Аэрационный узел флотационной машины Советский патент 1986 года по МПК B03D1/14 

Изобретение относится к устройствам для флотации различных материалов и может быть широко использовано при обогащении полезных ископаемых, при очистке сточных и промышленных вод, а также в раз- личных химических процессах.

Цель изобретения - снижение энергоемкости за счет интенсификации эжекции и диспергирования воздуха.

На чертеже представлена принципиальная схема аэрационного узла флотационной машины.

Аэрационный узел состоит из вала 1 с осевым 2 и цетробежным 3 импеллерами, воздухоподводяшей трубы 4 с колпаком 5 и циркуляционной трубы 6 с внешним порогом 7. Колпак 5 выполнен в виде обращенного меньшим основанием вверх усеченного конуса, закрепленного на воздухоподводя- щей трубе 4, которая вместе с колпаком установлена концентрично валу 1. Порог 7 выполнен также в виде обращенного мень- щим основанием вверх усеченного конуса, при этом меньшим основанием порог соединен с торцом циркуляционной трубы 6, которая установлена концентрично валу и осевому импеллеру 2. Центробежный импеллер 3 закреплен на валу выше циркуляцион- ной трубы, а по меньшей мере его периферийная часть выполнена в виде обращенного меньшим основанием вверх усеченного конуса, расположенного концентрично порогу 7 и с зазором относительно последнего. Нижний торец колпака 5 расположен ниже внещ- них кромок порога 7 и центробежного импеллера 3.

Аэрационный узел может быть установлен во флотационной камере 8 с циркуляционным карманом 9, при этом циркуляционная труба 6 установлена в центре камеры и сообщена с кармано.м 9, а в днище камеры могут дополнительно быть выполнены отверстия 10 вокруг циркуляционной трубы.

При выходе из зазора между порогом и центробежным импеллером пульпа формируется в высокоскоростную свободную струю, которая при соударении с поверхностью раздела газ-жидкость, образуемой под колпаком, эжектирует воздух, т. е. предлагаемое устройство позволяет эффективно реализовать глубинную аэрацию жидкости

свободными струями, что существенно увеличивает газонасыщение объема пульпы во флотационной камере.

Устройство работает следующим образом.

Одновременно с началом работы аэрационного узла по воздухоподводящей трубе 4 под давлением подают воздух и формируют выше нижнего торца колпака 5, но ниже внещних кромок порога 7 и центробежного импеллера 3, поверхность 1 раздела воздух-пульпа. Осевым импеллером 2 пульпа засасывается из циркуляционного кармана 9 в циркуляционную трубу 6 и поступает на поверхность центробежного импеллера 3, при этом пульпа отбрасывается в зазор между поверхностью центробежного импеллера 3 и порогом 7, где происходит формирование факела высокоскоростной свободной струи 12. Таким образом зазор выполняет функции кольцевой насадки.

При истечении свободной струи из зазора происходит ее газонасыщение, а при соударении с поверхностью 11 раздела воздух- пульпа струя дополнительно эжектирует весьма значительное количество воздуха. Далее затопленная аэрированная струя выходит из-под колпака, ударяется в днище камеры и поступает в объем последней. При ударе затопленной струи о днище камеры имеет место активное диспергирование газовой фазы в затопленной струе.

Отверстия 10 в днище камеры служат для постоянного обновления поверхности раздела воздух-пульпа под колпаком 5, так как через эти отверстия пульпа из кармана 9 засасывается под колпак в силу ее эжектирования затопленными струями. Убыль воздуха под колпаком для поддержания постоянного уровня поверхности раздела компенсируется подачей воздуха через воздухоподводящую трубу 4. При необходимости можно дополнительно подавать воздух во внутрифакельное пространство свободной струи 12 через патрубок, установленный в колпаке, перпендикулярно струе который сообщает внефакельное и внутри- факельное пространство струи. Патрубок может крепиться как на колпаке, так и на циркуляционной трубе. В другом варианте воздух во внутрифакельный объем могут подавать по воздухоподводящему патрубку 13.