Пневматическая флотационная машина



Пневматическая флотационная машина

Владельцы патента RU 2393023:

Филиппов Лев Одисеевич (RU)
Стенин Николай Юрьевич (RU)
Самыгин Андрей Викторович (RU)
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный технологический университет "Московский институт стали и сплавов" (RU)
Самыгин Виктор Дмитриевич (RU)
Егоров Дмитрий Игоревич (RU)

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано при переработке минерального сырья, содержащего цветные, черные, редкие, благородные металлы, а также неметаллические полезные ископаемые, и в особенности при очистке сточных вод от твердых частиц и капель масел. Пневматическая флотационная машина включает аэратор, тройник, реакторы, сепарационную камеру, пеноотстойник, пенный желоб и разгрузочное приспособление для хвостов. Машина снабжена расположенным соосно с сепаратором коническим распределителем потока аэрированной пульпы, представляющим собой царгу в виде усеченного конуса изменяемой геометрии, обращенного вершиной вниз, в который на диаметрально противоположных сторонах тангенциально вводятся нижние срезы реакторов. В нижней части камеры под распределителем потока установлена отражательная пластина, обеспечивающая уменьшение потерь мелких минерализованных пузырьков с хвостовым (камерным) продуктом. Технический результат - повышение показателей флотации. 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 неметаллические полезные ископаемые, и особенно при очистке сточных вод от твердых частиц и капель масел.

Известна пневматическая флотационная машина, включающая камеру, выполненную в виде цилиндрической обечайки, снабженную тремя концентрически расположенными цилиндрическими полостями, в первой из которых - верхней рабочей полости, выполняющей роль реактора, - происходит закрепление частиц на пузырьках воздуха в восходящем потоке, а во второй - полости деаэрации, выполняющей роль сепаратора, - отделение в нисходящем потоке нагруженных пузырьков от камерного продукта. В нижнюю рабочую полость, которая соединена с верхней полостью, поступает аэрированная пульпа из аэратора /Филиппов Ю.М., Бочкарев Г.Р., Кондратьев С.А. А.С. 1676663 СССР «Флотационная машина», БИ №34, 1991, МКИ B03D 1/14/.

Недостатком указанной машины являются невысокие показатели флотации, обусловленные выводом камерного продукта непосредственно из-под пенного слоя, из которого осыпаются первоначально сфлотированные частицы.

Известна пневматическая флотационная машина типа реактор-сепаратор, включающая цилиндроконическую камеру, реактор, в котором происходит формирование пузырьков, подача питания и прямое взаимодействие пузырьков с частицами /Патент США №4938865, кл. B03D 1/24, опубл. 03.07.90/.

Недостатком данной машины является отсутствие организации процесса образования аэрофлокул в специальном устройстве, что также приводит к недостаточно высоким показателям флотации.

Известна пневматическая флотационная машина типа реактор-сепаратор, включающая аэратор, в котором происходит подача питания, формирование пузырьков и прямое их взаимодействие с частицами, реакторы с раструбами, цилиндроконическую камеру сепаратора, пеноотстойник и пенный желоб /Патент РФ №2214871 Самыгин В.Д., Филиппов Л.О., кл. B03D 1/24, опубл. 27.10.03/.

Недостатком данной машины является низкая скорость расслоения потока минерализованных пузырьков и потока пульпы (воды) в объеме сепаратора.

Известна пневматическая флотационная машина типа реактор-сепаратор, включающая сепарационную камеру, реактор, имеющий приспособление для подачи в него пульпы и аэратор, а также установленный в сепарационной камере под реактором распределитель потока аэрированной пульпы, выполненный в виде крышки с отверстиями и днища, пенный желоб, разгрузочное приспособление для хвостов /Патент ЕР №0514800, кл. B03D 1/24, опубл. 31.07.96/.

Недостатком данной машины является несовершенная конструкция распределителя потока аэрированной пульпы, которая приводит к разрушению агрегатов частица-пузырек при ударе выходящей из реактора струи о днище и к его частому засорению. Это снижает показатели флотации.

Наиболее близким аналогом является пневматическая флотационная машина типа реактор-сепаратор, включающая сепарационную камеру, реакторы, имеющие приспособление для подачи в него пульпы и аэратор, а также установленные в сепарационной камере на конце каждого из реакторов раструбы, расположенные определенным образом, пенный желоб и разгрузочное приспособление для хвостов /Патент РФ №2281810, кл. B03D 1/24 от 20.08.06/.

