RU2183998C2

RU2183998C2 - Flotation method and centrifugal flotation machine

Info

Publication number: RU2183998C2
Application number: RU2000113076A
Authority: RU
Inventors: А.И. Матвеев; С.И. Саломатова; В.Б. Яковлев; А.М. Монастырев; Н.Г. Еремеева; Е.С. Слепцова
Original assignee: Институт горного дела Севера СО РАН
Priority date: 2000-05-25
Filing date: 2000-05-25
Publication date: 2002-06-27

Abstract

FIELD: mineral concentration equipment and method. SUBSTANCE: method involves preliminarily aerating and treating pulp with reactants; providing tangential feeding of pulp into upper cylindrical part of housing composed of cylindrical and conical parts; additionally aerating pulp in upper cylindrical part of housing; removing formed mineralized layer through central branch pipe from free flowing pulp; removing tailings from housing lower part. Mineralized layer formed during aeration is removed from lower conical part of housing from funnel-shaped pulp body formed by swirling pulp flow. Method further involves supplying water into upper cylindrical housing part for providing steady-state funnel formation. Centrifugal flotation machine has housing composed of upper cylindrical part incorporating concentrically arranged tubular aerators, air supplying branch pipe, and tangential supply branch pipe, and lower conical part, as well as concentrate discharge branch pipe. Flotation machine is further provided with tangential branch pipe for supplying water into upper cylindrical housing part. Concentrate discharge branch pipe is positioned in conical housing part so that its upper cut may be adjusted with respect to lower cut of lower conical part of housing. EFFECT: increased efficiency and improved quality of foamed product. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, в частности к способам и устройствам по переработке методом флотации. The invention relates to mineral processing, in particular to methods and devices for processing by flotation.

Известен способ флотогравитации на концентрационном столе с принудительной подачей воздуха на поверхность стола [1]. A known method of flotogravity on a concentration table with forced air supply to the surface of the table [1].

Недостатком данного способа является недостаточное время контакта гидрофобных и гидрофобизированных минеральных частиц с пузырьками воздуха и с поверхностью пульпы, для чего требуется применять различные устройства - контакторы. The disadvantage of this method is the insufficient contact time of hydrophobic and hydrophobized mineral particles with air bubbles and with the surface of the pulp, which requires the use of various devices - contactors.

Известен способ пневматической флотации с предварительной аэрацией пульпы в центробежных флотационных машинах. Реализация данного способа осуществляется в машине с предварительной аэрацией фирмы "КХД Гумбольд-Ведаг" (ФРГ), включающей камеру, в верхней части которой установлены "щелевые аэраторы", через которые тангенциально подается исходная пульпа, а в центральной - патрубок для разгрузки концентрата [2]. A known method of pneumatic flotation with preliminary aeration of the pulp in centrifugal flotation machines. The implementation of this method is carried out in a machine with pre-aeration of the company "QCD Humbold-Vedag" (Germany), including a chamber, in the upper part of which are installed "slotted aerators" through which the initial pulp is tangentially fed, and in the center - a pipe for unloading the concentrate [2 ].

Известным недостатком способа флотации в центробежных флотационных машинах с предварительной аэрацией является невозможность обеспечения дисперсности пузырьков в центробежном потоке пульпы, в результате чего наблюдается коалесценция пузырьков, вследствие чего снижается эффективность флотации. Центробежная флотационная машина фирмы "Гумбольд" с центральной разгрузкой концентрата имеет недостаток в том, что минерализованным пузырькам приходится проходить через "узкое" сечение между внутренним разгрузочным патрубком для съема концентрата и корпусом на вращающемся потоке пульпы, где возможна частичная деминерализация. A known disadvantage of the flotation method in centrifugal flotation machines with preliminary aeration is the inability to ensure the dispersion of the bubbles in the centrifugal flow of the pulp, as a result of which coalescence of the bubbles is observed, resulting in a decrease in the flotation efficiency. The Humbold centrifugal flotation machine with central discharge of the concentrate has the disadvantage that the mineralized bubbles have to pass through a “narrow” section between the internal discharge port for concentrate removal and the casing on the rotating pulp stream, where partial demineralization is possible.

