ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ФЛОТАЦИОННАЯ МАШИНА Советский патент 1995 года по МПК B03D1/24 

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, а именно к устройствам для флотационного разделения минералов, и может быть применено при крупнозернистой флотации руд цветных, черных, редких металлов, нерудного сырья и угля.

Цель изобретения повышение извлечения ценных материалов компонентов и удельной производительности за счет создания оптимального аэрогидродинамического режима для флотации широкого диапазона крупности.

На фиг.1 показан фронтальный разрез пневматической флотационной машины; на фиг.2 пневмогидравлический аэратор в разрезе; на фиг.3 вид пор стрелке А на фиг.2; на фиг.4 сечение Б-Б на фиг.2.

Пневматическая флотационная машина содержит цилиндроконическую камеру 1, в нижней части которой расположены разгрузочный патрубок 2 для выхода хвостов и питающая труба 3 со смесителем 4, а по периферии верхней части закреплен пеносборный желоб 5 с патрубком 6 для вывода пенного продукта.

Внутри камеры 1 по ее оси установлено конусообразное питающее приспособление для подачи мелкозернистого материала в объем аэрированной пульпы, состоящее из набора 7 конических колец с уменьшающимися к днищу диаметрами 8, установленных с зазором по высоте, которые обеспечивают рассредоточенное направление движения пульпы снизу вверх. Конические кольца 8 закреплены посредством радиально установленных внутри питающего приспособления 7 пластин 9, предназначенных для гашения скорости потока и исключения турбулизации пульпы, а также посредством опорных ребер 10, расположенных с внешней стороны питающего приспособления7 на нижней его половине. Успокоительные пластины 9 в верхней своей части скреплены посредством отклоняющего конуса 11 и отбойного диска 12, предназначенные для направленного движения в сторону пеносборного желоба 5 минерализованной пены, образующейся на поверхности аэрированной пульпы внутри питающего приспособления 7. Питающее приспособление 7 посредством опорных ребер 10 свободно опирается на опорное кольцо 13, закрепленной на внутренней поверхности камеры 1.

По периферии цилиндрической части камеры 1 (у стыка ее с конической частью) размещены пневмогидравлические аэраторы (ПГА) 14 с водопроводящими 15 и воздухопроводящими 16 рукавами, соединяющими их соответственно с водяным коллектором 17 и воздухораспределителем 18, расположенными с внешней стороны камеры 1 на уровне пеносборного желоба 5. Оси аэратора 14 сфокусированы в центр выходного отверстия питающей трубы 3, расположенной с зазором под набором конических колец 8. Диаметр нижнего кольца больше диаметра питающей трубы.

Патрубки 19 и 20 служат для подвода в водяной коллектор 17 и воздухораспределитель 18 соответственно напорной воды и сжатого воздуха.

Смеситель 4 имеет входной патрубок насадок 21 с подсоединенным к нему подающим трубопроводом 22, патрубки 23 для подвода аэрированной жидкости с закрепленным на нем пневмогидравлическим аэратором 24, патрубки 25 для выпуска из смесителя зерен избыточной крупности и случайных инородных предметов.

Над отбойным диском 12 по оси камеры 1 размещено приспособление 26 для подачи крупнозернистого материала на поверхность пены в виде аэросмеси, представляющее собой пневмоциклон 27 с формирующим насадком 28. На отбойном диске 12 под выходным отверстием пневмоцилиндра 27 закреплен соосно с ним отклоняющий конусообpазный элемент 29, формирующий вместе с насадкой 28 пневмоциклона 27 кольцевой выход 30. К пневмоциклону 27 в нижней его части прикреплен защитный кожух 31, ограждающий зону подачи частиц, крупнозернистого материала на пенный слой.

