Устройство для контактирования пульпы с реагентом

Устройство для контактирования пульпы с реагентом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при флотационном обогащении рудных пульп с флотореагентами. С целью снижения расхода реагента в устройстве осуществлено пленочное распределение реагента в месте контактирования его с частицами твердого пульпы и повышена кинетика контакта. Для этого размещенный внутри цилиндроконического корпуса и соосно с ним импеллер 5 выполнен в форме стакана с пористыми стенками, заполненного реагентом. Внутри корпуса 1 установлены направляющие перегородки 8, выполненные в виде вертикально расположенных между корпусом 1 и импеллером 5 и примыкающих друг к другу тонкостенных полых полуцилиндров, открытой полостью свободно охватывающих стакан импеллера 5. Ввод пульпы в устройство осуществляется через установленный в нижней части корпуса 1 патрубок 2, выгрузка проконтактированной пульпы - через пороговое разгрузочное приспособление 3. В результате трения поверхности вращающегося стакана импеллера 5 о пульпу в каждом полуцилиндре, образуемом перегородками 8, возникает независимо друг от друга вращение замкнутого его объема пульпы с возникновением центробежных сил. При этом частицы твердого вытесняются на поверхность и вступают в механический контакт с наружной поверхностью стакана, покрытого пленкой реагента. Частицы твердого, содержащие ценный компонент, при контакте смачиваются последними и лишены возможности собирать его на себе в избытке. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (51)4 В 03 D 1/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБВЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4377653/23-03 (22) 10.02.88 (46) 23.11.89. Вюл. М- 43 (71) Научно-производственное обьединение "Сибцветметавтоматика" (72) M.Е. Царегородцев, О.А.Панин, Л.К.Лисков и В.M.Åâòèôüåâ (53) 622. 7. 051. 7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1087180, кл. В 03 D 1/14, 1984.

Авторское свидетельство СССР

В 381404, кл. В 03 D 1/14, 1971. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТАКТИРОВАНИЯ

ПУЛЬПЫ С РЕАГЕНТОИ

„„SU„„ f52 1

2 (57) Изобретение относится к обога-. щению полезных ископаемых и может быть использовано при флотационном обогащении рудных пульп с флотореагентами. С целью снижения расхода реагента в устройстве осуществлено пленочное распределение реагента в месте контактирования его с частицами твердого пульпы и повышена кинетика контакта. Для этого размещенный внутри цилиндроконического корпуса и соосно с ним импеллер 5 выполнен в форме стакана с пористыми стенками, заполненного реагентом.

Внутри корпуса 1 установлены направ1523168

20 кально расположенных между корпу» сом 1 и имнеллером 5 и соединенных друг с другом полых полуцилиндров, „10 нределяться по его стенкам. По мере ляющие перегородки 8, выполненные в виде вертикально расположенных между коргусом 1 и импеллером 5 и примыкающих друг к другу тонкостенных полых полуцилиндров, открытой полостью свободно охватывающих стакан импеллера 5. Ввод пульпы в устройство осуществляется через установленный в нижней части корпуса 1 патрубок 2, выгрузка проконтактированной пульпы — через пороговое разгрузочное приспособление 3. В результате трения поверхности вращающегося стакана импеллера 5 о пульпу в каждом

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при флотационном обогащении рудных пульп с флотореагентом.

Целью изобретения является снижение расхода реагента при контактировании пульпы.

На фиг.1 схематически представлено предлагаемое устройство, продольный разрез на фиг.2 †.разрез А-А на фиг.1.

Устройство для контактирования пульпы с реагентом содержит цилиндроконический корпус 1, s нижней части которого соосно с корпусом установлен патрубок 2 подвода пульпы, через который осуществляется ввод пульпы в устройство. На противоположной стороне корпуса в верхней его части установлено пороговое разгрузочное приспособление 3, через которое осуществляется выгрузка проконтактированной пульпы, а за счет избыточного перелива пульпы через порог устройство в корпусе 1 поддерживается постоянный уровень пульпы.

Внутри корпуса 1 соосно в упорно-опорном подшипнике 4 установлен импеллер 5 в форме стакана с пористыми капиллярными стенками, снабженного крышкой б с реагентным па- . трубком 7 для залива реагента. В качестве материала для формирования пористой структуры стенок исполь-зуется пористый титан либо перфорированный фторопласт, Внутри корпуса 1 по его образующей установлены направляющие перего. родки 8, выполненные в виде верти5

15 полуцилиндре, образуемом перегородками 8, возникает независимо друг от друга вращение замкнутого его объема пульпы с возникновением центробежных сил. При этом частицы твердого вытесняются на поверхность и вступают в механический контакт с наружной поверхностью стакана, покрытого пленкой реагента. Частицы твердого, содержащие ценный компонент, при контакте смачиваются последними и лишены возможности собирать его на себе в избытке, 2 ил, открытой полостью свободно охватывающих стакан импеллера 5. Образующиеся пустоты 9 между стенками полуцилиндров 8 и корпуса 1 либо закрываются крышками, либо конструкция корпуса 1 функционально совмещается с полуцилиндрами перегородок 8 без образования таких пустот (фиг.1 и 2.изображен первый вариант корпуса устройства).

Устройство работает следующим образом.

