Флотационная машина

 

Изобретение относится, к обогащению полезных ископаемых методом обратной флотации и может быть использовано для обогащения крупнозернистого сырья. Сущность изобретения заключается в том, что флотационная машина включает корпус, состоящий из двух отделений - основного агитационного-аэрационного и дополнительного, имеющего общую стенку-перегородку, блоказратор, пеносъемник, пеносборный желоб, разгрузочное устройство аэролифтного типа , сепаратор для разделения трехфазной системы. Задняя стенка корпуса выполнена в виде криволинейной параболической поверхности , отвечающей уравнению , где х - ширина камеры; у - высота наклонной части задней стенки камеры; . Криволинейная параболическая поверхность имеет вершину в точке начала изгиба вертикальной части стенки и заканчивается в плоскости над перегородкой. В сепараторе между крышкой с отверстием по оси и питающим патрубком установлена коническая перегородка. Между сливным патрубком и конической перегородкой имеется регулируемый по сечению кольцевой зазор. На верхнем срезе сливного патрубка выполнен кольцевой буртик, направленный наружу . Между крышкой и выходным отверстием г л сливного патрубка установлены перфорированные пластины, отверстия в которых выполнены в шахматном порядке, а расстояние между пластинами определяют по формуле h -г,- , где h - расстояние между пластинами; I - расстояние между отверстиями в пластине; d - диаметр отверстия; К - параметр, равный 1,5-2.5 з.п, ф-лы, 4 ил., 2 табл. 4л5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s В 03 0 1/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ (21) 4927499/03 (22) 07.02.91 (46) 30,01.93. Бюл. М 4

{71) Научно-исследовательский и проектный институт обогащения и механической обработки полезных ископаемых "Уралмеханобр (72) А.M.Ïóòðèí (73) Уральский научно-исследовательский и проектный институт обогащения и механической обработки полезных ископаемых оУралмеханобрп (56) Авторское свидетельство СССР

N338262,,кл. В 03 D1/16,,1971.

Конструкции отечественных и зарубежных флотационных машин. М.: Госгорхимпроект, 1970, с. 18, рис. 2г. (54) ФЛОТАЦИОННАЯ МАШИНА (57) Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых методом обратной флотации и может быть использовано для обогащения крупнозернистого сырья, Сущность изобретения заключается в том, что флотационная машина включает корпус, состоящий из двух отделений — основного агитационного-аэрационного и дополнительного, имеющего общую стенку-перегородку, блокаэратор, пеносъемник, пеносборный желоб, разгрузочное устройство аэролифтного тиИзобретение относится к обогащению полезных ископаемых методом обратной флотации и может быть использовано для обогащения крупнозернистого кварцевого сырья.

Известна флотомашина, включающая основную камеру с механическим аэрдтором, расположенным уднища камеры, пере„„5U„„1792347 АЗ па, сепаратор для разделения трехфазной системы. Задняя стенка корпуса выполнена в виде криволинейной параболической поверхности, отвечающей уравнению у=К /х, где x —; у — высота йаклонной части задней стенки камеры; К=8-12.

Криволинейная параболическая поверхность имеет вершину в точке начала изгиба вертикальной части стенки и заканчивается в плоскости над перегородкой. В сепараторе между крышкой с отверстием по оси и питающим патрубком установлена коническая перегородка. Между сливным патрубком и конической перегородкой имеется регулируемый по сечению кольцевой зазор.

На верхнем срезе сливного патрубка выполнен кольцевой буртик, направленный наружу. Между крышкой и выходным отверстием сливного патрубка установлены перфорированные пластины, отверстия в которых выполнены в шахматном порядке, а расстояние между пластийами определяют

I — 2d пофоргяупе П S где h — ресстояние между пластинами 1 — расстояние между отверстиями в пластин ; d — диаметр отверстия; К вЂ” параметр, равный 1,5 — 2. 5 з,п, ф-лы, 4 ил., 2 табл, ливной флотационный карман со сливным порогом, в котором размещены пневматические аэраторы и пеноосборный желоб. Переливной флотационный карман имеет с основной камерой общую перегородку и в нижней части соединен с основной камерой посредством трубы с калиброванным отверстием. Передняя стенка основной аэраци1792347

20

40 анной камеры выполнена несколько выше уровня сливного порога переливного флотационного кармана.

Недостатком такой флатационной машины является низкое качество камерного 5 продукта.

