Флотационная машина

Флотационная машина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: при обогащении полезных ископаемых, очистке промышленных и сточных вод. Сущность изобретения: камера 1 машины разделена перегородками 2 на флотационный отсек 3 и два боковых флотационно-сепарационных отсека 4, в которые помещены глубинные струйные аэраторы, состоящие из камер 5, напорных трубопроводов 7, выполненных в виде эксцентрично и герметично соединенных цилиндров с общей верхней образующей и уменьшающимися по ходу движения потока рабочей жидкости диаметрами и постоянной удельной площадью поперечного сечения, приходящейся на каждое последующее по ходу движения потока сопло-насадку 8. При этом цилиндры трубопровода 7 соединены с соплами-насадками 8 вертикальными патрубками 9 с длиной, возрастающей по ходу движения потока, удельная площадь поперечного сечения трубопровода 7 в 2,5-6 раз превосходит площадь отверстия сопла-насадки 8. Такое выполнение позволяет выравнять скорость струй жидкости, выходящих из всех сопел-насадок 8. Снабжение последних направляющими элементами 10 в форме желобков с бортами и вогнутым по ходу движения потока и плоским в поперечном сечении днищем, разделенным рассекателями 11 и 12 на четное число каналов 13, позволяет преобразовать круглую струю жидкости, выходящую из сопла-насадки 8, в систему плоских струй, падающих на поверхность раздела газ-жидкость в камерах 5 аэраторов. 13 ил. (Л С XJ 00 00 со о Os я V гшг

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з В 03 D 1/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ с бббб бб

2t бб

24 б г

4f бб

4б

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4829563/03 (22) 25,05,90 (46) 07.06.92. Бюл. М 21 (71) Кузнецкий научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт углеобогащения (72) М.А. Рубец (53) 622.765.43(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

l+ 1117085, кл. B 03 D 1/14, 1983.

Авторское свидетельство СССР

М 1660756, кл. В 03 0 1/24, 1988. (54) ФЛОТАКИОННАЯ МАШИНА (57) Использование: при обогащении полезных ископаемых, очистке промышленных и сточных вод. Сущность изобретения: каме ра 1 машины разделена перегородками 2 на флотационный отсек 3 и два боковых флотационно-сепарационных отсека 4, в которые помещены глубинные струйные аэраторы, . состоящие из камер 5, напорных.трубопроводов 7, выполненных в виде эксцентрично и герметично соединенных цилиндров с общей верхней образующей и уменьшающими Ж 1738366 А1, ся по ходу движения потока рабочей жидкости диаметрами и постоянной удельной площадью поперечного сечения, приходящейся на каждое последующее по ходу движения потока сопло-насадку 8. При этом цилиндры. трубопровода 7 соединены с соплами-насадками 8 вертикальными патрубками 9 с длиной, возрастающей по ходу движения потока, удельная площадь nonepeworo сечения трубопровода 7 в 2,5-6 раз превосходит площадь отверстия сопла-насадки 8.

Такое выполнение позволяет выравнять скорость струй жидкости, выходящих из всех сопел-насадок 8. Снабжение последних направляющими элементами 10 в фор- 3 ме желобков с бортами и вогнутым по ходу движения потока и плоским в поперечном сечении днищем, разделенным рассекателями 11 и 12 на четное число каналов 13, позволяет преобразовать круглую струю жидкости, выходящую из сопла-насадки 8, в систему плоских струй, падающих на повер- д

xHocTb раздела газ-жидкость в камерах 5 аэраторов. 13 ил.

1738366

Изобретение относится к флотации и может быть использовано при обогащении полезных ископаемых, очистке промышленных и сточных вод в угольной, металлургической, химической и других отраслях 5 промышленности.

Известна флотационная машина, включающая корпус с днищем, узлы подачи исходного питания и отвода продуктов обогащения, напорный трубопровод. аэра- 10 тор, состоящий из камеры круглой или призматической формы, с закрытым крышкой верхним основанием и открытой со стороны днища машины и сообщенной с воздуховодом, установленными внутри этой камеры 15 под углом к ее оси соплами-насадками, направленными к бортам открытой части, регулировочным патрубком с воздуховодом, сообщающимся с атмосферой, и отбойную плиту, выполненную в форме плоского коль- 20 ца, установленного соосно с камерой аэратора с зазором под ее основанием.

Машина имеет малую площадь аэрации, что обуславливает небольшой типоразмер камер машины и низкую 25 производительность. Исходное питание не подвергается непосредственной аэрации под воздействием свободно падающих струй, что снижает потенциальные возможности машины по эффективной флотации 30 наиболее тонких классов.

