с выпускным отверстием меньшего диаметра для создания эжектирующего эффекта, при этом машина снабжена соединяющими аэратор с объемом камеры патрубками, установленными под углом 120° и обеспечивающими всасывание и циркуляцию пульпы в зону эжектирующего эффекта для повторного насыщения воздухом.

2. Флотационная машина по п. 1, отличающаяся тем, что камера цилиндрической формы снабжена пеногонами карусельного типа.

Изобретение относится к резервуарам для флотации и может быть использовано для отделения углеводородов от пластовой воды. Резервуар (10) для флотации, предназначенный для удаления посторонних примесей из поступающей в него текучей среды, содержит нижнюю часть, задающую днище (50) резервуара (10), стенку (45), задающую борта резервуара; ряд смежных камер внутри резервуара, отделенных друг от друга разделительными стенками (65), нефтесборный лоток (15), охватывающий каждую камеру и отделенный от каждой камеры переливной перегородкой (35).

Улучшенная система разделения с подачей воздуха // 2639340

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.

Лабораторная флотационная машина // 2636074

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для проведения исследовательских работ, связанных с обогащением полезных ископаемых методом пенной флотации, и может быть использовано для исследования на обогатимость различных типов руд, а также самих процессов флотации в лабораторных условиях.

Аппарат раздельного кондиционирования флотационной пульпы // 2634313

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, в частности к подготовке пульпы перед процессом флотации, и может быть использовано при переработке рудного и нерудного сырья.

Установка для очистки сточных вод // 2633541

Изобретение относится к очистке сточных вод. Установка включает флотокамеру 1 с нерастворимыми электродами 2, плавающую фильтрующую загрузку 3, плавающую сорбционно-активную загрузку, растворимый электрод 4.

Устройство для кондиционирования пульпы // 2622970

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых флотационным способом, в частности к устройствам для подготовки пульпы к процессу флотации, и может быть использовано при переработке рудного и нерудного сырья.

Устройство для регулирования процесса флотации и флотоклассификации // 2619624

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к системам автоматизированного регулирования процессов пенной флотации и флотоклассификации.

Флотационный классификатор // 2608120

Изобретение относится к обогащению руд флотацией. Флотационный классификатор содержит цилиндрическую камеру с нижней конической частью, соединенной с разгрузителем песков, установленный внутри камеры соосно с ней открытый сверху цилиндрический сборник слива мелких частиц с наклонным сливным патрубком и регулятором уровня пульпы, аэраторы, установленные между стенками камеры и цилиндрическим сборником слива мелких частиц, сборник нижнего продукта, установленные в верхней части камеры сужающиеся желоба, выполненные с нижней узкой частью днища и регуляторами расхода нижнего продукта и соединенные в нижней узкой части днища со сборником нижнего продукта посредством патрубков, установленный внутри камеры пеносборный желоб для верхнего продукта сужающихся желобов и тангенциальный патрубок для подачи исходной пульпы, установленный с обеспечением вращательного движения пульпы в камере.

Флотационная установка для очистки сточных вод // 2595680

Изобретение относится к водоочистке. Флотационная установка для очистки сточных вод содержит корпус 1 с перегородками 12, 14, 16, камеру очищенной воды 21, устройство для насыщения исходной воды пузырьками воздуха, состоящее из насоса 24, эжектора 27 и пневмогидравлического диспергатора.

Управление пенной флотацией // 2594030

Группа изобретений относится к управлению флотационными камерами для разделения веществ в загружаемом материале в линии пенной флотации для отделения веществ, например минералов, содержащих ценный материал, из загружаемого материала в виде руды, содержащей пустую породу.

Способ обогащения карбонатно-флюоритовых руд // 2646268

Предложенное изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использован при флотационном обогащении бедных труднообогатимых карбонатно-флюоритовых руд с тонким прорастанием минеральных компонентов и высоким содержанием кальцита.