Пневмогидравлический аэратор 24 для подачи аэрированной жидкости в смеситель 4 состоит из трех плотно соединенных плоских дисков 32 со сквозными отверстиями 33 для аэрированной жидкости и кольцевой воздухораспределительной проточкой 34, вставных гильз 35, водораспределительного раструба 36 с патрубком 37 для напорной воды и штуцера 38 для подвода сжатого воздуха. Диаметр отверстий 33 в крайних дисках 32 меньше диаметра соответствующих отверстий в среднем диске. Отверстия 33 в среднем диске 32 соединены с кольцевой воздухораспределительной проточкой 34 тангенциальными каналами 39, выходы из которых экранированы вставными гильзами 35.

Машина работает следующим образом.

Камеру 1 заполняют водой с пенообразователем, затем через водопроводящие рукава 15 и патрубок 37 под давлением подают жидкость, а через воздухопроводящие рукава 16 и штуцер 38 сжатый воздух для насыщения пульпы и исходного питания машины тонкодиспергированными пузырьками воздуха. Аэрированная жидкость, получаемая на выходе пневмогидравлических аэраторов 14, поступает в камеру 1 машины, а получаемая на выходе пневмогидравлических аэраторов 24 поступает в смеситель 4.

В подающий трубопровод 22 и пневмоциклон 27 подают исходный материал, предварительно обработанный реагентами. После смещения пульпы с сильно аэрированной жидкостью в смесителе 4 аэрированный поток пульпы, выходя из питающей трубы 3 дополнительно насыщается тонкодиспергированными воздушными пузырьками, выходящими из пневмогидравлических аэраторов 14, и поступает в питающее приспособление 7. В питающем приспособлении 7 тонкодиспергированные пузырьки воздуха, закрепившись на гидрофобных частицах, укрупняются за счет коалесценции, а также способствуют закреплению на частице более крупных пузырьков. Образующиеся при этом флотокомплексы увлекаются вверх потоком сильноаэрированной жидкости. Минерализация воздушных пузырьков и флотация частиц происходит в потоке сильно аэрированной жидкости, движущейся вверх.

Поднимаясь вверх, поток пульпы увеличивается в сечении, скорость его падает, а турбулизация гасится за счет успокоительных пластин 9. Сфлотированные частицы вместе с образовавшейся на поверхности аэрированной пульпы пеной отклоняющим конусом 11 и отбойным диском 12 отклоняются в сторону пеносборного желоба 5. Основная масса материала в виде аэрированной пульпы поступает далее через зазоры между коническими кольцами 8 в зону поточно-противоточной флотации, расположенной с внешней стороны питающего приспособления 7. При выходе из зазоров последнего частицы материала встречаются с потоком аэрированной пульпы, двигающейся в том же направлении при обтекании питающего приспособления 7 с внешней стороны. Этот поток аэрированной пульпы образуется за счет входа в камеру 1 сильно аэрированной жидкости из пневмогидравлических аэраторов 14.

В момент входа частиц в камеру 1 из питающего приспособления 7 происходит флотация гидрофобных и гидрофобизированных минеральных зерен в потоке аэрированной пульпы аналогично тому, как это происходит в питающем приспособлении 7, а затем после изменения траектории частиц в противотоке.

Опускаясь вниз, основная масса частиц еще раз проходит участки повышенной аэрации пульпы, где происходит дофлотация минеральных зерен. Эти участки расположены между пневмогидравлическими аэраторами 14 и питающей трубой 3. Проходя их, материал пересекает потоки сильно аэрированной жидкости, которые, рассеивая частицы материала, способствуют, с одной стороны, дофлотации гидрофобных и гидрофобизированных минеральных зерен, с другой улучшению транспортировки зерен пустой породы к разгрузочному патрубку 2, через который камерный продукт выводится из машины.

Поток минерализованной пены, двигающейся от отклоняющегося конуса 11 и отбойного диска 12, объединяется с потоком минерализованной пены, образующимся на поверхности аэрированной пульпы в зоне поточно-противоточной флотации, и выгружается через край камеры 1 в пеносборный желоб 5, откуда через патрубок 6 выводится из машины.

