Флотационная пневматическая колонная машина

 

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при переработке минерального сырья широкого диапазона крупности, содержащего цветные, черные, редкие, благородные металлы, а также неметаллических ископаемых. Флотационная пневматическая колонная машина включает корпус, состоящий из верхней расширенной и нижней частей, питающее и разгрузочное приспособления, аэраторы и пеносборник. В расширенной части корпуса размещена телескопическая камера, внутри которой соосно расположено стабилизирующее приспособление, выполненное в виде перевернутого полого конуса, смонтированного с возможностью вертикального перемещения. Диаметр основания перевернутого конуса и диаметр телескопической камеры находятся из математического выражения. Изобретение повышает эффективность и селективность процесса флотации и стабильность работы машины для широкого спектра перерабатываемого сырья. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано при переработке минерального сырья, содержащего цветные, черные, редкие, благородные металлы, а также неметаллических ископаемых.

Известна пневматическая флотационная машина, защищенная патентом Российской Федерации N 2038865, B 03 D 1/24. Машина включает камеру с расположенным в ней аэратором, пенный порог, загрузочное приспособление в виде трубы с отверстиями и циркуляционную трубу.

Труба с отверстиями сообщается с циркуляционной трубой. Свободный конец циркуляционной трубы выполнен с косым срезом. Циркуляционная труба снабжена регулирующим приспособлением. Отверстия в трубе расположены на ее боковых сторонах в шахматном порядке - это, по замыслу авторов, обеспечивает равномерную подачу питания по всему сечению камеры, а наличие циркуляционной трубы возвращает в процесс часть подпенного слоя.

Недостатками указанной конструкции машины являются низкие показатели флотации, т. к. возвращение в процесс части подпенного слоя, означает возвращение в исходное питание уже образовавшихся флотокомплексов, участвующих в формировании пенного слоя, где они частично разрушаются. Кроме того, подача исходного питания в горизонтальную трубу не может обеспечить равномерное распределение питания по всей площади камеры и как следствие недостаточно активный контакт гидрофобных минералов с воздушным потоком.

Наиболее близкой по технической сущности является пневматическая флотационная машина (патент Российской Федерации N 2015731, B 03 D 1/24), включающая корпус, состоящий из верхней расширенной и нижней частей, питающее и разгрузочные устройства, аэраторы и пеносборник. В целях расширения диапазона крупности флотируемых минералов в вышеуказанной машине используется эрлифт, установленный внутри колонны, над которым размещен конусообразный распределитель и аэраторы, расположенные на трех уровнях: над конусообразным распределителем, несколько ниже его и над разгрузкой хвостов в нижней части машины. Для очистки пенного продукта от минералов пустой породы используется оросительное устройство.

Недостатком известной машины является весьма сложная и неэффективная система принудительного контакта гидрофобных и гидрофобизированных зерен полезного (флотируемого) минерала с микропузырьками воздуха, и как следствие этого невысокое извлечение указанного минерала, что усугубляется размещением питающего устройства внутри машины, что существенно сокращает площадь рабочего сечения машины. Кроме того, к недостаткам конструкции этой и других машин относится отсутствие механизма, позволяющего селективно вести процесс и эффективно извлекать минеральные зерна крупнее 0,3 мм, нестабильное удаление пенного продукта, невозможность регулирования уровня пены в машине.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение эффективности и селективности процесса флотации и стабильности работы машины для широкого спектра перерабатываемого сырья с возможностью регулирования уровня пены в машине.

Поставленная задача достигается тем, что в машине, включающей корпус, состоящий из верхней расширенной и нижней частей, питающее и разгрузочное приспособления, аэраторы и пеносборник, в расширенной части корпуса, размещена телескопическая камера внутри которой соосно расположено стабилизирующее приспособление, выполненное в виде перевернутого полого конуса, смонтированного с возможностью его вертикального перемещения. Между аэраторами и телескопической камерой установлен кольцевой отбойник.

Благодаря наличию в флотационной пневматической колонной машине отличительных признаков: кольцевого отбойника, телескопической камеры и стабилизирующего приспособления повышается эффективность процесса флотации, извлечение флотируемых минералов, повышается качество конечного концентрата, повышается крупность извлекаемых минералов.

