Флотационная машина для флотации минералов из пульпы

 

Использование: для обогащения полезных ископаемых методом флотации. Сущность изобретения: флотационная машина для флотации минералов из пульпы включает флотационную камеру с днищем и переливным порогом, приспособления для подачи пульпы, воздуха и удаления продуктов разделения, размещенные внутри камеры перемешивающий механизм и сужающийся в поперечном сечении направляющий элемент, установленный частично в жидкой фазе, частично в пенном слое. Во флотационной камере размещен по крайней мере, один направляющий элемент, выполненный в виде подвижно соединенных между собой пластин с возможностью изменения угла между ними для формирования свободной площади поверхности пульпы. Нижняя часть направляющего элемента расположена на высоте, составляющей 30 50% расстояния от днища камеры до переливного порога. Сформированная пластинами свободная площадь поверхности пульпы уменьшается в отношении от 1/2 до 1/20. Пластины направляющего элемента соединены между собой с образованием в поперечном сечении либо конусообразной, либо клинообразной формы. Они соединены между собой регулировочными узлами. Направляющий элемент установлен с возможностью вертикального перемещения. 6 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых методом флотации.

Известна флотационная машина для флотации минералов из пульпы, включающая флотационную камеру с днищем и переливным порогом, приспособления для подачи пульпы, воздуха и удаления продуктов разделения, размещенные внутри камеры перемешивающий механизм и сужающийся в поперечном сечении направляющий элемент, установленный частично в жидкой фазе, частично в пенном слое.

В известной конструкции направляющий элемент, расположенный частично в пене, обеспечивает принудительное движение потока пены к выпускным каналам флотационной камеры, однако, по существу, не ускоряет процесс образования пены или ее выход из жидкой массы в полость, занятую пеной.

Технической задачей изобретения является увеличение скорости формирования пены и вывода ее из жидкой массы в полость, занятую пеной, а также более интенсивный вывод пены из полости.

Сущность изобретения заключается в том, что во флотационной машине для флотации минералов из пульпы, включающей флотационную камеру с днищем и переливным порогом, приспособления для подачи пульпы, воздуха и удаления продуктов разделения, размещенные внутри камеры перемешивающий механизм и сужающийся в поперечном сечении направляющий элемент, установленный частично в жидкой фазе, частично в пенном слое, во флотационной камере размещен по крайней мере один направляющий элемент, выполненный в виде подвижно соединенных между собой пластин с возможностью изменения угла между ними для формирования свободной площади поверхности пульпы, нижняя часть направляющего элемента расположена на высоте, составляющей 30-50% расстояния от днища камеры до переливного порога, сформированная пластинами свободная площадь поверхности пульпы уменьшается в отношении от 1/2 до 1/20, пластины направляющего элемента соединены между собой с образованием в поперечном сечении либо конусообразной, либо клинообразной формы, пластины соединены между собой регулировочными узлами, направляющий элемент установлен с возможностью вертикального перемещения.

На фиг. 1 изображена флотационная камера, вертикальный разрез, иллюстрирующий принцип работы и особенности образования пены в ее полости; на фиг. 2 изображена флотационная машина в разрезе, предпочтительный вариант; на фиг.3 показан направляющий элемент.

Флотационная машина включает флотационную камеру 1 с днищем 2 и переливным порогом 3, приспособления 4,5,6,7 соответственно для подачи пульпы (фиг. 2), воздуха и удаления продуктов разделения. Внутри камеры 1 размещены перемешивающий механизм, включающий статор 8 и ротор 9. Для привода ротора над флотационной камерой 1 установлен двигатель 10, который соединен с ротором 9 полым валом 11. Внутри камеры 1 установлен также сужающийся в поперечном сечении направляющий элемент 12, установленный частично в полости 13, заполненной жидкой фазой, частично в полости 14, заполненной пеной. Направляющий элемент 12 выполнен в виде подвижно соединенных между собой пластин 15 и 16 (фиг.1) с возможностью изменения угла между ними. Пластины 15 и 16 могут быть соединены между собой регулировочными узлами 17, 18.

На фиг.3 представлена флотационная камера 19, образованная направляющими элементами 20, включающими несколько взаимно пересекающихся пластин 21 и 22, имеющих вид трапеций. Нижние пластины 21 в виде трапеций служат в качестве направляющих элементов во флотационной камере 19 для уменьшения свободной поверхности. Верхние пластины 22, образующие усеченную пирамиду, могут служить зоной сжатия для полости 23, заполненной пеной, образованной воздушными пузырьками из флотационной камеры 19, причем в этой зоне при необходимости может быть организована промывка материала, подлежащего флотации. Зона давления, образованная пластинами 22, переходит из полости 23, заполненной пеной, в выпускные каналы 24, выполненные по краям 25 пластин 22.

Работает флотационная машина следующим образом.