Расход циркуляционной нагрузки, эжектируемой в камеру аэратора через отверстие в отбойной плите, мал и эта нагруз- . ка содержит незначительное количество 35 . твердого. Поэтому циркуляционная нагрузка не оказывает существенного влияния на гидродинамику и интенсификацию процесса флотации.

Наиболее близкой к предлагаемой явля- 40 ется флотационная машина, включающая камеру с днищем, перегородки, делящие камеру на центральный флотационный отсек и два флотационно-сепарационных отсека с ложными днищами, пульповоды для приема 45 и распределения исходного питания, глубинные аэраторы флотационного и флотационно-сепарационных отсеков, состоящие из камер аэраторов в виде перевернутых желобов с открытыми основаниями, регуля- 50 торов уровня раздела газ-жидкость, напорных пульповодов с соплами-насадками и воздуховодов, направляющие с регулируемыми зазором и высотой козырьки, успокоительные регулируемые решетки в виде 55

: двухрядных колосников с приводами. пульподелитель с козырьками, желоба для отбора циркуляционной нагрузки, подключен. ные с помощью воронок к циркуляционным каналам, размещенным между ложными и действительными днищами флотационносепарационных отсеков, приспособления для отбора рабочей жидкости и камерных отходов обогащения, выполненные в виде воронок с прямоугольными основаниями, подключенных к желобам со ступенчато увеличивающейся площадью сечения, круто- . наклонные. желоба, пеногоны, желоба для приема пенного продукта и пульповыпускные карманы с шиберным устройством.

Известная машина обеспечивает устройство аэраторов различных типоразмеров, в ТоМ числе до:6. м по длине и возможность установки нескольких аэраторов в одной камере машины без ухудшения ее гидродинамики; регулируемую раздельную глубинную аэрацию свободно падающими струями в аэраторах флотационного отсека — исходного питания и в аэраторах флотационно-сепарационных отсеков— циркуляционной нагрузки, транспортируемых через камеры этих аэраторов тонким слоем с высокой скоростью; равномерное распределение пульповоздушной,смеси по площади аэрации; подачу вспененного исходного питания на предварительно подготовленный и непрерывно поддерживаемый пенный слой и осуществление в одной машине процессов флотации и пенной сепарации с эффективным выделением в пенный продукт тонких классов и зернистых минералов из пульпы флотационной плотности; равномерный регулируемый в широких пределах в зависимости от требований технологии отбор циркуляционной нагрузки по всей длине камер флотационной машины; отбор рабочей жидкости с малым содержанием твердого из потока циркуляционной нагрузки..

Совокупность этих качеств обеспечивает создание высокопроизводительных машин с емкостью камер 12,25 и 40 м, з имеющих удельную производительность в

1,5-2 раза превосходящую высшие мировые достижения.

Однако напорные трубопроводы, уста- новленные в камерах глубинных аэраторов для подвода рабочей жидкости к соплам-насадкам, имеют постоянную площадь поперечного сечения по всей длине. Поскольку сопла-насадки на трубопроводах размещаются с определенным постоянным интервалом по их длине, то скорость рабочей жидкости на участках между соплами по ходу потока в трубопроводах снижается пропорционально обьемному расходу жидкости через впереди- стоящие сопла, Вследствие ступенчатого изменения скорости рабочей жидкости на каждом участке трубопровода между соплами изменяется

1738366. давление рабочей жидкости в трубопрово- Кроме того, в процессе флотации и очидах и соответственно изменяются скорости стки сточных вод во многих случаях испольструй. рабочей жидкости, выходящих через зование чистой воды в качестве рабочей сопла-насадки в камеры глубинных аэрато- жидкости не эффективно, поскольку при ров. 5 этом в 1,5-2 раза возрастут объемы аэриру- .

Исключение возможности стабилиза- емой пульпы за счет притока воды в виде ции скоростей струй рабочей жидкости, вы- рабочей жидкости, что влечет снижение даваемых каждым соплом в пределах производительности флотомашины, увелиоптимума (для плоских струй = 14 м/с), чениеэнергоемкостиисебестоимости пере-, обуславливает снижение коэффициента 10 работки. эжекции свободно падающих струй на по- Использование в качестве рабочей жидверхность раздела газ-жидкость и соответ- кости части флотируемой пульпы или камерственно необходимость увеличения ных продуктов для щелевых сопел.

