Флотационная машина

Флотационная машина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Ю.В.Харченко, H.ô.éåùåðÿêîâ, A.k.Áàë и А.А.Хан (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ФЛОТАЦИОННАЯ МАШИНА

Изобретение относится к обогаще-! нию полезных ископаемых, а именно к флотационным аппаратам, а также может быть .использовано для очистки сточных и оборотных вод промышлен5 ных предприятий.

Известна флотационная машина "Максвелл" для обогащения полезных иско« паемих, которая представляет собой цилиндрический бак, снабженный импеллером-мешалкой и устройством, подвода воздуха. Перемешивание в ней осуществляется импеллером с наклонными лопатками, а насыщение пульпы газовыми пузырьками обеспечивается независимым подводом воздуха через трубку в дне камеры -под импеллер 13, Недостатком этой машины является снижение взвешивающей способности при повышенных расходах воздуха эа счет попадания воздуха в область импеллера, который из"за уменьшения плотности рабочей среды резко ухудшает свои насосные характеристи-

2 ки. Поэтому степень аэрации, достигаемая в этой машине, низкая и не превышает 0,33 м /мин íà I м объема камеры флотомашины.

Иэ известных флотационных машин для обогащения полезных ископаемых наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой является флотационная машина, включающая камеру с загрузочным и разгрузочными патрубками, переливним порогом, аэроционный блок, содержащий вал с укрепленным на нем приспособлением для создания направленных потоков пульпы, заключенным в диффузор, диск и узел ввода воздуха, расположенные над диффуэором Это устройство состоит иэ полого вала и насаженного на него аэратора, выполненного в виде полого диска, нижний круг которого имеет капилярнюе отверстия для истечения воздуха, а под диском имеется устройство, заключенное в

9ОО864

Зо

45

50 диффузор и создающее восходящие . потоки пульпы, направленные тангенциально к исходящим из капилляров воздушным струям Г?).

Недостатком известного устройства является то, что оно обладает низкой диспергируещей способностью, и, как следствие, в камере достигается невысокая степень аэрации объема пульпы из-за отсутствия условий, необходимых для эффективного дробления воздушных струй на пузырьки флотационной крупности ° Воздушные пузырьки в этом устройстве образуются путем продувания воздуха через малые (капилярные) отверстия .в нижнем круге диска, а насыщение пульпы воздушными пузырьками происходит путем непрерывного их смывания с поверхности диска потоками пульпы, создаваемыми, например винтом. При необходимости повышения степени аэрации пульпы в камере флотмашины и перемешивания необходимо увеличивать давление на выходе из капиллярных отверстий, что вызывает увеличение диаметра воздушных пузырьков свыше размера флотационной крупности, т.е. приводит к обычной продувке воздуха через объем пульпы.

Цель изобретения - увеличение степени аэрации пульпы путем подвода воздуха в зону разряжения.

Для достижения этой цели узел ввода воздуха в пульпу расположен между диском и диффуэором и выполнен в виде кольца с внешней круговой щелью.

Внешний диаметр кольца составляет от 0,9 до 1, 1 от диаметра диффузора.

На фиг. 1 показана флотмашина, общий вид; на фиг. 2 - расположение узла ввода воздуха, на фиг. 3 - разрез А-A на фиг.2.

Флотационная машина имеет камеру

1, вал 2 с закрепленным на нем приспособлении для создания направленных потоков пульпы 3, заключенное в диффуэор 4, над которым неподвижно установлен диск, а между диском и диффузором также неподвижно расположен узел ввода воздуха. Узел ввода воздуха выполнен в виде кольца 6, имеющего круговую щель 7 для выхода воздуха. Воздух в круговую щель 7 поступает через трубки 8 от источника сжатого воздуха.

4 флотационная машина работает следующим образом.

При вращении приспособления 3 в диффузоре создаются восходящие потоки пульпы, которые при встрече с диском 5 изменяют свое направление и в виде горизонтальных кольцевых струй выбрасываются в -объем камеры, обтекая при этом узел ввода воздуха, выполненный в виде кольца 6, сверху и снизу и создавая разряжение на внешней поверхности кольца 6. Воздух от источника сжатого воздуха через трубки 8 поступает в щель 7 и вводится в пульпу, насыщая ее тонкодисперсными газовыми пузырьками, образующимися за счет подвода воздуха в область разряжения на внешней поверхности кольца 6. Полезные минералы выносятся воздушными пузырьками в пенный слой и в виде концентрата выводятся из процесса. Промежуточный продукт (хвосты) поступает в следующую камеру флотомаши ны .

