ФЛОТАЦИОННЫЙ КЛАССИФИКАТОР
FLOTATION CLASSIFIER

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых флотацией и может быть использовано в цветной и черной металлургии при флотационном обогащении руд.
Известен флотационный классификатор, включающий цилиндроконическую камеру с расположенным в нижней части разгрузителем песков, установленный соосно камере цилиндроконический распределитель потоков со сливным наклонным патрубком, установленные в пространстве между стенками камеры и распределителем потоков аэраторы, расположенный с наружной части камеры кольцевой пеносборный желоб [1].
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является флотационный классификатор, включающий цилиндроконическую камеру с расположенным в нижней части разгрузителем песков, установленный внутри камеры соосно с ней цилиндроконический распределитель потоков с наклонным сливным патрубком, установленные в пространстве между стенками камеры и распределителем потоков аэраторы, установленные в верхней части камеры сужающиеся желоба с бортами постоянной высоты с вертикальными патрубками в нижней узкой части днища, установленные над вертикальными патрубками в сужающихся желобах регуляторы расхода нижнего продукта, пеносборный желоб для верхнего продукта [2].
Общим недостатком известных флотационных классификаторов является низкая эффективность процесса флотационной классификации, обусловленная неравномерностью потоков в камере, приводящей к выносу мелких частиц в пески, а крупных частиц в слив, малым временем контакта флотируемых частиц с пузырьками воздуха и большим выносом нефлотируемых частиц в пенный продукт.
Технический результат изобретения - повышение эффективности флотационной классификации за счет вращательного движения пульпы и пены, за счет снижения неравномерности потоков, за счет повышения вероятности контактов флотируемых частиц с пузырьками воздуха и закрепления их на границе раздела жидкость - газ, за счет интенсификации процессов вторичной концентрации минералов в пене на поверхности вращающейся пульпы и в сужающихся желобах.
Указанный технический результат достигается тем, что флотационный классификатор, включающий цилиндроконическую камеру с расположенным в нижней части разгрузителем песков, установленный внутри камеры соосно с ней открытый сверху цилиндрический сборник слива с наклонным сливным патрубком и регулятором уровня пульпы, установленные в пространстве между стенками камеры и цилиндрическим сборником слива аэраторы, установленные в верхней части камеры сужающиеся желоба с соединенными со сборником нижнего продукта патрубками в нижней узкой части днища, снабженные регуляторами расхода нижнего продукта, установленный внутри камеры пеносборный желоб для верхнего продукта сужающихся желобов, снабжен установленным снаружи камеры тангенциальным патрубком для подачи исходного питания, сужающиеся желоба внутри цилиндроконической камеры установлены перпендикулярно радиусу камеры, борта сужающихся желобов выполнены с горизонтальной верхней кромкой, а в нижней узкой части сужающихся желобов в бортах выполнены вырезы для выпуска верхнего продукта. При этом пеносборный желоб для верхнего продукта расположен под сужающимися желобами с выходом наружу камеры флотационного классификатора.
На фиг. 1 представлен вид сверху флотационного классификатора; на фиг. 2 - разрез А-А; на фиг. 3 - разрез Б-Б.
Флотационный классификатор включает цилиндроконическую камеру 1 с расположенным в нижней части разгрузителем песков 2, установленный внутри камеры 1 соосно с ней открытый сверху цилиндрический сборник слива 3 с наклонным сливным патрубком 4 и регулятором уровня 5, установленные в пространстве между стенками камеры 1 и цилиндрическим сборником слива 3 аэраторы 6, установленные в верхней части камеры 1 перпендикулярно ее радиусу сужающиеся желоба 7, борта которых выполнены с горизонтальной верхней кромкой и вырезами в нижней узкой части для выпуска верхнего продукта, с патрубками 8, расположенными в нижней узкой части днища сужающихся желобов 7, соединенными со сборником нижнего продукта 9, установленные над патрубками 8 регуляторы расхода 10 нижнего продукта сужающихся желобов 7, установленный под сужающимися желобами 7 с выходом наружу камеры 1 пеносборный желоб 11 для верхнего продукта сужающихся желобов 7, установленный снаружи камеры 1 тангенциальный патрубок 12 для подачи исходного питания во флотационный классификатор.
Флотационный классификатор работает следующим образом.
