ФЛОТАЦИОННАЯ ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ МАШИНА Российский патент 1995 года по МПК B03D1/24 

Изобретение относится к флотационному обогащению полезных ископаемых, в частности к конструкциям флотационных машин колонного (чанового) типа, и может быть использовано в горнорудной, химической и горнохимической промышленности.

Известна конструкция флотационной машины, включающая камеру, приспособления для загрузки исходного питания и разгрузки хвостов, аэратор [1] Стационарный коллектор для загрузки исходного питания известного устройства обеспечивает осуществление исходного питания только по периферии камеры. Недостатками известной конструкции машины являются низкие флотационные показатели, связанные с тем, что периферическая загрузка исходного питания не обеспечивает оптимального контакта загружаемого материала с пузырьками воздуха из-за проскакивания части материала между стенкой камеры и аэратором, к тому же наличие перемешивающего устройства приводит к частичному разрушению флотокомплексов за счет центробежных сил. Выше перечисленное приводит к увеличению потерь полезных минералов в камерный продукт (хвосты), что резко снижает технологические показатели, а именно снижение извлечения до 5%
Наиболее близкой по технической сущности и предлагаемому устройству является флотационная пневматическая машина, включающая камеру с расположенным в ней аэратором, пенный порог, приспособления для загрузки исходного питания и разгрузки камерного продукта [2] В известном устройстве загрузочное приспособление выполнено в виде установленного с возможностью вращения барабана с отверстиями и размещено вдоль камеры машины. При этом отверстия барабана выполнены разного диаметра, увеличивающегося по ходу движения материала от места загрузки к пенному порогу.

Существенными недостатками известного устройства являются низкие показатели флотации, вызываемые следующими обстоятельствами. Известная конструкция машины предполагает загрузку исходного материала на поверхность пены, что приводит к разрушению верхнего пенного слоя. К тому же при эксплуатации имеет место забивка отверстий малого диаметра, что снижает "живое сечение" барабана и приводит к тому, что большая часть материала, в том числе и вся его крупная фракция, разгружается в конце барабана, противоположном подаче материала, что также разрушает верхний пенный слой и вызывает выпадение ценных компонентов в камерный продукт. Следует также отметить, что при вращении барабана загрузка исходного продукта осуществляется практически только через отверстия, расположенные внизу барабана, т.е. сплошным потоком материала. При этом скорость падения крупных частиц минералов превышает скорость всплывания пузырьков воздуха, в результате чего разрушается комплекс минерал-пузырек и ценные минералы переходят не в пенный, а в камерный продукт, что также снижает эффективность флотации.

Заявляемое изобретение направлено на повышение извлечения полезного компонента в концентрат.

Согласно заявляемому предложению, машина снабжена сообщенной с трубой с отверстиями циркуляционной трубой, свободный конец которой расположен на расстоянии от пенного порога, равном от 0,1 до 0,2 высоты камеры, и выполнен с косым срезом, обращенным в сторону трубы с отверстиями.

Кроме того, отверстия в трубе расположены на ее обеих боковых сторонах, при этом отверстия одной боковой стороны размещены в шахматном порядке относительно отверстия другой боковой стороны.

К тому же циркуляционная труба снабжена регулирующим устройством.

Снабжение сообщенной с трубой с отверстиями циркуляционной трубой оригинального выполнения позволяет улавливать и дополнительно вовлекать в процесс часть обогащенного подпенного продукта с целью обеспечения наибольшего аэрирования пульпы исходного питания. При этом заявляемое размещение загрузочного приспособления внутри камеры машины обеспечивает подачу исходного питания непосредственно в объем пульпо-воздушной смеси, не разрушая верхнего пенного слоя. Существенно важным, как удалось экспериментально установить, оказалось размещение свободного конца циркуляционной трубы в верхней части камеры относительно ее пенного порога в заявляемых пределах. Обеспечение заявляемых пределов размещения позволяет достигнуть оптимального забора пенного продукта с высоким содержанием ценного минерала.

Исследования показали, что шахматный порядок расположения отверстий одной боковой стороны трубы относительно отверстий другой ее боковой стороны обуславливает равномерную подачу пульпы по всему сечению камеры, что обеспечивает полный контакт минеральных частиц с пузырьками воздуха.

Регулирующее приспособление, установленное в циркуляционной трубе, позволяет изменять расход циркулирующего обогащенного подпенного продукта с целью поддержания постоянной циркуляционной нагрузки.

Таким образом, описанные выше конструктивные особенности заявляемой флотационной машины позволяют максимально устранить потери ценных минеральных компонентов за счет обеспечения благоприятных условий для процесса флотации.

На чертеже изображена флотационная пневматическая машина.

