ФЛОТАЦИОННАЯ МАШИНА Советский патент 1973 года по МПК B03D1/14 

Изобретение относится к области обогащения полезных исконаемых.

Известна флотационная машина, включающая ряд флотационных камер, имеющих входные отверстия для подачи литания и выходные разгрузочные отверстия, а также горизонтально расположенные аэраторы, выполненные в виде перфорированных ребристых труб и расположенные в донной части камер. Каждый из аэраторов представляет собой полый вал, вращающийся в концевых подшипниках, отделенных от флотационной камеры сальниковыми устройствами. Со стороны входных отверстий для питания на валу закреплены лопатки, служащие для здагнетания пульпы внутрь камер. С другой стороны в трубе вырезаны окна, предназначенные для подвода воздуха во внутреннюю полость трубы.

Однако в такой флотационной машине для осуществления аэрации (самовсасываиия воздуха из атмосферы) и диспергирования воздуха, а также поддержания твердой пульны во взвешенном состоянии необходимо приводить во вращательное движение объем пульпы, составляющий значительную часть объема флотационной камеры. Это Приводит, с одной стороны, к ограничению удельной производительности (так как аэратор должен быть погружен в -пульпу на значительную глубину), что увеличивает нуть подъема минеральных комплексов в ненный продукт, а с другой увеличивает затраты электроэнергии для создания вращательного движения пульпы. При работе флотационной машины сальниковые устройства на концах трубы-вала находятся в контакте с пульпой, что приводит к утечкам пульпы из машины. Кроме того, исходная или хвостовая пульпа лишь частично попадает в центр свободного вихря у аэратора - в зону максимальной аэрации - по всей его длине.

