ФЛОТАЦИОННЫЙ СЕПАРАТОР Российский патент 1994 года по МПК B03D1/24 B03C1/02 

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано в цветной и черной металлургии при обогащении магнетитсодержащих комплексных руд.

Известен флотационный сепаратор, включающий цилиндроконический корпус с патрубками для выпуска песков и слива, установленный внутри корпуса пустотелый цилиндр с аэраторами внутри, установленные в пространстве между корпусом и пустотелым цилиндром аэраторы, кольцевой сборник пенного продукта с патрубком [1].

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является флотационный сепаратор, включающий цилиндроконический корпус с устройствами для разгрузки песков, слива и пенного продукта, тангенциальный патрубок исходного питания, установленный внутри корпуса пустотелый цилиндр, установленные в пространстве между корпусом и пустотелым цилиндром радиально вертикальные пустотелые перегородки, установленные в пространстве между корпусом, пустотелым цилиндром и радиальными перегородками аэраторы [2].

Общим недостатком вышеуказанных флотационных сепараторов является низкая комплексность переработки магнетитсодержащих комплексных руд, обусловленная невозможностью получения высококачественного магнетитового концентрата.

Целью изобретения является повышение комплексности переработки магнетитсодержащих комплексных руд за счет получения высококачественного магнетитового концентрата.

Указанная цель достигается тем, что флотационный сепаратор, включающий цилиндроконический корпус с патрубками для выгрузки песков, слива и пенного продукта, кольцевой распределитель питания с тангенциальным патрубком, установленный внутри корпуса пустотелый цилиндр, радиально установленные между корпусом и пустотелым цилиндром пустотелые вертикальные перегородки и аэратор, снабжен магнитной системой, выполненной из вертикального ротора со спирально закрепленными на нем пластинами из постоянных магнитов, и воронкой с приспособлением для разгрузки магнитных частиц, пустотелый цилиндр выполнен с днищем, расположенным ниже верхней кромки воронки, в нижней части кольцевого распределителя выполнены горизонтально щелевые отверстия, перегородки в нижней части соединены с патрубком для выгрузки слива и пенного продукта, а аэраторы установлены в пространстве между корпусом, пустотелым цилиндром и перегородками.

Установка магнитной системы позволяет притягивать магнитные частицы к поверхности цилиндра и за счет вращения системы транспортировать их по поверхности цилиндра в воронку.

При этом соединение кольцевого распределителя в нижней части с внутренним пространством корпуса горизонтальными щелевыми отверстиями обеспечивает движение магнитных частиц к поверхности цилиндра без их флокуляции. Исключение флокуляции магнитных частиц обеспечивает высокое качество магнитного концентрата.

Известны решения, обладающие признаками, сходными с отличительными признаками предлагаемого решения, а именно известен магнитный дешламатор (Авт. свид. СССР N 1537296, кл. В 03 С 1/00), в котором внутри корпуса установлен бак, в котором на валу установлена вращающаяся магнитная система.

Использование в известном магнитном дешламаторе установленной внутри бака вращающейся на оси магнитной системы предназначено для прямого взаимодействия пульпы с магнитной системой в турбулентном потоке и активного образования флокул. Бак в магнитном дешламаторе соединен с тангенциальным питающим патрубком, имеет отверстие для выпуска сфлокулированной пульпы и не обеспечивает получение высококачественного магнетитового концентрата.

В предлагаемом флотационном сепараторе в отличие от известного решения установка вращающейся магнитной системы, выполненной из вертикального ротора со спирально закрепленными на нем пластинами из постоянных магнитов, обеспечивает магнитную сепарацию при движении частиц к внешней поверхности пустотелого цилиндра от точек со слабым магнитным полем без их флокуляции. Исключение флокуляции частиц в зоне разделения обеспечивает высокое качество магнетитового концентрата.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод о том, что предложенный флотационный сепаратор существенно отличается от сходного с ним магнитного дешламатора с вращающейся магнитной системой в баке.

Таким образом, предлагаемое решение отвечает критерию "существенные отличия".

В предлагаемом флотационном сепараторе выше приведенная совокупность признаков обеспечивает повышение комплексности переработки руд за счет получения высококачественного магнетитового концентрата.

На фиг. 1 изображен флотационный сепаратор, общий вид; на фиг. 2 - вид сверху.

Флотационный сепаратор состоит из цилиндрического корпуса 1 с устройствами для разгрузки песков 2 и разгрузки слива и пенного продукта 3, установленного снаружи корпуса 1 кольцевого распределителя питания 4 с тангенциальным патрубком 5. Внутри корпуса 1 установлен герметически закрытый снизу пустотелый цилиндр 6. В пространстве между корпусом 1 и пустотелым цилиндром 6 установлены вертикальные радиальные перегородки 7. Пустотелый цилиндр 6 и вертикальные перегородки 7 выполнены из немагнитного материала. В пространствах между корпусом 1, пустотелым цилиндром 2 и перегородками 7 установлены аэраторы 8. Внутри пустотелого цилиндра 6 установлена вращающаяся магнитная система, выполненная из вертикального ротора 9, на котором закреплены спирально пластины из постоянных магнитов 10. Под пустотелым цилиндром 6 внутри корпуса 1 установлена воронка 11 с разгрузителем 12. Цилиндр 6 нижним концом входит в воронку 11. Кольцевой распределитель 4 в нижней части соединен с внутренним пространством корпуса 1 с помощью горизонтальных отверстий 13. Вертикальные пустотелые перегородки 7 в нижней части соединены с помощью патрубков 14 с устройством для разгрузки слива и пенного продукта 3.