Известна флотационная машина, вклю-. чающая блок импеплер-статор механического типа, флотокамеру, имеющую слегка наклоненную внутрь заднюк стенку; пере- 10 днюю, ближйюю к бараку импеллер-статор вертикальную перегородку, расположенную ниже уровня пульпы и соединенную . внизу патрубком с корпусом статара; наклоненную наружу переднюю стенку, верхний край которой является пенным порогом; наклоненную наружу перегородку, регулируемую по высоте и расположенную между .ближней перегородкой и передней стенкой, верхний край которой находится нйже уровня пенного порога, а дно, выполненное между ними, имеет выпускное отверстие.

Эта флотационная машина недостаточно эффективна, Цель изобретения — повышение эффективности работы флотационной машины за счет повышения качества камерного продукта, скорости флотации, стабилизации работы.

На фиг. 1 показана флотомашина, паперечный разрез; на фиг. 2 — схема переноса агрегатов и крупных сфлотированных частиц из флотацион ного отделения в дополнительное; на фиг,.3 — сепаратор, продольный разрез; на фиг, 4 — узел на фиг. 3

Флотационная машина включает корпус 1, состоящий из двух отделений — основного и агитационно-аэрационного (флотационного) 2 и дополнительного 3, имеющих общую стенку-перегородку 4, блок-аэратор 5, включающий вертикальный роторный импеллер-диспергатор 6, посаженный на пустотелый вал 7, и статор 8, закрепленный на трубе 9, радиальный попастной успокаитель 10, расположенный в нижней части камеры и предназначенный дпя гашения кругового движения пульпы; успокоительную решетку 11, расположенную над блоком-аэратором 5 и служащую для придания пульпе ламинарного выходящего движения; пеносьемник 12, устайов- ленный в верхней части дополнительнога отделения 3, пеносборный желоб 13, разгрузочное устройство аэролифтного типа

14, включающее переливную трубу 15, сменный переточный, песковый патрубок

16, смесительную камеру 17, подающую аэролифтную трубу 18, сепаратор 19, клапанное устройства 20, 21 для подачи дози-, рованнаго количества сжатого воздуха в флотокамеру через полый вал 7 под импеллер-диспергатор 6 и в аэролифтную трубу

18.

Задняя стенка основной камеры выполнена в виде криволинейной параболической поверхности, описываемой уравнением

y=Kfx, где у — высота наклонной части задней стенки камеры; х — ширина камеры;

К вЂ” коэффициент, равный 8 — 12.

Криволинейная параболическая поверхность имеет вершину в точке начала изгиба вертикальной части стенки основной камеры 2, а конец в плоскости над продольной перегородкой 4. Сепаратор 19 выполнен в виде цилиндрического корпуса 22 с конической нижней частью 23 с отверстием по центральной оси, в котором установлена сменная песковая насадка 24. В центральной части цилиндрического корпуса установлена коническая перегородка 25 с центральным отверстием, в котором размещен сливной патрубок 26 с возможностью регулирования по сечению кольцевого зазора. Сливной патрубок выполнен с внешним кольцевым буртиком 27, Цилиндрический корпус 22 снабжен питающим патрубком 28. расположенным ниже конической перегородки 25, трубой для отвода жидкой фазы 29 и крышкой 32 с отверстием по оси, оборудованной трубой 33. Над спивным патрубком

26 встроены отражательная 30 и перфорированные пластины 31, отверстия в которых выполнены в шахтматном порядке, à расстояние между пластинами определяют по формуле:! †

h — к— где h — расстояние между пластинами; ! — расстояние между отверстиями в пластине;

d — диаметр отверстия;

К вЂ” коэффициент, равный 1,5-2,0 (выведен экспериментальным путем), Флотомашина действует следующим образом.

Пульпа, обработанная реагентами, поступает в основное агитационно-флотационное отделение 2 флотокамеры.

Сфлотированные минеральные примеси (в частности, полевые шпаты) выносятся в зону над дополнительным отделением 3, где мелкие частицы, способные в силу своей массы перейти в пенный слой, удаляются в виде пенного продукта пеносьемника 12 в пеносбарный желоб 13, Крупные сфлотированные частицы и частицы, обьединившие.1792347

40

50

55. ся в аэрофлокулы, но не перешедшие в пенный слой, переходят в дополнительное от-. деление 3 камеры, откуда аэролифтным устройством вместе с жидкой фазой направляются в сепаратор 19 на разделение.

