Флотационная пневматическая колонная машина

Авторы патента:

Видуецкий Марк Григорьевич (RU)

Гарифулин Игорь Фагамьянович (RU)

Мальцев Виктор Алексеевич (RU)

B03D1/24 - пневматические

Владельцы патента RU 2441707:

Видуецкий Марк Григорьевич (RU)

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. Флотационная машина включает корпус, состоящий из расширенной верхней части и нижней части, центральную трубу, расположенную внутри расширенной части корпуса, пеносборник, питающее, аэрирующее и разгрузочное приспособления. Пеносборник расположен концентрично внутри верхней расширенной части корпуса и выполнен в виде кольцевого желоба, образованного с одной стороны внешним диаметром центральной трубы, а с другой - образующей пеносборника, внешний диаметр которого определен из зависимости,

D_{внешн. пен.}=k₁·d_{внутр.пен.}

где:

D_{внешн. пен.} - внешний диаметр пеносборника, м;

k₁ - эмпирический коэффициент для определения внешнего диаметра пеносборника, выбран от 1,30 до 1,50 в зависимости от вида флотируемого сырья;

d_{внутр. пен.} - внутренний диаметр пеносборника, м; определен из зависимости

d_{внутр. пен.}=d_{центр. трубы}=d_{нижн. корп.}=k₂·Q;

d_{центр. трубы} - диаметр центральной трубы, м;

d_{нижн. корп.} - диаметр нижней части корпуса, м;

Q - заданная производительность машины по исходному продукту, т/ч;

k₂ - эмпирический коэффициент для определения внутреннего диаметра пеносборника, диаметра центральной трубы и нижней части корпуса, выбран от 0,005 до 0,008.

Технический результат - повышение производительности флотационной машины. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Известна конструкция пневматической флотационной машины, защищенная патентом РФ №2038865, B03D 1/24. Машина включает камеру с расположенным в ней аэратором, пенный порог, загрузочное приспособление в виде трубы с отверстиями и циркуляционную трубу.

Известна флотационная пневматическая машина, включающая камеру с размещенным внутри аэратором, загрузочное и разгрузочное приспособление, установленный в центре камеры аэролифт со смесителем в нижней части (см. патент РФ №2054972, B03D 1/24).

Известна флотационная пневматическая машина, включающая камеру с набором концентрически расположенных емкостей для прямоточной и противоточной флотации, диспергаторы, загрузочное и разгрузочные приспособления, пеносборник, расположенный между концентрически расположенными емкостями для прямоточной и противоточной флотации (см. авторское свидетельство СССР №598647, B03D 1/14).

Недостатком указанной машины является сложность ее конструкции, а отсутствие зависимости размеров пенного желоба не обеспечивает его достаточную транспортировочную способность, что приводит к неработоспособности флотомашины в целом.

Наиболее близкой по технической сущности является флотационная пневматическая колонная машина, включающая корпус, состоящий из расширенной верхней и нижней частей, центральную трубу, расположенную в расширенной части корпуса и делящую верхнюю расширенную часть корпуса на камеры основной флотации и дофлотации, пеносборник, выполненный в виде двускатного кольцевого желоба и расположенный с наружной стороны расширенной части корпуса, питающее приспособление, выполненное в виде эжекторов, разгрузочное приспособление, аэраторы, кольцевой отбойник, в сечении представляющий собой треугольник, вершина которого направлена к оси машины (см. патент РФ №2281169, B03D 1/24).

Недостатком известной машины является то, что пенный продукт из камеры дофлотации через ее верхний срез поступает на пенный слой камеры основной флотации и, далее, в пенный желоб, что приводит к сталкиванию и взаимному разрушению аэрофлокул в пенном слое. Указанный недостаток обуславливает снижение производительности флотомашины по пенному продукту и приводит к тому, что она недостаточно эффективно работает в тех операциях флотации, где требуется большой выход пенного продукта.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение производительности машины по пенному продукту за счет исключения подачи пенного продукта камеры дофлотации на пенный слой камеры основной флотации и оптимизации размеров пенного желоба.

