ФЛОТАЦИОННАЯ МАШИНА Российский патент 1996 года по МПК B03D1/14 

Изобретение относится к устройствам для флотационного обогащения.

Известна флотационная машина, содержащая камеру, загрузочное и разгpузочное приспособления, установленный на валу дисковый импеллер, статор, надимпеллерный стакан, привод [1] Импеллер выполнен в виде диска с радиальными лопатками.

Недостатком данного устройства является высокая энергоемкость, обусловленная тем, что для создания высокой степени аэрации пульпы в машинах большого объема необходимо увеличивать размеры и скорость вращения импеллера.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является флотационная машина [2] содержащая корпус с днищем, успокоители, привод, закрепленный на полом валу аэратор, выполненный из верхнего и нижнего дисков, соединенных между собой радиальными лопатками, причем диаметр верхнего диска больше диаметра нижнего диска и расстояния между внешними концами радиально расположенных лопаток, снабженная установленным соосно полому валу циркуляционным стаканом с внутренними и внешними радиальными лопастями и установленными на обеих сторонах верхнего диска и на обращенной в сторону днища камеры стороне нижнего диска радиальными выступами, при этом в верхнем диске коаксиально верхнему диску выполнено отверстие, лопатки выполнены из установленных с зазором пластин, при этом в одной из пластин каждой лопатки выполнены отверстия, а межпластинный зазор соединен с полостью полого вала.

Недостатком данного устройства является то, что радиальные вертикальные лопатки импеллера требуют большого расхода мощности на получение необходимого насосного эффекта для аэрирования и гомогенизации перемешиваемой пульпы. При их работе в камере создаются только радиальные потоки пульпы, что затрудняет взвешивание крупных частиц в донной части камеры.

Цель изобретения повышение взвешивающей и аэрирующей способности импеллеров в флотомашине при одновременном снижении удельного расхода электроэнергии и снижении металлоемкости.

Цель достигается тем, что флотационная машина, включающая по меньшей мере одну камеру, пустотелый вал, импеллер с лопастями, успокоительные пластины на боковых сторонах камеры, трубу с отверстиями для подачи исходного питания и отвода пенного камерного продуктов, в которой импеллер выполнен осевым, его лопасти повернуты относительно своих радиальных осей с углом поворота торцовых кромок α 20-45^о и выполнены с концевыми верхними выступами, при этом лопасти выполнены или наклонными к дну, или чередующимися горизонтальными и наклонными к дну, или выполнены из двух участков, прилегающего к валу горизонтального и наклонного к периферии, а концевые верхние выступы отогнуты или выполнены в виде пластин, наклоненных навстречу набегающему потоку под углом β 5-25^о с периферийными торцами параллельными стенками трубы для циркуляции пульпы. На тыльной стороне лопастей могут быть выполнены воздухопроводящие каналы, сообщенные с полостью пустотелого вала.

На фиг. 1 изображена флотационная машина, разрез; на фиг. 2 четырехлопастной импеллер, начальная часть лопастей которого от оси вала горизонтальная, а периферийные части с верхними отогнутыми выступами наклонены вниз; на фиг. 3 четырехлопастной осевой импеллер чередующимися горизонтальными и наклонными лопастями с пристыкованным к их концам пластинами; на фиг. 4 трехлопастной осевой импеллер с наклонными лопастями и верхними отогнутыми выступами; на фиг. 5 четырехлопастной осевой импеллер с наклонными лопастями с отогнутыми верхними выступами и воздухоприводящими каналами на тыльной стороне лопастей.

Флотационная машина включает камеры 1 прямоугольного или квадратного сечения, над каждой из которых установлен электродвигатель 2, вал которого соединен с пустотелым валом 3, имеющим отверстия 4. На нижнем конце вала 3 установлен осевой импеллер 5 с двумя или большим количеством лопастей 6 на ступице 15, повернутых относительно своих радиальных осей с углом поворота торцовых кромок α 20-45^о на верхних концах которых имеются выступы, при этом верхние выступы представлены в виде отогнутых пластин 11 или в виде пристыкованных пластин 12. Верхние выступы 11 и 12 наклонены под углом β 5-25^о навстречу набегающему потоку, а их периферийные торцы 20 параллельны стенкам циркуляционной трубы 13. Лопасти могут быть выполнены из двух участков прилегающего к валу горизонтального и наклонного к дну камеры (фиг.2), чередующимися горизонтальными и наклонными (фиг.3), наклонными (фиг.4) и наклонными с воздухопроводящими каналами 14 с их тыльной стороны, проходящими через ступицу 15 (фиг.5). Над осевым импеллером 5 (фиг.1) установлена циркуляционная труба 13 с отверстиями 16 и статорными лопатками 17 на ее нижнем конце. На боковых стенках камеры 1 установлены успокоительные пластины 18. В стенке между камерами имеется окно 19.