Недостатком наиболее близкого аналога является несовершенная конструкция ввода потоков из реакторов в полость сепаратора, которая приводит к интенсивному вертикальному перемешиванию в объеме сепаратора и, как следствие, ухудшению расслоения насыщенной пузырьками пульпы. Это снижает показатели флотации.

Задачей изобретения является повышение показателей флотации.

Техническим результатом изобретения является снижение времени и увеличение степени отделения флотокомплексов от пульпы в сепараторе, а также исключение забивания.

Технический результат достигается тем, что пневматическая флотационная машина типа реактор-сепаратор, включающая аэратор, тройник, реакторы, сепарационную камеру, пеноотстойник, пенный желоб и разгрузочное приспособление для хвостов, согласно изобретению снабжена в средней части сепаратора общим для всех реакторов распределителем потока аэрированной пульпы, представляющим собой царгу в виде усеченного конуса вершиной вниз, в который тангенциально вводятся нижние срезы реакторов.

Флотационная машина может быть снабжена отражательной пластиной, установленной под распределителем потока пульпы, которая выполняет функцию отбойника выходящего из распределителя потока.

Флотационная машина может иметь сепарационную камеру, состоящую в верхней своей части из конической обечайки, в средней части - из цилиндрической обечайки с распределителем потока, а в нижней - из конической обечайки с отражательной пластиной.

Флотационная машина может иметь пенный желоб, который соединен с верхним срезом усеченного конуса обечайки.

Флотационная машина для очистки сточных вод может также иметь цилиндрическую обечайку (пеноотстойник), соединенную с верхним срезом усеченного конуса сепарационной камеры и пенным желобом.

Снабжение цилиндрической части сепаратора распределителем потока аэрированной пульпы, представляющим собой царгу в виде усеченного конуса, в котором закреплены тангенциально расположенные выводы реакторов, обеспечивает ускорение расслоения аэрированных трехфазных потоков на поток всплывающих в пену флотокомплексов и на поток пульпы, уходящий в нижний разгрузочный патрубок, причем послойное распределение потоков по высоте и сечению царги уменьшает перемешивание в объеме царги, что обеспечивает достижение технического результата изобретения - снижение времени и повышение степени отделения флотокомплексов от пульпы в сепараторе.

Коническая царга может быть изготовлена с углом раскрытия в пределах от 30° до 120°. При меньшем угле раскрытия достигается улучшение условий коалесценции воздушных пузырьков за счет эффекта набегания, при большем - увеличивается скорость расслоения потока минерализованных пузырьков и потока пульпы в объеме сепаратора.

Диаметр конической царги на уровне ввода реакторов может лежать в пределах от 5dреакт до 40dpeaкт, но не более 0,6dсeпap. При меньшем диаметре царги достигается большая скорость закрученного потока, что способствует повышению селективности флотации. При большем диаметре царги создаются оптимальные условия для флотации лиофильных осадков и тонких взвесей.

Высота конической царги может лежать в пределах от до . Низкая царга предопределяет малое время прохождения сквозь нее трехфазных потоков, что минимизирует механическое воздействие на флотокомплексы и способствует повышению извлечения. Высокая царга, напротив, способствует большей селективности процесса за счет десорбции захваченных гидрофильных частиц.

Таким образом, за счет изменения указанных геометрических параметров коническая царга может иметь различное соотношение диаметров верхнего и нижнего срезов.

Точка ввода реакторов может быть расположена на одном из трех уровней конической царги:

1) на расстоянии, равном dрект от нижнего среза царги; в этом случае повышается качество пенного продукта;

2) на расстоянии, равном dреакт от верхнего среза царги; в этом случае возрастает извлечение;

3) примерно на равном удалении от обоих срезов конической царги; при этом достигается баланс между извлечением и качеством концентрата, характерный для основной операции.

Выполнение сепарационной камеры, состоящей в верхней и нижней частях из конических обечаек, а в средней части - из цилиндрической обечайки с распределителем потока, позволяет пространственно разделить восходящий поток минерализованных пузырьков в пену от нисходящего потока пульпы в хвосты.