Флотационный сепаратор работает следующим образом. Исходное питание в виде пульпы подается через тангенциальный патрубок 5 и кольцевой распределитель 4, в котором за счет вращательного движения распределяется по периметру распределителя 4, через щелевые отверстия 13 попадает в пространство между корпусом 1, цилиндром 6 и пустотелыми перегородками 7, где тяжелые и крупные частицы опускаются вниз и разгружаются через устройство для разгрузки песков 2. Мелкие частицы восходящими потоками пульпы поднимаются вверх и переливаются внутрь пустотелых вертикальных перегородок 7, из которых через патрубки 14 самотеком попадают в устройство для разгрузки слива и пенного продукта 3.

При подаче воздуха внутрь корпуса 1 через аэраторы 8 гидрофобные частицы закрепляются на пузырьках, всплывают с ними на поверхность пульпы и удаляются вместе со сливом через пустотелые вертикальные перегородки 7.

Магнитные частицы при попадании в пространства между корпусом 1 и цилиндром 6 под действием магнитной силы постоянных магнитов движутся к поверхности цилиндра 6 и продвигаются по этой поверхности вслед за движущимися постоянными магнитами 10 до вертикальных перегородок 7.

Направление вращения ротора 9 выбирается таким, чтобы обеспечивалось на стыках между цилиндром 6 и перегородками 7 набегающее сверху вниз магнитное поле. За счет спиралеобразного расположения магнитов 10 на роторе 9 в стыках между цилиндром 6 и перегородками 7 при вращении ротора 9 на магнитные частицы действует направленная вниз магнитная сила, обусловленная подходом к стыку последовательно верхних, а затем ниже расположенных магнитов 10. За счет направленной вниз магнитной силы магнитные частицы в стыках между цилиндром 6 и перегородками 7 продвигаются вниз и собираются в воронке 11, из которой разгружаются с помощью разгрузителя 12.

Наличие во флотационном сепараторе установленной в герметично закрытом снизу пустотелом цилиндре 6 вращающейся магнитной системы из ротора 9 с закрепленными на нем спирально пластинами из постоянных магнитов 10 обеспечивает продвижение в зоне разделения магнитных частиц к поверхности цилиндра 6 без их флокуляции и продвижение магнитных частиц вниз в стыках между цилиндром 6 и перегородками 7. Установка под цилиндром 6 воронки 11 с разгрузителем 12 обеспечивает выделение магнитной фракции в отдельный продукт.

Соединение кольцевого распределителя 4 с внутренним пространством корпуса 1 горизонтальными щелевыми отверстиями 13 обеспечивает равномерное распределение исходного питания по периметру корпуса 1.

Соединение пустотелых перегородок 7 патрубками 14 с устройством для разгрузки слива и пенного продукта 3 обеспечивает удаление из устройства слива и пенного продукта самотеком через внутреннее пространство пустотелых перегородок 7. В целом, предлагаемая совокупность признаков обеспечивает высокое качество магнитного продукта за счет исключения флокуляции магнитных частиц в процессе движения к цилиндру 6 и снижения выноса немагнитных частиц в магнитный концентрат.

Таким образом, предлагаемый флотационный сепаратор позволяет по сравнению с прототипом повысить комплексность переработки магнетитовых руд за счет получения высококачественного магнетитового концентрата.

Использование: обогащение полезных ископаемых, флотация руд. Сущность: флотационный сепаратор включает цилиндрический корпус (К) с патрубками для выгрузки песков, слива и пенного продукта, кольцевой распредилитель питания (Р) с тангенциальным патрубком, установленный внутри К пустотелый цилиндр (Ц), радиально установленные между К и Ц пустотелые вертикальные перегородки (П) и аэратор, магнитную систему, выполненную из вертикального ротора со спирально закрепленными на нем пластинами из постоянных магнитов, и воронку с приспособлением для разгрузки магнитных частиц. Ц и П выполнены из немагнитного материала. Ц выполнен с днищем, расположенным ниже верхней кромки воронки. В нижней части Р выполнены горизонтальные щелевые отверстия. П в нижней части соединены с патрубком для выгрузки слива и пенного продукта. Аэраторы установлены в пространстве между К, Ц и П. 2 ил.

ФЛОТАЦИОННЫЙ СЕПАРАТОР, включающий цилиндроконический корпус с патрубками для выгрузки песков, слива и пенного продукта, кольцевой распределитель питания с тангенциальным патрубком, установленный внутри корпуса пустотелый цилиндр, радиально установленные между корпусом и пустотелым цилиндром пустотелые вертикальные перегородки и аэратор, отличающийся тем, что, с целью повышения комплексности переработки за счет получения высококачественного магнетитового концентрата, он снабжен магнитной системой, выполненной из вертикального ротора со спирально закрепленными на нем пластинами из постоянных магнитов, и воронкой с приспособлением для разгрузки магнитных частиц, пустотелые цилиндр и перегородки выполнены из немагнитного материала, пустотелый цилиндр выполнен с днищем, расположенным ниже верхней кромки воронки, в нижней части кольцевого распределителя выполнены горизонтальные щелевые отверстия, перегородки в нижней части соединены с патрубком для выгрузки слива и пенного продукта, а аэраторы установлены в пространстве между корпусом, пустотелым цилиндром и перегородками.