Аппарат для кондиционирования пульпы

 

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых способом флотации, в частности к устройствам для подготовки пульпы к флотации, и может быть использовано при переработке рудного и нерудного сырья. Технический результат - оптимальные условия равномерной обработки пульпы реагентами при сокращении общего расхода реагентов. Аппарат включает вертикально установленный цилиндрический корпус, в верхней части которого прикреплен патрубок ввода пульпы, ниже которого установлен распределитель пульпы. Под распределителем установлено приспособление для преобразования потока пульпы в систему струй. Оно состоит из усеченного конуса, прикрепленного большим основанием к корпусу, а меньшим обращенного вниз, и нескольких кольцевых элементов, имеющих в поперечном сечении форму двугранного угла, обращенного вершиной вверх, расположенных на разных уровнях по высоте. Радиус кольцевых элементов уменьшается сверху вниз. Под элементами установлена система коаксиальных цилиндров (установлены вертикально параллельно друг другу), снабженных наклонными элементами, установленными в зазорах между цилиндрами и прикрепленными поочередно по высоте к стенкам цилиндров и внутренней поверхности корпуса. К нижним краям цилиндров прикреплены направляющие кольцевые элементы, имеющие в поперечном сечении форму двугранного угла, обращенного вершиной вверх. Под элементами установлены приспособления для подачи флотореагента в виде аэрозоля, выполненные в виде сопел. Ко дну корпуса прикреплен патрубок отвода пульпы, а к крышке - патрубок отвода газа. Возможно вместо кольцевых направляющих элементов использовать серповидные направляющие элементы, установленные по винтовой линии на концах цилиндров. Распределитель потока пульпы состоит из диска и установленного под ним кольца. Внешний радиус кольца больше радиуса диска, а внутренний радиус кольца меньше радиуса диска. 3 з.п.ф-лы, 3 ил.

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

Известен аппарат для кондиционирования пульпы, содержащий корпус со стенками, разделенный перегородкой на камеру ввода и камеру обработки пульпы, направляющие пластины, вертикально установленные на перегородке на равном расстоянии друг от друга, патрубок ввода пульпы, порог, пульподелитель, лотки, образованные наклонными плоскостями, установленными в зазоре между ними приспособления для подачи реагентов в виде аэрозоля (а.с. СССР N 1349797, кл. В 03 D 1/14, 1987).

Недостатком данного аппарата является недостаточная однородность обработки пульпы, так как вблизи боковых стенок происходит разрыв сплошности потока падающей пульпы. В результате часть воздушного потока проходит через эти разрывы без взаимодействия с пульпой, унося с собой капли флотореагента, что приводит к повышенному расходу флотореагента и плохой обработке пристеночных слоев.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату к заявленному изобретению является аппарат для кондиционирования пульпы, включающий вертикально установленный цилиндрический корпус с патрубком ввода пульпы, распределитель потока, систему конусов для создания тонкослойных падающих потоков пульпы, приспособление для подачи флотореагента в виде аэрозоля, патрубок для отвода пульпы (а.с. СССР N 1832057, кл. В 03 D 1/14, 1989.) Недостатком данного аппарата является недостаточно высокая степень обработки пульпы, так как не все капельки флотореагента успевают адсорбироваться на твердых частицах пульпы, что ведет к повышенному расходу флотореагентов. Технический результат, который может быть достигнут при осуществлении заявленного изобретения, заключается в повышении качества кондиционирования пульпы и снижении расхода флотореагентов за счет увеличения зоны контактирования потока пульпы с флотореагентами и большей равномерности обработки.

Указанный технический результат достигается тем, что аппарат для кондиционирования пульпы, включающий вертикально установленный цилиндрический корпус, патрубок ввода пульпы, расположенный в верхней части корпуса, распределитель потока, установленный под патрубком ввода пульпы, расположенные ниже распределителя на разной высоте сверху вниз усеченный конус и кольцевые элементы, приспособления для подачи флотореагента в виде аэрозоля, патрубок отвода пульпы, согласно предлагаемому решению аппарат снабжен системой коаксиальных цилиндров с наклонными элементами, установленными в зазорах между ними, и крепящимися поочередно по высоте к стенкам цилиндров и внутренней поверхности корпуса, и направляющими элементами, имеющими в поперечном сечении форму двугранного угла, обращенного вершиной вверх, крепящимися к нижней части цилиндров, при этом под направляющими элементами крепятся приспособления для подачи флотореагента в виде аэрозоля, ориентированные горизонтально вдоль направляющих элементов. Направляющие элементы выполнены в виде кольца или серповидной формы и установлены по винтовой линии. Кроме того, распределитель потока выполнен в виде диска и кольца, установленных на разной высоте, причем внешний радиус кольца больше радиуса диска, а внутренний - меньше, и кольцо установлено под диском.

На фиг. 1 схематически изображен заявленный аппарат, продольный разрез; на фиг. 2 изображен цилиндр с серповидным направляющим элементом в изометрии; на фиг. 3 - аппарат с распределителем потока, выполненным в виде диска и кольца.