° расхода рабочей жидкости для обеспечения недопустимо вследствие неизбежной их за-. заданной подачи диспергированного возду- 15 бивки минеральными частицами, волокниха в флотомашину, стыми остатками раздробленной древесины

Пропорционально увеличению расхода и др. рабочей жидкости возрастает энергоем- Увеличение выпускных щелей до размекость процесса флотации, а при использова- ров, исключающих их забивку, неэффективнии воды в качестве рабочей жидкости 20 но, поскольку при этом резко возрастут . снижается также производительность фло- расходы рабочей жидкости, усложнится растомашины на величину дополнительного пределение диспергированного воздуха по расхода рабочей жидкости. Кроме того, при площади аэрации, снизится объем эжектииспользовании в качестве рабочей жидко- pyeMoro воздуха на единицу объема рабочей сти части флотируемой пульпы применение 25 жидкости, что в итоге приведет к снижению трубопроводов постоянного сечения обус- производительности машин и повышению лавливает снижение надежности флотома- энергоемкости процесса. шины в работе, поскольку уменьшение Наиболее близкими к предлагаемым яв- скорости потока по длине напорного тру- ляются сопла-насадкискруглыми.отверстибопровода .может привести к выпадению 30 ями. твердого в осадок в конце трубопровода и к Недостатки этих сопел-насадок — эжекпоследующей его зашламовке. тирующая и аэрирующая способность кругВ флотомашинах, устроенных на прин- лых струй, выданных соплами с круглыми ципе аэрации флотируемой пульпы с по- отверстиями, при прочихравныхусловияхв мощью эжектирования и диспергирования 35 4-6 раз ниже в сравнении с плоскими струвоздуха свободно падающими струями на ями; сопла-насадки с круглыми небольшими поверхность раздела газ-жидкость, могут отверстиями (2,5-10 мм) также могут звбибыть применены щелевые сопла для обра- ваться как и щелевые сопла-насадки, зования свободных жидких струй плоской Увеличение диаметров круглых выпускформы. содержащие полый корпус и щель 40 ных отверстий до размеров, исключающих истечения. Эти сопла при подаче в них чис-. их забивку, не эффективно, поскольку при той жидкости позволяют получить устойчи- этом. снижается объем зжектируемого воз вые плоские струи, имеющие форму веера и духа на единицу объема рабочей жидкости, по мере расширения превращающиеся в снижается равномерность распределения тонкие пленки, затем распадающиеся. 45 диспергированного воздуха по площади

Использование сплошных плоских аэрации и возрастают энергозатраты. струй не в достаточной мере обеспечивает Цель изобретения — снижение энергоравномерность распределения эжектируе- емкости процесса флотации, повышение ,мого и диспергируемого воздуха вдоль ка- удельнойиобщейпроизводительностифломер аэраторов. В области входа плоской 50 томашины, а также надежности ее работы. струи в поверхность аэрируемой пульпы Поставленная цель достигается тем, что черезмерно высокая концентрация диспер- флотационна машина, включающая камеру гированного воздуха (до 10 м воздуха на 1 с днищем, перегородки, делящие камеру на м расхода рабочей жидкости), а в интерва- . флотационный и флотационно-сепарационле между струями по величине íà 25% боль- 55 ный отсеки с ложными днищами, пульповоше ширины струи на входе ее в аэрируемую ды для приема и распределения исходного пульпу, воздух не эжектируется. Использо- питания, глубинные струйные аэраторы вание тонких пленок вследствие их малой флатационногоифлотационно-сепарационмассы не эффективно; ного отсеков, состоящие из камеразраторов в виде перевернутых желобов с открытыми

1738366.основаниями, регуляторов уровня раздела газ — жидкость, горизонтально установленных напорных трубопроводов с соплами-на.садками в виде полых патрубков и воздуховодов, пульподелитель с козырьками, направляющие козырьки с регулируемыми высотой и величиной зазора установки, успокоители-распределители пульповоздушной смеси по площади аэрации в виде двухрядных колосников с подьемными механизмами для регулировки зазоров между рядами колосников, желоба для отбора циркуляционной нагрузки, циркуляционные каналы, размещенные между ложными и действительными днищами флотационно-сепарационных отсеков, сообщенные с желобами, приспособления для отбора рабочей жидкости и приспособления . для отбора камерных отходов по всей длине камеры машины, состоящие из воронок и желобов со ступенчато увеличивающейся площадью поперечного сечения по ходу по. тока, пеногоны, желоба для приема пенного продукта и пульповыпускной карман с ши-, берным устройством, снабжена патрубками, сообщающими сопла-насадки с напорными трубопроводами, подводящими рабочую жидкость через патрубки к сопламнасадкам аэраторов, выполненными в виде эксцентрично и герметично соединенных цилиндров с уменьшающимся диаметром и постоянной удельной площадью поперечного сечения, приходящейся на каждое впереди установленное на напорном трубопроводе сопла-насадку по ходу потока рабочей жидкости и превосходящей площадь поперечного сечения выпускные отверстия сопла-насадки в 2,5-6 раз, причем напорные трубопроводы в верхней точке имеют общую образующую цилиндров, а у основания в конце каждого цилиндра по ходу потока расположены вертикально патрубки для подключения сопел-насадок, имеющие возрастающую длину по ходу потока рабочей жидкости на величину уменьшения диаметра цилиндров, образующих напор-. ный трубопровод..

