RU2113911C1

RU2113911C1 - Pneumatic flotation machine

Info

Publication number: RU2113911C1
Application number: RU97102680A
Authority: RU
Original assignee: Злобин Михаил Николаевич; Злобин Евгений Михайлович; Злобин Андрей Михайлович
Priority date: 1997-02-24
Filing date: 1997-02-24
Publication date: 1998-06-27

Abstract

FIELD: mineral concentration by flotation method; may be in coarse-grained flotation of metalliferous and nonmetaliferrous raw materials. SUBSTANCE: method has flotation cell, slit-like screening surface, appliance for supply of grain feed to fluid surface, branch pipe for discharge of cell product, receiving launder. Cell has cone-shaped vessel with water supply branch pipe and with slit outlet over base perimeter directed towards receiving launder. Cone-shaped vessel is located along cell axis with its vertex downward and its base found at the level of cell upper edge. Appliance for supply of grain feed to fluid surface is made in the form of hollow cone and supplying funnel coaxially located on base of cone-shaped vessel. Side wall of cone is smoothly conjugated with slit-like screening surface. The latter is slightly inclined towards receiving launder. Hollow cone accommodates successively arranged from bottom upward: receiver for compressed air and header for pressure water, both having, respectively, air- and water-supplying branch pipes and slit outlets over perimeter of their bases. Slit outlet from receiver for compressed air is directed to under slit-like screening surface towards receiving launder, and slit outer from header for pressure water is directed downward along cone side wall. EFFECT: higher quality of flotation process due to improved aerohydrodynamic conditions of operation. 2 dwg

Description

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых способом флотации, в частности к устройствам для разделения минералов, и может быть использовано при крупнозернистой флотации рудного и нерудного сырья. The invention relates to mineral processing by flotation, in particular to devices for the separation of minerals, and can be used for coarse flotation of ore and non-metallic materials.

Известна пневматическая флотационная машина, содержащая флотационную камеру цилиндроконической формы, расположенную на уровне верхнего края флотационной камеры щелевидную просеивающую поверхность с сечением щелей, увеличивающимся от оси флотационной камеры, приспособление для подачи зернистого питания на поверхность жидкости, патрубок для выгрузки камерного продукта, приемный желоб, расположенный у верхнего края флотационной камеры [1]. Known pneumatic flotation machine containing a flotation chamber of a cylindrical shape located at the level of the upper edge of the flotation chamber a slit-like screening surface with a slit cross section increasing from the axis of the flotation chamber, a device for supplying granular power to the liquid surface, a nozzle for unloading the chamber product, a receiving chute located at the upper edge of the flotation chamber [1].

Недостатком этой машины является отсутствие в ней конструктивных элементов, обеспечивающих оптимизацию аэрогидродинамического режима ее работы, что снижает качество реализуемого в ней флотационного процесса. В частности, в этой машине подача зернистого питания на поверхность жидкости осуществляется многослойно в турбулентном режиме, реализуемом центробежным разбрасыванием материала. The disadvantage of this machine is the lack of structural elements in it that ensure the optimization of the aero-hydrodynamic mode of its operation, which reduces the quality of the flotation process realized in it. In particular, in this machine, the granular power supply to the liquid surface is multilayer in a turbulent mode, realized by centrifugal spreading of the material.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является пневматическая флотационная машина, содержащая флотационную камеру цилиндроконической формы, расположенную на уровне верхнего края флотационной камеры щелевидную просеивающую поверхность с сечением щелей, увеличивающимся от оси флотационной камеры, приспособление для подачи зернистого питания на поверхность жидкости, патрубок для выгрузки камерного продукта, приемный желоб, расположенный у верхнего края флотационной камеры [2]. The closest in technical essence and the achieved result is a pneumatic flotation machine containing a cylindrical-shaped flotation chamber located at the level of the upper edge of the flotation chamber a slit-like screening surface with a slit cross section increasing from the axis of the flotation chamber, a device for supplying granular power to the liquid surface, a nozzle for unloading the chamber product, a receiving chute located at the upper edge of the flotation chamber [2].

