Флотационная машина пневматического типа с элементами струйной аэрации
PNEUMATIC FLOTATION MACHINE WITH JET AERATION ELEMENTS

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых методом флотации и может быть использовано при обогащении рудного и нерудного сырья, очистке сточных вод, в химической промышленности.
Целью изобретения является повышение технологической эффективности флотационной машины за счет оптимизации гидроаэродинамических условий процесса флотации.
Наиболее близким аналогом по технической сущности и конструктивным решениям является флотационная машина, патент №1752428, 1993 г. [1, 2].
Известная машина состоит из камеры трапециевидной формы, у верхних кромок бортов которой расположены пеносъемные устройства. В камеру вертикально помещен трубопровод для подачи воздуха. Внутри него коаксиально размещен трубопровод для подачи пульпы, снабженный насадком, под которым соосно насадку расположен формирователь струи пульпы, сопряженный в нижней части с усеченным конусом, на поверхности которого равномерно по окружности расположены радиальные выступы клиновидной формы, направленные вершинами к оси насадка. Радиальные выступы образуют между собой каналы. При этом количество выступов и размер их оснований связаны с диаметром окружностей оснований усеченного конуса соотношением:
Nδ=(Д-d),
где N - количество выступов, шт.;
δ - размер основания выступа, сопряженного с большим основанием усеченного конуса, м;
Д - диаметр большого основания усеченного конуса, м;
d - диаметр меньшего основания усеченного конуса, м.
На дне камеры флотационной машины под формирователем струи пульпы расположена отбойная плита, выполненная в виде усеченного конуса. Сам формирователь струи пульпы расположен с возможностью перемещения при помощи приспособления. Над формирователем струи расположена конусообразная воздушная камера, в которую входит трубопровод с насадкой, через который поступает пульпа, обработанная реагентами.
В верхней части камеры флотационной машины расположены желоба для сбора пенного продукта.
К существенным недостаткам известной машины можно отнести:
- отсутствие циркуляции пульпы внутри аэратора, что влияет на качество конечного продукта флотации;
- отсутствие пеногонов не позволяет получать пенный продукт (концентрат) достаточной плотности для дальнейшего обезвоживания;
- форма камеры в виде трапеции способствует осаждению камерного продукта:
- в камере устанавливается 4 аэратора, что усложняет схему подачи исходного продукта и подачи воздуха в аэратор.
Отмеченные недостатки не позволяют получать высокую технологическую эффективность флотационной машины.
Предлагаемая флотационная машина (фиг. 1, фиг. 2) представляет собой камеру 1 цилиндрической формы, состоит из установленных по центру камеры коаксиально двух трубопроводов для подачи исходной пульпы 2 с насадкой цилиндроконической формы 4, трубопровода 3 для подачи воздуха в аэратор 5, формирователя струи 6 с радиальными выступами 7, отбойной плиты 8, желобов для сбора пенного продукта 9, пеногонов 10 карусельного типа, регулировочного устройства для подъема или опускания формирователя струи 11 и патрубков, соединяющих аэратор с объемом камеры 12.
Флотационная машина работает следующим образом.
По трубопроводу 3 в воздушную камеру 5 под давлением подается воздух, вытесняющий из нее пульпу. При этом в камере 5 создается граница поверхности раздела фаз газ - жидкость. Пульпа, обработанная реагентами по трубопроводу 2, на конце которой расположен насадок 4, поступает на формирователь 6 струи пульпы, где формируется в полную круговую струю.
При взаимодействии с радиальными выступами 7 эта струя распадается на ряд струй с большой площадью поверхности, которые попадают на поверхность раздела фаз газ - жидкость. При соударении струй с поверхностью раздела фаз пульпа аэрируется (насыщается воздухом).
Аэрированная пульпа из воздушной камеры 5 поступает в камеру флотационной машины, выполненную в виде цилиндра. Цилиндрическая конструкция камеры чанового типа обеспечивает работу машины как идеального миксера, который обеспечивает максимальное число столкновений между минеральными частицами и пузырьками воздуха.
Образующие флотационные комплексы (твердое + воздух) всплывают на поверхность пульпы и пеногонами 10 карусельного типа удаляются в желоба пенного продукта 9.
Соударение струй аэрированной пульпы с отбойной плитой 8 способствует дополнительной диспергации пузырьков воздуха. Изменением положения формирователя 6 струи пульпы при помощи приспособления 11 можно регулировать высоту падения струй пульпы на поверхность раздела фаз газ - жидкость и, следовательно, эжектирующую способность.
В зону эжектирующего эффекта возможна циркуляция пульпы (слабо насыщенной воздухом) по патрубкам 12 для повторного насыщения воздухом, расположенным под углом 120 градусов.
Источники информации
1. Авторское свидетельство №1752428, кл. В03D 1/14, 1992. «Флотационная машина» (прототип).
2. Патент №1752428, кл. В03D 1/14, 1993. «Флотационная машина».