Сопла-насадки, предназначенные для подачи рабочей жидкости к одному борту каждой камеры аэратора флотационного отсека, выполнены с одним на каждом патруб5

50 ке направляющим элементом, имеющим форму желобка с плавно расходящимися бортами под углом 15-30 к его оси, с вогнутым по ходу потока и плоским в поперечном 55 сечении днищем, разделенным клинообразными рассекзтелями на четное число равных по ширине каналов и примыкающим суженной вогнутой частью к периметру выпускного отверстия сопла-насадки, причем изгиб днища направляющего элемента выполнен не менее, чем до полного пересечения проекции поперечного сечения выпускного отверстия сопла-насадки на изгиб днища, а продолжение днища за гранью изгиба выполнено прямолинейным под углом 45 — 60 к оси сопла-насадки, вертикально закрепленного в патрубке для подключения сопел к напорному трубопроводу и направлено на низ щели между основанием стенки флотационного отсека (являющейся также бортом камеры аэратора) и горизонтальным днищем флотационного отсека под углом 30-45 .

Центральный клинообразный рассекатель расположен по оси днища направляющего элемента непосредственно за выпускным отверстием сопла-насадки и делит днище по всей длине, а боковые клинообразные рассекатели размещены за гранью изгиба днища на его прямолинейном продолжении, при этом противолежащие стенки клинообразных рассекателей, а также борта направляющего элемента и противолежащие им стенки клинообразных рассекателей расположены под углом 1-2О, образуя расширяющиеся каналы по ходу потока рабочей жидкости, причем клинообразные рассекатели имеют высоту на конце прямолинейного участка днища направляющего элемента не менее величины частного, полученного от деления площади выпускного отверстия сопла-насадки на суммарную ширину каналов, образованных на днище направляющего элемента.

Сопла-насадки, предназначенные для подачи рабочей жидкости к двум бортам камер аэраторов флотационно-сепарационных отсеков, выполнены с двумя направляющими элементами, имеющими форму желобков с плавно расходящимися бортами под углом 15 — 30 к осям желобков, с вогнутыми по ходу потоков и плоскими в поперечном сечении днищами, разделенными по длине клинообразными рассекателями на четное число равных по ширине каналов и примыкающими сужеными выгнутыми частями днищ друг к другу под углом

180 и ссзместно к торцу сопла. производя деление выпускного отверстия сопла-насадки по оси, параллельной продольной оси камеры аэратора, Причем изгиб днищ направляющих элементов выполнен не менее, чем до полного пересечения проекции половины поперечного сечения выпускного отверстия сопла-насадки на изгиб днища, а продолжение днищ as гранью изгиба выполнены прямолинейными под углом 45-60 к оси сопла-насадки, вертикально закрепленного s патрубке для подключения сопел-на1738366

10 садок к напорному трубопроводу и направлены на низ щелей между основаниями бортов в камеры аэратора и горизонтально установленными днищами флотацинно-сепарационн ых отсеков флотомашины и 5 соответственно к поверхности аэрируемой пульпы в камерах аэраторов под углом 30—

Центральные клинообразные рассекатели расположены по осям днищ направля- 10 ющих элементов непосредственно за выпускным отверстием сопла-насадки и делят днища по всей длине, а боковые рассекатели размещены за гранью изгиба днищ на их прямолинейных продолжениях, при 15 этом противолежащие стенки клинообразных рассекателей, а также борта направляющих элементов и противолежащие им стенки клинообразных рассекателей расположены под углом 1-2, образуя расширяю- 20 щиеся каналы по.ходу потока рабочей жидкости, клинообразные рассекатели имеют высоту на конце прямолинейного участка днища направляющего элемента не менее величины частного, полученного от деления 25 половины площади поперечного сечения выпускного отверстия сопла-насадки на суммарную ширину каналов, образованных на днище направляющего элемента.

