RO120246B1 - Dispozitiv de flotaţie - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la un dispozitiv de flotaţie şi, în special, la un rotor al unui dispozitiv de flotaţie, care este utilizat pentru dispersia aerului alimentat, printr-un ax al unui rotor, în şlamul înconjurător, în rotor fiind prevăzute, alternativ, canale de aer şi canale pentru curgerea şlamului, astfel încât capetele canalelor, proiectate în afara rotorului, să formeze suprafaţa exterioară a rotorului. Dispozitivul conform invenţiei are canalele de aer (3 şi 15) dispuse la o distanţă, în mod esenţial, egală, pornind, radial, de la suprafaţa exterioară a rotorului, astfel încât canalele de aer (3 şi 15) să formeze, în partea centrală a rotorului, un spaţiu (6 şi 17) pentru şlam, în care şlamul care înconjoară rotorul să fie determinat să curgă de-a lungul canalelor de şlam (5 şi 16), prevăzute între canalele de aer (3 şi 15).

Description

Prezenta invenție se referă la un dispozitiv de flotație, care este utilizat pentru separarea ingredienți lor valoroși conținuți într-un șlam, ca de exemplu, concentrate de metale, de restul de material. în special, invenția se referă la un rotor utilizatîntr-un dispozitiv de flotație, care rotor, atunci când este rotit, pune în mișcare alimentarea cu șlam în camera de flotație și, simultan, se introduce aer în șlam, prin intermediul rotorului, în scopul de a menține șlamul în suspensie.

Un dispozitiv de flotație utilizat pentru recuperarea ingredienți lor valoroși, ca de exemplu, concentrat de metal, cuprinde în mod uzual o cameră de flotație prevăzută cu o deschidere de intrare, pentru alimentarea șlamului în cameră, și o deschidere de ieșire, pentru a permite evacuarea materialului neflotat din cameră. Aerul necesar, pentru a crea spuma, este alimentat printr-un ax rotativ, gol în interior, care ax este conectat la un element de agitare care amestecă șlamul, în scopul de a menține numitul șlam în suspensie. Atunci când agitatorul se rotește, aerul este introdus în șlam și bulele de aer sunt dispersate înăuntru. în afară de aceasta, în camera de flotație sunt alimentați reagenți care sunt atașați la suprafața particulelor valoroase, care trebuie recuperate din șlam. Numiții reagenți fac ca particulele valoroase să fie hidrofobe și astfel le ajută să se atașeze la bulele de aer. Atunci când particulele valoroase sunt atașate la bulele de aer, acestea încep să se ridice către suprafața superioară, liberă, a camerei de flotație, unde formează un strat de spumă stabil. în așanumita flotație inversă, ingredienții fără valoare sunt tăcuți hidrofobi, în care caz, materialul valoros rămâne neflotat, în procesul de flotație.

în scopul de a menține în suspensie șlamul conținut în camera de flotație, poate fi utilizată, de exemplu, o combinație de rotor-stator descrisă în brevetul US 4078026, în care aerul este alimentat prin axul gol în interior, utilizat pentru rotirea rotorului, și în care statorul, care este prevăzut în jurul rotorului, dirijează circulația suspensiei formate din șlam și aer. Aerul este introdus în șlam prin intermediul unor canale realizate în rotor.

Canalele de aer sunt proiectate în așa fel, încât ele pornesc direct din partea centrală a rotorului. Suplimentar, rotorul este prevăzut cu canale pentru șlam, prin intermediul cărora șlamul este adus în mișcarea de rotație avantajoasă pentru crearea suspensiei. în rotorul în conformitate cu brevetul US 4078026, canalele de aer au forma unor deschideri înguste sau a unor caneluri conturate prin pereții paraleli, în care caz, alimentarea aerului este direcționată către un sector în mod esențial îngust. Acest tip de alimentare cu aer face ca dispersia aerului în șlam să fie mai dificilă, datorită faptului că mărește dimensiunea bulelor și astfel mărește cantitatea de aer necesară în procesul de flotație.

Obiectul invenției este acela de a reduce neajunsurile care apar la nivelul actual al tehnicii și de a realiza un dispozitiv evoluat de flotație, pentru separarea ingredienților valoroși, ca de exemplu, concentrate metalice, de restul de material, numitul dispozitiv de flotație fiind prevăzut cu un rotor, prin intermediul căruia aerul poate fi dispersat în șlamul înconjurător, mai eficient ca înainte, în scopul de a îmbunătăți flotația ingredienților valoroși.

