СПОСОБ ФЛОТАЦИИ И ЦЕНТРОБЕЖНАЯ ФЛОТАЦИОННАЯ МАШИНА Российский патент 2002 года по МПК B03D1/02 B03D1/24 

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, в частности к способам и устройствам по переработке методом флотации.

Известен способ флотогравитации на концентрационном столе с принудительной подачей воздуха на поверхность стола [1].

Недостатком данного способа является недостаточное время контакта гидрофобных и гидрофобизированных минеральных частиц с пузырьками воздуха и с поверхностью пульпы, для чего требуется применять различные устройства - контакторы.

Известен способ пневматической флотации с предварительной аэрацией пульпы в центробежных флотационных машинах. Реализация данного способа осуществляется в машине с предварительной аэрацией фирмы "КХД Гумбольд-Ведаг" (ФРГ), включающей камеру, в верхней части которой установлены "щелевые аэраторы", через которые тангенциально подается исходная пульпа, а в центральной - патрубок для разгрузки концентрата [2].

Известным недостатком способа флотации в центробежных флотационных машинах с предварительной аэрацией является невозможность обеспечения дисперсности пузырьков в центробежном потоке пульпы, в результате чего наблюдается коалесценция пузырьков, вследствие чего снижается эффективность флотации. Центробежная флотационная машина фирмы "Гумбольд" с центральной разгрузкой концентрата имеет недостаток в том, что минерализованным пузырькам приходится проходить через "узкое" сечение между внутренним разгрузочным патрубком для съема концентрата и корпусом на вращающемся потоке пульпы, где возможна частичная деминерализация.

Наиболее близким по сути предлагаемого изобретения является способ флотации в центробежном потоке пульпы и флотационная пневматическая машина для его осуществления [3], включающий тангенциальную подачу предварительно аэрированной обработанной реагентами пульпы в верхнюю цилиндрическую часть корпуса, состоящего из цилиндрической и конической частей, дополнительную аэрацию пульпы в верхней цилиндрической части, удаление образующегося минерализованного слоя центральным патрубком из свободного вытекающего потока, удаление хвостов из нижней части корпуса.

Недостатком данного способа флотации является нестабильность процесса в целом из-за применения высоконапорных струй аэрируемого воздуха и пульпы. Происходит постоянное изменение толщины минерализованного слоя, удаляемого через центральный патрубок, вследствие чего пенный концентрат подвергается разубоживанию пульпой при избыточных колебаниях исходного питания.

Сущность изобретения заключается в том, что способ флотации в центробежном потоке пульпы и флотационная пневматическая машина для его осуществления, включающий тангенциальную подачу предварительно аэрированной обработанной реагентами пульпы в верхнюю цилиндрическую часть корпуса, состоящего из цилиндрической и конической частей, дополнительную аэрацию пульпы в верхней цилиндрической части, удаление образующегося минерализованного слоя центральным патрубком из свободного вытекающего потока, удаление хвостов из нижней части корпуса, отличающийся тем, что удаление образующегося минерализованного слоя производят из нижней конической части корпуса с поверхности воронки, образующейся раскручивающейся пульпой, при этом в верхнюю цилиндрическую часть корпуса для устойчивого образования воронки тангенциально подают воду.

Центробежная флотационная машина, включающая корпус из верхней цилиндрической части, в которой расположены концентрические трубчатые аэраторы, патрубок для подвода воздуха, тангенциальный патрубок для подвода питания и нижней конической части с патрубком для вывода концентрата. Отличием является то, что она снабжена тангенциальным патрубком для подвода воды в верхнюю цилиндрическую часть корпуса, патрубок для ввода концентрата расположен в нижней конической части корпуса и выполнен подвижным с возможностью регулирования его верхнего среза относительно нижнего среза конической части корпуса.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с аналогом показывает, что в новом способе обеспечивается стабильность минерализованного слоя за счет исключения вибрации концентрационного стола, в котором происходит интенсивная деминерализация поверхности пульпы. Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию изобретения "новизна".

Известны технические решения, в частности у прототипа, в которых используется тангенциальная подача предварительно аэрированной пульпы в камеру флотомашины и флотация гидрофобных частиц производится из объема пульпы. Предлагаемый способ отличается тем, что поступающую исходную пульпу переводят на тонкослойный поток и дополнительно подвергают принудительному аэрированию с тем, чтобы как можно более полно перевести гидрофобные материалы на поверхность пульпы, затем пульпа переходит в конус и свободно разгружается через отверстие в вершине конуса. При этом минерализованная поверхность раскручивающейся пульпы образует воронку, вершиной уходящей вниз к вершине конуса. При этом минерализованный слой не смешивается при вытекании из сопла конуса и отсекать его можно с помощью соосно установленной трубки. В предлагаемом способе минерализованная поверхность пульпы не подвергается толчкам и колебаниям и в более стабильном режиме разгружается. При этом принципиально важно, что при использовании эффекта раскучивающейся воронки удельная площадь поверхности, удерживающей гидрофобные частицы, не уменьшается, а удаление минерализованного слоя происходит в режиме ускорения по мере приближения разгрузочного отверстия, где деминерализация поверхности практически не происходит. Таким образом, обеспечивается своевременный вывод концентрата из процесса.