В данной машине частично устранены недостатки, отмеченные в машине [1], приводящие к снижению качества процесса флотации. Однако и здесь имеет место некоторое снижение качества процесса флотации, так как в ней также отсутствуют конструктивные элементы, обеспечивающие оптимизацию аэрогидродинамического режима ее работы. В частности, в этой машине также, как и в машине [1], частично присутствуют многослойность и турбулентность подачи зернистого питания на поверхность жидкости. This machine partially eliminated the disadvantages noted in the machine [1], leading to a decrease in the quality of the flotation process. However, there is also a slight decrease in the quality of the flotation process, since it also lacks structural elements that provide optimization of the aero-hydrodynamic mode of its operation. In particular, in this machine, as well as in the machine [1], the multilayer and turbulent supply of granular power to the liquid surface is partially present.

Целью изобретения является повышение качества процесса флотации за счет улучшения аэрогидродинамического режима работы. The aim of the invention is to improve the quality of the flotation process by improving the aerohydrodynamic mode of operation.

Согласно изобретению эта цель достигается тем, что в пневматической флотационной машине, содержащей флотационную камеру цилиндроконической формы, расположенную на уровне верхнего края флотационной камеры щелевидную просеивающую поверхность с сечением щелей, увеличивающимся от оси флотационной камеры, приспособление для подачи зернистого питания на поверхность жидкости, патрубок для выгрузки камерного продукта, приемный желоб, расположенный у верхнего края флотационной камеры, флотационная камера снабжена размещенным по ее оси вершиной вниз и основанием на уровне верхнего края флотационной камеры конусообразным сосудом с водоподводящим патрубком и со щелевым выходом по периметру основания, направленным в сторону приемного желоба, приспособление для подачи зернистого питания на поверхность жидкости выполнено в виде соосно размещенного на основании конусообразного сосуда пустотелого конуса и питающей воронки, причем боковая стенка конуса плавно сопряжена со щелевидной просеивающей поверхностью, при этом последняя имеет незначительный уклон в направлении приемного желоба, внутри пустотелого конуса последовательно снизу вверх размещены ресивер для сжатого воздуха и коллектор для напорной воды, имеющие соответственно воздухоподводящий и водоподводящий патрубки и щелевые выходы по периметру своих оснований, при этом щелевой выход из ресивера для сжатого воздуха направлен под щелевидную просеивающую поверхность в сторону приемного желоба, а щелевой выход из коллектора для напорной воды направлен вниз боковой стенки конуса. According to the invention, this goal is achieved by the fact that in a pneumatic flotation machine containing a cylindrical-shaped flotation chamber located at the level of the upper edge of the flotation chamber, a slit-like screening surface with a slit cross section increasing from the axis of the flotation chamber is a device for supplying granular power to the liquid surface, a nozzle for unloading of the chamber product, a receiving chute located at the upper edge of the flotation chamber, the flotation chamber is equipped with a vertical located along its axis downward and with a base at the level of the upper edge of the flotation chamber, a cone-shaped vessel with a water supply pipe and with a slotted outlet along the perimeter of the base directed towards the receiving chute, the device for supplying granular power to the surface of the liquid is made in the form of a hollow cone and a feed coaxially placed on the base of the conical vessel funnels, moreover, the side wall of the cone smoothly mates with a slit-like screening surface, while the latter has a slight slope in the direction of there is a lot of gutter, inside the hollow cone, a receiver for compressed air and a collector for pressure water are arranged sequentially from bottom to top, having respectively air supply and water supply pipes and slotted outlets along the perimeter of their bases, while the slotted outlet from the compressed air receiver is directed under the slit-like screening surface to the side the receiving trough, and the slotted outlet from the header for pressure water is directed down the side wall of the cone.

При создании изобретения авторы исходили из следующего. When creating the invention, the authors proceeded from the following.