Caracteristicile esențiale noi, ale invenției, sunt enumerate în revendicările anexate.

Atunci când se separă ingredienții valoroși de restul materialului, prin intermediul flotației, într-un dispozitiv de flotație în conformitate cu invenția, șlamul alimentat în camera de flotație a dispozitivului de flotație este pus în mișcare prin intermediul unui rotor dispus la capătul unui ax gol în interior. Rotorul este prevăzut cu canale de aer, care alternează cu canale pentru șlam, astfel încât suprafața exterioară a rotorului să fie formată de către capetele numitelor canale, ce se proiectează în afara rotorului. Suprafața exterioară a rotorului este concepută în așa fel, încât diametrul suprafeței exterioare descrește în raport cu axul rotorului, atunci când se înaintează în continuare, departe de ax. în rotor, canalele de aer sunt instalate la distanțe în mod esențial egale, radial față de suprafața exterioară a rotorului,

RO 120246 Β1 astfel încât canalele de aer formează în partea centrală a rotorului, un spațiu pentru șlam, 1 în care spațiu, șlamul este făcut să curgă liber de-a lungul canalelor de șlam prevăzute între canalele de aer. Suplimentar, pereții canalelor de aer sunt în mod reciproc divergenți și sunt 3 separați în direcția de înaintare către în afară, de la partea centrală a rotorului. Astfel, aerul care iese din canale întâlnește șlamul care înconjoară rotorul într-o arie care este mai mare 5 decât cea cunoscută la nivelul actual al tehnicii, în care caz, aerul este dispersat mai eficient în șlamul înconjurător. 7 în dispozitivul de flotație în conformitate cu invenția, canalele pentru aer ale rotorului, prevăzute pentru dispersarea aerului în șlamul înconjurător, sunt susținute prin intermediul 9 unui element de închidere, dispus în partea superioară a rotorului. Elementul de închidere este atașat mai departe în jurul axului rotorului în mod avantajos, sub formă circulară. Mai 11 mult decât atât, canalele de aer sunt conectate unul cu celălalt prin intermediul numitului element de închidere, amplasat în partea superioară a rotorului. Elementul de închidere este 13 prevăzut în mod avantajos, cu canale, prin intermediul cărora, aerul introdusîn rotor prin axul gol în interior este făcut să curgă de la partea centrală a rotorului către canalele de aer ale 15 acestuia. Canalele care conduc de la partea centrală a rotorului către canalele de aer pot fi realizate astfel ca dedesubtul elementului de închidere a rotorului să fie instalat un sistem 17 de canale de aer, care este în mod avantajos, anexat elementului de închidere, dar separat de numitul element. Cel puțin unul dintre canalele prevăzute pentru circulația aerului poate 19 fi de asemenea, prevăzut cu cel puțin o deschidere dispusă în partea centrală a rotorului sau în imediata vecinătate a părții centrale, astfel încât atunci când curge prin numita deschidere, 21 aerul să fie condus către spațiul desemnat pentru șlamul existent în partea centrală a rotorului. Astfel, aerul poate fi făcut să se disperseze de asemenea, în această arie. 23 în conformitate cu invenția, canalele de aer ale dispozitivului de flotație sunt amplasate în rotor la distanțe în mod esențial egale, una de cealaltă, sub o formă radială, pornind 25 de la suprafața exterioară a rotorului, astfel încât lungimea canalelor de aer să reprezinte

40...60% din raza elementului de închidere prevăzut în partea superioară a rotorului. Pereții 27 canalelor de aer sunt în mod reciproc divergenți și ei sunt dirijați în mod avantajos către centrul axului rotorului, astfel încât prelungirile perețilorsă se intersecteze în punctul central 29 al axei rotorului. Astfel, pereții canalelor de aerformează un unghi de 15...30’. Suplimentar, canalele de aer sunt astfel concepute, încât suprafața de refulare a canalelor de aer în raport 31 cu șlamul să se extindă în mod esențial uniform, de-a lungul întregii înălțimi a rotorului, de la elementul de închidere la partea inferioară a rotorului. Astfel, aerul poate fi alimentat prin 33 canalele de aer către șlamul care este adus într-o mișcare radială în canalele de șlam ale rotorului în mod esențial, de-a lungul întregii înălțimi a rotorului. Canalele prevăzute în rotorul 35 dispozitivului de flotație, în conformitate cu invenția, umplu în mod esențial volumul rotorului rămas după canalele de aer ale rotorului și canalele de aer prevăzute în elementul de închi- 37 dere sau în vecinătatea numitului element de închidere. Astfel, șlamul care înconjoară rotorul, poate curge prin deschiderile rămase între canalele de aer, direct în partea centrală a 39 rotorului, sau de la partea centrală către suprafața exterioară a rotorului, în care caz, șlamul în rotor poate înainta în direcția radială a rotorului, pentru întreaga lungime a distanței 41 radiale, ceea ce înseamnă că eficiența agitării este îmbunătățită. Circulația în mod esențial liberă, a șlamului, în direcția radială, către centrul rotorului sau de la centrul acestuia, 43 îmbunătățește amestecarea șlamului care înconjoară rotorul și reduce astfel puterea necesară pentru agitarea șlamului. 45