Наиболее близким по сути предлагаемого изобретения является способ флотации в центробежном потоке пульпы и флотационная пневматическая машина для его осуществления [3], включающий тангенциальную подачу предварительно аэрированной обработанной реагентами пульпы в верхнюю цилиндрическую часть корпуса, состоящего из цилиндрической и конической частей, дополнительную аэрацию пульпы в верхней цилиндрической части, удаление образующегося минерализованного слоя центральным патрубком из свободного вытекающего потока, удаление хвостов из нижней части корпуса. The closest in fact the present invention is a flotation method in a centrifugal pulp stream and a flotation pneumatic machine for its implementation [3], which includes tangential supply of pre-aerated pulp treated with reagents to the upper cylindrical part of the casing, consisting of cylindrical and conical parts, additional pulp aeration in the upper cylindrical part, removing the resulting mineralized layer by the central pipe from the free flowing stream, removing the tailings and the lower part of the body.

Недостатком данного способа флотации является нестабильность процесса в целом из-за применения высоконапорных струй аэрируемого воздуха и пульпы. Происходит постоянное изменение толщины минерализованного слоя, удаляемого через центральный патрубок, вследствие чего пенный концентрат подвергается разубоживанию пульпой при избыточных колебаниях исходного питания. The disadvantage of this flotation method is the instability of the process as a whole due to the use of high-pressure jets of aerated air and pulp. There is a constant change in the thickness of the mineralized layer removed through the central pipe, as a result of which the foam concentrate undergoes dilution with pulp under excessive fluctuations in the initial supply.

Сущность изобретения заключается в том, что способ флотации в центробежном потоке пульпы и флотационная пневматическая машина для его осуществления, включающий тангенциальную подачу предварительно аэрированной обработанной реагентами пульпы в верхнюю цилиндрическую часть корпуса, состоящего из цилиндрической и конической частей, дополнительную аэрацию пульпы в верхней цилиндрической части, удаление образующегося минерализованного слоя центральным патрубком из свободного вытекающего потока, удаление хвостов из нижней части корпуса, отличающийся тем, что удаление образующегося минерализованного слоя производят из нижней конической части корпуса с поверхности воронки, образующейся раскручивающейся пульпой, при этом в верхнюю цилиндрическую часть корпуса для устойчивого образования воронки тангенциально подают воду. The essence of the invention lies in the fact that the flotation method in a centrifugal pulp stream and a flotation pneumatic machine for its implementation, comprising tangentially supplying pre-aerated pulp treated with reagents to the upper cylindrical part of the casing, consisting of cylindrical and conical parts, additional aeration of the pulp in the upper cylindrical part, removal of the resulting mineralized layer by the central pipe from the free flowing stream, removal of tails from the lower part of the body CA, characterized in that the removal of the resulting mineralized layer is produced from the lower conical part of the housing from the surface of the funnel formed by a spinning pulp, while water is tangentially supplied to the upper cylindrical part of the housing for stable funnel formation.

Центробежная флотационная машина, включающая корпус из верхней цилиндрической части, в которой расположены концентрические трубчатые аэраторы, патрубок для подвода воздуха, тангенциальный патрубок для подвода питания и нижней конической части с патрубком для вывода концентрата. Отличием является то, что она снабжена тангенциальным патрубком для подвода воды в верхнюю цилиндрическую часть корпуса, патрубок для ввода концентрата расположен в нижней конической части корпуса и выполнен подвижным с возможностью регулирования его верхнего среза относительно нижнего среза конической части корпуса. A centrifugal flotation machine, comprising a housing from the upper cylindrical part, in which concentric tubular aerators, a nozzle for supplying air, a tangential nozzle for supplying power and a lower conical part with a nozzle for withdrawing concentrate are located. The difference is that it is equipped with a tangential nozzle for supplying water to the upper cylindrical part of the housing, a nozzle for introducing concentrate is located in the lower conical part of the housing and is movable with the possibility of adjusting its upper cut relative to the lower cut of the conical part of the housing.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с аналогом показывает, что в новом способе обеспечивается стабильность минерализованного слоя за счет исключения вибрации концентрационного стола, в котором происходит интенсивная деминерализация поверхности пульпы. Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию изобретения "новизна". A comparative analysis of the proposed solution with an analogue shows that the new method ensures the stability of the mineralized layer by eliminating the vibration of the concentration table, in which intensive demineralization of the pulp surface occurs. Thus, the claimed method meets the criteria of the invention of "novelty."

