Колонный флотационный аппарат Советский патент 1983 года по МПК B03D1/24 C02F1/24 C02F1/24 C02F101/10 C02F101/30 C02F103/16 

Изобретение относится к очистке сточных вод и технологических растворов гидрометаллургического производства редких и цветных металлов и может быть применено дли выделения осйовйого количества редких или цветных металлов, взвешенных и поверхностно-активйых веществ (ПАВ) из сточных вод и технологических растворов металлургической, химической, целлюлознобумажной и других отраслей промышленности, а также в области обогащения руд цветных металлов, на углеобогатительны. и нефтеперабатывающих предприятиях.

Наиболее близким по технической сушности и достигаемому результату к предлагаемому является колонный флотационный аппарат, содержаший цилиндрический корпус, конический концентратор пенного продукта, диспергатор воздуха, устройство для поддержания уровня воды, подводящий и отводящий патрубки 1.

Недостатками данного устройства являются неоднородность и значительная крупность диспергированных воздушных пузырьков при использовании в качестве диспергатора пластины из пористой нержавеющей стали марки ПНС-10 и коалесценция воздушных пузырьков в зоне диспергирования воздуха.

Цель изобретения - повыщение степени очистки.

С этой целью в колонном флотационном аппарате, содержащем цилиндрический корпус, конический концентратор пенного продук|та, диспергатор воздуха, устройство для поддержания уровня воды, подводящий и отводящий патрубки, диспергатор выполнен в виде горизонтально расположенных по всему поперечному сечению корпуса трубок, аппарат снабжен размещенными между трубками подвода воздуха трубками подвода реагента, имеющими в верхней части два ряда отверстий, расположенных под острь ми углами к вертикали, расположенными на корпусе .кольцевыми перфорированными по внутреннему периметру камерами подвода очищаемой и отвода очищенной воды, размещенными соответственно под концентратором и диспергаторрм, при этом верхняя половина трубок подвода воздуха выполнена из полимерного пористого материала.

На фиг. 1 показан флотационный аппарат, общий вид; На фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; На фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Колонный флотационный аппарат содержит цилиндрический корпус 1, конический концентратор 2 пенного продукта, патрубок 3 для подвода загрязненных сточных вод, патрубок 4 для отвода очищенных сточных вод, диспергатор 5 воздуха, устройство 6 для поддерживания уровня воды в аппарате. Диспергатор 5 выполнен в виде горизонтально расположенных трубок, верхняя половина которь1х выполнена из полимерного пористого материала. Аппарат имеет дополнительные перфорированные трубки 7 для ввода части реагента-собирателя, расположенные между трубками подвода воздуха, причем отверстия трубок 7 расположены под острыми углами к вертикали.

Аппарат снабжен расположенными на корпусе кольцевыми перфорированными по внутреннему периметру камерами подвода очищаемой 8 и отвода очищенной 9 воды, размещенными соответственно под концентратором 2 и диспергатором 5.

Аппарат работает следующим образом.

Загрязненные сточные воды при определенном значении рН под напором через патрубок 3 подают в камеру 8, где происходит образование свежих флокул. Сточные воды со свежеобразованными флокулами (например с гидроксидами цветных и редких металлов) равномерно, без раздробления свежих флокул, через распределительные отверстия камеры поступают Б цилиндрический корпус, где происходит пронизывание потока сточных вод восходящим потоком мелкодисперсных (0,5-10) пузырьков воздуха с закрепленным на Них реагентом-собирателем. Образующийся пенный продукт концентрируется в коническом концентраторе 2, расположенном над камерой 8 подвода очищаемой воды, в результате чего предотвращается раздробление пенного продукта и повышается тем самым степень очистки сточных вод от ионов цветных, редких элементов и ПАВ. В верхней части аппарата происходит удаление основного количества загрязняющихся веществ.

Окончательная очистка вод происходит в нижней части аппарата при их прохождении между диспергатором 5 и перфорированными трубками подвода части реагента-собирателя, подаваемого для предотвращения коалесценции воздушных пузырьков. При этом диспергирующие трубки в сочетании с перфорированными трубками 7 обеспечивают получение сплошного противотока мелкодисперсных воздушных пузырьков, в результате чего значительно повышается степень закрепления загрязняюших веществ на мелкодисперсных возушных пузырьках.

Вода равномерно удаляется через отверстия перфорированной камеры, расположенной попериметру цилиндрического корпуса под диспергатором 5, вследствие чего увеличивается производительность аппарата без увеличения его габаритов с сохранением ламинарного потока очищаемой воды во флотационной камере.

Образующийся пенный продукт (гидррксиды цветных, редких металлов, ПАВ или др.) по мере его накопления в коническом концентраторе 2 выгружается автоматически в приемный резервуар путем периодического увеличения подачи воздуха через диспергатор 5.

В предлагаемом устройстве повышается степень очистки сточных вод с 92 до 99,5% за счет предотвращения разрущения пенного слоя путем создания равномерного противотока очищаемой воды и воздушных пузырьков; увеличивается степень очистки сточных вод и снижается расход реагента-собирателя за счет подачи части реагента в зойу диспергирования воздуха, вследствие чего предотвращается коалесценция воздушных пузырьков; снижаются энергозатраты при использовании диспергаторов из полимерного материала, обладающих незначительным сопротивлением, вследствие чего используется сжатый воздух низкого давления (0,2-0,3 атм).

КОЛОННЫЙ Ф ЛОТАЦИОННЫЙ АППАРАТ, содержащий цилиндрический корпус, конический концентратор пенного продукта, диспергатор воздуха, устройство для поддержания уровня воды, подводящий и отводящий патрубки, отличающийся тем. что, с целью повыщения степени очистки, диспергатор выполнен в виде горизонтально расположенных по всему поперечному сечению корпуса трубок, аппарат снабжен размещенными между трубками подвода воздуха трубками подвода реагента, имеющими в верхней части два ряда отверстий, расположенных под острыми углами к вертикали, расположенными на корпусе кольцевыми перфорированными по внутреннему периметру камерами подвода очищаемой и отвода очищенной воды, размещенными соответственно под концентратором и диспергатором, при этом верхняя половина трубок подвода воздуха выполнена из полимерного пористого материала.