RU2043168C1

RU2043168C1 - Pneumatic floatation machine

Info

Publication number: RU2043168C1
Authority: RU
Inventors: Василий Петрович Горобей
Original assignee: Василий Петрович Горобей
Priority date: 1992-06-02
Filing date: 1992-06-02
Publication date: 1995-09-10

Abstract

FIELD: mineral resources beneficiation. SUBSTANCE: machine has loading mechanism, two-sectional chamber pulp level automatic control, located over loading mechanism along its whole surface of cross-section of section pneumatic aerators and aerolift. Machine is provided auxiliary lift. Each section of the machine is made in the form of cylindrical column and is provided with stabilizer, rejector, device to carry off excessive air and inclined partition. Inclined partition is placed between loading mechanism and and pneumatic aerator. Aerolifts are made telescopic. Each cylindrical column in zone of pneumatic aerator location has bigger diameter, than diameter of the rest part of the cylindrical column. Machine is provided with device to spray liquid on foam and sections connecting adapter. Cylindrical columns have baffles to collect foam product. Zone located over inclined partition of first section is connected by branch pipe with zone, located under inclined partition of second section. EFFECT: simplified design of machine. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при обогащении угля, горнохимического сырья, а также руд цветных и черных металлов. The invention relates to the enrichment of minerals and can be used in the enrichment of coal, mining raw materials, as well as non-ferrous and ferrous metals.

Известно, что распространение флотационных машин пневматического типа, содержащих время флотации с 15-25 до 1-2 мин по сравнению с импеллерными и требующими в 4 раза меньше энергозатрат при расширении диапазона крупности эффективно флотирующихся частиц, связано с разработкой промышленной двухсекционной машины пенной сепарации [1] Недостатком данного устройства является локальная загрузка подготовленной пульпы на слой пены (осуществляется из струйчатых делителей вдоль загрузочного приспособления), а также расположение аэраторов на небольшой глубине (0,4 м) от границы раздела пена-аэрированная пульпа. Таким образом, частицы минерального сырья, подготовленные к пенному разделению, подаются из струйчатых делителей на ограниченную площадь аэрированной пульпы. Частицы, не образовавшие флотационных комплексов в пене и в узкой зоне минерализации, направляются в нижнюю часть пирамидальной ванны и образующийся камерный продукт выгружается из камеры. Это приводит к низкой удельной производительности машины. It is known that the spread of pneumatic flotation machines containing flotation times from 15-25 to 1-2 minutes compared to impeller ones and requiring 4 times less energy consumption while expanding the particle size range of effectively flotating particles is associated with the development of an industrial two-section foam separation machine [1 ] The disadvantage of this device is the local loading of the prepared pulp onto the foam layer (carried out from jet dividers along the loading device), as well as the location of the aerators on a small xoy depth (0.4 m) from the interface between the foam-aerated slurry. Thus, mineral particles prepared for foam separation are fed from jet dividers to a limited area of aerated pulp. Particles that do not form flotation complexes in the foam and in the narrow mineralization zone are sent to the lower part of the pyramidal bath and the resulting chamber product is discharged from the chamber. This results in low specific productivity of the machine.

Наиболее близок по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является пневматическая флотационная машина, включающая загрузочное приспособление, двухсекционную камеру, автоматический регулятор уровня пульпы, размещенные над загрузочными приспособлениями по всей площади поперечного сечения секции пневматические аэраторы и аэролифт [2] Недостатком известного устройства является размещение аэраторов пневматического типа на небольшой глубине от порога разгрузки пенного продукта, малая степень изоляции секция камеры, общая разгрузка пенного продукта, низкая степень диспергирования воздуха в аэролифте, подача камерного продукта исключительно на пену сверху. The closest in technical essence and the achieved result to the proposed one is a pneumatic flotation machine, including a loading device, a two-section chamber, an automatic pulp level controller, pneumatic aerators and airlift placed above the loading devices over the entire cross-sectional area of the section [2] A disadvantage of the known device is the placement of aerators pneumatic type at a shallow depth from the threshold of unloading of the foam product, low degree of isolation section cam ery, general unloading of the foam product, low degree of dispersion of air in the airlift, supply of the chamber product exclusively to the foam from above.