Выполнение узла ввода воздуха автономным, т.е. в виде отдельной детали, и расположение его между диском и диффузором дает возможность ис В пользовать его в качестве диспергирующего элемента флотомашины без до пол нит ел ь ных з атра т мощ нос ти на диспергирование воздуха. Если в известных пневмомеханических флотационНых машинах диспергирование воздуха происходит в основном за счет турбулент ны х пульс аций, создаваемых вращающимся аэратором, который также должен обеспечить достаточное перемешивание, то в предлагаемом изобретении газовые пузыр ь ки получаются за счет подвода воздуха к области разряжения на внешней поверхности кольца, которая образуется при обтекании поверхности кольца струями пульпы. В предлагаемом изобрете-. нии электроэнергия расходуется только на перемешивание пульпы, осуществляемое приспособлением 3, в качест - ве которого может быть применен наиболее экономичный осевой насос, а диспергирование воздуха происходит за счет подвода воздуха к области разряжения на поверхности кольца 6. Для того, чтобы повысить сте55 пень аэрации пульпы и равномерно распределить воздушные пузырьки по всему горизонтальному сечение камеры, узел ввода воздуха в пуль5

1О

25 зо

4о

5 90 пу выполнен в виде кольца со щепьюдля выхода воздуха, проходящей по внешнему периметру кольца. В этом случае образуется круговая воздушная каверна, кормовая часть которой интенсивно дробится потоками пульпы, обтекающими каверну сверху и снизу. При этом устройство 3 должно обеспечивать такую скорость потоков на выходе из кольцевого пространства между диском и диффузором, при которой воздушные пузырьки доносятся до стенок камеры флотомашины и траектория их движения от центра к периферии должна быть близка к горизонтали. Как показали проведенные опыты, эта скорость должна лежать в пределах

2-8 м/с в зависимости от глубины, размеров камеры и требуемых расходов воздуха.

В ходе исследований установлено, что внешний диаметр кольца должен составлять 0,3- 1,1 диаметра диффузора. В случае, когда внешний диаметр кольца меньше 0,9 диаметра диффузора, потоки пульпы, обтекающие поверхность кольца снизу, выбрасываются из диффузора не радиальные, а под острым. углом к оси вала. Как следствие этого увеличивается динамический напор на нижнюю поверхность воздушной каверны, что вызывает значительное всплывание кормовой части каверны и нарушение равномерности распределения газовых пузырьков по горизонтальному сечению камеры. Из-за поднятия (всплывания) кормовой части каверны уменьшается эффективно аэрируемый объем пульпы, что отрицательно сказывается на производительности машины по потоку пульпы, кроме того, уменьшается степень аэрации объема пул ьпы.

Увеличение внешнего диаметра кольца свыше 1,1 диаметра диффузора приводит к снижению разряжения на внешней поверхности кольца по причи не падения с корос ти выбр асы в аемых из диффузора струй в радиальном направлении и диспергирующая способност ь уменьшается. Таким образом, оптимальный внешний диаметр

0864 d кольца должен составлять 0,9-1,1 диаметра диффузора.

Лабораторными исследованиями установлено, что во Флотационной машине в камере емкостью 20 л расход удовлетворительно диспергируемого воздуха достигает 3-3,3 л на 1 л объема камеры.

Высокая диспергирующая способность и связанная с этим возможность регулирования степени аэрации в широком диапазоне, малые энергозатраты, отсутствие вращающегося аэратора делают флотационную машину перспективной при создании флотомашин как с малым, так и с большим объемом камер. Применение флотомашины с объемом камеры 6,3 м на

Алмалыкском горно-обогатительном комбинате позволит получить экономию в размере 0,5 тыс. руб. в год с одной камеры флотомашины.

Формула изобретения

1. Флотационная машина, включающая камеру с загрузочным и разгрузочными патрубками, переливным порогом, аэрационный блок, содержа1ций вал с укрепленным на нем приспособлением для создания направленных потоков пульпы, заключенным в диффузор, диск и узел ввода воздуха, расположенные над диффузором, о т л ичающая с я тем, что, с целью увеличения степени аэрации пульпы, узел ввода воздуха расположен между диском и диффузором и выполнен в виде кольца с внешней круговой щелью.

2. Машина по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что внешний диаметр кольца составляет от 0,9 до 1,1 от диаметра диффузора.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе I Современные конструкции Флотационных машин в СССР и за рубежом.

М., НИИинформтяжмаш, 1978, 11 34, с. 33.

2. Авторское свидетельство СССР и 185785, кл. В 03 0 1/14, 1964 (прототип) .

900864

Составитель Л.Антонова

Техред Л.Пекарь Корректор С. Щомак

Редактор E.Ëóøíèêîâà

Тираж 593 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, М-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 12235/2

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4