Способ и прибор для определения содержания воздуха в пульпе, например, при контроле работы флотационных машин Советский патент 1938 года по МПК G01N7/14 

Изобретение касается определения содержания воздуха в пульпе.

Степень насыщения пульпы воздухом является одним из основных факторов, определяющих работу флотационных мащин. От нее зависят в значительной мере показатели флотации как качественные, так и количественные.

Многочисленные экспериментальные исследования ряда авторов указывают на важность для флотации количества подаваемого или засасываемого воздуха, скорости водяных пузырьков и их размера. Последние два фактора в известной мере являются функцией первого (в условиях работы флотационных мащин).

Согласно настоящему изобретению, предлагается способ определения содержания воздуха в пульпе, например, при работе флотационных машин. Способ характеризуется тем, что постоянный объем пульпы с воздухом засасывают с постоянной скоростью, в трубку и по уровню жидкости в последней определяют содержание воздуха в пульпе. Все существенные стороны способа ясно усматриваются

из действия изобретенного автором прибора.

Предлагаемый прибор дает возможность определить в любой точке пульпы в флотационной машине процент содержания воздуха в течение 2-3 минут с достаточной для нужд практики точностью.

Все перспективы такого учета хода процесса флотации заранее предрешить трудно, однако уже сейчас несомненно, что данный прибор позволит:

1.Контролировать работу флотационных машин при их эксплоатации по одному из основных факторов, а не по косвенным (для флото-процесса) признакам, как-то: число оборотов и т. п.

2.Регулировать вновь поставленные машины.

3.Более точно создавать близкие условия флотации в разных флотоячейках. Последнее особенно важно при переходе от машин лабораторного и полупромышленного типа к прор1ышпеннь м (т.е. при реализации исследовательских работ).

4.При конструировании машин можно будет на моделях подбирать наивыгоднейшие их очертания и скорости потоков (а также улучшать суш,ествующие конструкции).

5. Установить влияние насыщенности пульпы воздухом на флотационный процесс, значительно расширив теоретическое обоснование его, со всеми вытекающими выводами.

Действие прибора основано на том простом факте, что при засосе трубочкой пульпы, в которой диспергирован воздух, жидкость и воздух всасываются примерно в тех же объемных соотношениях, какие имеют место в пульпе в точке засоса.

Предлагаемый прибор (см. фиг. 1) состоит из насоса / и стеклянной трубки 2, соединенных резиновой трубкой 3. Трубка 2 снабжена шкалой для отсчета процента воздуха.

Конструкция насоса представлена на фиг. 2. Насос состоит из цилиндра /, в котором движется плотно притертый поршень 4. Большее уплотнение может быть достигнуто за счет смазки цилиндра или установкой какой-либо добавочной набивки кольца поршня. Шток 5 оканчивается шляпкой и винтом б прикрепляется к поршню. Пружина 7 упирается к крышку 8, навинчивающуюся на цилиндр. На выступающее кольцо этой крышки навинчено кольцо 9. Отростки 7(9 служат для удобства держания прибора.

На нижней крышке // укреплен отросток 72 для соединения насоса с резиновой трубкой, в которую вставлено сумейте 13, сделанное из вытянутой стеклянной трубки.

При этом насос обеспечивает: а) постоянство засасываемого объема. Необходимый объем регулируется передвижением кольца 9, что дает возможность менять с достаточной точностью ход поршня. Объем колеблется (при данных размерах) от 40 до 20 см, б) постоянную скорость засоса. При этом экспериментально подбирается нужное соотношение между силой пружины 7 и сопротивлением диафрагмы. Необходимо, чтобы засасывание было не особенно быстрым (в пределах 3-5 секунд).

К концу трубки 2 (см. фиг. 1) прикреплена стеклянная трубочка, общим

объемом в 40-30 см. Внутренний диаметр ее равен 8 мм.

Объем части 14 равен примерно ,, общего объема (так как практически большего насыщения пульпы воздухом ожидать не приходится). . Соотношение объемов частей 75 и 16 не особенно существенно.