Invenția este descrisă în mod detaliat mai jos, cu referire la fig. 1...5, în care:

- fig. 1 este o vedere schematică de jos, a dispozitivului de flotație, într-un mod de 47 realizare preferat a invenției;

RO 120246 Β1

-fig. 2 este o reprezentare schematică, în secțiune după planul A - A al dispozitivului din fig. 1;

- fig. 3 este o vedere schematică de jos, a dispozitivului, într-un alt mod de realizare a invenției;

-fig. 4 este o reprezentare schematică, în secțiune, după planul B - B al dispozitivului din fig. 3;

- fig. 5 reprezintă o diagramă cu rezultatele testelor în coordonatele cantitate de aerputere de agitare, pentru dispozitivul conform invenției, comparativ cu un dispozitiv convențional.

în conformitate cu fig. 1 și 2, în jurul axului 1 al dispozitivului de flotație, există un element de închidere 2, dispus în mod esențial, circular. în elementul de închidere 2, sunt prevăzute, în continuare, niște canale de aer 3 care se extind, pornind de la marginea exterioară a elementului de închidere 2, radial, către axul 1, pe o distanță ce reprezintă 50% din lungimea razei elementului deînchidere 2. Pereții opuși ai canalelor de aer 3 suntdirecționați către partea centrală a axului 1 al rotorului, astfel încât pereții să formeze împreună un unghi de 20°. în interiorul elementului de închidere 2, se formează, de asemenea, niște canale 4, în scopul de a conduce aerul care este alimentat prin axul 1 al rotorului, pentru a pătrunde în canalele de aer 3. Spațiile care sunt lăsate între canalele de aer 3, formează niște canale pentru șlam 5, ale rotorului. Canalele pentru șlam 5 sunt interconectate între ele printr-un spațiu 6 care este prevăzut pentru șlam, în partea centrală a rotorului.

în varianta de realizare din fig. 3 și 4, în elementul de închidere 12 care este dispus de jur-împrejurul axului 11 al rotorului, este prevăzut un element de control 13, pentru aerul alimentat în rotor prin axul 11. Elementul de control al aerului 13 este prevăzut cu alte canale 14, pentru a conduce aerul și a-l distribui de la axul rotorului 11 către canalele de aer 15. De altfel, canalele de aer 15 care corespund atât ca structură, cât și ca formă, sunt în mod esențial, ilustrate în modul de realizare din fig. 1 și 2. Spațiile lăsate între canalele de aer 15 formează niște canale de șlam 16 ale rotorului, prin care șlamul care înconjoară rotorul este transportat către un spațiu 17 lăsat între canalele de aer 15 ale rotorului și axul rotorului 11 și, în continuare, în afara acestuia. în fig. 5, rotorul unui dispozitiv de flotație, în conformitate cu invenția, este comparat cu rotorul unui dispozitiv convențional de flotație. Din fig. 5, se poate observa faptul că fără aer, eficiența agitării și aportul de putere cu un rotor cunoscut la nivelul tehnicii actuale este cu 10...20% mai mare decât cu rotorul din prezenta invenție. Când aerul este alimentat în spațiul cerut de un proces normal de flotație (cantitatea de aer Jg 1.0...2.0 cm/s), raportul este invers, astfel încât rotorul în conformitate cu invenția agită cu 20...30% mai eficient decât dispozitivul în conformitate cu nivelul tehnicii actuale. într-o aplicație practică, aceasta înseamnă că atunci când se utilizează rotorul în conformitate cu invenția, dispozitivul de flotație poate fi prevăzut cu un motor care poate fi cu 10...20% mai mic, și totuși eficiența de agitare, în intervalul normal de utilizare, crește cu 20...30%. O altă posibilitate este aceea în care eficiența agitării unui rotor la nivelul actual al tehnicii este suficientă, iar un alt agitator nu ar aduce nici un avantaj suplimentar, dispozitivul de flotație în conformitate cu invenția poate fi echipat cu un motor care este mai mic chiar cu 30...40% decât în aranjamentele la nivelul tehnicii actuale.