Отличительной особенностью предлагаемой флотационной машины является то, что каждый из аэраторов выполнен в виде гидродинамического секционного роторного излучателя, заключенного в статор, имеющий фор-.му перфорированной трубы, а донная часть камер снаблсена продольными перегородками для разделения зон с нисходящим движением пульпы и восходящим - пульпо-воздушной смеси. Это позволяет при улучшении гидроаэрационных параметров увеличить производительность машины и сократить ее энергоемкость. На фиг. 1 представлена -предлагаемая флотациоеная машина, продольный разрез; на фиг. 2-то же, вид в плане; на фиг. 3-то же, разрез по А-Л на фиг. 2; на фиг. 4- аэратор; на фиг. 5 - продольные разделительные перегородки, вид в нлане. Флотационная машина состоит из ряда однотипных флотационных камер 1, поперечные граничные стенки 2 кото-рых имеют в «ижней части входные отверстия 3 для питаиия и выходные разгрузочные отверстия 4. Флотационные камеры соедипяются между собой так, что выходные разгрузочные отверстия каждой предыдущей камеры совпадают с входными отверстиями каждой последующей камеры и расположены эти отверстия вдоль осей аэраторов. При этом входное отверстие для питания первой камеры присоединено к загрузочному карману 5 для исходной пульпы, а к выходному разгрузочному отверстию последней камеры подключено разгрузочное устройство & известного типа для хвостов. IB нижней донной части каждой флотационной камеры установлен горизонтально аэратор 7, прикрепленный к продольным стенкам 8 каме|р так, что нижняя его часть находится в непосредственной близости к дну 9 машины. Аэратор представляет собой гидродинамический роторный излучатель звуковой частоты, состоящий из перфорированной трубы 10 с продольными, равномерно распределенными отверстиями, выпол1пяюш,ей функции статора, и ИЗ расположенного внутри прерывистого ротора 11, составленного из отдельных секций одного диаметра, имеющих по периферии продольные, равномерно распределенные отверстия. Роторы закреплены с равными про.межутками на одном общем полом валу J2, который герметизируется снаружи с помощью сальниковых устройств 13, устанавливается в блоках подшипников 14 и с одной стороны присоединяется к приводу. Внутренняя полость вала сообщена с атмосферой и может сообщаться также с источником сжатого воздуха. Вал имеет ряд отверстий 15, совпадающих с отверстиями 16 в секциях ротора, через которые внутреннее пространство ротора сообщается с полостью вала. Пространство нижних частей флотационных камер может быть разделено продольными перегородками 17, примыкающими к статорной перфорированной трубе на концах ее участков, внутри которых размещены отдельные роторы, а на периферии прилегающими к поперечным граничным стенкам и дну. Эти продольные перегородки могут смыкаться над промежутками между отдельными секциями ротора, образуя зоны, сообщающиеся с пространствОМ камер горизонтальными полостями 18, ,4 Флотац.ионная машина работает следуюШим образом. Исходная пульна поступает в загрузочный KaipMHH 5 первой флотационной камеры /, заполняя ее до определенного уровня в рабочем положении, и затем заполняет все камеры 1, проходя сквозь входные отверстия 8 для питания и выходные разгрузочные отверстия 4 в поперечных граничных стенках 2 в направлении Нормальном к осям аэраторов. Исходная пульпа в первую очередь поступает в аэратор 7, благодаря всасываюш,е.му действию враш.аюшегося ротора 11 гидродинамического роторного излучателя и соответствуюшему положению входных отверстий 3, через отверстия в статорпой перфорированной трубе 10 на участках соответствующих .промежуткам .между отдельными секциячми ротора 11. Входящий поток пульпы внутри секций ротора и с.мещивается с воздухом, засасываемым из атмосферы (через отверстия 15 и 16, а также через внутреннюю полость вала 12) благодаря разрежению, возникающему при вращении ротора //, или с.мешивается с воздухом, нагнетаемым в рабочую зону источником сжатого воздуха. Смесь пульпы с воздухом подвергается действию колебаний звуковой частоты, возбуждаемых гидродинамическим роторным излучателем при периодическом перекрывании отверстий на периферии ротора 11 ребрами статорной перфорированной трубы 10 и последующем их открытии, когда отверстия на периферии ротора 11 совпадают с соответствую.щими отверстиями в статорной трубе 10. При правильном выборе частоты колебаний (в пределе 500-2000 гц) достигается тонкое диспергирование пузырьков воздуха. Кроме того, пульпо-воздушная смесь эффективно перемешивается, проходя через гидродинамический излучатель, тем самым зона аэрации, диспергирования и перемешивания локализируется в пределах аэратора 7, на выходе которого местные скорости- потока сравнительно невелики. Этому способствует и то, что при большой площади рабочего органа аэратора, как это имеет место в данном случае, значение переносной скорости потока на выходе из piiTOpa // резко, уменьщается. Следовательно, аэратор может быть установчлен на сравнительно небольщой глубине под уровнем пульпы, в результате чего удельная производительность флотадионной машины при сравнительно меньщих удельных затратах электроэнергии увеличивается. Твердое пульпы во флотационных камерах/ находится во взвешенном состоянии и не может осаждаться на дно 9 из-за леремещивающего действ.ия пульпо-воздущной смеси, выходящей из статорной перфорированной трубы 10 на участках, где установлены секции ротора 11, а также из-за восходящего движения отока пульпы на участках, соответствующих промежуткам между секциями ротора. Тем амым создается упорядоченная система потоков Ср-еды в камерах /, Препятствующая выпадению твердого из пульпы у дпа 9 и характеризующаяся тем, что в подпевном слое небольщой высоты оюорости среды не превосходят технологически допух;тимых предельных значений.

Минеральные комплексы поднимаются вверх, выделяются через свободную поверхность чпулыпы в пенный продукт, который затем удаляют в конце«тратные желоба через верхние торцы продольных стенок 8 обычными способами пеносъема. Хвостовая пульпа выходит из Последней флотационной камеры 1 через разгрузочное устройство 6.

Для разделения зон с нисходящим движением пульпы к ротору П и с восходящим движением пульпо-воздушной смеси с пужат продольные перегородки 17, препятствующие перемещиванию этих разнородных сред, три

этом для предупреждения попадания хвостовой пульпы в цодпенный слой перегородки 17 смыкаются, образуя полости 18, через которые хвостовая пульпа может рециркулировать.

Предмет изобретения

Флотационная машина, включающая ряд камер с горизонтальными аэраторами, отличающаяся тем, что, с целью увеличения производительности мащины и сокращения ее энергоемкости, каждый из аэраторов выполнен в виде гидродинамического секционного роторного излучататя, заключенного в статор,

имеющий форму перфорированной трубы, а донная часть камер снабжена продольными перегородками для разделения зо« с Нисходящим движением пульпы и восходящим движением пульпо-воздущной смеси.

/7

Фиг.1

i9

jтгТТТяд /

I

N A

S

iLL-.LJll

I 1

FT

Ikii.

лп:

T

гт

I I

II

ilM-H-nl

ПI

4J

liil 11

11 i

т Tf)

ii:

Uii

-

/

rf

fi

р./г