Снабжение флотационной машины отражательной пластиной, установленной под распределителем потока, которая работает в режиме отбойника, позволит уменьшить потери мелких минерализованных пузырьков с хвостовым продуктом и тем самым способствовать повышению извлечения в процессе флотации и флотационной водоочистки в особенности.

Изобретение поясняется чертежом, где на чертеже изображен общий вид пневматической флотационной машины.

Пневматическая флотационная машина (см. чертеж) включает аэратор 1, двухтрубный реактор 2, регулятор пеносъема 3, сепарационную камеру 4, пенный желоб 5, распределитель (коническую царгу) 6 и отражательную пластину 7 (см. чертеж, вид А). Сепарационная камера выполнена из верхней конической обечайки 9, центральной цилиндрической обечайки и нижней конической обечайки 10 и разгрузочного патрубка 5. Также сепарационная камера может иметь цилиндрическую обечайку пеноотстойника 11.

Тангенциально расположенные выводы реакторов введены в распределитель 6. Выпускные отверстия раструбов находятся на диаметрально противоположных сторонах распределителя. Пенный желоб 5 присоединен либо непосредственно к верхнему срезу конической обечайки 9, либо к цилиндрической обечайке пеноотстойника 11. Над пенным желобом расположен конус 3 для регулирования выхода пенного продукта.

Пневматическая флотационная машина работает следующим образом.

Исходная пульпа, обработанная реагентами, проходит через аэратор 7, в который эжектируется воздух. В камере смешения в аэраторе воздух подвергается дроблению на мелкие пузырьки. С этого момента начинается процесс закрепления гидрофобных частиц или капель эмульсии на пузырьках воздуха, т.е. процесс образования флотокомплексов. Смесь пузырьков воздуха, флотокомплексов и пульпы проходит через тройник 72, в котором аэрированный поток разделяется надвое и движется по реакторам 2, затем в конической царге 6 закручивается и поднимается вверх. Здесь скорость движения потоков замедляется, что приводит благодаря эффекту набегания к взаимодействию флотокомплексов между собой с образованием аэрофлокул, которые поступают в виде закрученных аэрированных потоков в верхнюю обечайку 9. В диффузоре распределителя в центробежном поле ускоряется расслоение трехфазного аэрированного потока на поднимающийся в пену поток флотокомплексов и на поток пульпы в разгрузку через патрубок 8, при этом путь всплывания минерализованных пузырьков проходит по всей верхней части сепаратора. Отражательная пластина 7 за счет поворота выходящего из диффузора потока уменьшает вероятность потерь тонких пузырьков с камерным продуктом.

В нижней конической обечайке 10 сепаратора выделяется хвостовой поток (камерный продукт, очищенная вода) через патрубок 8.

Флотокомплексы поднимаются в пеноотстойник 11 и разгружаются в пенный желоб 5, откуда через патрубок выводятся из машины.

Эффективность отделения флотокомплексов и аэрофлокул от пульпы в сепараторе обеспечивается за счет одновременного действия трех факторов: ускорения расслоения в центробежном поле, увеличения газосодержания в верхней части сепарационной камеры и уменьшения потерь тонких пузырьков за счет поворота трехфазного потока вверх к пеноотстойнику.

Скорость флотации в предлагаемой машине возрастает на 15-20% по сравнению с прототипом, а также увеличивается качество концентрата. При очистке сточных вод уменьшается обводненность пенного продукта.

Пневматическая флотационная машина, включающая аэратор, тройник, реакторы, сепарационную камеру, пеноотстойник, пенный желоб и разгрузочное приспособление для хвостов, отличающаяся тем, что снабжена расположенным соосно с сепаратором коническим распределителем потока аэрированной пульпы, представляющим собой царгу в виде усеченного конуса изменяемой геометрии, обращенного вершиной вниз, в который на диаметрально противоположных сторонах тангенциально вводятся нижние срезы реакторов, при этом в нижней части камеры под распределителем потока установлена отражательная пластина, обеспечивающая уменьшение потерь мелких минерализованных пузырьков с хвостовым (камерным) продуктом.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, в частности к способу флотации и флотационной машине, и может применяться в химической, горной, металлургической и других отраслях промышленности, а также может быть использовано в очистке сточных вод.

