Флотационная машина Советский патент 1984 года по МПК B03D1/14 

со

о

:л Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, в частности, к конструкции флотационных машин . ........ Известна флотйционная машина, включающая цилиндрическую камеру и устройство для подачи пульповоздушной смеси, првдставляющее . собой перегородку или стенку, установленную на определенном расстоянии от отверстия, через которое под давле.нием подается пульповоздушная смесь Струя пульпы и воздуха.ударяет в эту перегородку или .стенку и на сто .роне перегородки, противоположной той, где. установлено устройство для вдувания, образуемся зона деаэрации пульпа выгружается,из зоны деазра ции. . Недостатком этой флотомашины явля ется то, что использование турбулен ной струи д:1Я дробления воздушных пузырьков не столь эффективно,в результате получаются размеры пузырь,ков широкого спектра.Довольно высокая скорость потоков при обтекании перегородки мешает более полному от делению агрегата:пузырек - частица. Известна также флотационная маши на, включающая рабочую емкость, состоящую из камеры аэрации и перемеш вания и камеры подъема пульпы, выпол ненной в виде усеченного конуса, пр способление для подачи пульповоздуш ной смеси, выполненное в виде цилинд рического короба с прямоугольными щелями и размещенное на дне рабочей камеры, разгрузочное приспособление пеносбррный желоб и выступы, располо женные напротив щелей Н . Недостатком известной флотационной машины является то, что получейие особо тонких пузырьков в пульповоздушной смеси пр.едставляет трудную задачу, пузырьки воздуха неравномерно распределяются при выделении в пену. Кроме того, недостатком является трудность автоматического регулирования уровня в машине. Цель изобретения - повышение эффективности разделения минералов широкого диапазона крупности путем создания пузырьков воздуха различных размеров. I Поставленная цель достигается тем, что флотационная машина снабжена кольцевой деаэрационной камеро а рабочая емкость - приспособлением для подачи водовоздушной смеси, установленным над приспособлением для подачи пульповоздушной смеси, и конусообразным делителем потока пульпы, установленным в камере подъемй пульпы/ при этом камера аэр ции и перемешивания выполнена в вид двух усеченных конусов, соединенных большими основаниями, один из которых сопряжен с камерой подъема пульпы.... . Приспособление для подачи водовоздушной смеси выполнено в виде ко14ического короба . со щелями . по всей длине образующей. Машина имеет приспособление для регулирования уровня .пульпы. На чертеже изображена предлагаемая флотационная машина. . . Рабочая емкость флотационной машины состоит из дв.ух сопряженных камер 1 и 2: камеры аэрации и .перемешивания 1, имеющей.форму двух усеченных койусов, соединенных большими оснот ваниями, .и.камеры.2 .подъема пульпы, которая .также выполнена в форме усеченного конуса, сопряженного с рой 1 меньшим.основанием,.причем диаметр верхнего основания в 1,31,6 раза меньше диаметра нижнего основания. К камере подъема пульпы примыкает кольцевая камера 3 деаэраг ции, в которой расположено приспособление, обеспечивающее поддержание постоянного уровня пульпы во флотомашине 4. Труба с фланцем и конусообразным нарадком 5 служит для Подвода в короб пульповоздушной смеси. Нижняя стенка короба 6 имеет форму круга и вьзполнена из износостойкого материала, верхняя - форму кольца, к внутренней части которого присоединена труба 5. По окружности короб имеет выходные щели 7, .высота которых не превышает 10 мм. Под коробом 6 расположен цилиндрический короб 8, в котором имеется приспособление 9 для подачи водовоздушной смеси и выходные щели 10, имеющие прямоугольную форму. Напротив щелей расположены выступы 11. . .В камере 2 расположены конусообразный регулирующий делитель 12, способствующий более направленному движению потоков вверх с определенной скоростью, переливной порог 13 и кольцевой желоб для пенного продукта 14. В нижней части кольцевой камеры деаэрации имеется кран 15 регулировки для удаления крупных частиц, осевших в камере. Машина работает следующим образом. Пульповоздушная смесь под давлением не менее 1 атм поступает через трубу 5 в короб б, ударяется в нижнюю стенку короба и через щели 7 выходит в камеру 1. Скорость пульповоздушной смеси при выходе в камеру 5-7 м/с, количество воздуха в зависимости от материала 20-40% от объема . пульпы, а размер пузырьков в среднем 1,0-1,5 мм.

Водовоздушиая смесь под давлением не менее 2 атм со скоростью 20 35 м/с через приспособление 9 подается в короб 8 и ударяется в верхнюю стенку. Далее струя водовоздушной смеси со скоростью 12-18 м/с выходит через щели 10 короба в камеру и .уда. р1яется в выступы, расположенные нат против щелей и по всей длине,окруж.ности 11..

Короб 8 и выступы 11 позволяют исключительно интенсивно.произвести дробление пузырьков воздуха и получать размеры пузырьков, от 20 мкм до I500 мкм. Наличие в пульпе пузырьков как маленьких, так и больших разме ров позволяет интенсивно производить флотацию мелких и крупных частиц. Объем чистой или оборотной воды, вводимой в короб 8, .должен быть .JB пределах 10-20% от .объема пульпы, поступающей на флотацию. ..Объем .воздуха должен быть равен или чуть больше объема воды.