Claims (9)

1. Revendicări 1

   1. Dispozitiv de flotație, în special, un rotor al dispozitivului de flotație, care este utili- 3 zat pentru dispersarea aerului, introdus prin axul rotorului către șlamul înconjurător și în care rotor sunt prevăzute canale de aer și canale de șlam, astfel încât atât capetele canalelor de 5 aer, cât și ale canalelorde șlam, proiectate în afara rotorului, să formeze suprafața exterioară a rotorului, caracterizat prin aceea că pereții canalelor de aer (3,15) sunt în mod reciproc 7 divergenți și separați într-o direcție ce se proiectează în afara axului rotorului (1,11), dispuși în interiorul rotorului, canalele de aer (3,15) fiind dispuse în rotor la distanțe în mod esențial 9 egale, pornind radial de la suprafața exterioară a rotorului, astfel încât canalele de aer (3,15) să formeze în partea centrală a rotorului un spațiu (6,17) pentru șlam, spațiu în care șlamul 11 care înconjoară rotorul, este făcut să curgă de-a lungul canalelor de șlam (5,16) prevăzute între canalele de aer (3,15). 13
2. 2. Dispozitiv de flotație, în conformitate cu revendicarea 1, caracterizat prin aceea că, canalele de aer (3,15) sunt susținute prin intermediul unui element de închidere (2,12) 15 montat în partea superioară a rotorului.
3. 3. Dispozitiv de flotație, în conformitate cu revendicarea 1 sau 2, caracterizat prin 17 aceea că lungimea canalelorde aer (3,15) reprezintă 40...60% din lungimea razei elementului circular de închidere (2,12) amplasat de jur-împrejurul axului rotorului (1,11). 19
4. 4. Dispozitiv de flotație, în conformitate cu revendicarea 1,2 sau 3, caracterizat prin aceea că prelungirile pereților canalelor de aer (3,15) se intersectează în partea centrală 21 a axului rotorului (1, 11).
5. 5. Dispozitiv de flotație, în conformitate cu oricare dintre revendicările precedente, 23 caracterizat prin aceea că pereții canalelor de aer (3,15) formează între ei un unghi de

   15...30. 25
6. 6. Dispozitiv de flotație, în conformitate cu oricare dintre revendicările precedente, caracterizat prin aceea că suprafața de refulare a aerului din canalele de aer (3,15) în 27 raport cu șlamul se extinde în mod esențial uniform, de-a lungul întregii înălțimi a rotorului, de la elementul de închidere al rotorului (2,12) la partea inferioară a acestuia. 29
7. 7. Dispozitiv de flotație, în conformitate cu oricare dintre revendicările precedente, caracterizat prin aceea că elementul de închidere al rotorului (2,12) este în mod avantajos, 31 prevăzut cu niște canale (4), prin care aerul alimentat prin axul rotorului (1, 11) poate fi determinat să curgă către canalele de aer (3,15), ale acestuia. 33
8. 8. Dispozitiv de flotație, în conformitate cu oricare dintre revendicările precedente, caracterizat prin aceea că, dedesubtul elementului de închidere al rotorului (2,12), se află 35 un sistem de canale pentru aer (14), care este în mod avantajos, atașat la elementul de închidere (2,12), dar este separat de numitul element de închidere (2,12), sistem prin care 37 aerul alimentat prin axul rotorului (1,11) poate fi determinat să curgă către canalele de aer (3,15), ale rotorului. 39
9. 9. Dispozitiv de flotație, în conformitate cu oricare dintre revendicările precedente, caracterizat prin aceea că, cel puțin unul dintre canalele de curgere (4, 14), prevăzute 41 pentru circulația aerului de la axul rotorului (1,11) către canalele de aer (3,15), este prevăzut cu cel puțin o deschidere, pentru a conduce aerul într-un spațiu (6, 17) care este 43 amenajat pentru șlam, în partea centrală a rotorului.