Устройство для подготовки пульпы к флотации

 

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых способом флотации, в частности к устройствам для подготовки пульпы к флотации. Технический результат - получение дисперсной и стабильной пульпы. Устройство для подготовки пульпы к флотации включает последовательно размещенные в цилиндрическом корпусе гомогенизирующие смесители, выполненные в виде одинаковых цилиндров с конусообразным торцом навстречу питанию. На цилиндрической поверхности смесителей расположены отверстия. На одном смесителе отверстия расположены в один ряд, а на другом - в два ряда в шахматном порядке и меньшего диаметра, чем на первом. 1 ил.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых способом флотации, в частности к устройствам для подготовки пульпы к флотациии, и может быть использовано при переработке рудного или нерудного сырья и других отраслей.

Известны различные устройства для подготовки жидких сред. Например, аэрирующие устройства с механическим дроблением газовых струй в контактных чанах или приспособления для диспергирования воздуха пропусканием его через пористые перегородки, как во флотомашинах пневматического действия (Мещеряков Н.Ф. Флотационные машины, М., "Недра", 1972, с. 28-41, 119-125).

Недостатком устройств механического типа является их низкая производительность, а пневматических - относительно крупный размер пузырьков дисперсного газа (например, воздуха).

Известно также устройство, в котором аэрация жидкой фазы осуществляется совместно с реагентами в камере смешивания, откуда образованная пульповоздушная смесь через сетчатую перегородку с расположенной на ней дробью непосредственно подается во флотационную камеру (патент США N 3421621, кл. 209-166, опуб. 1968 г.).

Недостатком данного устройства является то, что оно не обеспечивает достижения на газовых пузырьках предельной абсорбции присутствующих в растворе поверхностно-активных веществ, что снижает флотационную активность смеси воды, воздуха и реагентов.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату является устройство для подготовки пульпы к флотации, включающее последовательно размещенные в корпусе и сообщенные между собой секции эжекторного смешения и турбулизационного кондиционирования (а.с. СССР N 1327979, кл. B 03 D 1/146, опуб. 1979 г. ). Устройство имеет также патрубок для подачи реагентов, а секции сообщаются между собой рядом каналов со стенками, каждый из которых состоит из чередующихся дроссельных и сатураторных участков.

Недостатком данного устройства является недостаточно высокая гомогенность получаемой пульпы, требуемой для эффективного ведения процесса флотации. Кроме того, в процессе работы эжекторные устройства быстро изнашиваются и может происходить засорение отверстий различными механическими и другими примесями, присутствующими в пульпе.

Заявляемое устройство позволяет получить дисперсную и стабильную пульпу, что увеличивает вероятность, частоту и продолжительность сталкивания минеральных частиц с реагентами, приводит к повышению эффективности их реагентной обработки и обеспечивает снижение потерь ценных компонентов при флотации.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для подготовки пульпы к флотации, включающем последовательно размещенные в цилиндрическом корпусе гомогенизирующие смесители, по заявляемому решению они выполнены в виде одинаковых цилиндров с конусообразным торцом навстречу питанию, на цилиндрической поверхности которых расположены отверстия. При этом на одном смесителе отверстия расположены в один ряд, а на другом в два ряда в шахматном порядке и меньшего диаметра.

Заявляемое устройство для подготовки пульпы к флотации отличается тем, что в нем использован принцип встречно-направленных струй. Зона кавитации в устройстве вынесена в объем пульпы (жидкости) и не соприкасается со стенками рабочей камеры, благодаря чему предотвращается кавитационная эрозия устройства. Зона кавитации локализуется в небольшом объеме. При этом генерируются высокочастотные колебания в более узком интервале частот, чем в устройствах других конструкций, благодаря чему достигается более высокая степень дисперсности и стабильности пульпы.

Выполнение смесителей цилиндроконической формы позволяет равномерно распределить поступающую в корпус пульпу между стенка ми корпуса и смесителем.

Расположение отверстий в два ряда в шахматном порядке на втором смесителе позволяет увеличить количество струй, что увеличивает площадь контакта пульпы с реагентами и повышает эффективность процесса диспергирования.

На чертеже изображено устройство для подготовки пульпы к флотации, разрез.

Устройство состоит из двух смесителей цилиндроконической формы встречно-струйного типа 1 и 2, установленных последовательно в общем корпусе 3. На цилиндрической поверхности смесителя 1 имеются отверстия, расположенные в один ряд; на смесителе 2 отверстия меньшего диаметра расположены в два ряда в шахматном порядке. Суммарная площадь отверстий, расположенных на смесителе, равна площади корпуса для обеспечения заданной производительности, чтобы весь материал, подаваемый в корпус, прошел через отверстия. Смесители закреплены в корпусе с помощью фланцев 4 и прокладок 5.

Устройство работает следующим образом.

Исходная пульпа с реагентами и воздухом под давлением поступает в цилиндрический корпус 3, где, ударяясь о конусообразный торец смесителя 1 и равномерно распределяясь в пространстве между корпусом устройства 3 и цилиндрической частью смесителя 1, поступает в отверстия на поверхности первого смесителя. Проходя через отверстия навстречу друг другу, струи пульпы сталкиваются. Возникающие при этом явления кавитации, ультразвуковые волны и другие эффекты интенсифицируют процесс диспергирования твердой фазы.

Пульпа, прошедшая предварительную гомогенизацию на смесителе 1 для основной (тонкой) гомогенизации, поступает на смеситель 2, где за счет большего количества отверстий меньшего диаметра делится на более тонкие струи, что увеличивает контакт минералов с реагентами и повышает эффективность закрепления реагентов на поверхности минералов. Пульпа, подготовленная к флотации, далее выводится из устройства. Устройство устанавливается в байпасной линии пульпопровода от классификатора до флотационной машины.

Таким образом, преимущество предлагаемого устройства для подготовки пульпы к флотации состоит в том, что оно обеспечивает достижение предельной адсорбции присутствующих в растворе поверхностно-активных веществ на газовых пузырьках, что в дальнейшем обеспечивает высокую флотируемость минералов.

Формула изобретения

Устройство для подготовки пульпы к флотации, включающее последовательно размещенные в цилиндрическом корпусе гомогенизирующие смесители, отличающееся тем, что они выполнены в виде одинаковых цилиндров с конусообразным торцом навстречу питанию, на цилиндрической поверхности которых расположены отверстия, при этом на одном смесителе отверстия расположены в один ряд, а на другом - в два ряда в шахматном порядке и меньшего диаметра, чем на первом.

РИСУНКИ

Рисунок 1