пневматическая пульсационная флотационная машина

Формула изобретения

1. Пневматическая пульсационная флотационная машина, включающая камеру с питающим патрубком, пенным желобом и приспособлением для вывода камерного продукта, патрубок подачи сжатого воздуха в аэратор, установленный соосно с камерой аэратор в виде цилиндра с размещенными в нем диспергаторами, расположенный под аэратором отбойник, пульсатор, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительным цилиндром, установленным внутри аэратора, диспергаторы расположены между цилиндрами, промежуток между которыми сверху заглушен, при этом аэратор установлен внутри камеры и выполнен с отбойником в виде кольца.

2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что соотношение горизонтального сечения аэратора и разницы горизонтальных сечений камеры и аэратора находится в интервале 1/1 1/6.

3. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что площадь горизонтального сечения камеры на уровне расположения аэратора не меньше площади горизонтального сечения камеры на прочих уровнях.

4. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что отражающая поверхность отбойника находится на расстоянии от нижней кромки цилиндров аэратора не меньшем, чем половина величины зазора между цилиндрами.

5. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что пульсатор, аэратор, патрубки подачи воздуха и питания закреплены на ферме, установленной над камерой с возможностью вертикального перемещения.

6. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что в камере над аэратором установлены успокоительные решетки.

7. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что воздушный патрубок помещен внутрь питающего и патрубки расположены на оси камеры.

8. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что с внешней стороны камеры соосно с ней под пенным желобом расположена кольцевая цилиндрическая емкость, сообщающаяся с пульсатором.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, в частности к устройствам для разделения минеральных частиц методом флотации и может быть использовано в горной, металлургической, химической промышленности, а также для аэрации жидкостей и очистки сточных вод.

Известна пневматическая пульсационная флотационная машина, включающая флотационную камеру, аэратор, приспособление для подачи сжатого воздуха с патрубком, питающий патрубок и приспособление для выведения продуктов разделения, а также пульсатор, включенный в приспособление для подачи сжатого воздуха, при этом аэратор выполнен в виде открытой снизу колонны с установленными внутри поперечными перфорированными перегородками [1]

Недостатками известной флотационной машины является неравномерное распределение диспергированного воздуха по сечению камеры, что снижает эффективность разделения, а также сложность изготовления аэратора.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой машине является флотационная машина [2] включающая камеру с флотационной и аэрационной зонами, с патрубками подачи пульсирующего сжатого воздуха и питания, пенный желоб, устройство для выведения камерного продукта, аэратор с диспергаторами, пульсатор.

Недостатками известной флотационной машины является слабая аэрированность центральной части камеры, особенно при увеличении ее размера, наличие поперечного перемешивания пульпы в камере и неудобства в обслуживании.

Целью изобретения является повышение эффективности работы машины по разделению тонкодисперсных материалов при флотации за счет повышения степени аэрированности пульпы, равномерного распределения диспергированного воздуха по сечению камеры, увеличения амплитуды колебаний пульпы в камере, предотвращения выноса тонкодисперсных пузырьков воздуха с камерным продуктом и поперечного перемешивания пульпы, точной установки блока аэратора относительно камеры, компактное расположение элементов конструкции.

Это достигается тем, что флотационная машина снабжена дополнительным цилиндром, установленным внутри аэратора. Между внутренним и внешним цилиндрами расположены диспергаторы. Промежуток между цилиндрами сверху заглушен. Аэратор помещен внутрь камеры и выполнен с отбойником в виде кольца.

Соотношение горизонтального сечения аэратора и разницы горизонтальных сечений камеры и аэратора составляет от 1/1 до 1/6, в частности 1:3, что обеспечивает необходимые скорости и амплитуды колебаний трехфазной системы в аэраторе.

Площадь горизонтального сечения камеры на уровне расположения аэратора больше площади горизонтального сечения камеры вне зоны расположения аэратора, что позволяет сохранить скорость нисходящего потока в камере в расчетном интервале и увеличивать амплитуду колебаний пульпы в камере.

Отражающая поверхность отбойника, закрепленного на аэраторе, находится на расстоянии от нижней кромки цилиндров аэратора, равном половине величины зазора между цилиндрами, что обеспечивает полноту заполнения аэратора и беспрепятственный выход из него пульповоздушной смеси.

