SU64301A1 - Флотационна машина - Google Patents

Description

Современными исследовани ми установлено что совершенство конструкции флотомашин определ ет ( , коэфициентом использовани  вводимого в них воздуха. Р д расчётов, проведённых многими авторами , подтверждает, что поверхность диспергированных в, пульпе пузырьков воздуха минерализована в очень незначительной .степени. Даже при коэфициенте минерализации поверхности пузырьков i, они могут подн ть в 10-30 раз больше (по весу) твёрдого, чем это Имеет место.

Улучшение использовани  воздуха может быть достигнуто увеличением времени пребывани  пузырьков в пульпе (и,следовательно, увеличением числа столкновений их с частицами минерала), улучшением диспергировани  воздуха и распределени  пузырьков по объёму флотируемой пульпы н применением реагентов, повышаюш,их скорость флотации.

В основном это зависит от конструкции машин.

Исследовани  показали, что у :,;еханических и пневматических машин врем  пребывани  пузырьков в пульпе крайне незначительно {от 2 до 10 сек.). Внутри всех существуюш ,их машин имеетс  большое количество направленных вверх потоков пульпы. Значительна  часть пузырьков воздуха захватываетс  этими потоками и с большой скоростью поднимаетс  на поверхность . У машин эрлифтного типа (Форрестер, Саусвестерн, Мунро) столб аэрированной пульпы очень быстро поднимаетс  вверх, также способству  уменьшению времени пребывани  пузырьков в пульпе. У машин с механической агитацией врем  пребывани  воздуха больше, чем у чисто пневматических машин не только потому, что первые лучше диспергируют воздух, но и потому , что они сооб:иают пульпе р д завихрений, уменьшающих вертикальную скорость прохождени  воздуха. Однако использование турбулентных потоков дл  уме Ы11енц  скорости подн ти  пузырьков имеет свои отрицательные CTOpGdbT, тлк как трудно создать равномерное вихревое поле по всему объёму пульпы и это требует большой затраты энергии.

Дл  увеличени  времени пребывани  воздуха в пульпе прибегают к таким экстраординарны.м мерам, как увеличение глубины машины

до нескольких метров (например, машины типа „Британи  Пан-Америкэн ), что неизбежно св зано с увеличением габаритов и стоимости машины.

Суш,ественным дефектом имеющихс  флотационных машин  вл етс  наличие параллельности движени  пузырьков воздуха и частиц. В этом случае число столкновений пузырьков воздуха и частиц резко уменьшаетс .

Следует еш,ё отметить, что в современных флотомашинах мелкие, обычно хорошо минерализованные пузырьки задерживаютс  внизу или поднимаютс  очень медленно.

Цель насто щего изобретени - увеличить врем  пребывани  пузырьков воздуха в пульпе и увеличить число их столкновений с частицами встречных потоков пульпы и поднимающихс  пузырьков.

,В этом случае пузырьки воздуха будут подниматьс  в равномерном нисход щем потоке пульпы. Абсолютна  скорость их подъёма (даже в относительно неглубокой машине ) значительно уменьшитс , а число столкновений с частицами минералов (следовательно, и степень минерализации поверхности)значительно возрастёт. Встречное движение обеспечит в одно и то же врем  гораздо больше столкновений , чем параллельное, имеющее место у всех современных машин.

Создание ламинарных потоков пульпы должно сопровождатьс  значительно меньшей затратой энергии, чем создание турбулентных потоков.

Исследовани  последних лет (И. Свен-Нильсон и М. А. Эйгелес) показали, что минерализаци  пузырьков в основном зависит от продолжительности их контакта с зёрнами флотируемых минералов. Однако у существующих машин этот фактор складываетс  стихийно и недоступен самосто тельной-текущей регулировке. В случае нрименени  предлагаемой машины, врем  контакта основной массы пузырьков с частицами минералов легко регулируетс  изменением скорости нисход щих потоков пульпы.

Известны флотационные машины,, снабжённые центральной трубой с импеллером на вертикальной оси и системой труб, равномерно распредел ющих подаваемый извне воздух но сечению ванны.

Предлагаема  флотационна  машина снабжена одним или несколькими импеллерами, помещёнными внутри центральных труб и направл ющими пульпу по трубе вверх и из-под покрывающего её козырька-в ванну навстречу струе воздуха. Этим имеетс  в виду достигнуть создани  в машине двин ени  пульпы, противоточного восход щему потоку воздуха.