Одним из преимуществ данного способа перед прототипом является отсутствие необходимости регулирования уровня пульпы для съема концентрата. При определенных колебаниях скорости подачи исходной пульпы процесс саморегулируется, конфигурация раскручивающейся воронки не подвергается резким колебаниям и стабильность процесса не нарушается. Это позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "изобретательский уровень".

Реализация предлагаемого способа флотации осуществлена в центробежной флотационной машине, включающей корпус из верхней цилиндрической части, в которой расположены концентрические трубчатые аэраторы, патрубок для подвода воздуха, тангенциальные патрубки для подвода воды и питания и нижней конической части с расположенным в ней патрубком для вывода концентрата.

На фиг.1 изображен продольный разрез, а на фиг.2 - вид сверху центробежной флотационной машины. Машина состоит из корпуса с верхней цилиндрической 1 и нижней конической 2 частей. В верхней части 1 расположены концентрические трубчатые аэраторы 3 с патрубком для подвода воздуха 4, тангенциальные патрубки для подвода воды 5 и исходного материала (пульпы) 6. В нижней части 2 имеется отверстие для вывода хвостов 7 и центральный патрубок для разгрузки концентрата 8.

Флотационная машина работает следующим образом.

В верхнюю цилиндрическую часть 1 по тангенциальным патрубкам 5 подается вода, а по патрубку 6 предварительно аэрированная обработанная реагентами пульпа, подается сжатый воздух на концентрические трубчатые аэраторы 3, где происходит минерализация пузырьков. Гидрофобные частицы переходят на поверхность пульпы.

При истечении воды из отверстия 7 в конической части флотомашины в результате завихрения образуется водная воронка. Минерализованный слой из гидрофобных частиц при переходе в коническую часть флотомашины остается на поверхности водной воронки, которая образуется в результате завихрения и попадает в отсекающий соосно установленный патрубок для разгрузки концентрата 8, а гидрофильные частицы по нижней конической части 2 корпуса попадают в отверстие для вывода хвостов 7.

Вода добавляется для регулирования водного режима флотации, устойчивого образования водной воронки в конусной части флотомашины. Патрубок для разгрузки концентрата выполнен подвижным с возможностью регулирования его верхнего среза.

Источники информации
1. Справочник по обогащению руд. Т.2, часть 2. - М.: Недра, 1974, с.74.

2. Рубинштейн Ю. Б. , Перельман Э.Я., Спиваковский И.Н. Центробежные пневматические флотационные машины в СССР и за рубежом. Обзорн. Инф. - М.: ЦНИИТЭН Тяжмаш, 1988, с.9 (Горное оборудование. Сер.2, вып.1).

3. Ячушко Э.П. Пневматическая флотационная машина. Патент РФ RU 2040979.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, в частности к способам и устройствам по переработке методом флотации. Технический результат - повышение качества пенного продукта. Способ флотации в центробежном потоке пульпы включает тангенциальную подачу предварительно аэрированной обработанной реагентами пульпы в верхнюю цилиндрическую часть корпуса, состоящего из цилиндрической и конической частей, дополнительную аэрацию пульпы в верхней цилиндрической части, удаление образующегося минерализованного слоя центральным патрубком из свободно вытекающего потока, удаление хвостов из нижней части корпуса. Удаление образующегося минерализованного слоя производят из нижней конической части корпуса с поверхности воронки, образующейся раскручивающейся пульпой. В верхнюю цилиндрическую часть корпуса для устойчивого образования воронки тангенциально подают воду. Центробежная флотационная машина включает корпус из верхней цилиндрической части, в которой расположены концентрические трубчатые аэраторы, патрубок для подвода воздуха, тангенциальный патрубок для подвода питания и нижней конической части, патрубок для вывода концентрата. Машина снабжена тангенциальным патрубком для подвода воды в верхнюю цилиндрическую часть корпуса, патрубок для вывода концентрата расположен в нижней конической части корпуса и выполнен подвижным с возможностью регулирования его верхнего среза относительно нижнего среза нижней конической части корпуса. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ флотации в центробежном потоке пульпы, включающий тангенциальную подачу предварительно аэрированной обработанной реагентами пульпы в верхнюю цилиндрическую часть корпуса, состоящего из цилиндрической и конической частей, дополнительную аэрацию пульпы в верхней цилиндрической части, удаление образующегося минерализованного слоя центральным патрубком из свободно вытекающего потока, удаление хвостов из нижней части корпуса, отличающийся тем, что удаление образующегося минерализованного слоя производят из нижней конической части корпуса с поверхности воронки, образующейся раскручивающейся пульпой, при этом в верхнюю цилиндрическую часть корпуса для устойчивого образования воронки тангенциально подают воду. 2. Центробежная флотационная машина, включающая корпус из верхней цилиндрической части, в которой расположены концентрические трубчатые аэраторы, патрубок для подвода воздуха, тангенциальный патрубок для подвода питания и нижней конической части, патрубок для вывода концентрата, отличающаяся тем, что она снабжена тангенциальным патрубком для подвода воды в верхнюю цилиндрическую часть корпуса, патрубок для вывода концентрата расположен в нижней конической части корпуса и выполнен подвижным с возможностью регулирования его верхнего среза относительно нижнего среза нижней конической части корпуса.