Пневмомеханическая флотационная машина Советский патент 1983 года по МПК B03D1/16 B03D1/22 

1

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых методом флотации, к пневмомеханическим флотационным мащийам и может быть применено в большеобъемных флотационных машинах большой производительности при флотации руд цветных и черных металлов, угля и другого минерального -сырья.

В результате современных научных исследований, связанных с поиском оптимальных конструктивных решений аэрационного узла для флотационных машин большого объема (более 12,5 м) и высокой производительности, было установлено, что указайным требованиям удовлетворяют лишь конструкции аэраторов центрального (лопаточного) типа при возможности достижения повышенной циркуляции пульпы через импеллер 1.

Известна конструкция флотационной машины фирмы «Вемко ,со звездчатым аэратором «1ч-1. Ротор такого аэратора представляет собой цельнолитую конструкцию, состоящую из 8-10 радиально расположенных лопаток с утолщениями на концах. Звездчатый ротор устанавливается с радиальным зазором мм в неподвижном резиновом статоре цилиндрической формы, имеющем перфорированные стенки 2.

Однако при флотации грузоизмельченных руд в камерах большого объема с та5 КИМ аэрационным узлом возникают трудности, связанные с осаждением твердой фракции на дне камеры при работе машины. Недостаточно интенсивная внутрикамерная циркуляция пульпы снижает технологические результаты флотации.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является пневмомеханическая флотационная машина, включающая камеру пенной флотации, статор с радиально распо,5 ложенными лопатками, воздухопровод, импеллер с V-образными лопастями, наружная поверхность которых выполнена криволинейной 3.

Принятая криволинейная форма лопасти на практике йе обеспечивает Jйeoбxoди20 мую компенсацию изменения гидростатического давления по высоте аэратораизменением динамического давления потока пульпы, а следовательно, на практике такая конструкция аэратора не обеспечивает достаточное и необходимое количество воздуха, его дисперсность, т. е. аэрационная способность аэратора оказывается невысокой. Кроме того, в известной конструкции аэратора статор Не связан с блоком аэратора, а устанавливается и крепится на дне камеры, что и затрудняет установку блока аэратора, выверку радиальных зазоров между лопатками статора и лопастями импеллера, и Не создает направленной и интенсивной внутрикамерной циркуляции, необходимой при работе машин с большим объемом камеры и высокой производительности. Целью изобретения является повышение эффективности флотации за счет ввода воздуха в зону разрежения и создания направленной и интенсивной внутрикамерной циркуляции. Указанная цель достигается тем, что в пневмомеханической флотационной машине, включающей камеру пенной флотации, статор с радиально расположенными лопатками, воздухопровод, импеллер с V-образными лопастями, наружная поверхность которых выполнена криволинейной, части V-образной лопасти выполнены различной длины, причем первая по направлению вращения импеллерная часть V-образной лопасти превыщает длину второй части. На фиг 1 схематически изображен общий вид пневмомеханической флотационной машины; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Пневмомеханическая флотационная машина включает камеру 1 пенной флотации, пустотелый вал 2 для подачи сжатого-воздуха с закрепленным в его нижней части импеллером 3 с V-образными лопастями 4, установленными с некоторым зазором друг относительно друга, наружная поверхность которых выполнена криволинейной. Сверху лопасти импеллера закрыты диском 5, предотвращающим возникновение верхнего циркуляционного потока на импеллер. Части V-образной лопасти 4 импеллера 3 выполнены различной длины, причем первая 6 по направлению вращения импеллера часть V-образной лопасти превышает длину второй 7 части. Подвесной лопаточный статор 8 машины крепится с помощью статорной трубы 9 к корпусу подшипников 10. Статор имеет радиально расположенные лопатки 11. Пневмомеханическая флотационная мащина работает следующим образом. Воздух под небольшим давлением через пустотелый вал 2 подается в полость вращающегося импеллера 3. Лопасти 4 при вращении импеллера 3 обтекаются потоками пульпы. За ними, как за плохообтекаемыми телами, образуются обширные зоны разрежения, которые благодаря тому, что первые по направлению вращения импеллера части V-образных лопастей превышают длину вторых частей, оказываются непосредственно связанными с внутренней полостью импеллера 3, через которую нагнетается воздух. Пульповоздушная смесь, минуя импеллер, попадает в пространство между лопатками 11 статора 8, где происходит дальнейшая диспергация воздущной фазы в условиях интенсивного вихреобразования, вместе с тем происходит стабилизация потоков и направленное их распределение по всему сечению камеры. Подача сжатого воздуха непосредственно в зону разрежения за лопастями импеллера приводит к засасыванию воздуха по всей высоте лопасти, усиленному образованию вихрей за вращающимися лопастями, что значительно расщиряет зоны аэрации и, следовательно, увеличивает аэрационную способность флотационной машины. Несмотря на значительную высоту импеллера, воздух равномерно распределяется по всей его высоте. Протяженность зоны разрежения по всей высоте лопастей импеллера обеспечивает существование развитой поверхности раздела фаз. Диспергация воздуха, заполняющего зону разрежения, происходит в условиях интенсивной турбулентности на границах раздела фаз. Все это в конечном счете повышает аэрационную способность флотационной машины. При подаче сжатого воздуха непосредственно в зоны разрежения за лопастями импеллера, изменение статического давления по высоте импеллера не сказывается на распределение воздуха. Импеллер, благодаря открьгтым снизу лопастям, создает повышенную, интенсивную и направленную внутрикамерную циркуляцию пульпы, предотвращая осаждение на дне камеры песковой фракции и обеспечивая хорошую проработку всех углов больщеобъемной камеры машины. Таким образом, предлагаемая конструкция аэрационного узла увеличивает аэрационную способность пневмомеханической флотационной машины за счет ввода воздуха в зону разрежения и создания направленной и интенсивной внутрикамерной циркуляции, в результате чего повышается эффективность флотации. Формула изобретения Пневмомеханическая флотационная машина, включающая камеру пенной флотации, статор с радиально расположенными лопатками, воздухопровод, импеллер с V-образными лопастями, наружная поверхность которых выполнена криволинейной, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности флотации за счет ввода воздуха в зону разрежения и создания направленной и интенсивной внутрикамерной циркуляции, части V-образной лопасти выполрены различной длины, причем первая по направлению вращения импеллера часть V-образной лопасти превышает длину второй части. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Конструкции отечественных и зарубежных флотационных машин.-«Горное оборудование, НИИинформтяжмаш, 1978, № 34, с. 30. 2. Справочник по обогащению руд. М., «Недра, 1974, т. 2, ч. 1, с. 355-35&. 3.Mining Engineering. 1980, 32, п. 5 р. 474 (прототип).