Пульпа подается в цилиндрическую часть цилиндроконической камеры 1 тангенциально через тангенциальный патрубок 12, приобретает вращательное движение в камере 1. Крупные частицы исходного продукта (пески) за счет центробежной силы продвигаются к стенкам камеры 1 и по спирали опускаются в нижнюю коническую часть и разгружаются с помощью разгрузителя песков 2.
Мелкие частицы (слив) самотеком направляются в цилиндрический сборник слива 3, где за счет восходящих потоков поднимаются вверх и разгружаются через наклонный сливной патрубок 4. Уровень пульпы в камере 1 регулируется с помощью регулятора уровня 5. При подаче воздуха к аэраторам 6 в пространстве между стенками камеры 1 и цилиндрическим сборником слива 3 формируется восходящий поток пузырьков воздуха, который формирует на поверхности пульпы минерализованную пену, которая на поверхности вращающейся пульпы приобретает вращательное движение и самотеком направляется в сужающиеся желоба 7.
Пенный продукт в сужающихся желобах 7 подвергается процессу вторичной концентрации минералов при сужении потоков. По мере сужения пенный продукт увеличивается по высоте, и верхний продукт самотеком перетекает через вырезы в бортах сужающихся желобов 7 в пеносборный желоб 11, по которому выгружается из флотоклассификатора. Нижний продукт сужающихся желобов 7 удаляется из флотоклассификатора через патрубки 8 и сборник нижнего продукта 9. Заданный расход нижнего продукта сужающихся желобов 7 устанавливается с помощью регуляторов расхода 10.
Наличие во флотационном классификаторе установленного снаружи камеры 1 тангенциального патрубка 12, установленных перпендикулярно радиусу камеры 1 сужающихся желобов 7, борта которых выполнены с горизонтальной верхней кромкой и вырезами для выпуска верхнего продукта в нижней узкой части, установленного под сужающимися желобами пеносборного желоба 11 для верхнего продукта с выходом наружу камеры 1 обеспечивает тем самым высокую эффективность процессов флотоклассификации. Обеспечение вращательного движения пульпы в пространстве между стенками камеры 1 и цилиндрическим сборником слива 3 обеспечивает за счет действия центробежной силы эффективное удаление крупных частиц (песков) из пульпы к периферии камеры 1 и затем в нижнюю коническую часть к разгрузителю песков 2. Вращение пульпы с воздушными пузырьками обеспечивает повышение эффективности гидравлической классификации за счет снижения неравномерности потоков и приводит к снижению потерь мелких частиц в песках и крупных частиц в сливе, обеспечивает повышение эффективности флотации гидрофобных частиц за счет повышения вероятности их контактов с пузырьками воздуха и закрепления на границе раздела жидкость - газ.
Вращательное движение пенного продукта приводит за счет увеличения времени нахождения пены на поверхности пульпы к высокой степени вторичной концентрации минералов в пене перед попаданием ее в сужающиеся желоба.
Установка перпендикулярно радиусу камеры 1 сужающихся желобов 7, борта которых выполнены с горизонтальной верхней кромкой и вырезами для выпуска верхнего продукта в нижней узкой части, и установка под сужающимися желобами 7 пеносборного желоба 11 с выходом наружу камеры 1 обеспечивают высокую эффективность обогащения пенного продукта в сужающихся желобах 7 за счет интенсификации процессов вторичной концентрации минералов путем сужения потоков пенного продукта, эффективного удаления верхнего продукта через вырезы в бортах сужающихся желобов и по открытому сверху пеносборному желобу 11.
Оптимальные режимы флотоклассификации обеспечиваются путем регулирования расхода нижнего продукта сужающихся желобов 7 регуляторами расхода 10, путем изменения производительности по исходному питанию, путем регулирования уровня пульпы в камере 1 с помощью регулятора уровня 5, путем изменения угла сужения между бортами сужающихся желобов 7.
Таким образом, предлагаемый флотационный классификатор повышает эффективность процесса флотационной классификации за счет вращательного движения пульпы и пены, за счет снижения неравномерности потоков, за счет повышения вероятности контактов флотируемых частиц с пузырьками воздуха и закрепления их на границе раздела жидкость - газ, за счет интенсификации процессов вторичной концентрации минералов в пене на поверхности вращающейся пульпы и в сужающихся желобах.
Источники информации, принятые во внимание
1. Авторское свидетельство СССР №984497, кл. B03D 1/14, 1982.
2. Патент РФ №2548866, кл. C22B 3/02, B03D 1/14, 2014.