Аппарат включает вертикально установленный цилиндрический корпус 1, в верхней части которого прикреплен патрубок ввода пульпы 2, ниже которого установлен распределитель пульпы 3. Ниже распределителя 3 установлено приспособление для преобразования потока пульпы в систему струй. Оно состоит из усеченного конуса 4, прикрепленного большим основанием к корпусу 1, а меньшим обращенного вниз, и нескольких кольцевых элементов 5, имеющих в поперечном сечении форму двугранного угла, обращенного вершиной вверх, расположенных на разных уровнях по высоте, причем радиус кольцевых элементов уменьшается сверху вниз. Под элементами 5 установлена система коаксиальных цилиндров (установлены вертикально параллельно друг другу) 6, снабженных наклонными элементами 7, установленными в зазорах между цилиндрами (зазор полностью не перекрывается) и прикрепленными поочередно по высоте к стенкам цилиндров 6 и внутренней поверхности корпуса 1. К нижним краям цилиндров 6 прикреплены направляющие кольцевые элементы 8, имеющие в поперечном сечении форму двугранного угла, обращенного вершиной вверх. Под элементами 8 установлены приспособления 9 для подачи флотореагента в виде аэрозоля, выполненные в виде сопел. Ко дну корпуса 1 прикреплен патрубок отвода пульпы 10, а к крышке - патрубок отвода газа 11. Возможно вместо кольцевых направляющих элементов 8 использовать серповидные направляющие элементы 12, установленные по винтовой линии на концах цилиндров 6. Распределитель потока пульпы 3 состоит из диска 13 и установленного под ним кольца 14, при этом внешний радиус кольца больше радиуса диска, а внутренний радиус кольца меньше радиуса диска.

Аппарат работает следующим образом.

Пульпа подается в корпус 1 через патрубок 2, попадает на распределитель потока 3 и в виде осесимметричной тонкослойной струи срывается с концов диска распределителя 3. Далее поток пульпы попадает на усеченный конус 4 и кольцевые элементы 5, при этом поток делится на систему осесимметричных тонкослойных потоков, которые попадают в зазоры между цилиндрами 6 и начинают скатываться с одного наклонного элемента 7 на другой (наклонные элементы выполнены в виде усеченных конусов). Через приспособления 9, выполненные в виде сопел, в корпус 1 по дается поток воздуха, насыщенного реагентами в виде аэрозоля. Воздушный поток движется вверх, пронизывая поочередно падающие потоки пульпы, при этом происходит обработка твердых частиц реагентом. Равномерно обработанная реагентами пульпа удаляется из аппарата через патрубок 10, а воздух через патрубок 11.

Установка в корпусе аппарата коаксиальных цилиндров 6 с наклонными элементами 7 позволяет увеличить площадь контактирования тонкослойных потоков пульпы с флотореагентами.

Кольцевые элементы 5 выполняют две функции: 1) создают систему осе симметричных тонкослойных падающих потоков пульпы, которые пронизывают воздушный поток, насыщенный флотореагентами; 2) являются распределителями потока для системы цилиндров 6, т.е. обеспечивают равномерное распределение пульпы в зазоры между цилиндрами.

Установка приспособлений для подачи флотореагента в виде аэрозоля 9 под направляющими элементами 8 и ориентирование сопел горизонтально вдоль элементов 8 позволяет создать закрученный поток воздуха с аэрозолью под элементами 8. Далее воздушный поток выходит через края направляющих элементов 8, при этом распределение воздушного потока в зазорах будет равномерным по азимутальному углу и по поперечному сечению аппарата.

Изготовление элементов 8 серповидной формы, прикрепленных с обеих сторон к цилиндрам 6 по винтовой линии, позволяет закруглить воздушный поток и сделать его более равномерным по сечению.

Выполнение распределителя потока 3 в виде диска 13 и установленного под ним кольца 14, внешний радиус которого больше радиуса диска, а внутренний меньше, позволяет потоку воздуха, удаляемого из аппарата, проходить в центральное отверстие в кольце 14 и зазор между кольцом 14 и корпусом 1. В результате воздушные потоки по сечению выравниваются и вероятность проскока флотореагента из-за разрыва сплошности потока уменьшается.

Таким образом, заявляемое устройство обеспечивает оптимальные условия равномерной обработки пульпы реагентами при сокращении общего расхода реагентов.

Формула изобретения

1. Аппарат для кондиционирования пульпы, включающий вертикально установленный цилиндрический корпус, патрубок ввода пульпы, расположенный в верхней части корпуса, распределитель потока, установленный под патрубком ввода пульпы, расположенные ниже распределителя на разной высоте сверху вниз усеченный конус и кольцевые элементы, приспособления для подачи флотореагента в виде аэрозоля, патрубок отвода пульпы, отличающийся тем, что аппарат снабжен системой коаксиальных цилиндров с наклонными элементами, установленными в зазорах между ними и крепящимися поочередно по высоте к стенкам цилиндров и внутренней поверхности корпуса, направляющими элементами, имеющими в поперечном сечении форму двугранного угла, обращенного вершиной вверх, крепящимися к нижней части цилиндров, при этом под направляющими элементами крепятся приспособления для подачи флотореагента в виде аэрозоля, ориентированные горизонтально вдоль направляющих элементов.

2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что направляющие элементы выполнены в виде кольца.

3. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что направляющие элементы выполнены серповидной формы и установлены в нижней части цилиндров по винтовой линии.

4. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что распределитель потока выполнен в виде диска и установленного под ним кольца, причем внешний радиус кольца больше радиуса диска, а внутренний - меньше.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3