Флотационный классификатор Российский патент 2022 года по МПК B03B5/28 B03D1/14 

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано в цветной и черной металлургии и других отраслях промышленности при флотационном обогащении руд.

Известен флотационный классификатор, включающий цилиндрическую камеру с нижней конической частью с расположенным в нижней части разгрузителем песков, установленный снаружи камеры тангенциальный патрубок для подачи исходного питания во флотационный классификатор. Установленный внутри камеры соосно с ней открытый сверху цилиндрический сборник слива с наклонным патрубком и регулятором уровня пульпы, установленные в пространстве между стенками камеры и цилиндрическим сборником слива аэраторы, установленные в верхней части камеры перпендикулярно ее радиусу сужающиеся желоба с горизонтальной верхней кромкой и вырезами для выпуска верхнего продукта сужающихся желобов, снабженные в нижней узкой части патрубками для выпуска нижнего продукта сужающихся желобов и регуляторами выхода нижнего продукта сужающихся желобов, установленный внутри камеры пеносборный желоб, для верхнего продукта сужающихся желобов, расположенный под сужающимися желобами с выходом наружу камеры флотационного классификатора [1].

Наиболее близким к предлагаемому по технологической сущности и достигаемому результату является флотационный классификатор, включающий цилиндрическую камеру с нижней конической частью и верхней частью в виде усеченного конуса с расположенным снаружи цилиндрической части тангенциальным патрубком для подачи исходного питания, расположенный в нижней части камеры разгрузитель песков, установленный внутри камеры соосно с ней открытый сверху цилиндрический сборник слива с наклонным сливным патрубком и регулятором уровня пульпы, установленные в пространстве между стенками камеры и цилиндрическим сборником слива аэраторы, установленные на поверхности усеченного конуса камеры сужающиеся желоба с горизонтальной верхней кромкой бортов и вырезами в бортах в нижней узкой части для выпуска верхнего продукта, снабженные в нижней узкой части патрубками для удаления нижнего продукта сужающихся желобов и регуляторами выхода нижнего продукта, установленный снаружи камеры кольцевой пеносборный желоб верхнего продукта сужающихся желобов с патрубком для удаления верхнего продукта [2].

Общим недостатком известных флотационных классификаторов является низкая эффективность процесса флотоклассификации обусловленная большими потерями ценного компонента в нижний продукт сужающихся желобов.

Технический результат изобретения – повышение эффективности флотационной классификации за счет снижения потерь ценного компонента путем исключения коалесценции пузырьков в пенном слое и выделения в нижний продукт сужающихся желобов только подпенного слоя.

Указанный технический результат достигается тем, что во флотационном классификаторе, включающем цилиндрическую камеру с нижней конической частью и верхней частью в виде усеченного конуса с расположенным снаружи цилиндрической части тангенциальным патрубком для подачи исходного питания, расположенный в нижней части камеры разгрузитель песков, установленный внутри камеры соосно с ней открытый сверху цилиндрический сборник слива с наклонным сливным патрубком и регулятором уровня пульпы, установленные в пространстве между стенками камеры и цилиндрическим сборником слива аэраторы, установленные на поверхности усеченного конуса камеры сужающиеся желоба с горизонтальной верхней кромкой бортов и вырезами в бортах в нижней узкой части для выпуска верхнего продукта, снабженные в нижней узкой части патрубками для удаления нижнего продукта сужающихся желобов и регуляторами выхода нижнего продукта, установленный снаружи камеры кольцевой пеносборный желоб верхнего продукта сужающихся желобов с патрубком для удаления верхнего продукта, снаружи цилиндрического сборника слива в верхней части установлен кольцевой пеногенератор двухфазной пены с размещенным в донной части диспергатором воздуха и патрубками для подачи сжатого воздуха в диспергатор и раствора вспенивателя в пеногенератор, днище сужающихся желобов выполнено вогнутым вниз, над патрубками для удаления нижнего продукта установлены решетки для пропускания жидкого подпенного продукта, регуляторы выхода нижнего продукта выполнены в виде прикрепленных на гибкой основе к стенке сужающихся желобов поплавков с плотностью ниже плотности подпенного слоя и выше плотности пенного слоя, форма поверхности которых повторяет форму выгнутого днища сужающихся желобов.

На фиг. 1 представлен вид сверху флотационного классификатора; на фиг. 2 разрез А–А.

