Устройство для обогащения полезных ископаемых Советский патент 1987 года по МПК B03D1/24 

Изобретение относится к флотационному обогащению полезных исконаемых, в частности к устройствам для лабораторных исследований флотационного процесса.

Цель изобретения - повышение эффек- тивности процесса за счет стабилизации режима аэрации и точности флотационных опытов.

На чертеже изображено устройство для обогащения полезных ископаемых.

Устройство состоит из корпуса 1, предназначенного для работы под давлением, штуцеров для подачи воды 2 и воздуха 3, для сброса воздуха 4, для слива концентрата 5, для слива хвостов 6 из флотокаме- ры 7. Флотокамера 7 выполнена в виде модифицированной трубки Халлимонда, в основании 8 загрузочной части 9 которой установлена пористая перегородка 10 с возможностью продувки через нее воздуха. Устройство снабжено однолинейным двух- позиционным распределителем 11 с управляющим большим 12 и управляющим малым 13 поршнями и порщневыми полостями 14 и 15. Распределитель il связан с регулирующим приспособлением 16, выполненным, например, в виде пружины 17, пары винт-гайка 18, через большой порщень 12. Регулирующее приспособление 16 может быть выполнено в виде узла, задающего расход воздуха через пористую перегородку 10 по специальному закону.

Устройство включает бункер 19 с сырьем 20 и управляемые задвижки 21 (в нижней части 22 бункера 19) и 23 (на наклонной поверхности 24 с окном 25 флотокаме- ры 7).

Флотокамера 7 размещена внутри кор- пуса 1 и имеет верхнюю часть 26, ловушку для концентрата 27.

Полость 14 большого управляющего поршня 12 распределителя 11 связана с его сливной магистралью 28, пространством 29 внутри корпуса 1 через штуцер 3. Полость 15 малого управляющего порщня 13 распределителя 11 связана с его подводящей магистралью 30, пневмоаккумулятором 31, общей подводяще й магистралью 32, полостью 33 под пористым материалом 10.

Внутри корпуса 1 установлен резервуар 34 для жидкости 35, связанный с флотока- мерой 7, а именно ее верхней частью 26, через управляемый гидрораспределитель 36. В исходном состоянии жидкости 35 и сырья 20 во флотокамере 7 нет. Задвижки 21 и 23 закрыты. Штуцеры 2, 4, 5 и 6 перекрыты, щтуцер 3 открыт. Избыточного давления внутри камеры 1 нет. Распределитель 11 с помощью регулирующего механизма 16 настроен на заданное значение перепада давления, при котором через пористую перегородку 10 проходит воздух.

Устройство работает следующим образом.

5

5

0 Q

5

5

5

Исходное минеральное сырье 20 помещают в загрузочную часть 9 флотокамеры 7. Для этого открывают и закрывают управляемые задвижки 21 и 23. Сырье 20 из бункера 19 просыпается через окно 25 в загрузочную часть 9 флотокамеры 7.

По подводящей магистрали 32 подают воздух, который проходит через пористую перегородку 10 и сырье 20, насыщая его воздухом. Расход воздуха, подающегося по подводящей магистрали 32, больще расхода воздуха, проходящего через пористую перегородку 10 и сырье 20 (находящееся в загрузочной части 9 флотокамеры). Ввиду этого в полости 33 под пористой перегородкой 10, полости 15 малого управляющего порщня 13 распределителя 11 происходит нарастание давления до определенного значения, после чего происходит срабатывание распределителя U, а подводящая магистраль 30 распределителя 11 соединяется со сливной магистралью 28 и через штуцер 3 - с пространством 29 внутри корпуса 1. В результате этого в корпусе 1 начинает повышаться давление воздуха. Как только перепад давления на пористой перегородке 10 уменьшится ниже заданного за счет возрастания давления внутри корпуса 1, распределитель 11 переключится в исходное положение, так как усилие на большом управляющем порщне 12 будет больше усилия на .малом управляющем поршне 13. При этом в полостях 15 и 33 начнет вновь нарастать давление до заданного перепада давления на пористой перегородке 10, при котором происходит переключение распределителя 11, который выполняет две функции - стабилизацию расхода воздуха и перепада давления на пористой перегородке 10, а также обеспечение подачи воздуха и увеличения давления внутри корпуса 1. После того, как давление внутри корпуса 1 достигнет заданного значения, включают гидрораспределитель 36 и жидкость 35 из резервуара 34 поступает во флотокамеру 7. Непрерывная подача воздуха через пористую перегородку 10, сырье 20 (во флотокамере 7) обеспечивает тщательное перемешивание образовавшейся пульпы. Затем открывают штуцер 4, в результате чего происходит снижение давления внутри корпуса 1, при этом распределитель И при непрерывно меняющемся давлении внутри корпуса 1 обеспечивает постоянство расхода воздуха, подающегося через пористую перегородку 10. В результате уменьшения давления из пор минералов выделяются пузырьки воздуха, закрепляющиеся на их поверхности, которые коа- лесцируют с аэрированными пузырьками и создают частицам аодъе.мную силу. Флотирующиеся частицы увлекаются в верхнюю часть 26 флотокамеры 7, а частицы пустой породы остаются в основании 8 загрузочной части 9 флотокамеры 7. Пузырьки воздуха на всплывших частицах, достигших границы раздела жидкой и газообразной фаз, лопаются, и частицы попадают в ловушку для концентрата 27 флотокамеры 7. После установления в корпусе 1 атмосферного давления акт флотации заканчивается и подачу воздуха по магистрали 32 прекра- шают. Через штуцеры 5 и 6 производят разгрузку концентрата и хвостов.

