Флотационная машина

Полезная модель относится к области обогащения полезных ископаемых, а точнее к пенной флотации техногенного минерального сырья (отходов энергетики), и может быть использована для извлечения ценных компонентов из золошлаковых отходов, образующихся при сжигания ископаемого угля.
Известна флотационная машина, содержащая флотационную камеру, вспенивающий узел, приспособление для создания струи воздуха, закрепленное под пенным продуктом, прикрепленное к переливному порогу перед пеносборным желобом и затвор, выполненный с возможностью отделения зоны удаления пенного продукта от зоны его образования (см. SU № 1180076, В03D 1/14, 1984).
В предложенном техническом решении можно выделить следующие недостатки:
- засорение флотоконцентрата в результате разрушения структуры пены и возврата в минерализованную пену несфлотированных частиц под действием затвора;
- конструктивная сложность реализации и высокая энергоемкость, обусловленная преодолением гидравлического сопротивления в приспособлении для создания струи воздуха;
- неудовлетворительная эффективность флотационного процесса, обусловленная низкой скоростью движения минерализованной пены по жидкости, что, в свою очередь, приводит к потере ее текучести, и как следствие засорению посторонними примесями и затруднению удалению из камеры флотатора.
Известна также флотационная машина, содержащая флотационную камеру, снабженную механическим вспенивателем, пеносборным желобом и механическим пеногоном (см. SU № 994017, В03 D 1/14, 1983). Как механизм перемещения лопаток использован кривошипно-шатунный механизм, при этом лопасти, шарнирно закреплены между пеносборными желобами с возможностью качания между ними.
Недостатками данного технического решения являются - конструктивная сложность, невысокая эффективность удаления флотоконцентрата и наличие всего одного бокового кармана для возврата несфлотированных частиц обогащаемого сырья в камеру с импеллером. Кроме того, при обогащении золошлаковых отходов неудовлетворительна чистота флотационной классификации, связанная с привнесением достаточно большого количества пустой породы (хвостов) во флотационный продукт. В совокупности указанные недостатки приводят к снижению качества разделения техногенного сырья (золошлаковых отходов) на минерализованную пену (флотоконцентрат) и несфлотированные частицы (хвосты).
Задачей, на решение которой направлено заявляемая полезная модель, является повышение качества разделения золошлаковых отходов на минерализованную пену и хвосты.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков формулы полезной модели, является повышение качества разделения золошлаковых отходов на минерализованную пену и хвосты за счет повышения полноты удаления несфлотированных частиц из минерализованной пены. Кроме того упрощается конструкция установки.
Данная задача решается за счет того, что флотационная машина, содержащая флотационную камеру, снабженную механическим вспенивателем, пеносборным желобом и механическим пеногоном, отличается тем, что пеногон содержит размещенную на валах ленту из гибкого нерастяжимого материала, на внешней стороне которой закреплены поперечные лопатки, кроме того, лента оперта на три горизонтальных вала, нижние из которых выполнены как натяжные и лежат в одной горизонтальной плоскости, а верхний снабжен приводом вращения, при этом на поверхности камеры флотомашины установлены горизонтальные направляющие, с возможностью опирания на них лопаток при их перемещении к пеносборному желобу, кроме того, нижняя часть флотационной камеры выполнена с проемами, открытыми к примыкающими к ней боковыми карманами, сообщенными с зоной работы механического вспенивателя. Кроме того, нижняя часть лопаток выполнена из эластичного материала.
Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».
Совокупность признаков формулы полезной модели обеспечивает повышение качества разделения золошлаковых отходов на минерализованную пену и хвосты.
Полезная модель схематически показана на фиг. 1.
На чертеже показаны флотационная камера 1, пеносборный желоб 2, лента 3, поперечные лопатки 4, верхний горизонтальный вал 5, первый 6 и второй 7 нижние горизонтальные валы, привод вращения 8 верхнего горизонтального вала 5, поверхность 9, горизонтальные направляющие 10, импеллер 11 с приводом 12, минерализованная пена 13, нижняя граница 14 зоны работы поперечных лопаток 4 механического пеногона, проемы 15, боковые карманы 16, зона работы 17 механического вспенивателя (импеллера 11).
Пеногон содержит размещенную на горизонтальных валах 5,6 и 7, ленту 3, на внешней стороне которой закреплены поперечные лопатки 4 (в виде плоских прямоугольных пластин, длина которых соответствует ширине камеры 1 – на чертеже условно показаны только лопатки нижней ветви ленты, поскольку на верхней ветви лопатки оказываются поджаты к ленте силой тяжести). При этом лента 3 выполнена из гибкого, неэластичного материала, по типу лент, используемых в ленточных конвейерах, и оперта на три горизонтальных вала 5 - 7, нижние (6 и 7) из которых выполнены, как натяжные (т.е. установлены с возможностью свободного вращения) и лежат в одной горизонтальной плоскости, а верхний 5 снабжен приводом вращения 8. Кроме того, на поверхности 9 флотационной камеры 1 установлены горизонтальные направляющие 10 с возможностью опирания на них поперечных лопаток 4, при их перемещении к пеносборному желобу 2. Кроме того, по меньшей мере, нижняя часть поперечных лопаток 4 может быть выполнена из эластичного материала, например, резины. Камера 1 выполнена известным образом, как флотационная камера флотомашины и снабжена средством интенсивного перемешивания пульпы (импеллером 11 с вертикальной осью вращения и приводом 12), средствами подвода пульпы, пенообразователей и отвода пульпы и хвостов – на чертежах не показаны.
Кроме того, нижняя часть флотационной камеры выполнена с проемами 15, открытыми к примыкающим к ней боковым карманам 16, нижняя часть которых открыта в зону работы механического вспенивателя (импеллера 11). Фактически, верхние кромки боковых карманов 16 расположены чуть ниже нижней границы 14 зоны работы поперечных лопаток 4 механического пеногона, под нижней границей слоя минерализованной пены 13. Общая протяженность проемов 15 соответствует расстоянию между горизонтальными валами 6 и 7.
Работает устройство следующим образом. Исходный материал – золошлаковые отходы смешивают с водой с получением пульпы, которую загружают во флотационную камеру 1. Посредством импеллера 11, имеющего силовой привод 12, размещенный на силовой раме флотомашины, происходит интенсивное перемешивание пульпы и пенообразование за счет подсоса в нее воздуха. Всплывшая минерализованная пена 13 удаляется из камеры в пеносборный желоб 2 поперечными лопатками 4 пеногона. Поперечные лопатки 4 перемещаются с опиранием на горизонтальные направляющие 10, расположенные на поверхности 9 камеры 1, что обеспечивает постоянное нахождение нижних кромок поперечных лопаток 4 на одном горизонтальном уровне, независимо от степени прогиба нижней ветви ленты 3. Несфлотированные частицы золы, занесенные в пену в процессе флотации, при движении пены над проемами 15 боковых карманов 16, благодаря силе тяжести выпадают из нее и попадают в боковые карманы 16, расположенные под наклоном и через них возвращаются обратно в зону работы 17 механического вспенивателя (импеллера 11).
Предлагаемое устройство испытано на экспериментальной флотомашине, где подтверждена его высокая эффективность.