Целью изобретения является повышение удельной производительности машины за счет улучшения флотации частиц широкого диапазона крупности. The aim of the invention is to increase the specific productivity of the machine by improving the flotation of particles of a wide range of particle sizes.

Указанная цель достигается тем, что ввод питания в камеру машины осуществляется на регулируемую глубину в виде пульповоздушной смеси с высокой диспергированностью воздуха, а несфлотировавшиеся гидрофобные частицы активизируются воздушными пузырьками и направляются повторно в пену, подпенный слой или на определенную глубину зоны минерализации. Каждая секция снабжена приспособлением для орошения пены и желобами для сбора пенного продукта. This goal is achieved by the fact that the power is introduced into the chamber of the machine to an adjustable depth in the form of a pulp-air mixture with a high dispersion of air, and non-floated hydrophobic particles are activated by air bubbles and sent again to the foam, foam layer or to a certain depth of the mineralization zone. Each section is equipped with a device for irrigation of foam and gutters for collecting foam product.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается от известного тем, что машина снабжена дополнительным аэролифтом, каждая секция машины выполнена в виде цилиндрической колонны и снабжена успокоителем, отбойником, приспособлением для отвода избыточного воздуха и наклонной перегородкой, размещенной между загрузочным приспособлением и пневматическим аэратором, аэролифты выполнены телескопическими, а каждая цилиндрическая колонна в зоне размещения пневматического аэратора выполнена с диаметром, большим диаметра остальной части цилиндрической колонны. Новым является также то, что машина снабжена приспособлением для орошения пены и сообщающим секции переходником, цилиндрические колонны снабжены желобами для сбора пенного продукта, а зона над наклонной перегородкой первой секции соединена посредством патрубков с зоной под наклонной перегородкой второй секции. Comparative analysis with the prototype shows that the claimed device differs from the known one in that the machine is equipped with an additional airlift, each section of the machine is made in the form of a cylindrical column and is equipped with a damper, chipper, a device for removing excess air and an inclined partition located between the loading device and the pneumatic aerator , the air lifts are made telescopic, and each cylindrical column in the area of placement of the pneumatic aerator is made with a diameter, b larger diameter of the rest of the cylindrical column. Also new is the fact that the machine is equipped with a device for foam irrigation and an adapter connecting the sections, cylindrical columns are equipped with grooves for collecting the foam product, and the area above the inclined partition of the first section is connected via nozzles to the area under the inclined partition of the second section.

Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого устройства критерию "новизна". This allows us to conclude that the claimed device meets the criterion of "novelty."

На чертеже представлен общий вид пневматической флотационной машины, разрез. The drawing shows a General view of a pneumatic flotation machine, section.

Флотационная машина состоит из двух вертикально расположенных цилиндрических секций 1 и 2. Секция 1 имеет загрузочное приспособление 3 с патрубком ввода питания 4, размещенное по вертикали под перегородкой 5. Выше перегородки, во флотационном отделении установлены пневматические аэраторы 6. Секция имеет аэролифт 7, расположенный по центральной оси секции с телескопически установленной трубой 8 для регулирования уровня ввода питания фиксатором 9. Труба 8 имеет кольцеобразный конический отбойник 10 для обеспечения равномерности ввода питания, над трубой установлен успокоитель пульповоздушной смеси 11, выполненный в виде полой полусферы, и приспособление для отвода избыточного воздуха 12. The flotation machine consists of two vertically arranged cylindrical sections 1 and 2. Section 1 has a loading device 3 with a power input pipe 4, placed vertically under the partition 5. Above the partition, pneumatic aerators are installed in the flotation section 6. The section has an airlift 7 located along the central axis of the section with a telescopically mounted pipe 8 for regulating the power input level by the latch 9. The pipe 8 has an annular conical bump 10 to ensure uniform power input , over the pipe installed damper pulp-air mixture 11, made in the form of a hollow hemisphere, and a device for venting excess air 12.