Для оптимизации любого разделительного процесса необходимо обеспечить условия максимально возможного снижения турбулентности потоков пульпы внутри разделительной зоны аппарата. Что касается пневматических флотационных машин, работающих по принципу пленочной флотации, то их аэрогидродинамический режим работы можно значительно улучшить, если обеспечить необходимые условия подачи зернистого питания на поверхность жидкости, являющейся разделительной зоной в таких машинах. Зернистое питание должно подаваться во флотационную машину монослойно в ламинарном режиме на поверхность жидкости при максимальном рассредоточении минеральных зерен между собой и с минимальным количеством жидкой фазы пульпы. При этом вектор скорости подаваемого питания должен быть направлен вдоль поверхности жидкости в сторону приемного желоба. Это соответствует требованиям механизма процесса пленочной флотации. To optimize any separation process, it is necessary to provide the conditions for the maximum possible reduction in the turbulence of the pulp flows inside the separation zone of the apparatus. As for pneumatic flotation machines operating on the principle of film flotation, their aerohydrodynamic operation can be significantly improved if the necessary conditions for the supply of granular power to the surface of the liquid, which is the separation zone in such machines, are provided. Granular feed should be fed into the flotation machine in a laminar monolayer mode on the surface of the liquid with a maximum dispersion of mineral grains among themselves and with a minimum amount of liquid phase of the pulp. In this case, the velocity vector of the supplied power should be directed along the surface of the liquid toward the receiving trough. This complies with the requirements of the film flotation process mechanism.

Этим требованиям удовлетворяет конструкция предлагаемой пневматической флотационной машины. Детали принятых технических решений ниже при ее описании. These requirements are satisfied by the design of the proposed pneumatic flotation machine. Details of the technical solutions adopted below in its description.

На фиг. 1 показана пневматическая флотационная машина в разрезе; на фиг. 2 - вид машины сверху. In FIG. 1 shows a sectional view of a pneumatic flotation machine; in FIG. 2 is a top view of the machine.

Пневматическая флотационная машина состоит из флотационной камеры 1 цилиндроконической формы с патрубком 2 для вывода хвостов. По периферии верхней части флотационной камеры 1 закреплен приемный желоб 3 с патрубком 4 для вывода флотационного концентрата. На уровне верхнего края флотационная камера 1 имеет соосно расположенную иглообразную щелевидную просеивающую поверхность 5 с сечением щелей 6, увеличивающимся от оси флотационной камеры. Под щелевидной просеивающей поверхностью 5 соосно размещен вершиной вниз конусообразный сосуд 7, основание 8 которого размещено на уровне верхнего края флотационной камеры 1. Сосуд 7 имеет водоподводящий патрубок 9 и щелевой выход 10 по периметру основания 8, направленный под иглообразной щелевидной просеивающей поверхностью 5 в сторону приемного желоба 3. Сосуд 7 опирается на стенки камеры 1 посредством радиальных ребер 11. На его основании 8 соосно размещено приспособление 12 для подачи зернистого питания на поверхность жидкости, выполненное в виде пустотелого конуса 13 и питающей воронки 14. Пустотелый конус 13 закреплен посредством трубы 15, проходящей коаксиально через сосуд 7 и через его основание 8, и радиальных ребер 16 и 17. Pneumatic flotation machine consists of a flotation chamber 1 of a cylindrical shape with a pipe 2 for the output of tails. On the periphery of the upper part of the flotation chamber 1, a receiving chute 3 is fixed with a nozzle 4 for outputting the flotation concentrate. At the level of the upper edge, the flotation chamber 1 has a coaxially located needle-shaped slit-like screening surface 5 with a section of slots 6 increasing from the axis of the flotation chamber. A cone-shaped vessel 7, the base 8 of which is located at the level of the upper edge of the flotation chamber 1, is coaxially placed with its top downward under the slit-like screening surface 5. The vessel 7 has a water supply pipe 9 and a slot exit 10 along the perimeter of the base 8, directed under the needle-shaped slot-like screening surface 5 towards the receiving side grooves 3. The vessel 7 rests on the walls of the chamber 1 by means of radial ribs 11. On its base 8 is coaxially placed a device 12 for supplying granular power to the surface of the liquid, made in the form of a hollow cone 13 and a feeding funnel 14. The hollow cone 13 is fixed by means of a pipe 15 passing coaxially through the vessel 7 and through its base 8, and radial ribs 16 and 17.