Использование предлагаемой машины 30 позволяет стабилизировать скорость и давление рабочей жидкости по всей длине напорного трубопровода, за счет этого обеспечить выпуск рабочей жидкости. через все сопла-насадки, установленные на тру- 35 бопроводе с оптимальной скоростью, и соответственно повысить коэффициент эжекции, а также снизить расход рабочей жидкости и энергозатраты на ее подачу в камеры аэраторов (при этом исключено вы- 40 падение твердого в осадок и зашламовка напорного трубопровода при использовании в качестве рабочей жидкости части флотируемой пульпы); преобразовать круглые струи большого размера в серию плоских 45 .веерообразно расходящихся струй, исключив забивку сопел-насадок шламом флотируемой пульпы, используемой в качестве рабочей жидкости, и обеспечив равномер-ное распределение свободно падающих 50 струй рабочей жидкости по длине камер аэраторов, а также подачу струй на поверхность аэрируемой пульпы под углом, близким к оптимуму.

На фиг.1 показана камера машины, вид 55 сбоку; на фиг.2- то же, поперечный разрез; на фиг.3- напорный трубопровод, вид сбоку со схематичной установкой сопел-насадок; на фиг.4 — то же, вид спереди; на фиг.5— сопла-насадки с одним направляющим элементом, вид спереди и разрез по оси напорного трубопровода; на фиг.б — то же, вид сбоку; на фиг.7 — напорный трубопровод, вид сбоку; на фиг,8 — то же, вид спереди с установкой сопел-насадок с двумя направляющими элементами; на фиг.9 — сопла-насадки с двумя направляющими элементами, вид спереди; на фиг.10 — тоже, вид сбоку; на фиг.11 — машина, поперечный разрез; на фиг.12 — камера машин ы, . вид сбоку; на фиг,13 — то же, поперечный разрез

В зависимости от технических требований к продуктам обогащения и компонентного содержания флотируемых минералов в пульпе машина состоит из одной или нескольких камер, расположенных каскадно, Каждая камера машины состоит из ванны 1, разделенной стенками-2 на флотационный отсек 3 и . два боковых флотационно-сепарационных отсека 4. По продольным сторонам основания отсека 3 размещены струйные глубинные аэраторы, состоящие из камер 5, выполненных в виде желобов с открытыми основаниями, смещенными к оси машины, имеющими в поперечном сечении форму. неправильного многоугольника, образованного основаниями стенок 2, перегородками 6, и закрытыми сверху днищами флотационно-сепарационных отсеков 4.

Кроме того, каждая камера состоит из напорных трубопроводов 7, подводящих рабочую жидкость к соплам 8 аэраторов фло- тационного отсека 3, выполненных в виде эксцентрично и герметично соединенных цилиндров с уменьшающимся диаметром и постоянной удельной площадью поперечного сечения. приходящейся на каждое апереди установленное на трубопроводе сопло 8 по ходу потока рабочей жидкости и превосходящей площадь поперечного сечения выпускного отверстия сопла-насадки 8 в 2,5-6 раз, причем напорные трубопроводы 7 установлены горизонтально и в верхней точке окружности имеют общую образующую цилиндров, а у основания в конце каждого цилиндра по ходу потока рабочей жидкости установлены вертикально патрубки 9 для подключения сопел-насадок 8, имеющие возрастающую длину на. величину уменьшения диаметра цилиндров, образующих напорный трубопровод 7. Зависимость характеристики напорного трубопровода и сопел-насадок может быть выражена в следующем виде: 1 82 8з 3 п и — 1 п — f " .anni — 1)

= $ул — conSt, 1738366 где $1; $г, $з...Si.— площади поперечного сечения цилиндров, образующих напорный трубопровод с номерацией по ходу потока рабочей жидкости;

n — количество сопел-насадок, установленных на трубопроводе;

$уд- удельная площадь поперечного сенения напорного трубопровода, приходящаяся на каждое установленное на трубопроводе сопло-насадку, питаемое рабочей жидкостью, проходящей через цилиндры. образующие напорный трубопровод и имеющие площади поперечных сечений $1;

$2; $з...$ь Для каждого цилиндра и напорного трубопровода в целом $уд — сопз1, Поскольку абсолютное значение $>.ô должно удовлетворять условиям обеспечения взвешивающей скорости рабочей жидкости, т.е. исключающей выпадение твердого в осадок и зашламовку трубопровода, а величина взвешивающей скорости в зависимости от крупности и плотности флотируемого материала может колебаться в значительных пределах, то соответственно значительные колебания имеет соотношение — "- ф = 2,5-6, S....

Sc.ф. где Sc.ф- площадь поперечного сечения выпускного отверстия сопла-насадки с одним направляющим элементом.

Напорный трубопровод 7 через систему труб с запорнорегулирующей арматурой соединен с насосом, подающим рабочую жидкость.

