АЭРЛИФТНЫЙ ФЛОТАЦИОННЫЙ АППАРАТ Советский патент 1934 года по МПК B03D1/20 

Предлагаемая конструкция имеет целью устранить недостатки и тем самым улучшить работу современных аппаратов аэрлифтного типа (типа Соутсвестерн).

Появившиеся за последние время аппараты аэрлифтного типа имеют большие достоинства в смысле их дешевизны, малого потребления энергии, отсутствия движущихся частей, простоты конструкции и т.п. Серьезным недостатком, ограничивающим их применение, является то обстоятельство, что эти аппараты не могут удовлетворительно работать на крупном материале, а также на мелком, если он способен к быстрому осаждению.

Этот недостаток вызывается слабой циркуляцией пульпы в аэрлифтных аппаратах. Слабая циркуляция пульпы влечет ряд и других недостатков, как-то: уменьшает полезное использование воздуха, уменьшает возможности сфлотироваться сульфидным частичкам, т.е., в конечном счете, уменьшает производительность аппарата и ухудшает извлечение полезных элементов.

В современных аэрлифтных аппаратах типа „Соутсвестерн", „Форрестер", „Уэльш" воздух подается сверху вниз против движения пульпы, которая поднимается снизу наверх. Подсчеты показывают, что скорость, с которой воздух входит в пульпу, равняется 50 м в 1 секунду. Вполне понятно, что воздух, входя с такой скоростью, сильно препятствует подъему пульпы вверх и тем самым уменьшает значительно ее циркуляцию.

При работе аппарата воздух, входя в пульпу со скоростью, направленной сверху вниз, сначала в силу своего малого удельного веса теряет скорость до нуля, а потом приобретает обратную скорость, направленную кверху.

На потерю скорости затрачивается бесполезно энергия, равная 22 кг/м в секунду на каждый линейный метр аппарата.

Эта потеря эквивалентна мощности HP, что составляет примерно 12% мощности, потребной для сжатия воздуха, подаваемого в аппарат (на каждый погонный метр).

При подаче воздуха с такой же скоростью снизу он будет, теряя скорость, оказывать давление на пульпу в желаемом направлении и тем самым ускорять ее циркуляцию. В данном случае работа от потери скорости воздуха пойдет на подъем пульпы в аэрлифте.

При сечении пульпы в аппарате 0,4 м и допущении, что полное сопротивление пульпы в аэрлифте равно 0,5 м водяного столба (на самом же деле оно значительно меньше), можно определить, что работа от потери скорости воздуха эквивалентна подъему в 1 минуту 2640 кг пульпы на высоту 0,5 м. Так как в одном погонном метре аппарата заключается 400 кг пульпы, то это значит, что благодаря подаче воздуха снизу пульпа увеличит число кругооборотов на в минуту или, при среднем времени флотации 10 минут, на 40 кругооборотов. Эта цифра очень значительная, если вспомнить, что в машинах М. S. пульпа делает при флотации число кругооборотов, равное числу камер в машине, т.е. от 12 до 24 кругооборотов за полное время флотации.

На чертеже фиг. 1 изображает аэрлифтный флотационный аппарат в продольном разрезе; фиг. 2 - резиновую камеру в продольном разрезе; фиг. 3 - деталь резиновой камеры и фиг. 4 - схему установки аппарата..

В предлагаемом аппарате воздух подается по трубе 1 квадратного сечения, расположенной внизу аппарата (фиг. 1). Из этой трубы воздух через два продольных отверстия 3, закрываемые во время остановок воздуходувки специальной резиновой камерой 2, попадает в аппарат со скоростью 40-50 м/сек. Циркуляция пульпы происходит в тех же направлениях, как и у обычных аппаратов аэрлифтного типа. Наивыгоднейшие размеры отдельных элементов аппарата должны быть определены опытным путем.

