Флотационная машина Советский патент 1980 года по МПК B03D1/16 B03D1/14 

(54) ФЛОТАЦИОННАЯ МАШИНА

1

Изобретение относится к области флотационного обогащения полезных ископаемых и может быть использовано в угольной, горнорудной, коксохимической и других отраслях промышленности.

Известна флотационная машина, содержащая камеру с рамой и установленным в ней аэрационным узлом с приводом, решетку, размещенную над узлом, пеносъемное устройство с приводом и пеносборные желоба 1.

Недостатком указанной флотационной машины являются низкие качественно-количественные технологические показатели и скорость процесса флотации в результате жесткого крепления решетки.

Из анализа известных конструкций известно, что для гашения турбулентности потоков пульпы, т. е. для создания оптимальных условий флотации, в механнческих флотационных машинах зона агитации от зоны флотации отделена неподвижной успокоительной решеткой, установленной внутри камеры па определенном расстоянии от поверхности зеркала пульпы.

Из опыта известно, что вращающийся импеллер создает в зоне агитации флотационной камеры турбулентные потоки пульпы.

которые, отражаясь от стенок и перегородок внутри камеры, поднимаются вверх в зону флотации и вызывают бурление на поверхности пульпы, разрушая пенный минерализованный слой, что приводит к ухудщению качественно-количественных характеристик продуктов обогащеиия ц всего процесса флотации в целом.

Наиболее неблагоприятными для флотаJQ циопного процесса являются вертикально направленные потоки пульны, так как они проходят через ячейки решетки, только частично дробясь н теряя незначительное количество кинетической энергии.

J5 Физический смысл ослабления (гащення) возмущений турбулентных потоков решеткой состоит в том, что решетка способствует рассеиванию эиергии турбулентных масс жидкости. Это рассеивание тем боль2Q ше, чем больше коэффициент сонротивления решетки, зависящий от живого сечения решетки, которая в известной машине составляет 15-20%.

Вследствие этого у потоков аэрированной

2- пульны, нроходящнх через ячейки решетки, резко уменьшается вертикальная скорость движения, что создает, в свою очередь, подпор снизу за счет нагнетаемой пмпеллером пульпы, а это прпводпт к укруппению пузырьков воздуха под решетко, их демипералпзации, умепьшепию количества и крупиости выносимых в пеиный слой полезных ми 1еральпых частиц, а также умепьшению скорости ф.чотаиии, т. е. к ухудшеиию ироцесса обогащеиия.

Целью изобретепия является улучшеиие качества продуктов флотации за счет измепеиия паправлепия движения потоков иульпы.

Достигается цель за счет того, что решетка соедипепа с рамой посредством подвесок п связапа с приводом пеиосъемпого устройства кривошиппо-шатуппым мехаиизмом. При этом иодвескп выполпепы в виде гибких струп, а высота решетки относится к одной из стороп ячейки ири квадратном ее сечеиии или к иапбольшей сторопс ячейки при ирямоугольиом се сечении или к диаметру ячейки при круглом ее сечеппп не меиее чем 3 : 2.

На чертеже пзображепа флотацноппая машипа, в разрезе.

Флотациоппая машина содержит флотацпопную камеру 1, в которой устаповлеи аэрацпонный узел 2, состояший пз статора 3 и имиеллера 4 с приводом 5, укреплеипым па раме 6. С обеих сторон флотационной камеры 1 устаповлеиы пепосъемиые устройства 7 и пеносборпые желоба 8. К раме 9, расположеппой в верхпей части флотациоппой камеры 1, подвешепа решетка 10 на гибких струиах И, которые обеспечивают беззазорпое соединение решетки 10 с рамой

9,что исключает изиос шар1И1ров и увеличивает долговечность крепления решетки

Установка в камере флотационной машины подвижной решетки с ячейками, выиолияюшими функцию сопла, формируюи;его струю, оптимизирует режим движения потоков. Толщина решетки (высота ячейки) должна быть значительно больше ширины о выходной ее щели.

На основании проведенных лабораторных исследований установлено, что при отиошении а : б равном 1 : 2 живое сечение решетки около 20% и нри работе флотационной

машины под такой решеткой происходит нодиор жидкости, что ведет к коалесценции иузырьков воздуха н разрушению образовавшихся флокул; отношении а:б равном

1:1 живое сечение решетки составляет около 50% и решетка ие оказывает существеииого влияння на формирование струй восходящего потока; отпошепии а : б раииом 2 ; 3 живое сечение решетки составляет 35-40%,

ироцесс флотации ироисходит при oirriiлМальиых условиях, в том числе в концентрат нзвлекаются и крунные частицы.

Флотационная машина работает следующим образом.

Флотациоииая камера 1 заполняется пульпой. Непосъемпое устройство 7, включающее привод 13, сообщает решетке 10, ирикрепленпой к раме 9 гибкими струнами 11, посредством кривошипно-шатуииого мехаиизма колебательное движение в горизоитальиой плоскости.

Аэрациоииый узел 2 создает иотоки жидкоети, которые проходя через илоскость импеллера 4 выбрасываются радиальио вдоль

пластин статора 3, эжектируя воздух. Образоваииая иульно-воздушная смесь, отражаясь от днища, стенок н иерегородок в камере 1, поднимается турбулеитными нотоками из иижией в верхиюю зону и ироходит через ячейки 14 иодвижиой решетки 10. Нри этом турбулеитиость сглаживается, иотоки пульпы измеияют ианравлешш своего движения иа близкое к горизоитальиому н снокойио иодиимаются в верхнюю зону, вынося в иенпый сло1| частицы полезного минерала, который иосредством rieiioioHOB нанрав,1Я1от в иеносч елппле желоба 8.

Одновременно с гашением турбулеитиости иотоков происходит вторичное обогащеиие. От пузырьков воздуха отмываются механически захваченные породные частицы и слабо укрепленные сростки полезного минерала с породой (иромиродукт) и, таким

образом, создаются условия для дополнительпого выноса в пенный слой крупных частиц (1-0,3 мм) иолезного минерала. При дальиейшем движении иузырька вверх увеличивается время контакта пузырька воздуха с частицами, т. е. увеличивается скорость флотацнн.

Таким образом, колебательное движение решетки 10 обеспечивает равиомерное расиределение турбулентных нотоков по всему

горизоитальиому сечению камеры. Это приводит к уменьшению турбзлентпости в зонах минерализации и фЛОтацпи, в результате чего деминерализация нены сводится к минимуму. Кроме того, при движении

аэрпровапиых потоков пульпы через ячейки иодвижиой решетки 10 ироисходит миогократпое столкповепие пузырьков воздуха с полезными минеральными частицами, т. е. увеличивается время контакта частицы и

воздушных пузырьков. В результате этого

скорость флотации повышается в 1,5-2 раза.

Высота решетки, частота и амплитуда колебаний, а также глубина ее погружения выбираются в зависимости от конструктивных особенностей флотационной машины и свойств флотируемого материала.

В результате выполнения рентетки во флотационной машине подвижной улучпиь ется качество концентрата (отмываются породные и промпродуктовые частици), увеличивается выход крупных копцептратных фракций (больше 0,3 мм) и уменьшается время флотации, т. е. в целом процесс флотации интеисифицпруется.

Формула и 3 о б р с т е II п я

струн.

при прямоугольном ее сечении или к диа}.етру ячейки ири кр) ее сечении не менее чем 3 : 2.

Источники информации, принятые во внимание прп экспертизе 1. Бедрань Н. Г. Флотационные машины для обогащения угля. М., «Недра, 1968, с. 54-57.