Флотационная машина Советский патент 1982 года по МПК B03D1/14 

54) ФЛОТАЦИОННАЯ MAIUHHA

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых,а именно,к флотационным аппаратам, и может быть использовано для. очистки сточных и оборотных вод промьшшенных предприятий.

Известна флотационная машина кипящего слоя, предназначенная для обогащения полезных ископаемых. В этой машине диспергирующее устройство выполнено в виде полого усеченного конуса с рифленой, гофрированной или ребристой поверхностью l .

Недостатками этой машины являются невысокая степень аэрации и слабая придонная циркуляция пульпы в камере,

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является флотационная машина, включающая камеру с аэратором, состоящим из полого вала и установленного на нем полого усеченного конуса с выступами на внешней поверхности, диска с радиальными лопастями и отверстием в меньиюм основании 2 .

Недостатками известной машинЕЛ являются сравнительно невысокая диспергирующая способность аэратора, а также наличие в его конструкции конической насадки. В процессе эксплуатации возможно забивание зазора между конической насадкой и нижней конической частью аэратора . твердой фазой пульпы, а также посторонними предметами, такими как щепа, куски резины и прочее, неизбежно попадающими в пульпу в процессе обогатительного передела.

10

Кроме того, забивание зазора между конической насадкой и поверхностью аэратора приводит к неравномерному выходу воздуха на поверхность конуса, что отрицательно сказывает15ся на диспергирующей способности аэратора. При этом также уменьшае тся эффективность придонной циркуляции. Следствием установки конической насадки является крепленле конического

20 аэратора на значительном расстоянии от днища камеры, из-за чего уменьшается эффективно используемый объем камеры.

Цель изобрегтения - повышечие эффективности процесса флотации за

25 счет повышения степени аэрации пульпы,

Поставленная цель достигается тем, что аэратор установлен от дна -камеры на расстоянии от 0,08 до

30 0,12 диаметра большего основания усеченного KOffyca, а диаметр отверстии меньшего основания составляет от 0,23 до 0,27 диаметра болыиего основания . На фиг. 1 показана флотомашина, общий вид; на фиг. 2 - влияние соотношения -- на производительность i аэратора по воздуху; на фиг. 3 график зависимости мощности степени аэрации от высоты установки аэра тора от дна камеры. Флотационная машина включает ка меру 1, полый вал 2, на нижнем конц которого неподвижно закреплен конический аэратор 3 с выступами 4 н внешней поверхности, большее основа ние 5 с радиальным лопастями б и отверстие 7 в меньшем основании. Флотационная машина работает следуняцим образом. Вал 2, а вместе с ним и аэратор 3, приводится во вращение электродвигателем посредством клиноременной передачи. Через полый вал 2 воздух поступает в полость конического аэратора 3 и по периметру отверстия 7 вводится в пульпу. Под во действием собственной подъемной силы воздух устреглляетйя вверх по образующим конуса. По мере подъема вверх по конической поверхности воз дух подвергается все более интенсив ному воздействию выступов 4, что обеспечивает его тонкое диспергирование. Полезные минералы выносят ся воздушными пузырьками в пенный слой и в виде концентрата выводятся из процесса. Промежуточный продукт поступаёт в следующую камеру. Основными факторами, влияющими на производительность конического аэратора по воздуху, является диаметр большего основания усеченного конуса D и диаметр отверстия d усеченного конуса. На стенде в камере емкостью 350 л были проведены исследования с коническими аэраторами, имеющими Расстояразличное соотношение ние от дна камеры, диаметр диска и окружная скорость в этих испытаниях вьщерживались постоянными. Как видно из приведенного графика (фиг.2), наибольшая производительность по воздуху достигается у ко.ничёского аэратора, именадего соотношение 7 0,23-0,27. DK При значении 0,27 аэрирующая способность конического аэрато ра уменьшается, что можно объяснить сокращением конической поверхности участвующей в .диспергировании возду ха и создающей т рбулентный пристен ный слой, в котором и происходит разрушение воздуха на пузырьки флотационной крупности. В том случае, когда -- 0,23, также наблю дается падение аэрирующей способности аэратора. Уменьшение производительности по воздуху, т.е. степени аэрации, в этом случая связано с сокращением периметра выхода воздуха из нижнего отверстия на поверхность конуса. При этом, при умеренных расходах воздуха, т.е. меньше, например, 0,8 л/мин на литр объема камеры,он выходит равномерно по всему периметру нижнего отверстия конуса и поднимается вверх по образующим конуса. При больших расходах воздуха воздушная струя, выходящая из нижнего отверстия аэратора (при -г- 0,23), проникает почти до дна камеры и подвергается воздействию придонных циркулирующих потоков, которые отклоняют ядро воздушной струи от вертикальной оси аэратора и нарушает равномерный выход воздуха на поверхность конуса. Вследствие часть воздуха не попадает на коническую поверхность и всплывает вверх в виде крупных воздушных образований, нарушая гидроаэродинамический режим работы флотомашины и, в Конечном счете, ухудшая технологические показатели процесса флотации. У конического аэратора, имеющего соотношение 0,23-0,27, явления, . которые снижают производительность аэратора по воздуху, не наблюдаются. Таким образом, установив оптиdKможно повысить мальное соотношение аэрирующую способность конического аэратора, а, следовательно, и степень аэрации пульпы в камере флотомашины. Дальнейшими исследованиями аэран,, тора, имеющего - в пределах 0,230,27 было установлено, что высота Vi расположения аэратора от дна камеры оказывает влияние как на перемешивающую, взвешивающую способность, так и на степень аэрации. При установке аэратора на высоте h большей 0,12. взвешивающая способность аэратора недостаточна и придонная циркуляция неудовлетворительна. В этом случае твердые частицы задерживаются на дне камеры больше одной секунды, т.е. критерий одной секунды не удовлетворяется, что, в конечном итоге, приводит к осаждению твердой фазы на дно камеры и эффективность использования всего объема камеры снижается.