Назначение расширения 15 заключается в том, что в нем происходит выделение пузырьков из пульпы.

В первый этап всасывания, когда пульпа не заполнила расщиренного пространства, пузырьки воздуха выделяются вследствие уничтожения капиллярности, имеющей место в сравнительно узкой трубке.

При втором этапе всасывания (когда жидкость заполнит расщирение), в расширенном пространстве пузырьки воздуха объединяются в большие, которые легко проникают через столб пульпы, находящийся в части 14 трубки.

Верхняя часть трубки градуируется, причем нанесенные деления указывают процент содержания воздуха в пульпе. Градуирование производится эмпирически (хотя может быть проведено и расчетным путем). За 0°/о принимается уровень пульпы, засосанной при отсутствии воздушных пузырьков; зная этот максимальный объем, легко связать различные уровни пульпы с процентом воздуха в засосанном объеме.

Работа прибора производится следующим образом. Трубка 16 помещается в нужную точку мащины; из насоса выжимается воздух до тех пор, пока рукоятка (шток) 5 (фиг. 2) не прижмется плотно к кольцу 9; через несколько секунд поршень, не спеша, отпускается, и пульпа заполняет трубку. Трубка медленно вынимается из пульпы, после чего остается лишь по верхнему уровню пульпы в трубке 14 найти на шкале процент содержания воздуха.

Проверка прибора производилась на несколько упрощенной модели. При этом были испытаны:

1.Постоянство засасываемого объема.

2.Определение процента содержания воздуха в воде, налитой в субаэрационную лабораторную машину Рутса.

3.То же для флотационной пульпы (с рудой и реагентами).

4.Исследование разных точек флотоаэрационной машины Рутса,

При определении точности засасываемого объема выяснилось, что данная конструкция почти совсем исключает влияние индивидуальных особенностей лиц, производящих анализ; во всех случаях засасываются практически равные объемы жидкости.

При определении содержания воздуха в воде в машине Рутса установлено, что для данной точки.машины показатели получаются довольно устойчивые во времени, причем прибор работает одинаково четко при содержании воздуха от О до 35-40/о.

Возникшие опасения относительно возможного искажения показателей при переходе от воды к реальной пульпе оказались не обоснованными. Наличие в пульпе измельченной руды и реагентов (в качестве вспенивателя было взято сосновое масло) очень мало сказалось на относительном содержании воздуха в разных точках машины, хотя в абсолютных значениях по сравнению с чистой водой и несколько повысилось (на 1-1,2/о). Размер пузырьков при этом колебался от 0,5 до 5 ММ; в некоторых случаях имели место (при избытке воздуха) сплошные полосы воздуха.

При „ощупывании машины Рутса выяснилось, что воздух распределяется крайне неравномерно. В агитационной

камере процент содержания воздуха колеблется (в горизонтальном сечении) от 3,3 до 31,30,0.

Естественно, что пенный слой таким способом опробован быть не может.

Если можно спорить насчет полного соответствия показателей, даваемых прибором, с истинным содержанием воздуха в пульпе, то несомненно ясно, что погрешность, могущая при этом возникнуть, практически неважна.

Относительные же показатели в разных точках и машинах совершенно соизмеримы и представляются абсолютно достоверными.

Предмет изоб.ретения.

1.Способ определения содержания воздуха в пульпе, например, при контроле работы флотационных машин, отличающийся тем, что пульпу засасывают в трубку и по уровню жидкости в последней определяют содержание воздуха в пульпе.

2.Прибор для осуществления способа по п. 1, отличающийся тем, что он выполнен в виде соединенной с насосом трубки, снабженной уширенным участком, служащим для облегчения отделения воздуха от пульпы, и имеющей шкалу для отсчета процентов содержания воздуха.

3.В приборе по п. 2 применение поршневого насоса, имеющего подпружиненный шток поршня и снабженного передвижным кольцом для регулирования засасываемого насосом объема пульпы.

к авторскому свидетельству В. И. Классен

№ 53450

1