На чертеже фиг. 1 изображает флотационную машину в схематическом виде и фиг. 2 - разрез по а - а.

Предлагаема  флотационна  машина состоит из отдельных камер, сделанных из железа или дерева. Кажда  камера имеет нижнюю часть в виде усечённой пирамиды 1. На ось 3 надеты имнеллеры 4. Вокруг оси проходит центральна  труба 2. Над верхней частью трубы помещаетс  козырёк 5. Флотоаэратор может быть выполнен в различных вариантах. Так например, недавно было проверено действие флотоаэратора, состо щего из труб 6, снабженных небольшими резиновыми клапанами. Испытани  показали полную пригодность данного варианта конструкции. В последнее врем  автором испытана возможность применени  в качестве флотоаэратора простой железной трубы, покрытой толстой (3- 5 мм) резиной с отверсти ми в них. Если такой флотоаэратор снабдить на подвод шей воздух магистрали общим надёжным клапаном и тем самым обеспечить, при внезапном прекращении подачи воздуха, поддержание внутри флотоаэратора давлени , равного давлению пульпы извне, то забивани  флотоаэратора не наблюдаетс , даже при длительной работе машины без подачи воздуха во флотоаэратор . Наконец, можно надеть на трубы перфорированные резиновые рубашки типа примен е.мых в машине Макинтош.

К каждой  чейке воздух подводитс  от магистрали. На отводе устанавливаетс  клапан 7 и кран S, при помощи которого регулируетс  расход воздуха в каждой  чейке.

К флотоаэратору подключена труба от водопровода дл  периодической прочистки флотоаэратора водой под известным давлением .

В нижнюю часть центральной трубы первой камеры трубой 9 подаётс  питание; в остальных камерах таким же путём по трубе 11 ввод тс  промпродукты.

Смежные камеры сообп1аютс  между собой широкими прорезами 12, фактически превращаюш,ими ванну машины из много чеистой в сплошную. Основной уровень пульпы во всей батарее  чеек регулируетс  обычныл{ путём (шрюером или планками) в одной точке у последней камеры 10. Более детально высота пенного сло  устанавливаетс  изменением, расхода воздуха в отдельных камерах.

Питание поступает в нижнюю часть центральной трубы.

Вращение импеллеров 4, помешенных на оси 3, создаёт циркул цию пульпы в направлени х, указанных на чертеже стрелками. В центральной трубе 2 имеетс  восход щий поток пульпы, в зонах флотоаэратора-нисход щий.

Пузырьки воздуха, выход щие из флотоаэратора, очень медленно (вследствие наличи  встречных потоков пульпы) поднимаютс  вверх. Наличие встречного потока пузырьков и пульпы вызовет максимальное число столкновений пузырьков с частицами, которое может иметь место заданный промежуток времени.

Небольша  часть пузырьков, обладающих меньшей скоростью всплывани , чем средние пузырьки, по которым производитс  регулировка машины (очевидно это будут мельчайшие пузырьки и пузырьки, сильно минерализованные), будут двигатьс  вниз от флотоаэратора и попадать в центральную трубу, где восход щим потоком будут быстро доставл тьс  в верхние слои пульпы. Таким образом в данной машине обеспечиваетс  преимущественное подн тие хорошо минерализованных пузырьков и максимальное пребывание в пульпе недостаточно минерализованных. Такой избирательный подход к скорости вывода из пульпы пузырьков , в зависимости от степени их минерализации, также неизбежно должен улучшить использование воздуха.

Съём пены может проводитьс  либо с каждой камеры, либо, с 1спользование.1 принципа противотока пены и пульпы, лишь с первой ; 1меры.

Предмет изобретени 

Ф;1отационна  iiaiuinia с центральной Tpy6oii и импеллером на вертикальной оси и системой труб, разномерно распредел ющих подаваемый извне воздух по сечению ванны, отличающа с  тем, что, с целью создани  в машине движени  пзльпы, противоточного восход щему потоку воздуха, распределенному по сечению ванны трубами 6, применены один или несколько импеллеров 4, помещенных внутри центральных труб 2 и направл ющих пульпу по трубе 2 вверх и из-под покрывающего её козырька 5 - в ванну навстречу струе воздуха.