Изобретение относится к устройствам для аэрации сточных вод в аэротенках-отстойниках и может быть использовано в области обогащения полезных ископаемых, в частности в устройствах для аэрации пульпы, при переработке рудного и нерудного сырья, а также в ферментационных установках пищевой промышленности, при флотационной очистке сточных вод, в целлюлозно-бумажной промышленности и др.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, а именно к машинам для флотации полезных ископаемых, и может быть использовано в угольной, черной и цветной металлургии на обогатительных фабриках, а также при обогащении редких металлов и неметаллического сырья.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, а именно к машинам для флотации полезных ископаемых, и может быть использовано в угольной промышленности и черной металлургии, а также на рудных обогатительных фабриках.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых методами флотации и может быть использовано при флотационном разделении рудных пульп в угольной, металлургической и химической отраслях промышленности, а также для очистки природных и сточных вод.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, а именно к машинам для флотации полезных ископаемых, и может быть использовано в угольной, черной и цветной металлургии, а также на фабриках по обогащению неметаллического сырья.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, а именно флотации полезных ископаемых, и может быть использовано в угольной промышленности, черной и цветной металлургии на обогатительных фабриках.

Изобретение относится к технике обогащения полезных ископаемых, используемой в переработке минерального сырья, содержащего цветные, черные, редкие, благородные металлы и неметаллические полезные ископаемые, а также к технике, используемой для очистки сточных вод от взвешенных веществ, жиров, масел и нефтепродуктов.

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

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к конструкциям флотационных машин колонного типа, которые могут быть использованы при переработке минерального сырья, содержащего цветные, черные, редкие, благородные, а также неметаллические ископаемые

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к устройствам по переработке методом флотации

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано при переработке минерального сырья, содержащего цветные, черные, редкие, благородные металлы, а также неметаллические полезные ископаемые, и при очистке сточных вод от твердых частиц и нефтепродуктов

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано при переработке минерального сырья, содержащего цветные, черные, редкие, благородные металлы, а также неметаллические полезные ископаемые, и при очистке сточных вод от твердых частиц и нефтепродуктов

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к обогатительному оборудованию, и может быть использовано для обогащения сульфидных хвостов. Центробежный аппарат для флотогравитации содержит цилиндрический смесительный корпус, патрубок тангенциального ввода пульпы, патрубок подвода воздуха и патрубки вывода продуктов. Смесительный корпус состоит из двух секций, и одна из них выполнена в виде вихревой камеры с направляющими лопатками и соединена с конусным сектором разделения, снаружи которого тангенциально подведен патрубок вывода концентрата, а сверху внутренней полости сектор разделения снабжен тангенциальным патрубком отвода пены легкой фракции и по оси сектора разделения установлен внутренний конус регулирования разделения фаз с возможностью продольного его смещения. Изобретение позволяет повысить эффективность разделения материала с разной плотностью. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к устройству для диспергирования суспензии, а также к флотационной машине с таким устройством и к способу эксплуатации устройства и флотационной машины. Устройство для диспергирования суспензии (2), по меньшей мере, одним газом (7, 7a, 7b), в частности для флотационной машины (100), включает в себя диспергирующее сопло (10, 10'), содержащее последовательно в направлении течения суспензии (2): сужающееся в направлении течения суспензионное сопло (3', 3'', 3'''), смесительную камеру (4), в которую входит суспензионное сопло (3', 3'', 3'''), примыкающую к смесительной камере (4), сужающуюся в направлении течения смесительную трубу (5, 5') и, по меньшей мере, одну газоподводящую линию (6, 6a, 6b) для подачи, по меньшей мере, одного газа (7, 7a, 7b) в смесительную камеру (4). Суспензионное сопло (3'', 3''') имеет, по меньшей мере, число N газовых каналов (31) больше трех, соединенных с упомянутой по меньшей мере одной газоподводящей линией (6, 6a, 6b), которые заканчиваются на обращенной к смесительной камере (4) торцевой стороне (3a'', 3a''') суспензионного сопла (3'', 3'''). Устройство имеет число A газовых клапанов (V), причем N=A и причем каждому из, по меньшей мере, N газовых каналов (31) придан один газорегулирующий клапан (V) для дозирования количества газа (7a), подаваемого к суспензии (2) по соответствующему газовому каналу (31). Изобретение позволяет повысить диспергирование суспензии и газа. 5 н. и 14 з.п. ф-лы, 20 ил.