Флотационный классификатор включает цилиндрическую камеру 1 с нижней конической частью и верхней частью в виде усеченного конуса с расположенным снаружи цилиндрической части тангенциальным патрубком 2 для подачи исходного питания, расположенным в нижней части камеры разгрузитель песков 3, установленный внутри камеры соосно с ней открытый сверху цилиндрический сборник слива 4 с наклонным сливным патрубком 5 и регулятором уровня пульпы 6, установленные в пространстве между стенками камеры 1 и цилиндрическим сборником слива 4 аэраторы 7, установленные на поверхности усеченного конуса камеры 1 сужающиеся желоба 8 с вогнутым вниз днищем, горизонтальной верхней кромкой бортов и вырезами 9 в бортах в нижней узкой части желобов для выпуска верхнего продукта, снабженные в нижней узкой части патрубками 10 для удаления нижнего продукта сужающихся желобов, установленный снаружи камеры 1 кольцевой пеносборный желоб 11 с патрубком 12 для удаления верхнего продукта, установленный в верхней части снаружи цилиндрического сборника слива 4 кольцевой пеногенератор 13 с размещенным в донной части диспергатором воздуха 14, патрубком 15 для подачи воздуха в диспергатор и патрубком 16 для подачи раствора вспенивателя в пеногенератор, установленную в узкой нижней части желобов 8 над патрубками 10 решетки 17 для пропускания жидкого подпенного слоя, установленные в узкой части желобов 8 над решетками 17 прикрепленные на гибкой основе 18 поплавковые регуляторы 19 выхода нижнего продукта сужающихся желобов 8, форма нижней поверхности которых повторяет форму днища сужающихся желобов 8.

Флотационный классификатор работает следующим образом.

Пульпа подается в цилиндрическую часть камеры 1 тангенциально через патрубок 2, приобретает вращательное движение в камере 1. Крупные частицы исходного питания за счет центробежной силы продвигаются к стенкам камеры 1, по спирали опускаются в нижнюю коническую часть и разгружаются с помощью разгрузителя песков 3.

Мелкие частицы (слив) самотеком направляются в цилиндрический сборник слива 4, где за счет восходящих потоков поднимаются вверх и разгружаются через наклонный сливной патрубок 5. Уровень пульпы в камере 1 регулируется с помощью регулятора уровня 6.

При подаче воздуха к аэраторам 7 в пространстве между стенками камеры 1 и цилиндрическим сборником слива 4 формируется восходящий поток пузырьков воздуха, который формирует на поверхности пульпы минерализованную пену. Пенный продукт в верхней части корпуса 1, выполненной в виде усеченного конуса, за счет сужения подвергается интенсивной вторичной концентрации минералов, приводящей к повышению качества выходящего пенного продукта.

На выходе из конической части корпуса 1 пенный продукт поступает в сужающиеся желоба 8, в которых также подвергается процессу вторичной концентрации минералов. Образующийся подпенный слой в результате синерезиса пены (истечения воды) стекает в нижнюю центральную часть вогнутого вниз днища желобов 8 и через решетку 17 и патрубки 10 удаляется из флотационного классификатора.

Верхний продукт сужающихся желобов 8 самотеком перетекает через вырезы 9 в бортах сужающихся желобов 8, направляется в пеносборный желоб 11 и через патрубок 12 удаляется из флотационного классификатора.

При этом наличие решеток 17 и поплавковых регуляторов 19 исключает попадание верхнего пенного продукта сужающихся желобов в патрубок 10 нижнего продукта сужающихся желобов.

Выход нижнего продукта сужающихся желобов автоматически регулируется с помощью поплавковых регуляторов 19, плотность которых меньше плотности формирующихся на дне желобов 8 подпенных слоев. Поплавковый регулятор 19 работает следующим образом. При наличии в узкой части сужающихся желобов 8 подпенного слоя поплавок 19, закрепленный на гибкой основе 18 всплывет на поверхность подпенного слоя и подпенный слой через решетку 17 вытекает в патрубок 10, по которому удаляется из флотационного классификатора. При понижении уровня подпенного слоя поплавок 19 опускается вниз и при отсутствии подпенного слоя перекрывает возможность вытекания материала в нижний продукт.

При подаче раствора вспенивателя в пеногенератор 13 через патрубок 16 и подаче сжатого воздуха в диспергатор 14 через патрубок 15 из пеногенератора 13 на поверхность пенного слоя во флотационном классификаторе 1 поступает двухфазная пена, которая предотвращает коалесценцию минерализованных пузырьков верхних слоев пены. По мере продвижения пенного слоя в сужающихся желобах 8 двухфазная пена разрушается с образованием жидкой фазы, которая проходит через пенный слой, вымывая из него частицы нефлотируемых минералов в подпенный слой.

Установка пеногенератора 13, подающего двухфазную пену на слой минерализованной трехфазной пены исключает коалесценцию богатых пузырьков верхнего слоя минерализованной пены, снижает вероятность выноса из пены сфлотированных частиц ценного компонента, обеспечивает эффективное удаление частиц пустой породы из пенного слоя, обеспечивая тем самым повышение качества верхнего продукта сужающихся желобов и повышение извлечения ценного компонента за счет снижения потерь с нижними продуктами сужающихся желобов 8.