Машина содержит сопла-насадки, предназначенные для подачи рабочей жидкости к одному борту камеры 5 аэратора, выполненные в виде полых патрубков (сопел) 8 с одним на каждом патрубке направляющим элементом 10, имеющим форму желобка с плавно расходящимися бортами под углом а= 15-300 к оси желобка, с вогнутым по ходу потока и плоским в поперечном сечении днищем, разделенным по длине центральным клинообразным рассекателем 11 и двумя или четырьмя боковыми клинообразными рассекателями 12 на четное число равных по ширине расширяющихся каналов 13 и примыкающим суженной вогнутой частью к периметру выпускного отверстия сопланасадки 8, При этом изгиб днища направляющего элемента 10 выполнен не менее, чем до полного пересечения проекции поперечного сечения выпускного отверстия сопланасадки 8 на изгиб днища, а продолжение днища за гранью изгиба выполнено прямолинейнымпод угломP-45-60 к оси сопланасадки 8, вертикально закрепленного в

ll8TOg6K8 9 PhK llO8KIIIOK8kkA COk88.k8C84OK

35 к напорному трубопроводу 7 и направлено на низ щели 14 между стенкой 2 и горизонтальным днищем флотационного отсека 3 . под углом y - 30-450 к днищу. отсека 3 и соответственно к поверхности аэрируемой пульпы в камерах аэраторов 5, Центральный клинообразный рассекатель 11 расположен по оси днища желобка 10 непосредственно за выпускным отверстием сопла-насадки 8, а боковые рассекатели 12 размещены за гранью изгиба днища желобка на его прямолинейном продолжении. При этом противолежащие стенки . клинообразных рассекателей, а также борта желобка и противолежащие им стенки рассекателей расположены под углом t = 1-20, образуя расширяющиеся каналы по ходу потока рабочей жидкости, Сопла-насадки с одним направляющим элементом подключены к напорному трубопроводу, состоящему из восьми цилиндров уменьшающегося диаметра, т.е. предназначенного для установки восьми сопел-насадок. Машина состоит из воздуховодов 15, имеющих прорезь в виде узкой щели по всей его длине, соединенный через систему воздуховодов с воздуходувкой, регуляторов 16 уровня раздела газ-жидкость в камерах аэраторов 5, выполненных в виде герметичных коробчатых конструкций, установленных на торцовой стенке камеры машины и сообщенных через отводную трубку с атмосферой. Вдоль бортов камер аэраторов 5 расположены пульповоды 17 с патрубками 18 для подключения камер флотомашины к источникам исходного питания. Пульповоды 17 сообщаются через щели 19 с камерами аэраторов, а камеры 5 через щели 14 сообщаются с основанием флотационного отсека по всей его длине.

Камеры 5 аэраторов сообщаются также через щели 20 с регуляторами 16 уровня раздела гаэ-жидкость в камерах 5 аэраторов.

При этом верхние кромки щелей 20 в торцовых стенках у основания ванны,1 размещены выше оснований стенок 2, т.е. верхних кромок щелей 14, а верхние кромки щелей

14 выше верхних кромок щелей 19, ограниченных перегородками 6.

8 верхней части отсека 3 по его оси установлен пульподелитель 21 с козырьками, а на внешней стороне стенок 2, образующих отсек 3, установлены козырьки 22 с регулируемыми высотой и зазорами 23 между стенками 2 и козырьками 22.

Под основанием зазоров 23 установлены обтекатели 24, имеющие высоту, равную максимальной величине зазоров 23 у их основания. Вдоль бортов ванны 1 установле13

1730366

14 же, как и напорные трубопроводы 7, выпал- 20

45

55 ны желоба 25, предназначенные для отбора циркуляционной нагрузки в области безаэрационных зон и сообщающиеся с циркуляционными каналами 26, образованными между днищами ванны 1 в области отсеков

4 и ложными днищами.27, установленными с зазорами над действительными днищами.

Циркуляционные каналы 26 сообщаются через щели 28 с основаниями камер аэраторов

29 флотационно-сепарационных отсеков 4, установленных с зазорами над днищами

- ванны. 1 и ложными днищами 27, образующими выпускные щели 30 из камер 29 аэраторов по всей их длине, В верхних углах трехгранных призм камер аэраторов 29 размещены напорные трубопроводы 31, подводящие рабочую жидкость к соплам-насадкам 32 аэраторов флотационно-сепарационных отсеков 4, так ненные в виде эксцентрично и герметично соединенных цилиндров с уменьшающимся диаметром и постоянной удельной площадью поперечного сечения, приходящейся на каждое впереди установленное на трубопроводе сопло-насадку по ходу потока рабочей жидкости и превосходящей площадь поперечного сечения выпускного отверстия сопла-насадки 32 в 2,5 — 6 раз.