Группа изобретений относится к способам флотации с применением пневматических флотационных машин, может быть использована для обогащения полезных ископаемых и при переработке предпочтительно минеральных веществ с содержанием от низкого до среднего полезного компонента или соответственно ценного вещества. Пневматическая флотационная машина для осуществления способа флотации частиц из суспензии с образованием пенного продукта содержит корпус, снабженный флотационной камерой, по меньшей мере одну систему форсунок для подвода газа и суспензии во флотационную камеру, а также по меньшей мере одну газационную систему для дополнительного подвода газа во флотационную камеру. Газационная система расположена внутри флотационной камеры и ниже по меньшей мере одной системы форсунок. Предусмотрено по меньшей мере одно регулировочное устройство для изменения положения по меньшей мере одной газационной системы во флотационной камере. Имеется также по меньшей мере одно измерительное устройство для анализа образующегося пенного продукта и/или суспензии, и имеется по меньшей мере одно вычислительное устройство, которое соединено по меньшей мере с одним измерительным устройством. По меньшей мере одно вычислительное устройство устроено так, чтобы по получаемым по меньшей мере от одного измерительного устройства аналитическим данным рассчитывать и выдавать регулирующую переменную, в соответствии с которой возможно изменение положения по меньшей мере одной газационной системы посредством по меньшей мере одного регулировочного устройства. Технический результат - повышение эффективности разделения, а также повышение выхода продукта флотации. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, а именно к флотационным пневматическим устройствам для переработки минерального сырья, содержащего цветные, черные, редкие, благородные металлы, а также неметаллические ископаемые. Флотационная пневматическая машина включает корпус, состоящий из расширенной верхней и нижней частей, выполненных в виде цилиндров и соединенных между собой промежуточной секцией в виде усеченного конуса, центральной трубы, расположенной внутри расширенной части корпуса, питающего, аэрирующего и разгрузочного приспособлений. Верхняя часть расширенной части корпуса и верхняя часть центральной трубы выполнены в виде расширяющихся снизу вверх усеченных конусов один в другом. Угол наклона каждой стенки усеченных конусов от вертикали составляет от 10 до 30 градусов. Каждая наклонная поверхность стенок усеченных конусов параллельны друг относительно друга. Технический результат - повышение извлечения полезного компонента в пенный продукт, а также повышение производительности машины по пенному продукту. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 3 табл.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, а именно к флотационным пневматическим устройствам для переработки минерального сырья, содержащего цветные, черные, редкие, благородные металлы, а также неметаллические ископаемые. Флотационная пневматическая машина включает корпус, состоящий из расширенной верхней и нижней частей, центральную трубу, расположенную внутри расширенной части корпуса, пеносборник, питающие приспособления, в виде аэраторов верхнего уровня аэрации и аэраторов нижнего уровня в нижней части корпуса. Каждый аэратор нижнего уровня размещен на вертикальной направляющей, закрепленной во внутренней поверхности корпуса с возможностью перемещения и фиксации аэратора на заданную глубину погружения. Напротив каждого аэратора выполнен люк для его технологического обслуживания. Вертикальная направляющая каждого аэратора нижнего уровня закреплена на внутренней поверхности технологического люка. Технический результат - повышение извлечения пенного продукта при флотации различного вида исходного сырья. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к способу получения металлосодержащих ценных веществ из содержащей металлосодержащие ценные вещества суспензии. Способ получения металлосодержащих ценных веществ из содержащей металлосодержащие ценные вещества суспензии, при котором исходную суспензию сначала нагружают давлением по меньшей мере в одном насосном устройстве, затем подают по меньшей мере по одному подводящему трубопроводу через по меньшей мере одно форсуночное устройство по меньшей мере в одну флотационную камеру. Во флотационной камере выделяют металлосодержащие ценные вещества. В содержащую металлосодержащие ценные вещества суспензию после прохождения насосного устройства и перед входом суспензии в форсуночное устройство подают газ, так что происходит наполнение газом находящейся под давлением суспензии. Способ осуществляют с помощью устройства, содержащего по меньшей мере одно насосное устройство для подачи исходной, содержащей металлосодержащие ценные вещества суспензии, через подводящие трубопроводы и форсуночное устройство в по меньшей мере одну флотационную камеру. Между насосным и форсуночным устройствами расположено по меньшей мере одно устройство для вдувания газа в суспензию. Технический результат - повышение эффективности флотации. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 2 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2010-06-27 2013-03-20T20:04:18
Наверх