ФЛОТАЦИОННАЯ МАШИНА Российский патент 2003 года по МПК B03D1/14 

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых способами флотации и может быть использовано в горной, металлургической и других отраслях промышленности.

Известна флотационная машина, включающая камеру с аэратором, состоящим из полого вала и установленного на нем полого усеченного конуса с выступами на внешней поверхности диска с радиальными лопастями и отверстием в меньшем основании (SU, Авторское свидетельство 899144, кл. В 03 D 1/14, 1982).

Данная флотационная машина не обеспечивает эффективную флотацию извлекаемого продукта. При вращении аэратора в зону диспергирования воздуха извлекаются мелкие классы (размером 50-74 мкм), которые захватываются пузырьками воздуха и извлекаются из камеры в виде пенного продукта. Крупные классы частиц (размером 0,1÷0,3 мм) не попадают в зону эффективного диспергирования воздуха, а отбрасываются центробежной силой в объем камеры, оседают на дно и транспортируются в хвостовой карман, образуя отходы.

Наиболее близкой по технической сущности является флотационная машина, включающая флотационную камеру, аэрационный узел, содержащий размещенный внутри лопастного статора импеллер, соединенный с полым валом для подачи воздуха и установленный в верхней части флотационной камеры с возможностью вертикального перемещения, регулятор объема и площади пенного слоя, выполненный в форме конуса, обращенного вершиной вниз (SU, Патент 1811422, кл. B 03 D 1/14, 1987. Прототип).

В известной флотационной машине возможна регулировка высоты пенного слоя посредством конуса, размещенного частично в пространстве для пульпы, а частично в пенном слое. Поверхностная площадь пенного слоя уменьшается в направлении вверх. Наличие толстого слоя пены способствует продлению периода времени пребывания пенообразующих пузырьков в камере.

Недостатком известной флотационной машины является недостаточная эффективность флотации, обусловленная длинным транспортным путем пенного продукта, поскольку чем больше путь пенного продукта, тем большее число крупных частиц осыпается, отделяясь от пузырьков воздуха.

Предлагаемая флотационная машина решает задачу эффективной флотации полезного продукта. Это достигается тем, что во флотационной машине, включающей камеру, аэрационный узел, содержащий размещенный вокруг лопастного статора импеллер, соединенный с полым валом для подачи воздуха, согласно изобретению она снабжена кольцевым желобом, установленным вокруг полого вала с кольцевым зазором, образованным внутренней стенкой кольцевого желоба и внешней поверхностью полого вала, при этом площадь кольцевого зазора составляет не менее 20% от площади поперечного сечения камеры, а наружная стенка желоба расположена под углом не менее 10^o от вертикальной оси, а внутренняя его стенка расположена вертикально, причем наружная стенка желоба выше его внутренней стенки.

Наличие кольцевого желоба, установленного вокруг полого вала, обеспечивает разгрузку пенного продукта в центральной части флотационной машины, увеличивает пеносбор и сокращает путь пенного продукта в пеносборник. Пенный слой концентрируется в зоне разгрузки, повышает скорость пеносбора за счет увеличения скорости транспортирования пенного продукта.

Выбор угла наклона наружной стенки желоба не менее 10^o от вертикальной оси и вертикальное расположение его внутренней стенки обусловлены требованиями наилучшего пеносбора, обеспечивающего максимальную производительность флотационной машины.

Наружная стенка желоба отталкивает пену от своей внешней поверхности в сторону пристенного желоба или пеносборника, увеличивая скорость пеносьема, оптимизируя съем пены, в том числе уменьшая расстояние транспортирования пенного продукта.

Выбор зазора площадью не менее 20% от площади поперечного сечения камеры обусловлен сокращением пути и увеличением скорости транспортирования продукта.

На фиг.1 изображен общий вид флотационной машины, пенный продукт поступает в пенный желоб по патрубку.

На фиг. 2-3 - то же , но пенный продукт поступает в пенный желоб по радиальному желобу
Флотационная машина содержит камеру 1, аэрационный узел, включающий лопастной статор 2 и импеллер 3, соединенный с полым валом 4 для подачи воздуха.

Вокруг полого вала 4 расположен кольцевой желоб 5. Внутренняя стенка 6 кольцевого желоба и внешняя поверхность полого вала 4 образуют кольцевой зазор площадью не менее 20% от площади поперечного сечения камеры 1. Наружная стенка 7 желоба 5 расположена под углом не менее 10^o от вертикальной оси, а внутренняя стенка 6 желоба расположена вертикально.

