Аэрационный узел флотационной машины Российский патент 2004 года по МПК B03D1/14 

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых методом флотации, в частности к аэрационным устройствам, и может быть использовано в металлургической, горной, химической и других отраслях промышленности.

Известен аэратор /1/, содержащий закрепленный на валу и состоящий из диска в виде обращенного вверх меньшим основанием усеченного конуса и закрепленных на нижней стороне диска лопастей из установленных с зазором трапециевидных пластин, подаэраторный диск с циркуляционным отверстием, статор, расположенный вокруг аэратора на подаэраторном диске. Полость вала сообщена с полостями лопастей, образованными трапециевидными пластинами.

Известен аэратор /2/, содержащий закрепленный на валу и состоящий из диска в виде обращенного вверх меньшим основанием усеченного конуса и закрепленных на нижней стороне диска лопастей из установленных с зазором трапециевидных пластин, подаэраторный диск с циркуляционным отверстием, статор, расположенный вокруг аэратора на подаэраторном диске, в диске аэратора над межлопастным пространством выполнены отверстия для внутрикамерной циркуляции пульпы, а отношение глубины погружения аэратора к его высоте составляет от 3,0 до 3,5.

Известно устройство для аэрации флотационной пульпы /3/, включающее воздухораспределительную трубу с отверстиями и установленный на ней импеллер, состоящий из радиальных лопаток, закрепленных между верхним и нижним дисками с отверстиями, расположенными по окружности, отверстия воздухораспределительной трубы размещены в междисковом пространстве, воздухораспределительная труба установлена относительно нижнего диска с образованием кольцевой щели, при этом отверстия воздухораспределительной трубы выполнены примыкающими к поверхности верхнего диска, а внутренние кромки отверстий в дисках расположены на окружностях, диаметры которых равны внешнему диаметру воздухораспределительной трубы.

Ближайшим аналогом является аэрационный узел /4/, содержащий размещенный внутри лопастного статора импеллер, выполненный в виде усеченного полого конуса с выступами на боковой поверхности. Конус обращен меньшим основанием вниз. Импеллер связан с полым валом для подвода воздуха и содержит в верхней части диск с радиальными лопастями. На днище камеры под импеллером соосно с ним установлена плита, боковая поверхность которой выполнена с выступами.

Недостатком известных аэрационных узлов является невысокая эффективность флотации.

Задача предлагаемого изобретения - создание аэрационного узла флотационной машины, позволяющего повысить эффективность флотационного процесса, за счет увеличения степени диспергирования пузырьков воздуха и более равномерного их распределения в объеме флотационной пульпы.

Поставленная задача решается тем, что в известном аэрационном узле флотационной машины, содержащем импеллер, выполненный в виде усеченного конуса, обращенного меньшим основанием вниз и связанный с полым валом для подвода воздуха, установленные на верхнем основании импеллера радиальные лопатки, нижнее и верхнее основания связаны между собой радиальными ребрами жесткости, установленными в зоне окон между радиальными лопатками, описанная боковая поверхность ребер жесткости имеет форму усеченного конуса, меньшее основание которого представляет собой глухой диск нижнего основания импеллера, в теле диска выполнены радиальные каналы, имеющие радиальный переход в прорези, которые выполнены в радиальных ребрах жесткости.

Общий вид аэрационного узла показан на фиг. 1; на фиг 2 - разрез А - А, вид сверху.

Аэрационный узел содержит полый вал для подвода воздуха 1 и установленный на нем импеллер в виде усеченного конуса, расположенный меньшим основанием вниз. Меньшее основание представляет собой глухой диск 2, крепится к полому валу. На наружной поверхности диска имеются выступы 4 для дробления воздуха, а в теле лучами расходятся каналы 5 для подачи сжатого воздуха, подаваемого из полого вала 1. Между нижним и верхним основаниями имеются ребра жесткости 6 с прорезями 7, радиально исходящими из каналов глухого диска. Описанная боковая поверхность радиальных ребер жесткости имеет форму усеченного конуса, меньшее основание которого составляет глухой диск импеллера. Каналы 5 глухого диска 2 имеют переход в прорези 7 радиальных ребер жесткости 6 и служат одновременно и лопатками импеллера. В горизонтальном сечении каналы в ребрах жесткости имеют U-образную форму. Верхнее основание конуса представляет собой кольцо 8. На внутренней поверхности кольца по его периферии расположены радиальные лопатки 9, описанная окружность которых диаметрально больше наружного диаметра кольца.

Аэрационный узел работает следующим образом.

При вращении импеллера в межкольцевом пространстве создается область пониженного давления. Вследствие этого пульпа устремляется внутрь импеллера через полость между верхним концентрическим кольцом 8 и полым валом 1. Затем пульпа через окна межреберного пространства выбрасывается наружу. Одновременно по полому валу под давлением подается воздух, который, проходя по каналам 5 глухого диска 2, попадает в прорези 7 ребер жесткости 6, равномерно распределяясь по высоте импеллера, и дробится лопатками 9.

Наличие каналов 5, переходящих в прорези 7, и лопаток 9 создает смешение и дробление воздуха и аэрацию пульпы по всей высоте импеллера и охватывает близлежащие области. Пузырьки воздуха захватывают частицы полезного продукта и поднимают их на поверхность, образуя обогащенную этим продуктом пену. В осевом разрезе элементы импеллера имеют симметричную форму. Поэтому при работе аэрационного узла вращение импеллера может осуществляться в любую сторону.

Предлагаемый аэрационный узел флотационной машины позволяет повысить эффективность флотационного процесса, увеличить степень диспергирования пузырьков воздуха и более равномерного их распределения в объеме флотационной пульпы.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР № 1596782, B 03 D 1/14, 1990 г.

2. Патент РФ № 2061554, B 03 D 1/14, 1996 г.

3. Авторское свидетельство № 1554974 , B 03 D 1/14, 1990 г.

4. Патент РФ № 2095153, B 03 D 1/14, 1997 г. (прототип).

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых методом флотации, в частности к аэрационным устройствам, и может быть использовано в металлургической, горной, химической и других отраслях промышленности. Технический результат - увеличение степени диспергирования пузырьков воздуха и более равномерное их распределение в объеме флотационной пульпы. Аэрационный узел содержит полый вал для подачи воздуха и установленный на нем конусовидный импеллер меньшим основанием вниз с прорезями в радиальных ребрах жесткости. Боковая поверхность ребер жесткости представляет собой усеченный конус. Большее основание представляет собой кольцо, на внутренней поверхности которого радиально расположены лопатки, имеющие высоту 1/3 высоты импеллера в зоне окон, образующихся между двумя соседними ребрами. Нижнее основание имеет форму глухого диска с радиальными каналами в теле диска, которые имеют радиальный переход в прорези радиальных ребер жесткости. 2 ил.

Аэрационный узел флотационной машины, содержащий импеллер, выполненный в виде усеченного конуса, обращенного меньшим основанием вниз, и связанный с полым валом для подвода воздуха, установленные на верхнем основании импеллера радиальные лопатки, отличающийся тем, что нижнее и верхнее основания связаны между собой радиальными ребрами жесткости, установленными в зоне окон между радиальными лопатками, описанная боковая поверхность ребер жесткости имеет форму усеченного конуса, меньшее основание которого представляет собой глухой диск нижнего основания импеллера, в теле диска выполнены радиальные каналы, имеющие радиальный переход в прорези, которые выполнены в радиальных ребрах жесткости.