Снизу аэролифт имеет раструб 13, а напротив в центре конической части камеры установлено приспособление 14 для подачи воздуха в аэролифт. Секция снабжена приспособлением для орошения пены 15, желобом для сбора пенного продукта 16 и патрубком для разгрузки камерного продукта 17. The airlift has a bell 13 below, and, on the contrary, a device 14 for supplying air to the airlift is installed in the center of the conical part of the chamber. The section is equipped with a device for irrigation of foam 15, a chute for collecting foam product 16 and a pipe for unloading the chamber product 17.

Вторая секция машины 2, как и секция 1, имеет загрузочное приспособление 18 с патрубком для ввода питания 19. Флотационное отделение и загрузочное приспособление разделены наклонной перегородкой 20, выше перегородки в расширенной части колонны установлены пневматические аэраторы 21. Секция имеет аэролифт 23 с раструбом 22 и трубой 24, установленной телескопически. Труба 24 снабжена отбойником 25, успокоителем 26, приспособлением для отвода избыточного воздуха 27 и фиксатором глубины ввода питания 28. Секция также имеет приспособление 29 для подачи воздуха в аэролифт и приспособление для орошения пены 15, желоб для сбора пенного продукта 30. Патрубок для разгрузки камерного продукта 31 снабжен исполнительный механизм 32 автоматического регулятора уровня пульпы 35 через поплавковый датчик уровня 33. Для стабилизации уровня пульпы в камере секции соединены переходником 34. The second section of the machine 2, like section 1, has a loading device 18 with a nozzle for supplying power 19. The flotation compartment and the loading device are separated by an inclined partition 20, pneumatic aerators 21 are installed above the partition in the expanded part of the column. The section has an airlift 23 with a bell 22 and a pipe 24 mounted telescopically. The pipe 24 is equipped with a chipper 25, a damper 26, a device for removing excess air 27 and a clamp for the depth of the power input 28. The section also has a device 29 for supplying air to the airlift and a device for irrigation of the foam 15, a chute for collecting foam product 30. A pipe for unloading the chamber Product 31 is equipped with an actuator 32 of an automatic pulp level controller 35 through a float level sensor 33. To stabilize the pulp level in the chamber, sections are connected by an adapter 34.