Наружная стенка 7 желоба 5 не менее чем на 50 мм выше внутренней стенки 6 желоба, что обеспечивает наилучшие условия транспортировки пенного продукта по желобу.

Флотационная машина работает следующим образом.

Полый вал 4 с импеллером 3 приводится во вращение от привода (на чертеже не показан). Через полый вал 4 воздух поступает в нижнюю полость конического импеллера 3 и через отверстие в нижнем основании импеллера 3 вводится в пульпу (продукт). При вращении импеллера 3 в области, прилегающей к нижней части импеллера 3, создается разряжение, вследствие чего пульпа засасывается снизу через лопасти статора 2, поднимается вверх по поверхности плиты 8 и импеллера 3, совершая сложное винтообразное движение, после чего выбрасывается в объем камеры 1.

В верхней части камеры 1 формируется пенный слой 9, высоту, объем и площадь поверхности которого уменьшают посредством кольцевого желоба 5. Площадь поверхности пенного слоя уменьшается благодаря действию желоба 5. Пузырьки воздуха, транспортирующие минералы в пенный слой, перемещаясь вверх, прижимаются друг к другу, в результате чего увеличивается время задержки единичных пузырьков в камере и повышается разделительная способность пены. Часть пены через пенный порог 10 удаляется из камеры 1 в пенный желоб 11, а другая ее часть удаляется из кольцевого желоба 5 в пенный желоб 11 по патрубку 12 или радиальному желобу 13.

За счет сужения сечения, образуемого наружной стенкой 7 кольцевого желоба 5 и внутренней поверхностью камеры 1, увеличивается скорость движения пузырьков воздуха с закрепленными на них частицами, увеличивается изливание пульпы через пенный порог 10, что, в свою очередь, обеспечивает увеличение подъемной силы, действующей на пузырьки воздуха, транспортирующие минералы в пенный слой.

Установка кольцевого желоба 5 вокруг полого вала 4 с кольцевым зазором (а) 14, образованным внутренней стенкой 6 кольцевого желоба 5 и внешней поверхностью полого вала 4 с площадью, составляющей не менее 20% от площади поперечного сечения камеры, обеспечивает максимальную разгрузку центральной части флотационной машины, увеличивает пеносбор, сокращая путь, пройденный пузырьком воздуха с прикрепившимся к нему минералом до пеносборника, и увеличивая скорость пенного продукта.

Все это, в свою очередь, способствует увеличению подъемной силы, действующей на пузырьки воздуха, транспортирующие частички минералов в пенный желоб, что способствует повышению эффективности флотационной машины.

Наружная стенка 7 желоба 5 отталкивает пену от своей наружной поверхности в сторону пеносборника, который может быть выполнен в виде пристенного желоба 11, увеличивая скорость пеносъема и сокращая путь пены до пеносборника.

Предлагаемая флотационная машина позволяет повысить эффективность флотации полезного продукта.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых способами флотации и может быть использовано в горной, металлургической и других отраслях промышленности. Технический результат - повышение эффективности флотации. Флотационная машина включает камеру, аэрационный узел, содержащий размещенный вокруг лопастного статора импеллер, соединенный с полым валом для подачи воздуха. Она снабжена кольцевым желобом, установленным вокруг полого вала с кольцевым зазором, образованным внутренней стенкой кольцевого желоба и внешней поверхностью полого вала. Площадь кольцевого зазора составляет не менее 20% от площади поперечного сечения камеры, наружная стенка желоба расположена под углом не менее 10^o от вертикальной оси. Внутренняя его стенка расположена вертикально, причем наружная стенка желоба выше его внутренней стенки. 3 ил.

Флотационная машина, включающая камеру, аэрационный узел, содержащий размещенный вокруг лопастного статора импеллер, соединенный с полым валом для подачи воздуха, отличающаяся тем, что она снабжена кольцевым желобом, установленным вокруг полого вала с кольцевым зазором, образованным внутренней стенкой кольцевого желоба и внешней поверхностью полого вала, при этом площадь кольцевого зазора составляет не менее 20% от площади поперечного сечения камеры, а наружная стенка желоба расположена под углом не менее 10^o от вертикальной оси, а внутренняя его стенка расположена вертикально, причем наружная стенка желоба выше его внутренней стенки.