Указанный результат достигается тем, что во флотационной пневматической машине, включающей корпус, состоящий из расширенной верхней части и нижней части, центральную трубу, расположенную внутри расширенной части корпуса, пеносборник, питающее, аэрирующее и разгрузочное приспособления, пеносборник расположен концентрично внутри верхней расширенной части корпуса и выполнен в виде кольцевого желоба, образованного с одной стороны внешним диаметром центральной трубы, а с другой - образующей пеносборника, диаметр которого определен из зависимости

D_{внешн. пен.}=k₁·d_{внутр. пен}

где:

D_{внеш. пен.} - внешний диаметр пеносборника, м;

d_{внутр. пен.} - внутренний диаметр пеносборника, м; определен из зависимости

d_{внутр. пен.}=d_{центр. трубы}=d_{нижн. корп.}=k₂·Q;

d_{центр. трубы} - диаметр центральной трубы, м;

d_{нижн. корп.}- диаметр нижней части корпуса, м;

Q - заданная производительность машины по исходному продукту, т/ч;

Оптимальное значение коэффициента k₁ определено экспериментально. В процессе исследований установлено, что при слишком малом значении k₁ транспортировочная способность пенного желоба резко снижается из-за его недостаточной ширины, а при избыточном значении k₁ за счет чрезмерного увеличения ширины пенного желоба неоправданно сокращается площадь пенообразования в камере основной флотации, что приводит к снижению производительности машины по пенному продукту.

Оптимальный внутренний диаметр пеносборника, равный диаметрам центральной трубы и нижней части цилиндрического корпуса колонной флотомашины, зависит от количества пропускаемой через нее пульпы, т.е. от производительности машины по исходному продукту. Как показали экспериментальные исследования, оптимальный диаметр нижней части корпуса и ее производительность по исходному продукту связаны соотношением d_{нижн. корп.}=k₂·Q, где коэффициент пропорциональности k₂ между ними может принимать значения от 0,005 до 0,08.

Заявляемое изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен общий вид флотационной пневматической колонной машины.

Флотационная машина включает корпус, состоящий из расширенной верхней части 1, нижней части 2, центральную трубу 3, расположенную в расширенной части корпуса 1 и делящую верхнюю расширенную часть корпуса на камеры основной флотации 4 и дофлотации 5, пенный желоб 6, расположенный между центральной трубой 3 и образующей 7. Камера основной дофлотации 5, оснащена аэрирующим устройством 9, размещенным в ее нижней части. Кроме того, камера основной дофлотации 5, оснащена устройством донной разгрузки 10, а пенный желоб 6 - патрубками удаления пенного продукта 11 и кольцевым отбойником 12.

Флотационная машина работает следующим образом.

Предварительно обработанная реагентами пульпа поступает через эжектор 8 в камеру основной флотации 4. Одновременно в эжектор 8 поступает воздух, который вступает в контакт с гидрофобными зернами пульпы, образуя аэрофлокулы. Аэрофлокулы, всплывая, образуют пенный продукт. Пенный продукт разгружается в пенный желоб 6 и через патрубки 11 направляется на сгущение (на чертеже не показано). Верхний срез внешней стенки камеры основной флотации 4 находится выше, чем верхний срез пенного желоба 6, что исключает перелив пенного продукта камеры основной флотации 4 наружу. Зерна с недостаточно гидрофобизированной поверхностью, а также гидрофильные зерна разгружаются в камеру дофлотации 5. Кольцевой отбойник 12 позволяет осуществлять контакт минерала и пузырьков воздуха не в противотоке, а под углом, т.е. создавать оптимальные условия для флотации зерен в камере дофлотации 5. В аэрирующем устройстве 9 камеры дофлотации 5 создаются аэрофлокулы, которые образуют пенный продукт в верхней части камеры дофлотации 5. Гидрофильные зерна опускаются в донную часть камеры дофлотации 5 и удаляются через устройство донной разгрузки 10. Пенный продукт из камеры дофлотации 5 через ее верхний срез также поступает в пенный желоб 6 и через патрубки 11 направляется на сгущение.

Заявляемая флотомашина была испытана в операции основной флотации медьсодержащей руды в сравнении с известной машиной КФМ-1400М. Результаты испытаний представлены в таблице 1.

Таблица 1
Результаты испытаний
№ п.п.	Наименование показателя	Флотационные машины
Заявляемая	КФМ-1400М
1	Производительность по пенному продукту, т/ч	14,4	11,0
2	Содержание меди в пенном продукте, %	8,18	8,12

Результаты таблицы 1 свидетельствуют о том, что заявляемая конструкция флотационной пневматической машины за счет расположения пеносборника внутри верхней части корпуса у боковой поверхности центральной трубы (что исключило подачу пенного продукта камеры дофлотации на пенный слой камеры основной флотации), а также оптимизации размеров пенного желоба позволяет повысить производительность по пенному продукту без снижения его качества.