Крупнозернистый материал, поступающий в машину через пневмоциклон 27, рассеивается воздухом над пеной в пространстве под кожухом 31. Струя воздуха, выходящая из пневмоциклона 27 через кольцевой выход 30, увлекает минеральные зерна, разобщает их между собой в момент касания ими поверхности пены, одновременно сдувая с их поверхности избыточную влагу, чем создает благоприятные условия для гистерезисного разделения частиц в пенном слое. Движущимися от центральной к периферийной части камеры 1 потоками пены крупные сфлотированные частицы выносятся в пеносборный желоб 5. Несфлотированные частицы, пройдя сквозь слой пены, попадают в камеру 1 и выгружаются из машины с камерным продуктом через патрубок 2.

Флотация крупных минеральных зерен в потоке аэрированной пульпы производится пузырьками воздуха повышенных размеров, образующихся на поверхности гидрофобных и гидрофобизированных частиц на счет коалесценции мелких пузырьков. Получение для этих целей тонкодиспергированного воздуха при малой концентрации пенообразователя достигается посредством пневмогидравлических аэраторов 14, 24.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и м.б. применено при крупнозернистой флотации руд цветных, черных, редких металлов, нерудного сырья и угля. Цель - повышение извлечения ценных компонентов и удельной производительности за счет создания оптимального аэрогидродинамического режима флотации частиц широкого диапазона крупности. В нижней части камеры (К) цилиндрической формы с пеносборным желобом установлено приспособление для загрузки пульпы, состоящее из питающей трубы со смесителем, к которому подсоединен патрубок (П) для подвода аэрированной жидкости. На П установлен пневмогидравлический аэратор (А). Соосно с К с зазором по всей ее высоте установлено птающее приспособление в виде набора конических колец. Диаметр колец уменьшается к днищу К, труба установлена с зазором относительно набора и под ним. Диаметр нижнего кольца больше диаметра трубы. Над П соосно с последним установлено приспособление для подачи крупнозернистого материала в виде пневмоциклона. На бортах К в нескольких точках ее горизонтального сечения установлены аэрирующие приспособления в виде пневмогидравлических А. Оси последних направлены в центр выходного отверстия трубы. В К пульпа поступает через трубу и пневмоциклон. Частично аэрированная при помощи А пульпа дополнительно аэрируется А. В питающем приспособлении пузырьки укрупняются и образуются флотокомплексы. Сфлотированные частицы поступают в желоба. Хвосты удаляются через П. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ФЛОТАЦИОННАЯ МАШИНА, содержащая камеру цилиндрической формы, разгрузочные приспособления, пеносборный желоб, приспособление для загрузки пульпы, выполненное из питающей трубы со смесителем, к которому подсоединен патрубок для подвода аэрированной жидкости, и питающего приспособления в виде набора установленных с зазором соосно с камерой по всей ее высоте конических колец, диаметр которых уменьшается к днищу камеры, приспособление для подачи крупнозернистого материала, установленное над приспособлением для разгрузки пульпы соосно ему, аэрирующее приспособление, установленные на бортах камеры в нескольких точках ее горизонтального сечения, отличающаяся тем, что, с целью повышения извлечения ценных компонентов и удельной производительности за счет создания оптимального аэрогидродинамического режима флотации частиц широкого диапазона крупности, питающая труба установлена под питающим приспособлением в виде набора конических колец с зазором относительно него, при этом диаметр нижнего конического кольца больше диаметра питающей трубы, приспособление для подачи крупнозернистого материала выполнено в виде пневмоциклона, аэрирующие приспособления выполнены в виде пневмогидравлических аэраторов и дополнительно установлены на патрубке для подачи аэрированной жидкости, при этом оси пневмогидравлических аэраторов, установленных на камере, направлены в центр выходного отверстия питающей трубы. 2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что каждый пневмогидравлический аэратор выполнен из трех плоских дисков со сквозными отверстиями и с кольцевой воздухораспределительной проточкой, водораспределительного раструба с патрубком и штуцера для подвода сжатого воздуха, при этом диаметр отверстий в крайних дисках, меньше диаметра отверстий в среднем диске, а отверстия в среднем диске соединены с кольцевой воздухораспределительной проточкой тангенциальными каналами, выходы из которых экранированы вставными гильзами.