Известны технические решения, в частности у прототипа, в которых используется тангенциальная подача предварительно аэрированной пульпы в камеру флотомашины и флотация гидрофобных частиц производится из объема пульпы. Предлагаемый способ отличается тем, что поступающую исходную пульпу переводят на тонкослойный поток и дополнительно подвергают принудительному аэрированию с тем, чтобы как можно более полно перевести гидрофобные материалы на поверхность пульпы, затем пульпа переходит в конус и свободно разгружается через отверстие в вершине конуса. При этом минерализованная поверхность раскручивающейся пульпы образует воронку, вершиной уходящей вниз к вершине конуса. При этом минерализованный слой не смешивается при вытекании из сопла конуса и отсекать его можно с помощью соосно установленной трубки. В предлагаемом способе минерализованная поверхность пульпы не подвергается толчкам и колебаниям и в более стабильном режиме разгружается. При этом принципиально важно, что при использовании эффекта раскучивающейся воронки удельная площадь поверхности, удерживающей гидрофобные частицы, не уменьшается, а удаление минерализованного слоя происходит в режиме ускорения по мере приближения разгрузочного отверстия, где деминерализация поверхности практически не происходит. Таким образом, обеспечивается своевременный вывод концентрата из процесса. Known technical solutions, in particular for the prototype, which use the tangential feed of pre-aerated pulp into the chamber of the flotation machine and flotation of hydrophobic particles is made from the volume of the pulp. The proposed method is characterized in that the incoming source pulp is transferred to a thin-layer stream and additionally subjected to forced aeration in order to transfer hydrophobic materials to the surface of the pulp as fully as possible, then the pulp goes into the cone and is unloaded through the hole at the top of the cone. In this case, the mineralized surface of the unwound pulp forms a funnel, with its apex going down to the top of the cone. At the same time, the mineralized layer does not mix when the cone flows out of the nozzle and can be cut off using a coaxially mounted tube. In the proposed method, the mineralized surface of the pulp is not subjected to shocks and vibrations and is unloaded in a more stable mode. It is of fundamental importance that when using the swelling funnel effect, the specific surface area holding hydrophobic particles does not decrease, and the mineralized layer is removed in acceleration mode as the discharge hole approaches, where surface demineralization practically does not occur. This ensures timely withdrawal of the concentrate from the process.

Одним из преимуществ данного способа перед прототипом является отсутствие необходимости регулирования уровня пульпы для съема концентрата. При определенных колебаниях скорости подачи исходной пульпы процесс саморегулируется, конфигурация раскручивающейся воронки не подвергается резким колебаниям и стабильность процесса не нарушается. Это позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "изобретательский уровень". One of the advantages of this method over the prototype is the lack of the need to control the level of pulp to remove the concentrate. With certain fluctuations in the feed rate of the initial pulp, the process self-regulates, the configuration of the spinning funnel is not subjected to sharp fluctuations, and the stability of the process is not violated. This allows us to conclude that it meets the criterion of "inventive step".

Реализация предлагаемого способа флотации осуществлена в центробежной флотационной машине, включающей корпус из верхней цилиндрической части, в которой расположены концентрические трубчатые аэраторы, патрубок для подвода воздуха, тангенциальные патрубки для подвода воды и питания и нижней конической части с расположенным в ней патрубком для вывода концентрата. Implementation of the proposed flotation method is carried out in a centrifugal flotation machine, including a housing from the upper cylindrical part, in which there are concentric tubular aerators, a pipe for supplying air, tangential pipes for supplying water and power, and a lower conical part with a pipe for concentrate output located in it.

На фиг.1 изображен продольный разрез, а на фиг.2 - вид сверху центробежной флотационной машины. Машина состоит из корпуса с верхней цилиндрической 1 и нижней конической 2 частей. В верхней части 1 расположены концентрические трубчатые аэраторы 3 с патрубком для подвода воздуха 4, тангенциальные патрубки для подвода воды 5 и исходного материала (пульпы) 6. В нижней части 2 имеется отверстие для вывода хвостов 7 и центральный патрубок для разгрузки концентрата 8. Figure 1 shows a longitudinal section, and figure 2 is a top view of a centrifugal flotation machine. The machine consists of a body with an upper cylindrical 1 and lower conical 2 parts. In the upper part 1, there are concentric tubular aerators 3 with a nozzle for supplying air 4, tangential nozzles for supplying water 5 and source material (pulp) 6. At the bottom of 2 there is an opening for outputting tailings 7 and a central nozzle for unloading concentrate 8.