Флотационная машина работает следующим образом.

После включения электропривода 2 в циркуляционную трубу 13 первой камеры 1 подается пульпа с реагентами, откуда она осевым импеллером 5 перекачивается в нижнюю часть камеры 1 совместно с пульпой, переливающейся через отверстия 16 внутрь трубы 13. При этом количество пульпы, подаваемой в зону импеллера 5, задается таким чтобы обеспечивалось засасывание из атмосферы достаточного количество воздуха для ее насыщения воздушными пузырьками и при этом обеспечивалось эффективное взвешивание минеральных частиц во всем объеме камер 1. Высокая аэрированность пульпы обеспечивается совместной работой верхних выступов 11 и 12 лопастей 6 и статорных лопаток 17 на трубе 13. Эффективное взвешивание частиц в камере 1 достигается наклоном лопастей 6 импеллера 5 к дну камеры, обеспечивающих создание направленных радиальноосевых потоков в донной части. При необходимости повышения аэрированности пульпы осевой импеллер 5 выполняется с лопастями 6 с воздухоприводными каналами 14 на их тыльной стороне для засасывания атмосферного воздуха через отверстия 4 в пустотелом валу 3 и ступице 15 к концам лопастей 6 в зону разрежений, возникающих за ними при их движении. Выбрасываемые импеллером 5 аэрированные потоки пульпы в донной части преобразуются в восходящие, их вращательное движение внутри камеры 1 устраняется статорными лопатками 17 и успокоительными пластинами 18 на боковых стенках камеры. При движении аэрированных потоков вверх из них минерализованные пузырьки всплывают на поверхность пульпы, формируя пенный слой, удаляемый самотеком или принудительно. Деаэрированные потоки пульпы через отверстия 16 переливаются в трубу 13 в зону импеллера 5 и процесс повторяется. По мере поступления новых порций исходной пульпы происходит ее вытеснение в последующую камеру через окно 19, в которой процесс кондиционирования и флотации продолжается. Разгрузка камерного продукта (хвостов) производится из последней камеры флотомашины стандартным способом.

Сравнительными промышленными испытаниями флотомашины с осевыми импеллерами с объемом камер 6,3 м³ (12 камер) и машин ФКМ6,3 с радиально-центробежными флотоимпеллерами показали ее преимущество по энергоемкости и технологичноc- ти. Энергопотребление снизилось на 35% металлоемкость блока импеллера в 15 раз, а извлечение КСl повысилось с 90,92 до 93,75%

Использование: обогащение полезных ископаемых, флотация руд. Сущность изобретения: машина включает по меньшей мере одну камеру, пустотельный вал, осевой импеллер с лопастями, успокоительные пластины на боковых сторонах камеры, трубу с отверстиями для циркуляции пульпы и приспособления для подачи исходного питания и отвода пенного и камерного продуктов. Лопасти повернуты относительно своих радиальных осей с углом поворота торцевых кромок α = 20 - 40^°. Лопасти выполнены с концевыми верхними выступами. Лопасти выполнены или наклонными к дну, или чередующимися горизонтальными и наклонными, или выполнены из двух участков, прилегающего к валу горизонтального и наклонного. Концевые верхние выступы отогнуты или выполнены в виде пластин, наклоненных навстречу набегающему потоку под углом β = 5 - 25^° с перефирийными торцами параллельными стенками. На тыльной стороне лопасти осевого импеллера выполнены воздухопроводящие каналы, сообщающеся через пустотелый вал с атмосферой. 1 з. п. ф-лы, 5 ил.

1. ФЛОТАЦИОННАЯ МАШИНА, включающая по меньшей мере одну камеру, пустотелый вал, импеллер с лопастями, успокоительные пластины на боковых сторонах камеры, трубу с отверстиями для циркуляции пульпы и приспособления для подачи исходного питания и отвода пенного и камерного продуктов, отличающаяся тем, что импеллер выполнен осевым, лопасти повернуты относительно своих радиальных осей с углом поворота торцевых кромок α от 20 до 45^° и выполнены с концевыми верхними выступами, при этом лопасти выполнены или наклонными к дну, или чередующимися горизонтальными и наклонными, или выполнены из двух участков - прилегающего к валу горизонтального и наклонного к периферии, а концевые верхние выступы отогнуты или выполнены в виде пристыкованных пластин, наклонных навстречу набегающему потоку под углом β от 5 до 25^° с периферийными торцами, параллельными стенкам трубы для циркуляции пульпы. 2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что на тыльной стороне лопастей импеллера выполнены воздухопроводящие каналы, сообщающиеся через полый вал с атмосферой.