ФЛОТАЦИОННАЯ ПНЕВМОМЕХАНИЧЕСКАЯ МАШИНА

Полезная модель относится к устройствам для обогащения полезных ископаемых способом флотации и может быть использована при переработке рудного и нерудного сырья с помощью флотационных машин.
Как утверждает Лавриненко А.А., доктор технических наук, зав. лабораторией ИПКОН РАН: «Практически на обогатительных фабриках наиболее широко применяют не более десяти типов флотационных машин. За рубежом это машины фирм Outokumpu, Wemko, Denver, Dorr-Oliver, в России и странах СНГ - машины типа ФМ, ФПМ, РИФ, Механобр и некоторые другие. В России широко применяемые ранее машины Механобр заменяют в основном на машины ОАО «ПО «Усольмаш» и НПО «РИВС». Каждая из применяемых машин имеет свои преимущества и свои недостатки. Наиболее важной задачей для всех флотомашин является увеличение выхода концентрата при наименьших эксплуатационных затратах.» Для достижения этой цели ООО «УСОЛЬМАШ» разработана и внедрена в производство описываемая полезная модель, состоящая из флотомашины с цилиндрическим днищем корпуса камеры и установленного на днище рассекателя потока, боковая поверхность которого выполнена по радиусу и плавно сопрягается с цилиндрическим днищем корпуса камеры.
Наиболее близким аналогом к полезной модели являются флотомашина для флотации минералов или аналогичных материалов из пульпы патент SU 1811422 A3 /дата публикации 1993-04-23, B03D 1/14, согласно которому часть корпуса выполнена цилиндрической формы, но при этом нет рассекателя.
Цель создания предлагаемой полезной модели - увеличение выхода концентрата за счет сокращения интенсивности турбулентных потоков путем исключения из конструкции машины очагов их возникновения, а также улучшение эксплуатационных показателей за счет включения в конструкцию машины новых узлов и модернизации имеющихся.
Полезная модель позволяет обеспечить увеличение выхода концентрата по сравнению аналогами за счет устранения конструктивных препятствий на пути потоков пульпы, приводящих к образованию турбулентных завихрений, разрушающих минерализованные пузырьки, из которых образуется пенный продукт:
1. цилиндрического днища корпуса камеры, причем радиус кривизны днища равен половине ширины корпуса камеры, что полностью исключает перегибы и утлы по всему периметру поперечного сечения камеры.
2. соосной установке под импеллером рассекателя потока, боковая поверхность которого выполнена по радиусу и плавно сопрягается с цилиндрическим днищем корпуса камеры, а вершина направлена вверх к импеллеру. Рассекатель крепится к днищу камеры с помощью болтового соединения, что позволяет производить замену при износе.
Улучшение эксплуатационных данных в полезной модели обеспечивается за счет:
1. снабжения навесными съемными площадками обслуживания камер флотомашины с обеих сторон, устанавливаемыми на шарнирные подкосы, оснащенные талрепами.
2. облегчения ремонта и сокращения времени на его проведение при замене изношенных пенных желобов: последние выполнены съемными, устанавливаемыми на болтовое соединение и могут быть оперативно заменены на новые.
Прямоугольная пневмомеханическая флотомашина (фиг. 2) состоит из корпуса - 2, в которой установлены пенные желоба - 3 и блок импеллера - 6, соединенный с электрическим приводом - 5 посредством клиноременной передачи, за счет которой крутящий момент от привода передается на вал. На нижнем конце вала установлен импеллер - 7, который вместе со статором - 8, установленным на днище корпуса, образует аэрационный узел, осуществляющий переработку пульпы и получение на выходе из машины обогащенного продукта.
Полезная модель характеризуется наличием существенных отличительных признаков, указанных в прилагаемой формуле. В отличие от аналогов, имеющих рассекатели с наклонными боковыми стенками под углом 25-30° к горизонту, в полезной модели под импеллером соосно с ним устанавливается рассекатель потока - 9 (фиг. 4), боковая поверхность которого выполнена по радиусу и плавно сопрягается с цилиндрическим днищем корпуса камеры, а вершина направлена вверх к импеллеру, что предотвращает образование турбулентных завихрений при соударении вертикального потока пульпы от импеллера с днищем камеры.
В отличие от аналогов с целью улучшения эксплуатационных показателей камеры флотомашины полезная модель с двух сторон снабжена навесными съемными площадками обслуживания (фиг. 3), устанавливаемыми на шарнирные подкосы, оснащенные талрепами. Для облегчения ремонта и сокращения времени на его проведение при замене изношенных пенных желобов, последние выполнены съемными, устанавливаемыми на болтовое соединение, и могут быть оперативно заменены на новые (фиг. 1).
Флотационная машина работает следующим образом:
Флотационная машина заполняется пульпой до уровня сливных порогов пенных желобов. Вращение вала, на котором насажен импеллер 7, осуществляется от привода 5 через клиноременную передачу. Подача технологического воздуха внутрь камеры осуществляется через трубопроводную арматуру, конечным звеном которой является патрубок - 12 (фиг. 1), от которого воздух поступает в корпус подшипников блока импеллера 6, а из него в вал, по которому он доходит до импеллера 7, выходит из него и попадает в кольцевой зазор между лопатками импеллера и статора 8, где воздух дробится на мелкие пузырьки и смешивается с пульпой. Смесь пульпы с воздушными пузырьками проходит между лопатками статора.
При содействии реагентов растворенных в пульпе к всплывающим пузырькам воздуха прилипают частицы полезных минералов, подлежащих извлечению, под действием центробежных сил они отбрасываются к продольным стенкам и днищу корпуса, одновременно поднимаясь  вверх как за счет аэрации воздухом, так и за счет выполнения нижней части продольных стенок с подъемом (по радиусу).
Поток пульпы при его движении в сторону днища плавно меняет свое направление за счет рассекателя (фиг. 4).
Поднявшиеся к поверхности пульпы минерализованные воздушные пузырьки образуют пенный продукт, который самотеком сливается через сливные пороги в пенные желоба, по которым стекает в узел отвода пенного концентрата (узел не показан на прилагаемых фигурах). Деаэрированая пульпа самопроизвольно опускается вниз и под действием непрерывно поступающей исходной пульпы перетекает через окно в следующую флотационную камеру.
3
Флотационная машина ФПМ 16УМ с объемом камеры 16 м изготовлена в полном соответствии с настоящим описанием полезной модели и поставлена на горно-обогатительный комбинат города «Эрденет» (Монголия) и по результатам ее работы получены положительные результаты испытаний.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 приведена двухкамерная секция пневмомеханической флотомашины.
На фиг. 2 приведено поперечное сечение флотомашины, на котором изображено внутреннее устройство камеры флотационной машины.
На фиг. 3 приведена в увеличенном виде боковая площадка обслуживания.
На фиг. 4 приведена форма и расположение рассекателя, изображение потоков пульпы из аэрационного узла.
Флотационная пневмомеханическая машина состоит из опорной рамы (1), на которую устанавливается корпус камеры (2), съемных пенных желобов (3), привода блока импеллера (5), закрытой кожухом клиноременной передачи (10), блока импеллера (6), импеллера (7), статора (8), рассекателя (9), площадок обслуживания (4), ограждений/перил (11) и трубопроводной арматуры для подвода технологического воздуха, частью которой являются патрубки (12).