Напорные трубопроводы 31 также установлены горизонтально, в верхней точке окружности имеют общую образующую цилиндров, а у основания в конце каждого цилиндра по ходу потока рабочей жидкости на трубопроводе вертикально установлены патрубки 33 для подключения сопел-насадок 32, имеющие возрастающую длину на величину уменьшения диаметра цилиндров, образующих напорный трубопровод 31.

Зависимость характеристики напорного трубопровода и сопел-насадок может быть выражена следующим образом:

$С1 $c2 " $С3 $с! и и -1 n — 2 " и — (! — 1)

= $У., — const, — =2,5-6, S .ñ»

Sc.c где Sct; $с2; Sc3...$cl — площади поперечного сечения цилиндров, образующих напорный трубопровод флотационно-сепарационных отсеков 4 с порядковыми номерами по ходу потока рабочей жидкости;

n — количество сопел-насадок, установленных на трубопроводе;

$у.с — удельная площадь поперечного сечения напорного трубопровода 31, приходящаяся на каждое установленное на трубопроводе сопло-насадку 32, удовлетворяющая условиям обеспечения

50 взвешивающей скорости рабочей жидкости (пульпы);

Sc.c- площадь поперечного сечения вы пускного отверстия сопла-насадки 32.

Поскольку сопла-насадки 32 предназначены для подачи рабочей жидкости к двум бортам камер 29 аэраторов, то соответственно увеличению расхода рабочей жидкости $у,с и $с.с имеют в два раза большую величину в сравнении с соответствующими параметрами напорного трубопрвода 7 и сопла-насадки 8.

Сопла-насадки, предназначенные для подачи рабочей жидкости к двум бортам камеры 29 аэратора, выполнены в виде полых патрубков 32 с двумя на каждом патрубке направляющими элементами 34, имеющими форму желобков с плавно расходящимися бортами подуглома= 15-30 к осям желобков, с вогнутыми по ходу потоков и плоскими в поперечном сечении днищами, разделенными по длине центральными клинообразными рассекателями 35 и двумя или четырьмя боковыми клинообразными рассекателями 36 на четное число равных по ширине каналов 37 и примыкающими сужеными выгнутыми частями днищ друг к другу под углом 180О и совместно к торцу сопланасадки, производя деление выпускного отверстия сопла-насадки 31 по оси, параллельной продольной оси камеры 29 аэратора. Причем изгиб днищ направляющих элементов 34 выполнен не менее, чем до полного пересечения проекции половины поперечного сечения выпускного отверстия сопла-насадки 32 на изгиб днища, а продолжения днищ за гранью изгиба выполнены прямолинейными под углом P =

= 45 — 60 к оси сопла-насадки 32, вертикально закрепленного в патрубке ЗЗ для подключения сопел-насадок к напорному. трубопроводу 31, и направлены на низ выпускных щелей 30 между основаниями камер 29 аэраторов и днищами отсеков 4 под углом у= 30 — 45 к горизонтальным днищам и соответственно к поверхности аэрируемой пульпы в камерах 29 аэраторов и флотационно-сепарационных отсеков 4.

Центральные клинообразные рассека- . тели 35 расположены по осям днищ направляющих элементов 34 непосредственно за выпускным отверстием сопла-насадки 32 и делят днище по всей длине, а боковые рассекатели 36 размещены за гранью, изгиба днищ на их прямолинейных продолжениях.

При этом противолежащие стенки рассекателей, а также борта направляющих элементов и противолежащие им стенки клинообразных рассекателей расположены

1738366

20

40

50 под углом т - 1 — 2 по ходу потока рабочей жидкости и имеют высоту на сходе плоских струй с днища каждого направляющего элемента не менее величины частного, полученного от деления половины площади поперечного сечения выпускного отверстия сопла-насадки 32 на суммарную ширину ка. налов 37, образованных на днище направляющего элемента 34.

Напорные трубопроводы 31 с запорнорегулирующей арматурой подключены через систему трубопроводов к насосу. подающему рабочую жидкость в камеры 29 аэраторов. В средней части камер 29 аэраторов расположены воздуховоды 38, имеющие узкие щели для равномерного выпуска воздуха в камеры аэраторов по всей их длине. Воздуховоды 38 подключены через систему трубопровоДов с запорно-регулирующей арматурой к воздуходувке.