Выполнение днища сужающихся желобов 8 вогнутыми вниз обеспечивает стекание подпенного слоя в нижнюю центральную часть вогнутого днища желобов 8 и через решетку 17 в патрубок 10. При этом скорость продвижения нижних слоев пенного слоя замедляется, время нахождения их в сужающихся желобах 8 увеличивается, что повышает эффективность вторичной концентрации минералов в пене.

Установка решетки в днище узкой части желобов 8 над патрубком 10 снижает возможность вытекания пенного продукта в патрубок 10, а установка поплавкового регулятора 19 выхода нижнего продукта обеспечивает удаление в нижний продукт сужающихся желобов 8 только подпенного слоя, снижая тем самым потери ценного компонента с нижним продуктом.

Экспериментальное сравнение показателей флотоклассификации медной руды показало, что использование предлагаемого технического решения, по сравнению с известным, позволяет при том же качестве медного концентрата в верхнем продукте сужающихся желобов повысить извлечение меди в концентрат на 8-10 %.

Источники информации

1. Патент РФ № 2608120, кл. С22В 3/02, В03D 1/14, 2015.

2. Патент РФ № 2690078, кл. С22В 3/02, В03D 1/14, 2018.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано в цветной и черной металлургии и других отраслях промышленности при флотационном обогащении руд. Флотационный классификатор для обогащения руд включает цилиндрическую камеру с нижней конической частью и верхней частью в виде усеченного конуса с расположенным снаружи цилиндрической части тангенциальным патрубком для подачи исходного питания, расположенный в нижней части камеры разгрузитель песков, установленный внутри камеры соосно с ней открытый сверху цилиндрический сборник слива с наклонным сливным патрубком и регулятором уровня пульпы, установленные в пространстве между стенками камеры и цилиндрического сборника слива аэраторы, установленные на поверхности усеченного конуса камеры сужающиеся желоба с горизонтальной верхней кромкой бортов и вырезами в бортах в нижней узкой части желобов для выпуска верхнего продукта, снабженные в нижней узкой части патрубками для удаления нижнего продукта сужающихся желобов и регуляторами выхода нижнего продукта, установленный снаружи камеры кольцевой пеносборный желоб верхнего продукта сужающихся желобов с патрубком для удаления верхнего продукта. Снаружи цилиндрического сборника слива в верхней части установлен кольцевой пеногенератор двухфазной пены с размещенным в донной части диспергатором воздуха и патрубками для подачи сжатого воздуха в диспергатор и раствора вспенивателя в пеногенератор. Днище сужающихся желобов выполнено вогнутым вниз. Над патрубками для удаления нижнего продукта сужающихся желобов установлены решетки для пропускания жидкого подпенного слоя. Регуляторы выхода нижнего продукта выполнены в виде прикрепленных на гибкой основе к стенке сужающихся желобов поплавков с плотностью ниже плотности подпенного слоя и выше плотности пенного слоя, форма нижней поверхности которых повторяет форму вогнутого днища сужающихся желобов. Технический результат – повышение эффективности флотационной классификации. 2 ил.

Флотационный классификатор для обогащения руд, включающий цилиндрическую камеру с нижней конической частью и верхней частью в виде усеченного конуса с расположенным снаружи цилиндрической части тангенциальным патрубком для подачи исходного питания, расположенный в нижней части камеры разгрузитель песков, установленный внутри камеры соосно с ней открытый сверху цилиндрический сборник слива с наклонным сливным патрубком и регулятором уровня пульпы, установленные в пространстве между стенками камеры и цилиндрического сборника слива аэраторы, установленные на поверхности усеченного конуса камеры сужающиеся желоба с горизонтальной верхней кромкой бортов и вырезами в бортах в нижней узой части желобов для выпуска верхнего продукта, снабженные в нижней узкой части патрубками для удаления нижнего продукта сужающихся желобов и регуляторами выхода нижнего продукта, установленный снаружи камеры кольцевой пеносборный желоб верхнего продукта сужающихся желобов с патрубком для удаления верхнего продукта, отличающийся тем, что снаружи цилиндрического сборника слива в верхней части установлен кольцевой пеногенератор двухфазной пены с размещенным в донной части диспергатором воздуха и патрубками для подачи сжатого воздуха в диспергатор и раствора вспенивателя в пеногенератор, днище сужающихся желобов выполнено вогнутым вниз, над патрубками для удаления нижнего продукта сужающихся желобов установлены решетки для пропускания жидкого подпенного слоя, регуляторы выхода нижнего продукта выполнены в виде прикрепленных на гибкой основе к стенке сужающихся желобов поплавков с плотностью ниже плотности подпенного слоя и выше плотности пенного слоя, форма нижней поверхности которых повторяет форму вогнутого днища сужающихся желобов.