Флотационная машина работает следующим образом. Flotation machine operates as follows.

В верхнюю цилиндрическую часть 1 по тангенциальным патрубкам 5 подается вода, а по патрубку 6 предварительно аэрированная обработанная реагентами пульпа, подается сжатый воздух на концентрические трубчатые аэраторы 3, где происходит минерализация пузырьков. Гидрофобные частицы переходят на поверхность пульпы. Water is supplied to the upper cylindrical part 1 through tangential nozzles 5, and pre-aerated pulp treated with reagents 5 is supplied through nozzle 6, compressed air is supplied to concentric tubular aerators 3, where bubble mineralization takes place. Hydrophobic particles pass to the surface of the pulp.

При истечении воды из отверстия 7 в конической части флотомашины в результате завихрения образуется водная воронка. Минерализованный слой из гидрофобных частиц при переходе в коническую часть флотомашины остается на поверхности водной воронки, которая образуется в результате завихрения и попадает в отсекающий соосно установленный патрубок для разгрузки концентрата 8, а гидрофильные частицы по нижней конической части 2 корпуса попадают в отверстие для вывода хвостов 7. When water flows out of the hole 7 in the conical part of the flotation machine, a water funnel is formed as a result of turbulence. The mineralized layer of hydrophobic particles, upon transition to the conical part of the flotation machine, remains on the surface of the water funnel, which is formed as a result of turbulence and enters the coaxially mounted cutting branch pipe for unloading the concentrate 8, and hydrophilic particles along the lower conical part 2 of the casing enter the opening for withdrawing tailings 7 .

Вода добавляется для регулирования водного режима флотации, устойчивого образования водной воронки в конусной части флотомашины. Патрубок для разгрузки концентрата выполнен подвижным с возможностью регулирования его верхнего среза. Water is added to regulate the water regime of flotation, the steady formation of a water funnel in the conical part of the flotation machine. The pipe for unloading the concentrate is movable with the possibility of regulating its upper cut.

Источники информации
1. Справочник по обогащению руд. Т.2, часть 2. - М.: Недра, 1974, с.74.Sources of information
1. Handbook of ore dressing. V.2, part 2. - M .: Nedra, 1974, p. 74.

2. Рубинштейн Ю. Б. , Перельман Э.Я., Спиваковский И.Н. Центробежные пневматические флотационные машины в СССР и за рубежом. Обзорн. Инф. - М.: ЦНИИТЭН Тяжмаш, 1988, с.9 (Горное оборудование. Сер.2, вып.1). 2. Rubinstein Yu. B., Perelman E.Ya., Spivakovsky I.N. Centrifugal pneumatic flotation machines in the USSR and abroad. Review Inf. - M.: TSNIITEN Tyazhmash, 1988, p. 9 (Mining equipment. Ser. 2, issue 1).

3. Ячушко Э.П. Пневматическая флотационная машина. Патент РФ RU 2040979. 3. Yachushko EP Pneumatic flotation machine. RF patent RU 2040979.

Claims

1. A flotation method in a centrifugal pulp stream, which includes tangential supply of pre-aerated pulp treated with reagents to the upper cylindrical part of the casing, consisting of a cylindrical and conical parts, additional aeration of the pulp in the upper cylindrical part, removal of the formed mineralized layer by the central pipe from the freely flowing stream, removal tails from the lower part of the housing, characterized in that the removal of the resulting mineralized layer is produced from the lower conical parts of the body from the surface of the funnel formed by a spinning pulp, while water is tangentially supplied to the upper cylindrical part of the body for stable formation of the funnel.

2. A centrifugal flotation machine, comprising a housing from the upper cylindrical part, in which there are concentric tubular aerators, a nozzle for supplying air, a tangential nozzle for supplying power and a lower conical part, a nozzle for withdrawing concentrate, characterized in that it is equipped with a tangential nozzle for supplying water into the upper cylindrical part of the body, the pipe for concentrate output is located in the lower conical part of the body and is movable with the possibility of regulating its upper cut relative to the lower cut of the lower conical part of the body.