Резиновая камера 2 (фиг. 2) имеет своим назначением прекращать доступ пульпы и частиц руды в воздушную трубу во время остановки воздуходувки и, наоборот, давать свободный проход воздуху из воздушной камеры в пульпу во время ее работы. Во время работы воздуходувки резина 6 должна отойти от уголка 4, а во время остановки резина должна быть прижата к полкам уголков и тем самым не дать возможности пульпе проходить в трубу 1 через отверстия 3.

Это достигается автоматически следующим образом. Внутреннее пространство камеры 2 сообщается с воздушной трубой 1. Вследствие этого во время работы воздуходувки давление внутри камеры больше, чем снаружи, и резина будет стремиться занять такую форму, чтобы площадь внутреннего сечения была наибольшей.

Это может быть достигнуто только 8 том случае, когда форма внутреннего сечения резины будет по возможности близка к форме круга. Для этого резина должна согнуться в точке 5, а в точке 7 должна подняться кверху, как указано стрелкой. Благодаря этому резина отойдет от уголков и откроет отверстия 3.

При остановке воздуходувки, давление внутри резиновой камеры будет меньше давления снаружи. Поэтому резина будет стремиться занять такое положение, чтобы площадь внутреннего сечения была наименьшей.

Это положение и изображено на чертеже, где резина прижата к уголкам. Железные планки 8 сверху предохраняют резину от полного прогиба. Толщина резины и планок находятся опытным путем.

В случае надобности, подобный запор может быть устроен и для одного центрального отверстия, если окажется, что аппарат с одним центральным отверстием работает лучше. На фиг. 3 изображена другая конструкция запора, основанная на упругости резины.

Принцип ее действия состоит в том, что когда воздуходувка работает, то воздух отжимает резину 6 по направлению, указанному стрелками, и проходит в пульпу. При остановке воздуходувки резина 6 благодаря своей упругости прижимается к уголкам. Толщина резины набирается опытным путем и в этом случае.

Недостатком этой конструкции является потеря давления воздуха на отжатие резины.

При работе устройства воздух подводится по трубе 1. Резиновая камера 2 сообщается трубкой 9 с воздушной трубой 1, сообщающейся трубой 10 с бачком 11. Высота этого бачка по отношению к аппарату зависит от давления воздуха, подаваемого в аппарат.

В начальный момент нижняя горизонтальная часть воздушной трубы 1 заполнена водой. Задвижки 12, 13 и 14 открыты, а задвижки 15 и 16 закрыты. Воздух, входя по трубе 1, выгоняет воду по трубе 10 в бачок 11. В тот же момент давление по трубке 9 передается в резиновую камеру 2, чем открывается доступ воздуха в аппарат. При остановке воздуходувки давление падает, вода из бачка 11 входит обратно в воздушную трубу 1, а резиновая камера одновременно прекращает в нее доступ пульпы и частиц руды При оседании руды в аппарате во время остановки, перед его пуском, задвижки 12, 13, 14 и 16 должны быть закрыты, а по трубе 17 пускается вода под высоким давлением, которая и размывает осадок, после чего уже пускается воздух обычным порядком.

В целях компактности бачок 11 может быть расположен сверху аппарата в виде жолоба.

По приведенным в начале соображениям видно, что подвод воздуха снизу должен улучшить работу аппарата. Улучшение должно выразиться в возможности применения аппарата для грубо измельченных и вообще быстро осаждающихся руд и большей производительности аппарата (при одинаковом извлечении) и, в связи с этим, меньшем расходе энергии на обработанную тонну руды.

1. Аэрлифтный флотационный аппарат, отличающийся тем, что для получения воздушной струи, имеющей одинаковое направление с движением пульпы во флотационной ванне, применена для подвода воздуха труба 1, расположенная в нижней части аппарата.

2. Применение при аппарате по п. 1 резиновой камеры 2, сообщающейся с воздухопроводом 1 и служащей для автоматического открывания отверстий 3 для прохода воздуха в аппарат при работе воздуходувки и закрывания упомянутых отверстий при ее остановке.

3. При аппарате по п. 1 применение упругого куска резины 6, прижимаемого давлением жидкости к отверстиям 3 при остановке аппарата и отжимаемого подаваемым воздухом при его работе.