Способ флотации угля // 2643873

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано при флотации угля. Способ флотации угля, по которому в пульпу подают комплексный реагент, включающий реагент-собиратель (регенерированные минеральные масла и керосино-газойлевые фракции) и пенообразователь, производят кондиционирование пульпы, осуществляют процесс флотации, выделяют горючую массу в пенный продукт.

Композиционный реагент для флотации угля // 2641626

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых методом флотации и может быть использовано при флотации угля. Композиционный реагент для флотации угля состоит из смеси реагентов, включающей легкий газойль каталитического крекинга, кубовые остатки ректификации стирола и присадку «Экофол-440» при соотношении компонентов в пределах от 35:58:7 до 25,3:63,3:11,4 мас.

Способ снижения потерь ценных веществ при обогащении минерального сырья (варианты) и его применение (варианты) // 2640619

Группа изобретений относится к способам снижения потерь ценных веществ при обогащении минерального сырья. Может использоваться, например, при флотации перемешиванием сильвинитовых природных солей и получении из них, например, удобрений, содержащих KCl.

Способ флотационного обогащения сульфидных свинцово-цинковых руд // 2639347

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при переработке сульфидных свинцово-цинковых руд с использованием флотации. Способ флотационного обогащения свинцово-цинковых руд включает рудоподготовку, коллективную флотацию с последующим разделением свинцово-цинкового концентрата.

Улучшенная система разделения с подачей воздуха // 2639340

Устройство флотационного разделения смеси нано- и микроструктур // 2638600

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.

Способ улучшения селективности и извлечения при флотации сульфидных никелевых руд, которые содержат пирротин, путем использования синергии множества депрессоров // 2633465

Предложенное изобретение относится к способу селективной пенной флотации сульфидных минералов с применением комбинации депрессорных реагентов. Способ улучшения селективности и извлечения ценных сульфидных минералов цветных металлов, сочетающихся с сульфидами железа, в процессе пенной флотации сульфидов цветных металлов содержит обработку сульфидной руды, либо свежеразмолотой суспензии, либо предварительно обработанного и мелкоразмолотого промежуточного продукта, которая(ый) содержит по меньшей мере один или более сульфидных минералов имеющих промышленное значение цветных металлов с сульфидами железа, в водной щелочной суспензии в присутствии собирателя, пенообразователя, рН-модификатора, газа-носителя, распределенного по суспензии, и множественных депрессоров, осуществление пенной флотации для подавления сульфидов железа с одновременным обеспечением флотации ценных сульфидов цветных металлов.

Способ извлечения углеродных нанотрубок из дисперсного углерод-катализаторного композита // 2630342

Изобретение относится к получению материалов для химической и электронной промышленности, обогащению минерального сырья, предназначено для извлечения из дисперсного углерод-катализаторного композита в отдельный продукт углеродных нанотрубок, применяющихся в производстве сорбентов, носителей катализаторов, неподвижных хроматографических фаз, композиционных материалов и функциональных покрытий и др.

Способ извлечения ультрадисперных частиц золота из упорных углеродистых руд // 2648400

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано в горно-обогатительной промышленности при обогащении золотосодержащих углеродистых руд. Способ извлечения ультрадисперсных частиц золота из упорных углеродистых руд включает кондиционирование измельченной пульпы в присутствии основного собирателя и комплексообразующего реагента, селективного к благородным металлам, введение вспенивателя и выделение благородных металлов в пенный продукт флотации. В качестве золотосодержащего продукта используют хвосты сульфидной флотации, которые подвергают флотации в течение от 5 до 7 минут с использованием в качестве собирателя керосин, в качестве депрессора пустой породы жидкое стекло, в качестве вспенивателя селективно действующий метилизобутилкарбинол. Затем высушенные хвосты подвергают обработке СВЧ полем, мощностью от 1,0 до 1,5 кВт в течение от 15 до 25 минут, с получением углеродистого концентрата, содержащего ультрадисперсные индивиды золота. Технический результат - повышение извлечения ультрадисперсного золота из упорных золотосодерщащих руд. 3 ил., 2 табл.