Боковая стенка пустотелого конуса 13 плавно сопряжена с щелевидной просеивающей поверхностью 5, при этом последняя имеет незначительный уклон в направлении приемного желоба 3. Внутри пустотелого конуса 13 последовательно снизу вверх размещены ресивер 18 для сжатого воздуха и коллектор 19 для напорной воды, разделенные между собой перегородкой 20 и имеющие соответственно воздухоподводящий 21 и водоподводящий 22 патрубки и щелевые выходы 23 и 24 по периметру своих больших оснований. Щелевой выход 23 и ресивера 18 для сжатого воздуха направлен сквозь иглообразную щелевидную просеивающую поверхность 5 в сторону приемного желоба 3. Щелевой выход 24 из коллектора 19 для напорной воды направлен вниз вдоль внешней поверхности боковой стенки конуса 13. Воздухоподводящий патрубок 21 соединен с ресивером 18 для сжатого воздуха через внутреннюю полость трубы 15. Для этого труба 15 на участке внутри ресивера 18 перфорирована, а верхним своим торцом наглухо приварена к перегородке 20. Водоподводящий патрубок 22 проходит внутри трубы 15 и своим верхним торцом вварен в перегородку 20 с выходом внутрь коллектора 19. Воздухоподводящий патрубок 21 через вентиль 25 и водоподводящие патрубки 9 и 22 через вентили 26 и 27 подсоединены соответственно к трубопроводам 28 и 29 для сжатого воздуха и напорной воды. The side wall of the hollow cone 13 smoothly mates with a slit-like screening surface 5, while the latter has a slight slope in the direction of the receiving chute 3. Inside the hollow cone 13, a receiver 18 for compressed air and a collector 19 for pressure water are separated from each other by a partition 20 and respectively having air supply 21 and water supply 22 pipes and slotted outlets 23 and 24 around the perimeter of their large bases. The slotted outlet 23 and receiver 18 for compressed air is directed through the needle-shaped slotted screening surface 5 toward the receiving chute 3. The slotted outlet 24 from the manifold 19 for pressure water is directed downward along the outer surface of the side wall of the cone 13. The air inlet pipe 21 is connected to the receiver 18 for compressed air through the internal cavity of the pipe 15. For this, the pipe 15 is perforated in the area inside the receiver 18, and its upper end is tightly welded to the partition 20. The water supply pipe 22 passes inside the pipe 15 and they are welded with the upper end into the partition 20 with an exit into the collector 19. The air supply pipe 21 through the valve 25 and water supply pipes 9 and 22 through the valves 26 and 27 are connected respectively to pipelines 28 and 29 for compressed air and pressure water.

Пневматическая флотационная машина работает следующим образом. Pneumatic flotation machine operates as follows.