Устаяовкп аэратора на расстоянии

0,08 приводит к повьшюнию

ребляемой электроэнергии за счет тоIo, что усиливаются вторичные придонные-потоки, направленные от периферии к центру, которые тормозят враще,ние аэратора.

Кроме того, из-за отсутствия конической насадки, конический аэратор Устанавливается на меньшей высоте от дна камеры флотомашины, что увеличивает эффективно используеьФлй объем камеры за счет аэрирования нижней зоны камеры с высотой, примерно равной высоте конической насадки.

В соответствии с найденными соотношениями между рабочими элементами конического аэратора был изготовлен опытно-промышленный образец флотационной машины с объемом камеры 6,5 м и проведены технологические испытания, которые подтвердили правильность сделанных выводов относительно оптимальных соотношений между рабочими элементами аэратора, показали высокую эксплуатационную надежность флотационной машины.

В результате технологических испытаний опытного образца флотомашины было установлено, что потребляемая ею мощность на 2 квт меньше, чем у эталонной машины ФПМ-6,3, принятой в качестве базового объекта для сравнения.

Формула изобретения

Флотационная машина, включающая камеру с аэратором, состоящим цз полого вала и установленного на нем

0 полого усеченного конуса с выступами на внешней поверхности, диска с радиальными лопастями и отверстием в меньшем основании, отличающаяся тем, что с целью повышения

5 эффективности процесса флотации за счет повышения степени аэрации пульпы, аэратор установлен от дна камеры на расстоянии от 0,08 до 0,12 диаметра большего основания усеченного

0 конуса, а диаметр отверстия меньшего основания составляет 6т 0,23 до 0,27 диаметра большего основания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5 1- Авторское свидетельство СССР № 298184, кл. В 03 D 1/26, 1966.

X

(

Концетоап

Пульпа

«)

USf

и

т

и 7

«/()

-Iн-«1- -

9М агз 0.24 0/7 o.a

Фие1

. h

тг