Циркуляция твердой, жидкой и газовой фаэ в сепараторе показана на фиг. 3 стрелками, Пульповоздушная смесь из подающей трубы аэролифта 18 поступает в сепаратор

19 (фиг. 1) тангенциально через питающий патрубок 28, За счет центробежных сил частицы твердого отбрасываются к стенке корпуса, сползают вниз по конической внутренней поверхности 23 и разгружаются через песковую насадку 24; Жидкая фаза удаляется через сливной патрубок 26. Воздух, выделяясь из пульпы, удаляется из нижней части сепаратора в верхнюю через кольцевой зазор, образованный между отверстием конической перегородки 25 и спивным патрубком 26, Регулирование сечения кольцевого зазора осуществляется подъемом или опусканией сливного патрубка 26.

Далее отработан ный воздух через лабиринт воздухоотделительной камеры, образованный перфорированными пластинами

31, удаляется в атмосферу через трубу 33.

Жидкая фаза направляется в дополнительное отделение 3 флотокамеры через трубу

29.

В лабораторной флотационной машине живое сечение основного отделения флотокамеры t00x100 мм, внутренняя высота камеры 240 мм, высота наклонной части задней стенки камеры определена из уравнения у=К х, где К=10, х=100 мм. Коэффициент заполнения камеры 0,93. Импеллер пальцевого типа диаметром 56 мм с числом оборотов 1900 и 2100 в 1 мин. Способ подачи воздуха в камеру под импеллер, через пустотелый вал от воздуходувки. Общий расход воздуха не более 2,1 дм /мин, давление на входе не более 300 мм вод. ст, Габаритные размеры флотомашины

395х260х640 мм. Внутренний диаметр подьемкой аэропифтной трубы 6 мм, внутренний диаметр цилиндрической части сепаратора

30 мм, пескового отверстия 3 и 5 мм, внутренний диаметр сливного патрубка 4 мм, размер кольцевого зазора переменный, от

0,5 до 2 мм. Расстояние между перфорированными пластинами h в сепараторе лабораторной флотомашины равно 2 мм и ! — 20 опредепено иа уравнения где d=3 мм, 1=9 мм, k=1,5, Число перфорированных пластин 5, число отверстий и в пластине определено графическим методом и равно 9.

Испытания флотомашины проводились на кварце Кыштымского месторождения крупностью 0,4 — 0,2 мм и на кварц-полевошпатовых песках Приморского края. Масса навески 0,7 кг, содержание твердого 28%.

Флотация велась по схеме коллективной флотации всех минеральных примесей (полевых шпатов, слюд, рудных минералов).

Реагентный режим; серная кислота 1,5 кг/т, фтористоводородная кислота 2 кг/т, омыленное талловое масло в рудной флотации

0,8 кг/т, АНП (суммарный расход) 0,8 кг/т, Общая продолжительность фпотации при обогащении кварца во флотокамере-прототипе составляла 10 мин, в предлагаемой флотокамере — 3 мин; при флотации кварцполевошпатовых песков — 12 и 3 мин cQOTветственно.

Результаты флотации кыштымского кварца приведены в табл. 1, кварц-полевошпатовых песков Приморского края — в табл.

2.

Из табл. 1 и 2 видно, что в данной флотомашине извлечение полевых шпатов в пенный продукт достигает 99,43% на кварце Кы штымского месторождения и 90.5%— на песках Приморского края. Массовая доля кремнезема в камерном продукте при обогащении песков увеличена на 4,35%, а скорость флотации возросла в 3 — 4 раза.

Формула изобретения

1. Флотационная машина, содержащая основную и дополнительную камеры с общей продольной перегородкой, расположенной ниже уровня сливного порога. и пеносборный желоб, в основной камере установлены блок аэрации и успокоительные средства, о т п и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности флотационной машины, задняя стенка основной камеры выполнена в виде криволинейной параболической поверхности, описываемой уравнениями: у=K. Ifx, где х — ширина камеры; у — высота наклонной части задней стенки камеры;

К вЂ” коэффициент, равный 8 — 12, а дополнительная камера снабжена аэролифтным разгрузочным устройством, установленным в нижней части камеры, с сепаратором, установленным в верхней ее части.

2. Машина по и. 1, отличающаяся тем, что криволинейная параболическая поверхность имеет вершику в точке начала изгиба вертикальной части стенки основной камеры, а конец — в.плоскости над продольной перегородкой.