Устройство работает следующим образом. Пульпа с реагентами подается через патрубок 4 в загрузочное приспособление 3 и направляется под раструб аэролифта 13, откуда воздухом, поступающим из приспособления 14 транспортируется с высокой степенью диспергирования воздуха по системе аэролифта 7 с телескопической трубой 8, установленной для регулирования глубины ввода питания в виде пульповоздушной смеси (при флотации крупных частиц в пенный слой, а при разделении тонких частиц в зону минерализации на определенную глубину). Труба 8 аэролифта имеет большую общую площадь сечения, т.о. происходит частичное снижение скорости пульповоздушной смеси. Пульповоздушная смесь из трубы 8 направляется на успокоитель 11 полой полусферической формы. Избыточное количество воздуха отводится приспособлением 12 в атмосферу, а насыщенная тонкодиспергированными воздушными пузырьками пульпа поступает на кольцеобразный конический отбойник 10 и равномерно распределяется по рабочему сечению секции во "взвешенном" состоянии, где взаимодействует с воздушными пузырьками, генерируемыми пневматическими аэраторами 6, обеспечивающими повышенную концентрацию воздушных пузырьков в пристеночной области. Образовавшиеся флотационные комплексы в пенном слое промываются водой или раствором ПАВ с помощью приспособлении для орошения пены 15, что улучшает разделение гидрофобных и механически увлеченных гидрофильных частиц. Гидрофобный материал с пеной поступает в кольцевой желоб для сбора пены 16 и удаляется в виде концентрата, а гидрофильные и менее гидрофобные частицы проходят широкую зону минерализации (от аэратора до пенного слоя), как в обычных флотационных колоннах, дополнительно подвергаются флотационному разделению, сгущаются, образуют камерный продукт и через разгрузочный патрубок 17 направляются в загрузочное приспособление 18 через патрубок 19 второй секции машины. Камерный продукт первой секции насыщается воздухом в аэролифте 23 и поступает в зависимости от гранулометрического состава на регулируемую глубину секции при помощи фиксатора 28 через приспособление для отвода избыточного воздуха 27, которое жестко соединено с телескопической трубой 24. Пенный продукт промывается для дополнительной очистки водой или раствором ПАВ из приспособления для орошения пены 15, при чем расход промывного раствора для орошения пены в каждой секции регулируемый. Пенный продукт второй секции собирается в желоб 30 и удаляется самостоятельно или объединяется с пенным продуктом первой секции 16, а несфлотировавшийся материал поступает по наклонной перегородке и выводится из камеры через разгрузочный патрубок 31, снабженный исполнительным механизмом 32 автоматического регулятора уровня пульпы в камере через поплавковый датчик уровня. Для стабилизации уровня пульпы в секциях камеры, секции сообщены переходником 34. The device operates as follows. The pulp with reagents is fed through the nozzle 4 to the loading device 3 and sent under the airlift 13 socket, from where it is transported with air coming from the device 14 with a high degree of dispersion of air through the airlift system 7 with a telescopic pipe 8, which is installed to control the power input depth in the form of a pulp-air mixture (when flotation of large particles into the foam layer, and when dividing fine particles into the mineralization zone to a certain depth). The air lift pipe 8 has a large total cross-sectional area, i.e. there is a partial decrease in the velocity of the pulp-air mixture. Pulp-air mixture from the pipe 8 is sent to the damper 11 of the hollow hemispherical shape. Excess air is taken off by device 12 into the atmosphere, and the pulp saturated with finely dispersed air bubbles enters the annular conical chipper 10 and is evenly distributed over the section’s working section in a “suspended” state, where it interacts with air bubbles generated by pneumatic aerators 6, providing an increased concentration of air bubbles in the parietal region. The flotation complexes formed in the foam layer are washed with water or a surfactant solution using a foam irrigation device 15, which improves the separation of hydrophobic and mechanically entrained hydrophilic particles. A hydrophobic material with foam enters the annular chute to collect foam 16 and is removed as a concentrate, and hydrophilic and less hydrophobic particles pass through a wide mineralization zone (from the aerator to the foam layer), as in conventional flotation columns, additionally undergo flotation separation, thicken, form the chamber product and through the discharge pipe 17 are sent to the loading device 18 through the pipe 19 of the second section of the machine. The chamber product of the first section is saturated with air in the airlift 23 and is supplied, depending on the particle size distribution, to the adjustable depth of the section using the latch 28 through the device for removing excess air 27, which is rigidly connected to the telescopic tube 24. The foam product is washed for additional cleaning with water or a surfactant solution from the foam irrigation device 15, wherein the flow rate of the washing solution for foam irrigation in each section is adjustable. The foam product of the second section is collected in the chute 30 and removed independently or combined with the foam product of the first section 16, and the non-flotated material enters the inclined partition and is discharged from the chamber through the discharge pipe 31, equipped with an actuator 32 of the automatic pulp level controller in the chamber through the float level sensor . To stabilize the pulp level in the camera sections, the sections are communicated with an adapter 34.