Расположение аэратора, пульсатора, патрубков подачи воздуха и питания на опорной конструкции с вертикальным перемещением, расположенной над камерой, позволяет провести выверку установки аэратора, а при необходимости легко поднять весь блок для осмотра или ремонта.

Для устранения поперечного перемешивания в объеме флотокамеры, особенно в ее верхней части, и волнения пульпы на поверхности, над аэратором, в верхней части камеры, установлены успокоительные решетки.

Размещение ресивера на корпусе камеры и воздушного патрубка внутри питающего делает флотомашину компактной.

Пневматическая пульсационная флотационная машина, представленная на чертеже, состоит из пульсационного аэратора 1, флотационной камеры 2, пульсатора 3. Пульсатор соединен с аэратором воздушным патрубком 4, в котором происходит возвратно-поступательное движение воздуха. Аэратор 1 состоит из двух соосных между собой и с камерой цилиндров внешнего 5 и внутреннего 6, и заключенных между цилиндрами диспергирующих элементов 7 в виде перфорированных колец, расположенных друг над другом, которые устанавливаются и крепятся при помощи шпилек 8, а расстояния между кольцами задаются втулками 9. Сверху аэратор 1 закрыт кольцевой крышкой 10, а в его нижней части находится отбойник 11 н расстоянии от нижней кромки аэратора, равном половине величины зазора между цилиндрами аэратора. Отбойник служит для предотвращения попадания тонкодисперсных пузырьков в приспособление для разгрузки камерного продукта и для придания смеси оптимального направления движения.

Соотношение горизонтального сечения аэратора и разницы горизонтальных сечений камеры и аэратора составляет от 1/1 до 1/6, в частности 1:3.

Площадь горизонтального сечения камеры 2 на уровне сечения аэратора 1 больше площади камеры вне зоны расположения аэратора.

Питание пульсатора 3 воздухом производится по трубке 12 от ресивера 13, расположенного с внешней стороны камеры и примыкающего к ней.

Воздушный патрубок 4 заключен внутрь соосного с ним питающего патрубка 14.

Успокоительные решетки 15, представляющие собой шесть секторов в виде перекрещивающихся металлических пластин, образующих вертикальные ячейки сечением 100-400 см² и высотой 500 мм, закрепляются в верхней части камеры, ниже сливного порога на 50 мм.

Пульсатор 3, аэратор 1, питающий 14 и воздушный 4 патрубки, представляющие собой единый блок, закрепляются над камерой 2 на ферме 17 с возможностью вертикального перемещения вдоль оси камеры.

В нижней части камеры расположено приспособление для вывода камерного продукта 18.

Флотационная машина работает следующим образом.

После заполнения камеры 2 пульпой включается пульсатор 3. Через пульсатор 3 и соединительную трубу 4 внутренний объем аэратора 1 попеременно сообщается то с воздушной магистралью, то с атмосферой. Под действием переменного давления пульпа, находящаяся внутри аэратора 1, периодически вытесняется из него и вновь его заполняет под действием гидростатического напора. Пульпа совершает возвратнопоступательные движения в аэраторе 1 между цилиндрами 5 и 6, где расположены диспергаторы 7, при этом происходит разрыв ее поверхности, и образуется сильно развитая турбулентность, обеспечивающая аэрирование пульпы. Насыщенная пузырьками воздуха пульпа из аэратора 1, отражаясь от отбойника 11, направляется в камеру 2. Нагруженные минеральными частицами пузырьки воздуха поднимаются на поверхность пульпы в камере 2 и в виде минерализованной пены разгружаются в пенный желоб 16. Несфлотированные минеральные частицы разгружаются в донной части камеры 2 через приспособление для разгрузки камерного продукта 18.

Установка аэратора 1, выполненного из двух цилиндров определенных диаметров 5 и 6 внутрь камеры 2, так что отбойник 11 находится на уровне нижнего обреза цилиндрической части камеры 2 на заданном расстоянии от нижней кромки цилиндров 5 и 6, форма камеры 2, подвижный и легко доступный блок аэратора 1, а также успокоительные решетки 15, позволяет получать равномерную и сильную аэрацию в камере 2, увеличить амплитуду колебаний пульпы в камере 2, предотвратить вынос тонкодисперсных пузырьков с камерным продуктом и поперечное перемешивание пульпы.