1792347

Таблица 1

Результаты сравнительных испытаний известных и предлагаеиого аппаратов (флотоиашин) на кварце (класс -0,4+0,2 нн) Кыштымского месторождения

Иассовая доля, 2

Извлечение, Ф

ПродолжиВ Лот питания

Аппарат

Продукты тельность

Fe 0 А!воз К20 Иззо От легк тяж Гег03 А!203 пеги флот-ции

1,63

6,50

3,57

0,07

О, 286

Известный (прототип) 3, 21 10

»,38(54 7

0,34

0,28 з,о

<0,025

0 ° 124

1,40

16, о6 ш0,187

0,54

37,0

9,Ý8

39.7о

99,30 0,4173 О,З4З8 23,30 38,20 0,8773 6,990 100

Шпаны

Пенный продукт 3;18

45,3 !

ОС,0

25,01

100,0

0,032

0,208

Камерный продукт

Исходный класс

95, 19

100,0

6,50

2,60

Прелпагаеный

0,34

3,30

Шла мы

Пенный продукт

1,40 0,28

10,40 1,80

3,50, 3,51 99,43 3

44,78

10,12 2,42

1,63

0,22

Подпен.прод. дополнительной кам.

1,75 8,83 . 1,65 2,84

0,007 0,010 0,025 0,025 о,г4 о,67 0,14 0,23

50,10

9Э 80 О 0055 0 0210 2 70

98,20 0,8773 6,ЭЭО 100,0 ш

6,77

91,38

100,0

91,59

1,40 0,57

100,0 100,0

Канерный продукт (сходный класс

Таблица

Результаты сравнительных испытаний известных и предлагаемого аппаратов (флотомашин) на кварц-полевошпатовых песках Прииорского края ь изьчьь

Выход, 2 лассовая доля, ь

Fe103 х,0 йц,о 0102 Полее шпаты ) Продолжительность

Полее, флотации, шпаты мин

Извлечение, ь

T 1

Аппарат

Продукты

К,о Иа О

Тес О!

Известныи Пенный прод, рудной (прототип) флотации

10,22

23,2

16,71

16,0 0,93 1,40

0,35 0,59

17,68 16,50

0,44

19,5

Пенный продлполево-шпатовый фл-и

12,7Э

0,90 1,61 1,35

Предлагаеиый

Камерный (кварцевый) продукт

80,5

100,0

0,58

0,69

2,80

81,97 82,91

100,0 100, 0

3,43 4,!Э

90,80 14,63 73,07

89,74 15,76 lоо,о

12, 51

86,77

100,0

3,19

1,10 1i0

1,16 1,05

1,40 2,0

Исх.пески

Пенный прод.рудной флотации

-флотац.прод.руди. фл.из дополн.кам., 5,39 l 40

31,95 10,58 5,37 6,63

7,15, 14,98 17,64

0,5

1 30 1,90

Пенный прод. полевовпатов.фл-и

0,73 2,80 3,90

6,98 флотац.прод, полевошпатов.фл,из доп,каи.

Камерный (кварцевый) продукт

47,25 62,97 64,44

43,24 0,78 1,90 2 ° 30

0,42 0,27 95,15 4,77 22,51

1,30 1>54 89,74 20,75 100,0

0,39

0,71

9,5

100,0

13,25 7,14

100 ° О (00,0

41,20

100, О

Исх.пески

3. Машинапо п.1, отличающаяся тем, что сепаратор выполнен из цилиндрического корпуса с конической нижней частью с отверстием по центральной оси, в котором установлена сьемная песковая насадка, при 5 этом цилиндрический корпус снабжен пита-ющим патрубком и трубой для отвода жидкой фазы и крышкой с трубой для отвода воздушной фазы, в центральной части цилиндрического корпуса над питающим 10 патрубком установлена коническая перегородка с центральным отверстием, в котором размещен слигвной патрубок с возможностью регулирования по сечению кольцевого зазора, над сливным патруб- 15 ком размещен ряд перфорированных пластин.

4, 1Лашина по и. 3, отличающаяся тем, что сливной патрубок выполнен с внешним кольцевым буртиком, 5, Машина поп. 1, отличающаяся тем, что отверстия перфорированных пластин выполнены в шахматном порядке, 6. Машинапоп,3, отличающаяся тем, что расстояния между пластинами определяют по формуле

1 — 2d где h — расстояние между пластинами;

1 — расстояние между отверстиями в пластине;

d — диаметр отверстия;

К вЂ” коэффициент, равный 1,5 — 2 (выведен экспериментальным путем).

Ф.

1792347

Составитель А.Путрин

Техред М.Моргентал

Редактор B,Õoäàêîâà

Корректор О. Густи

Заказ 165 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101