Камеры 29 аэраторов через щели 30 в торцовых стенках камеры машины сообщаются с регуляторами 40 уровня раздела газ— жидкость в камерах аэраторов, а регуляторы уровня сообщены с атмосферой с помощью отводящих трубок. При этом верхние кромки щелей 39 расположены выше верхних кромок щелей 30 между днищами боковых отсеков и основаниями бортов камер 29 аэраторов, В комплексе камеры 29 аэраторов,напорные трубопроводы с соплами-насадками 31, воздуховоды 38 и регуляторы 40 уровня раздела газ-жидкость в камерах 29 аэраторов составляют аэраторы флотационно-сепарационных отсеков 4.

Кроме того, существенное влияние на повышение эффективности работы аэраторов оказывает подача циркуляционной нагрузки через желоба 25, циркуляционные каналы 26 и щели 28 в камеры 29 азраторов.

Под основанием боковых отсеков 4 размещены приспособления 41 для отбора рабочей жидкости, выполненные в виде желобов со ступенчато увеличивающейся площадью поперечного сечения и воронок, подключенных к циркуляционным каналам

26 через окна в днищах отсеков 4. Приспо,собления 41, предназначенные для отбора рабочей жидкости иэ потока циркуляционной нагрузки, проходящей по каналам 26, подключены также к всасам насосов, подающих рабочую жидкость в камеры 29 аэраторов по трубопроводам 31.

Над камерами аэраторов 29 горизонтально установлены успокоительно-распределительные регулируемые решетки, выполненные в виде двухрядных неподвижного и подвижного рядов колосников. Неподвижный ряд колосников 42 образован стержневыми элементами, имеющими V-образную форму поперечного сечения, закрепленными с помощью М-образных косынок электросваркой на опорных пластинах 43, жестко соединенных с основанием отсека 4.

Подвижный ряд колосников 44 также изготовлен из стержневых элементов, закрепленных на несущих перфорированных пластинах 45, соединенных с помощью тяг, имеющих на верхнем. конце резьбу с резьбовыми втулками зубчато-червячного подьемного. механизма 46, установленного над камерой флотомашины и обеспечивающего подъем подвижных колосников 44 на высоту не менее V-образного элемента, измеренную от верхних кромок опорных пластин 43, При этом в двухрядных колосниках 42 и

44 Ч-образные элементы имеют наклон стенок 15 — 45 к вертикальной плоскости или угол у основания 30 — 90О; стержневые Ч-образной формы элементы расположены в колосниках с интервалом на 10-200 больше ширины поперечного сечения V-образного элемента в шахматном порядке ряд относительно ряда; стержневые Ч-образные элементы установлены в колосниках перпендикулярно к плоскости, проходящей вдоль оси камер аэраторов или параллельно щелям 30 между основаниями камер 29 аэраторов и днищами отсеков 4; несущие перфорированные пластины 45 расположены перпендикулярно стержневым Ч-образным элементам колосников 42 и 44.

По бортам основания, отсеков 4 расположены приспособления для равномерного отбора камерных отходов по всей длине камер, выполненные в виде воронок 47 с углом наклона стенок больше угла естественного откоса транспортируемого материала, подключенных выпускными отверстиями к сборным желобам 48 со ступенчато увеличивающимися высотой и поперечным сечением по ходу потока отходов, соединенных с пульповыпускным карманом 49 с помощью желобов 50. При этом верхняя плоскость неподвижных колосников 42 и верхние основания воронок 47 располагаются на одном уровне. Над желобами 25 безаэрационных зон установлены пеногоны

51. По бортам камер размещены желоба 52 для сбора пенного продукта.

Машина работает следующим образом.

В камеры аэраторов 5 через воздуховоды 15 подают воздух от воздуходувки под давлением, превосходящим гидростатическое давление пульпы, заполняющей флотационный отсек 3. Под воздействием сжатого воздуха из камер 5 вытесняется избыток пульпы и на заданном уровне создается раз1738366

18 дел газ — жидкость. После образования раздела газ — жидкость в камеры 5 аэраторов через напорные трубопроводы 7 с соплами

8, подключенными к патрубкам 9, подают рабочую жидкость под давлением, обеспе- 5 чивающим скорость свободно падающих струй в пределах 12-20 м/с.

В качестве рабочей жидкости могут быть использованы при флотации солей маточник; при флотации плотных пульп (требу- 10 ющих разбавления) фильтрат, осветленная или техническая вода; при флотации жидких пульп, например для аэрации исходного питания, слив гидроциклона, примененного с целью деления жидкой пульпы на рабочую 15 жидкость с низким содержанием твердого наиболее тонких классов и сгущенную часть, поступающую в машину в качестве исходного питания флотационного отсека 3 первой камеры; для аэрации камерного про- 20 дукта в процессе его контрольной флотации в боковых отсеках первой камеры, а также для питания рабочей жидкостью всех аэр