Введение короба для получения пузырьков воздуха малых размеров позволяет, кроме того, значительно уменьшить энергозатраты, необходимые для процесса флотации, и увеличить срок службы устройства 5.

Таким образом, струя водовоздушной смеси, поднимаясь вверх, смешивается со струей пульповоздушной смеси, а так как скорости обеих струй велики, то перемешивание происходит весьма интенсивно. Далее пулыювоздушная смесь поднимается вверх, при этом в структуре потока ясно выражены три зоны: зона поступательного потока в форме растекающейся струи, циркуляционная зона, имеющая форму вальца диаметром, равным расстоянию от границы струи до короба 6, и второй вращающийся валец, расположенный в зоне между стенкой камеры и границей струи. Трение между граничным слоем струи и вальцем, обусловленное: возникающим здесь сильным перемешиванием при наличии больших градиентов продольной скорости, гасит значительную часть энергии растекающейся струи Наличие зон с сильно развитым цодоворотом способствует более эффективному процессу слипания капелек реагента с частицами минерала.

Поднимаясь вверх и дойдя до наклонно .сужающейся стенки камеры, поток движется йдоль нее. На участке пути от выступа до встречи со струей, движущейся ей навстречу, происходит процесс слипания капелек реагнета с частичками минерала. При столкновении двух потоков с равными скоростями,составляющими 30-50 см/с, образуются две равные по размерам циркуляционные области. Область ,столкновения двух потоков характери

зуется турбулентностью, естественно частота встреч частиц с капельками реагента и пузырьками воздуха сущестЬенно увеличивается по сравнени с числом встреч в существукящлх флотционных машинах механического типа. Затем поток смеси поднимается вверх занимая весь объем камеры 2, представляющей собой перевернутый усе-г ченный конус. Воздушные пузырьки,. находящиеся в струе,.при этом так же равномерно распределяются по всему сечению и поднимаются вертикально йверх. Захваченный струей . твердый материал.движется в основном в том.же направлении, по кото-г рому всплывают.пузырьки воздуха.

Регулирующий делитель 12 пульпы способствует более направленному. движению потоков вверх. Кроме того, наличие регулируемого делителя позволяет более равномерно распределять всплывающие агрегаты: пузЕлрькичастицы по всей поверхности пенного слоя.

Затем потоки пульпы переливом равномерно по всей длине окружности поступают в кольцевую камеру 3 деаэрации .и движутся от центра к периферии, при этом агрегаты: пузырек частица интенсивно выделяются из потоков в пенный слой. Скоро.сть пото.ков в камере деаэрации незначительна. Так при поступлении в камеру средняя скорость 5-10 м/с, конечная 3-6 см/с.

По- всей длине внешней окружности кольцевой камеры деаэрации расположено приспособление, обеспечивающее поддержание уровня пульпы во флотомашине 4. Камерный продукт поступает в камеру, имеющую форму щели, и, .двигаясь вверх со скоростью 10 12 см/с, переливом уходит вiслив. Эффективность устройства очень высока, даже уменьшение или увеличени объема поступающей пульпы на флотомашину в 2-3 раза не изменяет ее уровня, в то же время простота конструкции делает ее надежной.

В нижней части кольцевой камеры деаэрации расположено несколько кранов 15 регулировки. Крупные частицы выпадают из потоков, движущихся с маленькой скоростью в кольцевой камере деаэрации, а так как нижняя часть камеры деаэрации имеет конусообразную форму, то частицы под действием силы тяжести попадают через кран 15 регулировки в слив.Кран регулировки настраивается на определенный материал, него проходит объем, равный 5-10% от объема всей пульпы.

Предлагаемая флотационная машина одинаково эффективно флотирует как очень мелкие (менее 10 мкм), так и. крупные частицы минерала, что позво

1. ФЛОТАЦИОННАЯ МАШИНА, включающая рабочую емкость, состоящую из камеры аэрации и перемешивания и камеры подъема пульпы, выполненной в виде усеченного конуса, приспособление для подачи пульповоздушной смеси, выполненное в виде цилиндрического короба с прямоугольными щелями и размещенное на дне рабочей камеры, разгрузочное приспособление, пеносборный желоб и выступы, расположенные напротив щелей, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности разделения минералов широкого диапазона крупности путем создания воздушных пузырьков различных размеров, она снабжена кольцевой деаэрационной камерой, а рабочая емкость - приспособлением для.подачи водовоздушной смеси, установленным над приспособлением для подачи пульповоздушной смеси,и конусообразным делителем потока пульпы,установленным в камере подъема пульпы, при этом камера аэрации и перемешивания выполнена в виде двух усеченных конусов, соединенных большими основаниями, один из которых сопряжен с камерой подъема пульпы. 2.Машина поп.1, отличаю(Л щаяся тем, что приспособление для подачи водовоздушной смеси выполнено в виде конического короба со щелями по всей длине образующей 3.Машина по п.1, отличаю - с щ а я с я тем, что она имеет приспособление для регулирования уровня пульпы.