Стакан импеллера 5 заполняется реагентом до заданного верхнего уровня, дальнейшее поддержание его не . требуется в силу свойств жидкости, помещенной, во-вращающийся сосуд, расопорожнения стакана (устанавливается опытным путем) производится цик— лическая заливка реагента. Включается привод (не показан) вращения импеллера 5 и производится заполнение корпуса 1 пульпой до избыточного перелива последней через порог разгрузочного приспособления 3. В результате капиллярного давления, усиленного центробженой силой вращения импеллера 5, через пористую стенку стакана реагент просачивается на наружную поверхность стенки и распределяется по ее поверхности в виде пленки монослоя, о которую, в результате распределенного по объему раскручивания пульпы, ударяются частицы твердого,кинетика движения которых носит сложный характер. Частицы твер5, f523) дого как бы многократно обкатываются о поверхность стакана импеллера 5.

При этом частицы, содержащие ценный компонент, смачиваются реагентом.

По мере стирания пленки реагента по5 следняя восстанавливается автоматически. Проконтактированная с реагентом пульпа поднимается и сливается через разгрузочное приспособление 3 в коллектор флотации. При контакте жидкости с твердой поверхностью возникает поверхностное явление, называемое смачиванием. В случае, когда кроме одной жидкой фазы участвует также и другая фаза (в рассматриваемом случае другая ходкая фаза), говорят о наличии контактного смачивания. При этом. характер смачивания определяется прежде всего физико-химическими взаимодействия на поверхностях раздела фаз, участвующих в смачивании. Поскольку твердая поверхность контакта пористая,капиллярная, поверхностное явление, кроме смачиваемости, характеризуется еще одним слагаемым — появлением капиллярных сил,способствующих дви( жению жидкой фазы через пористую стенку твердой поверхности, в данном случае стакана импеллера.Характер контактного смачивания, т.е. наличие смачивающейся жидкой фазы (вогнутый мениск) или несмачивающей-. ся (выпуклый мениск), полностью опре деляет направление движения жидкости по капилляру. Как известно, шейки пор капилляров затрудняют движение смачивающей жидкости и способствуют продвижению несмачивающей, по принципу биологической мембра40 ны (каниллярный полупроводник) .

В рассматриваемом случае внутри стакана импеллера с пористыми капил лярными стенками находится реагент— несмачивающаяся по отношению к жид45 кости — пульпе, находящейся снаружи стакана и являющейся смачивающейся жидкостью. Следовательно, в представленной физической модели объек50 та контактного смачивания ток движения жидкости через пористую стенку стакана направлен от реагента в пульну. Реагент под действием капиллярнык сил просачивается сквозь пористую стенку стакана импеллера, 55 при этом наружная стенка его как бы запотевает реагентом. При этом вследствие вращения импеллера, а б8 6 также эффекта автофобности в месте контакта смачивающейся и несмачивающейся жидкостей происходит размазывание реагента по наружной поверхности стакана импеллера с образованием монослойной пленки.

При определенных исходных условиях: состояние капилляркости пористой стенки, вязкости реагента, числа оборотов импеллера и других факторов, определяющих конкретную материальную систему объекта, можно достичь равновесия капиллярных сил с силами поверхностного натяженчя монослойной пленки, при котором пленка устойчиво сохраняется на поверхности стакана импеллера.

Механический контакт частиц твердого с реагентом осуществляется за счет принудительного перекатывания последних по поверхности вращающегося стакана импеллера, В результате. трения поверхности вращающегося стакана о пульпу, в каждом полуцилиндре, образуемом направляющими перегородками, возникает независимо друг от друга вращение (водоворот) замкнутого его объема пульпы с возникновением центробежных сил, стре« мящихся вытеснить частицы твердого на поверхность, где они вступают в механический контакт с наружной поверхностью стакана импеллера, покрытого пленкой реагента. Поскольку окружные скорости движения частиц и импеллера различны, при соприкосновении их (контакте) происходит возникновение момента вращения частиц относительно их центра тяжести.

В результате этого частицы твердого как приводные сателлитные шестерни прокатываются по пленке реагента.

Процесс контактирования черезвычайно активизируется.

Вследствие избирательности реагента частицы пустой породы не смачиваются реагентом, а значит, не захватывают и не расходуют его.Только частицы твердого, содержащие ценный компонент, при контакте с реагентом смачиваются последним и, в силу особенностей его распределения по поверхности стакана импеллера и, 1523168

Составитель Л.Антонова

Редактор И,Шмакова,Техред M.Äèäûê Корректор М. Васильева

Заказ 6989/6 Тираж 498 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óærîðoä, ул. Гагарина,101 кинетики контакта, лишены возможности собирать его на себе в избытке.

Такое исполнение устройства позволяет обеспечивать необходимое без избытка смачивание частиц твердого, содержащих ценный компонент, реагентом при как угодно меняющемся содержании его в исходной руде.

В сравнении с известным данное техническое решение за счет организации пленочного распределения реагента в месте контактирования его с частицами твердого и повышения ки,нетики контакта позволяет сократить время пребывания пульпы в устройстве в 1,5 раза, что равнозначно увеличению производительности устрой-. . ства на, 50%. При этом расход реагента снижен в среднем на 257.

Формула изобретения

Устройство для контактирования пульпы с реагентом, включающее цн5 линдроконический корпус внутри коФ торого соосно с ним размещены импеллер и направляющие перегородки, установленные с противоположных сторон корпуса патрубок подвода пульпы и пороговое разгрузочное приспо— собление, реагентный патрубок, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что с

Г в целью снижения расхода реагентов, и импеллер выполнен в виде .стакана из пористого материала, реагентный патрубок соединен с. импеллером, направляющие перегородки выполнены в виде соединенных между собой полых полуцнлиндров, размещенных между

20 импеллером и корпусом открытой стороной к импеллеру.