Сопоставление заявляемой флотационной машины с прототипом позволяет сделать вывод, что новое техническое решение дает возможность повысить флотационную активность минеральных частиц широкого диапазона крупности. В машине по прототипу аэраторы установлены в верхней части камеры, т.о. объем камеры под аэраторами используется неэффективно. Двухсекционная машина имеет эрлифт прямоугольного сечения подающий камерный продукт первой секции только на пену сверху, т.е. аэролифт выполняет в основном транспортную функцию и исключается возможность управления технологическими показателями второй секции машины за счет учета гранулометрического состава камерного продукта первой секции. A comparison of the claimed flotation machine with the prototype allows us to conclude that the new technical solution makes it possible to increase the flotation activity of mineral particles of a wide range of particle sizes. In the prototype machine, aerators are installed in the upper part of the chamber, i.e. the volume of the chamber under the aerators is used inefficiently. The two-section machine has a rectangular airlift that feeds the chamber product of the first section only onto the foam from above, i.e. the airlift mainly performs a transport function and the ability to control the technological parameters of the second section of the machine is excluded by taking into account the particle size distribution of the chamber product of the first section.

В предлагаемой флотационной машине ввод питания осуществляется в виде пульповоздушных потоков в зону минерализации или в пену, при этом воздушные пробки удаляются приспособлением для отвода избыточного воздуха. Аэрация пульпы в двухсекционной машине осуществляется в четыре этапа. Каждая секция имеет аэролифт выполненный телескопически и пневматические аэраторы, при чем аэролифт состоит из набора труб малого диаметра (3-5 в зависимости от производительности машины), что обеспечивает повышение эффективности использования эрлифтного воздуха за счет увеличения образующегося объема тонкодиспергированного воздуха за счет увеличения образующегося объема тонкодиспергированного воздуха, выполняющего активизирующие и флотационные функции для гидрофобных и гидрофобизированных минеральных частиц. Повышенное содержание воздушных пузырьков в пристеночной области колонн за счет того, что в зоне размещения пневматических аэраторов каждая колонна выполнена с диаметром большим диаметра остальной части колонны, также повышает эффективность флотационного процесса и способствует саморазгрузке пенного продукта. В каждой секции можно управлять качеством пенного продукта при помощи приспособления для орошения пены. Пенный продукт собирается отдельно из каждой секции и направляется по схеме фабрики в зависимости от показателей качества. In the proposed flotation machine, the feed is introduced in the form of pulp and air flows into the mineralization zone or into the foam, while the air plugs are removed by a device for removing excess air. Pulp aeration in a two-section machine is carried out in four stages. Each section has a telescopic aerial lift and pneumatic aerators, and the airlift consists of a set of pipes of small diameter (3-5 depending on the performance of the machine), which improves the efficiency of airlift air by increasing the volume of finely dispersed air generated by increasing the volume of finely dispersed air, performing activating and flotation functions for hydrophobic and hydrophobized mineral particles. The increased content of air bubbles in the wall region of the columns due to the fact that in the zone of placement of pneumatic aerators, each column is made with a diameter larger than the diameter of the rest of the column, also increases the efficiency of the flotation process and promotes self-unloading of the foam product. In each section, you can control the quality of the foam product using a foam spraying device. Foam product is collected separately from each section and sent according to the factory scheme, depending on quality indicators.

Claims

1. A pneumatic flotation machine, including a loading device, a two-section chamber, an automatic pulp level controller, pneumatic aerators and airlift placed above the loading device over the entire cross-sectional area of the section, characterized in that the machine is equipped with an additional airlift, each section of the machine is made in the form of a cylindrical column and equipped with a damper, chipper, a device for venting excess air and an inclined partition located between the boot osobleniem and pneumatic aerator AeroLift are telescopic and each cylindrical column in the zone where the pneumatic aerator provided with a diameter larger than the rest of the cylindrical column.

2. The machine according to claim 1, characterized in that it is equipped with a device for irrigation of foam and an adapter connecting the sections, cylindrical columns are equipped with grooves for collecting foam product, and the area above the inclined partition of the first section is connected via nozzles to the area under the inclined partition of the second section.