Телескопическая камера расположена в верхней расширенной части конуса. Принцип телескопичности позволяет изменять высоту пенного слоя в ней. Размещение стабилизирующего перевернутого полого конуса вершиной направленного вниз, в телескопической камере позволяет достигнуть оптимальной площади фронта флотации. Как показали наши исследования зависимость диаметра полого конуса и диаметра телескопической камеры выражается: D₁ = ( 0,7 - 0,95) D₂ , где D₁ - диаметр основания полого конуса, a D₂ - диаметр телескопической камеры.

Кольцевой отбойник расположен между аэраторами, находящимися в нижней части корпуса машины и телескопической камерой. В сечении кольцевой отбойник представляет собой треугольник, вершина которого направлена к оси машины. Его использование позволяет осуществлять контакт минерала и пузырька не в противотоке, а под углом, т.е. создавать оптимальные условия для флотации грубых зерен в телескопической камере, куда поступают аэрофлокулы, образовавшиеся в зоне кольцевого отбойника, что позволяет проводить процесс флотации в машине, в двух зонах, а значит повысить его селективность.

Заявляемое изобретение поясняется чертежом, где изображен общий вид пневматической флотационной машины колонного типа.

Предлагаемая колонная машина включает: корпус 1, состоящий из расширенной верхней и нижней частей; телескопической камеры 2, установленной в верхней части корпуса; пеносборника 3; аэраторов 4; кольцевого отбойника 5; питающего приспособления 6; разгрузочного приспособления 7; стабилизирующего устройства 8.

Флотационная машина работает следующим образом. Пульпа, обработанная реагентами под давлением через питающее устройство 6, поступает в полость, образованную внутренней поверхностью расширенной части корпуса 1 и наружной поверхностью телескопической камеры 2, гидрофобные зерна в контакте с пузырьками воздуха на выходе из питающего устройства 6 образуют аэрофлокулы, которые всплывают, образуя пенный слой (первичная пена) в зоне ограниченной телескопической камерой 2 и разгружаются в пеносборник 3. Высота пенного слоя определяет качество флотоконцентрата и величину потерь флотируемого минерала и регулируется изменением подачи пульпы и воздуха в питающем приспособлении 6. Несфлотировавшиеся минеральные зерна, опускаясь на кольцевой отбойник 5, встречаются на его вершине с восходящим из аэраторов 4 потоком пузырьков воздуха, которые увлекают гидрофобизированные и гидрофобные минеральные зерна в телескопическую камеру 2, образующийся в ее верхней части пенный слой (вторичная пена) разгружается на слой первичной пены и вместе с ней поступает в пеносборник 3. Высота пенного слоя в телескопической камере 2 может регулироваться благодаря особенностям ее конструкции - телескопичности. Соосно в телескопической камере 2 устанавливается стабилизирующее приспособление 8, представляющее собой полый конус, вершиной направленной вниз. С помощью стабилизирующего приспособления 8 достигается оптимальная величина фронта флотации в телескопической камере 2.

Проведение сравнительных испытаний известной и заявляемой машин показали преимущества последней (таблица в конце описания).

Данные таблицы достаточно убедительно свидетельствуют, что предлагаемая конструкция пневматической флотационной машины колонного типа позволяет получать пенный продукт с массовой долей серы 47,8% с извлечением 85,3%, в то время как в известных пенный продукт имеет массовую долю серы 43% при извлечении 80,5%. Массовая доля пласса минус 71 микрон в пенном продукте заявляемой машины составляет 45%, в то время как у аналога до 59%.

Формула изобретения

1. Флотационная пневматическая колонная машина, включающая корпус, состоящий из расширенной верхней и нижней частей, питающее и разгрузочное приспособление, аэраторы и пеносборник, отличающаяся тем, что в расширенной части корпуса размещена телескопическая камера, внутри которой соосно расположено стабилизирующее приспособление, выполненное в виде перевернутого полого конуса, смонтированного с возможностью вертикального перемещения.

2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что соотношение диаметра основания полого конуса и диаметра телескопической камеры находится в зависимости D₁ = (0,7 ^oC 0,95) D₂, где D₁ - диаметр основания полого конуса; D₂ - диаметр телескопической камеры.

3. Машина по п.1, отличающаяся тем, что для усиления аэрофлотации между телескопической трубой и аэраторами установлен кольцевой отбойник.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2