Материал, который предполагается подвергнуть флотации, загружают через приспособление (входной канал) 4 флотационной камеры 1. Необходимый для флотации воздух подается по приспособлению (трубопроводу) 5, по кольцевому каналу вала 11 в ротор 9. Направляющие элементы 12, установленные с возможностью их регулирования, обеспечивают увеличение или уменьшение угла конуса, благодаря чему отношение площадей D₂/D₁ (фиг.2) может быть соответственно изменено в зависимости, например, от свойств конкретного материала, подлежащего флотации.

Воздушные пузырьки, полученные благодаря подаче воздуха во флотационную камеру 1 и с помощью ротора 9, которые предназначены для переноса частиц материала, подлежащего флотации, поднимаются в камере 1 и затем через поверхность жидкой массы между поверхностям направляющего элемента 12 в полость 14, заполненную пеной. Благодаря достигаемому за счет использования направляющих элементов 12 изменению скоростей каждый из воздушных пузырьков, выносящих частицы ценных минералов, поднимается достаточно быстро, так что пузырьки беспрепятственно достигают кромки порогов 3 и по ним выводятся из флотационной камеры 1 для последующей обработки. Не обладающие полезными свойствами материалы, поступившие во флотационную камеру 1 с материалом, удаляются из флотационной камеры через приспособление 7 (сливную горловину).

Преимущество выполнения направляющих элементов состоит в том, что вызываемый ими эффект перекрытия сечения в камере с жидкой массой флотационной машины появляется на расстоянии по высоте 30-50% от величины расстояния от днища флотационной камеры до переливного порога, т.е. до входа в канал выпуска пены.

Благодаря использованию направляющего элемента в соответствии с изобретением процесс образования воздушных пузырьков, перемещающихся из камеры с жидкой массой в полость флотационной машины, заполненную пеной, т.е. интенсивность образования пены, существенно повышается, если направляющий элемент в соответствии с изобретением используется для перекрытия свободной поверхности жидкой массы во флотационной машине таким образом, что отношение площади свободной поверхности жидкой массы к свободной поверхности в нижней части полости, заполненной пеной, заключено в диапазоне между 1:2-1:20. Таким образом, свободная поверхность воздушных пузырьков оказывается существенно сниженной благодаря использованию направляющего элемента в соответствии с изобретением. По мере уменьшения площади поверхности высота полости, заполненной пеной, увеличивается таким образом, что нижнее сечение полости, заполненной пеной, оказывается расположенным на высоте соответственно на 80-90% расстояния между днищем флотационной машины и входом выпускного приспособления, т.е. в наиболее низкой точке по отношению к переливному порогу, если мерить от дна флотационной камеры.

Объемный расход воздушных пузырьков, содержащих минеральные частицы, через единичное сечение увеличивается по мере уменьшения площади свободной поверхности, а толщина полости, заполненной пеной, растет существенно быстрее в отличие от случая, когда свободная поверхность жидкой массы не уменьшена. При использовании направляющего элемента в соответствии с изобретением скорость образования пены пузырьками, несущими минеральные частицы, существенно возрастает в соответствии с изменением соотношения площадей, что означает, что скорость пенообразования в камере жидкой массы флотационной машины и особенно на поверхности между камерой жидкой массы и дном полости, заполненной пеной, может в оптимальных случаях увеличиваться в 20 раз в зависимости от подвергаемого флотации вида минеральных частиц.

При использовании направляющего элемента во флотационной машине в соответствии с изобретением скорость образования пены пузырьками воздуха, несущими частицы минерала, существенно возрастает, в несколько раз по сравнению со степенью разрушения пузырьков пены. Таким образом, время пребывания пузырьков в полости, заполненной пеной, существенно уменьшается.

Формула изобретения

1. ФЛОТАЦИОННАЯ МАШИНА ДЛЯ ФЛОТАЦИИ МИНЕРАЛОВ ИЗ ПУЛЬПЫ, вклющающая флотационную камеру с днищем и переливным порогом, приспособления для подачи пульпы, воздуха и удаления продуктов разделения, размещенные внутри камеры перемешивающий механизм и сужающийся в поперечном сечении направляющий элемент, установленный частично в жидкой фазе, частично в пенном слое, отличающаяся тем, что во флотационной камере размещен по крайней мере один направляющий элемент, выполненный в виде подвижно соединенных между собой пластин с возможностью изменения угла между ними для формирования свободной площади поверхности пульпы.

2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что нижняя часть направляющего элемента расположена на высоте, составляющей 30 50% расстояния от днища камеры до переливного порога.

3. Машина по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что сформированная пластинами свободная площадь поверхности пульпы уменьшается в отношении от 1/2 до 1/20.

4. Машина по пп. 1 3, отличающаяся тем, что пластины направляющего элемента соединены между собой с образованием в поперечном сечении конусообразной формы.

5. Машина по пп. 1 3, отличающаяся тем, что пластины направляющего элемента соединены между собой с образованием в поперечном сечении клинообразной формы.

6. Машина по пп. 1 5, отличающаяся тем, что пластины соединены между собой регулировочными узлами.

7. Машина по пп. 1 5, отличающаяся тем, что направляющий элемент установлен с возможностью вертикального перемещения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3