1. Флотационная пневматическая колонная машина, включающая корпус, состоящий из расширенной верхней части и нижней части, центральную трубу, расположенную внутри расширенной части корпуса, пеносборник, питающее, аэрирующее и разгрузочное приспособления, отличающаяся тем, что пеносборник расположен концентрично внутри верхней расширенной части корпуса и выполнен в виде кольцевого желоба, образованного с одной стороны внешним диаметром центральной трубы, а с другой - образующей желоб, внешний диаметр которого определен из зависимости:
D_{внешн. неп}=k₁·d_{внутр.пен}
где
D_{внеш. пен} - внешний диаметр пеносборника, м;
k₁ - эмпирический коэффициент для определения внешнего диаметра пеносборника выбран от 1,30 до 1,50 в зависимости от вида флотируемого сырья;
d_{внутр. пен} - внутренний диаметр пеносборника, м; определен из зависимости
d_{внутр. пен}=d_{центр. трубы}=d_{нижн. корп}=k₂·Q;
d_{центр. трубы} - диаметр центральной трубы, м;
d_{нижн. корп} - диаметр нижней части корпуса, м;
Q - заданная производительность машины по исходному продукту, т/ч;
k₂ - эмпирический коэффициент для определения внутреннего диаметра пеносборника, диаметра центральной трубы и нижней части корпуса выбран от 0,005 до 0,008.

2. Флотационная пневматическая колонная машина по п.1, отличающаяся тем, что центральная труба расположена выше или на одном уровне с пеносборником.

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.

Способ флотации частиц с различной плотностью и вибрационная флотационная машина для его осуществления // 2379118

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.

Аэрирующее устройство // 2339457

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.

Устройство для центробежно-гравитационной флотации и обессеривания мелкого угля // 2334559

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.

Центробежная пневматическая машина для флотации и обессеривания мелкого угля // 2332263

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.

Флотационная машина // 2310515

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.

Флотационная машина для пенной сепарации ячушко // 2289479

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.

Пневматическая флотационная машина // 2284224

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.

Пневматическая флотационная машина // 2281810

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.

Флотационная колонная пневматическая машина // 2281169

Центробежная флотационная машина // 2460586

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

Пневматическая флотационная машина // 2487762

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

Пневматическая флотационная машина // 2491132

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

Центробежный аппарат для флотогравитации // 2501609

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.

Устройство, оборудованная им флотационная машина и способ ее эксплуатации // 2503502

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.

Пневматическая флотационная машина и способ флотации // 2517246

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.

Флотационная пневматическая машина // 2547535

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.

Флотационная пневматическая машина // 2547537

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.

Способ получения металлосодержащих ценных веществ из содержащего металлосодержащие ценные вещества суспензионного массового потока // 2594916

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.

Флотационная пневматическая машина аэролифтного типа // 2595021

Изобретение относится к флотационному обогащению полезных ископаемых и может быть использовано в угольной промышленности, черной и цветной металлургии на обогатительных фабриках, а также при обогащении неметаллического сырья. Флотационная пневматическая машина аэролифтного типа включает загрузочное устройство, камеру, разделенную на два отделения, наклонный пенный желоб, разгрузочное устройство и аэратор, расположенный в донной части камеры. Камера представляет собой емкость прямоугольного сечения, причем вертикальные боковые стенки ее параллельны друг другу, а часть фронтальной и задней стенки имеют наклон в сторону пенного желоба. Наклонная часть фронтальной стенки начинается от дна камеры и заканчивается на уровне загрузочного окна, а наклон задней стенки начинается выше уровня загрузочного окна. Камера разделена на транспортную зону и зону флотации наклонной составной перегородкой, состоящей из трех частей. Верхняя неподвижная часть перегородки размещена параллельно наклонной части задней стенки камеры, а верхняя кромка этой части перегородки размещена на уровне порога пенного желоба. Нижняя неподвижная часть составной перегородки параллельна вертикальной части задней стенки камеры, верхняя кромка нижней части перегородки размещена на высоте нижней части загрузочного окна, а нижняя кромка этой перегородки размещена с зазором над дном камеры. Верхняя кромка средней поворотной части перегородки соединена шарнирно с нижней кромкой верхней части составной перегородки, а нижняя кромка средней части перегородки размещена на высоте нижней части загрузочного окна. Камера дополнительно снабжена двумя решетками, размещенными в зоне флотации. Нижняя решетка установлена неподвижно, на уровне верхней кромки нижней части составной перегородки, а верхняя решетка выполнена двухрядной и закреплена на механизме перемещения с возможностью перемещения в зоне флотации. В верхней части машины, в ее пенном слое, с зазором относительно верхней стенки камеры установлена дополнительная неподвижная перегородка, нижняя кромка которой размещена ниже порога пенного желоба, а в пенном слое машины установлен с возможностью вертикального перемещения шибер, сопряженный с верхней неподвижной частью составной перегородки. Технический результат - повышение эффективности флотации путем повышения извлечения полезного компонента в концентрат. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.