В дальнейшем все повторяется. Установка внутри корпуса 1 резервуара 34 с жидкостью 35 улучшает процесс флотации, так как жидкость насыщается газом под давлением, который выдается в виде пузырьков при снижении давления внутри корпуса 1.

Формула изобретения

1. Устройство для обогащения полезных ископаемых методом безреагентной флотации, включающее флотокамеру, имеющую форму трубки Халлимонда, с патрубками разгрузки сфлотированных и несфлотиро- ванных частиц, подачи воздуха и исходного питания и пористой перегородкой, емкость для исходного питания, магистраль подвода воздуха, регулирующее приспособление и воздухоподводящий патрубок, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности процесса за счет стабилизации

режима аэрации, флотокамера установлена в герметичный корпус, имеющий штуцеры подачи и выпуска воздуха, а регулирующее приспособление выполнено в виде иневмо- управляемого распределителя, содержащего

подводящую и сливную магистраль, управляемый большой и управляющий малый порщни с поршневыми полостями, регулирующий механизм и пневмоаккумулятор, причем полость большого управляемого поршня сообщена со сливной магистралью и со щтуцером подачи воздуха в корпус, а полость малого управляющего поршня сообщена с магистралью подвода воздуха. пневмоаккуму.:1ятором и воздухоиодводя- щим патрубком флотокамеры.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что устройство снабжено резервуаром для жидкости, установленным внутри корпуса и сообщенным с флотокамерой через гидро- распределитель, а емкость для исходного питания выполнена в виде бункера с задвижкой.

Изобретение позволяет повысить эффективность процесса за счет стабилизации режима аэрации. В герметичном корпусе (ГК) 1 со штуцерами 3 и 4 подачи и выпуска воздуха установлены резервуар 34 для жидкости и флотокамера 7. Она имеет форму трубки Халлимонда с патрубками 5 и 6 разгрузки сфлотированных и несфло- тированных частиц, подачи воздуха и исходного питания и пористой перегородкой (ПП) 10. Резервуар 34 сообщен с флото- камерой 7 через гидрораспределитель 36. Емкость 19 для исходного питания выполнена в виде бункера с задвижкой 21. Регулирующее приспособление выполнено в виде пневмоуправляемого распределителя (ПР) II. Он имеет подводящую 30 и сливную 28 магистрали, управляемый больщой 12 и малый 13 порщни и пневмоаккумуля- тор 31. Полость поршня 12 сообщена с магистралью 28 и со штуцерами 3. Полость порщня 13 сообщена с магистралью 30, пневмоаккумулятором 31 и воздухоподво- дящим патрубком 32. Воздух проходит через ПП 10 и сырье 20. При повышении давления в полости 33 срабатывает ПР 11. Патрубок 32 через штуцер 3 сообщается с полостью ГК 1, в ней повыщается давление. При уменьшении перепада давления на ПП 10 переключается в исходное положение ПР 11. В результате стабилизируется расход воздуха. При открытии щту- цера 4 давление в полости ГК 1 снижается. При это.м из пор минералов выделяется воздух. Он коалесцирует с аэрированными пузырьками и создает частицам подъемную силу. Флотирующиеся частицы после всплытия падают в ловушку 27 для концентрата. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. сл со 05