Она включает камеру 1 с установленным в нижней ее части аэратором 2, пенный порог 3, загрузочное приспособление 4, выполненное в виде трубы с отверстиями. Загрузочное приспособление 4 сообщено с циркуляционной трубой 5, в которой размещено регулирующее приспособление 6. Разгрузка камерного продукта осуществляется с помощью разгрузочного устройства 7.

Пневматическая флотационная машина работает следующим образом. Исходная пульпа, предварительно обработанная реагентами, подается в загрузочное приспособление 4, в котором осуществляется смешивание ее с потоком обогащенного подпенного продукта, поступающего сюда из верхней части камеры 1 с помощью циркуляционной трубы 5. Регулирующее приспособление 6, размещенное в циркуляционной трубе 5, обеспечивает постоянный расход циркулирующего обогащенного подпенного продукта.

Обогащаемая пульпа поступает в камеру 1 через отверстия в загрузочном приспособлении 4, расположенные на ее обеих боковых сторонах, причем отверстия одной боковой стороны размещены в шахматном порядке относительно отверстий другой боковой стороны, что обеспечивает равномерное распределение пульпы по всему сечению камеры 1 навстречу пузырькам воздуха, образованным аэратором 2. Частички полезного компонента закрепляются на пузырьках воздуха и вместе с пенным слоем разгружаются самотеком в пенный порог 3 камеры машины 1. Частицы пустой породы (камерный продукт) опускаются под действием силы тяжести на дно камеры машины 1 и разгружаются через приспособление 7 для разгрузки камерного продукта.

Для определения эффективности предлагаемой конструкции флотационной пневматической машины были проведены экспериментальные исследования, результаты которых приведены в табл.1. Исследования проводились на молибденовых рудах с использованием флотационной пневматической машины ФП-6,3 стандартных габаритов. Конструктивные признаки машины были выполнены в соответствии с предлагаемым изобретением.

Результаты эксперимента приведены в табл.2.

Из анализа приведенных в табл. 1 данных следует, что оптимальные результаты имеют место при заявляемом размещении циркуляционной трубы в камере машины (опыты 2,3).

Как было экспериментально установлено при размещении свободного конца циркуляционной трубы в камере машины на расстоянии от пенного порога, превышающем 0,2 высоты камеры, наблюдаются ухудшение флотационных показателей, вызванное тем, что при приближении свободного конца циркуляционной трубы к загрузочному устройству увеличивается циркуляционная нагрузка малообогащенным продуктом (опыт 3).

С другой стороны, при величине вышеназванного соотношения менее 0,1 эксперимент показал также снижение извлечения. Последние объяснятся разрушающими действиями флотокомплексов (сильно нагруженных пузырьков), в результате чего происходит выпадение из пенного слоя в камерный продукт как крупных минеральных частиц, так и тонких частиц, хорошо нагруженных (опыт 1).

Опыты 5, 6, 7 экспериментально подтверждают целесообразность выполнения свободного конца циркуляционной трубы с косым срезом, обращенным в сторону трубы с отверстиями.

Опыты 8, 9 показывают, что отличающееся от предлагаемого расположение отверстий в трубе загрузочного приспособления заметно снижает показатели флотации.

Экспериментальные данные, приведенные в табл.2, наглядно демонстрируют преимущества предлагаемого устройства по сравнению с известным.

Таким образом, применение предлагаемой флотационной пневматической машины позволяет значительно повысить извлечение полезного компонента в концентрат, повысить надежность в работе машины, сократить энергозатраты при ее эксплуатации.

Использование: обогащение полезных ископаемых, флотация руд. Сущность изобретения: флотационная пневматическая машина включает камеру (К) с расположенным в ней аэратором (А), пенный порог (ПП), загрузочное приспособление (ЗП) в виде трубы (Т) с отверстиями (О) и циркуляционную трубу (ЦТ). Т с О сообщена с ЦТ. Свободный конец ЦТ расположен от ПП на расстоянии от 0,1 до 0,2 высоты К и выполнен с косым срезом (С). С обращен в сторону Т с О. О в Т расположены на ее обеих боковых сторонах в шахматном порядке. ЦТ снабжена регулирующим приспособлением. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. 2 табл.

1. ФЛОТАЦИОННАЯ ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ МАШИНА, включающая камеру с расположенным в ней аэратором, пенный порог, загрузочное приспособление в виде трубы с отверстиями, отличающаяся тем, что машина снабжена сообщенной с трубой с отверстиями циркуляционной трубой, свободный конец которой расположен на расстоянии от пенного порога, равном 0,1 0,2 высоты камеры, и выполнен с косым срезом, обращенным в сторону трубы с отверстиями. 2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что отверстия в трубе расположены на ее обеих боковых сторонах, при этом отверстия одной боковой стороны размещены в шахматном порядке относительно отверстий другой боковой стороны. 3. Машина по п.1, отличающаяся тем, что циркуляционная труба снабжена регулирующим приспособлением.