Флотационную камеру 1 заполняют водой. Одновременно из трубопроводов 28 и 29 через вентили 25 - 27 во флотационную машину подают сжатый воздух и напорную воду, которые формируют во флотационной камере 1 и в питающем устройстве 12 необходимый аэрогидродинамический режим работы флотационной машины. После этого в питающую воронку 14 подают подлежащий обработке исходный материал с водой, который водным потоком равномерно распределяется по внешней поверхности пустотелого конуса 13. Двигаясь по поверхности конуса 13, исходный материал подхватывается водным потоком, выходящим из щелевого выхода 24 коллектора 19 для напорной воды, в который она поступает через водоподводящий патрубок 22, проходящий по оси трубы 15. Происходит формирование монослоя исходного материала и рассредоточение его частиц по площади и между собой в тонкослойном потоке воды и ламинаризация его движения. При прохождении монослойного потока исходного материала по иглообразной щелевидной просеивающей поверхности 5 происходит замещение жидкостной транспортирующей среды в исходном материале на воздушную. Это происходит за счет плоской струи воздуха, выходящего из щелевого выхода 23 ресивера 18, в который сжатый воздух поступает через воздухоподводящий патрубок 21 и кольцевую полость трубы 15 и ее перфорацию внутри ресивера. Эта струя воздуха проходит через иглообразную щелевидную просеивающую поверхность 5 в сторону приемного желоба 3, сдувая с ее поверхности частицы исходного материала на поверхность воды, движущейся к приемному желобу 3 из щелевого выхода 10 сосуда 7, в который она поступает через водоподводящий патрубок 9. Плавному перемещению частиц материала на поверхность жидкости с иглообразной щелевидной просеивающей поверхности 5 способствует незначительный ее уклон в направлении приемного желоба 3. При этом вода, транспортировавшая исходный материал по поверхности пустотелого конуса 13, проходит между игл щелевидной просеивающей поверхности 5 и соединяется с водным потоком, выходящим из щелевого выхода 10. При попадании частиц исходного материала на поверхность жидкости происходит их флотационное разделение по методу пленочной флотации. Гидрофобные и гидрофобизированные частицы полезного компонента удерживаются на границе раздела жидкость-газ и водным потоком уносятся через верхнюю кромку флотационной камеры 1 в приемный желоб 3, а затем выгружаются из него через патрубок 4 для вывода флотационного концентрата. Частицы пустой породы погружаются в воду, оседают на наклонные стенки флотационной камеры 1, скользят по ним вниз и выгружаются из машины через патрубок 2. Flotation chamber 1 is filled with water. At the same time, compressed air and pressure water are supplied from the pipelines 28 and 29 through the valves 25 - 27 to the flotation machine, which form the necessary aero-hydrodynamic operation mode of the flotation machine in the flotation chamber 1 and in the supply device 12. After that, a feed material to be processed is fed to the feed funnel 14, which is evenly distributed by the water flow along the outer surface of the hollow cone 13. Moving along the surface of the cone 13, the feed material is picked up by the water flow leaving the slot exit 24 of the pressure head collector 19 to which it enters through the water supply pipe 22, passing along the axis of the pipe 15. There is a formation of a monolayer of the source material and the dispersion of its particles over the area and with each other in a thin layer stream water and the laminarization of its movement. When a monolayer flow of the source material passes along the needle-shaped slit-like screening surface 5, the liquid transporting medium in the source material is replaced by air. This is due to a flat stream of air leaving the slot exit 23 of the receiver 18, into which compressed air enters through the air supply pipe 21 and the annular cavity of the pipe 15 and its perforation inside the receiver. This air stream passes through a needle-shaped slit-like screening surface 5 towards the receiving chute 3, blowing from its surface particles of the starting material onto the surface of the water moving to the receiving chute 3 from the slot exit 10 of the vessel 7, into which it enters through the water supply pipe 9. Smooth movement particles of material on the surface of the liquid with a needle-shaped slit-like screening surface 5 contributes to its slight slope in the direction of the receiving trough 3. Moreover, the water transporting the original mother Al on the surface of the hollow cone 13, passes between the needles of the slit-like screening surface 5 and connects to the water stream leaving the slot exit 10. When particles of the starting material get on the surface of the liquid, they are flotated by the film flotation method. The hydrophobic and hydrophobized particles of the useful component are held at the liquid-gas interface and are carried off through the upper edge of the flotation chamber 1 into the receiving chute 3 and then discharged from it through the pipe 4 to discharge the flotation concentrate. Particles of waste rock are immersed in water, deposited on the inclined walls of the flotation chamber 1, slide down on them and unloaded from the machine through the pipe 2.

Таким образом предложенное техническое решение по сравнению с прототипом позволит за счет улучшения аэрогидродинамического режима работы повысить качество процесса флотации. Thus, the proposed technical solution in comparison with the prototype will allow to improve the quality of the flotation process by improving the aerohydrodynamic mode of operation.

Claims

1. A pneumatic flotation machine containing a cylindrical-shaped flotation chamber located at the level of the upper edge of the flotation chamber a slit-like screening surface with a slit cross section increasing from the axis of the flotation chamber, a device for supplying granular power to the liquid surface, a nozzle for unloading the chamber product, a receiving chute, located at the upper edge of the flotation chamber, characterized in that the flotation chamber is equipped with a downwardly positioned axis along its axis and a base for outside the upper edge of the flotation chamber a cone-shaped vessel with a water supply pipe and with a slotted exit along the perimeter of the base directed towards the receiving chute, the device for supplying granular power to the liquid surface is made in the form of a hollow cone and a feeding funnel coaxially placed on the base of the conical vessel, the side wall the cone smoothly mates with a slit-like screening surface, while the latter has a slight slope in the direction of the receiving chute, inside the hollows of the cone, a receiver for compressed air and a collector for pressure water are arranged successively from the bottom upwards, having respectively air supply and water supply pipes and slotted outlets along the perimeter of their bases, while the slotted outlet from the compressed air receiver is directed under the slit-like screening surface towards the receiving chute, and the slotted outlet from the header for pressure water is directed down along the side wall of the cone.