RU2289479C1 - Floatation machine for foamy separation - Google Patents
Floatation machine for foamy separation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2289479C1 RU2289479C1 RU2005110024/03A RU2005110024A RU2289479C1 RU 2289479 C1 RU2289479 C1 RU 2289479C1 RU 2005110024/03 A RU2005110024/03 A RU 2005110024/03A RU 2005110024 A RU2005110024 A RU 2005110024A RU 2289479 C1 RU2289479 C1 RU 2289479C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bath
- airlift
- foam
- flotation
- machine
- Prior art date
Links
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000005188 flotation Methods 0.000 claims abstract description 48
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims abstract description 48
- 238000005276 aerator Methods 0.000 claims abstract description 31
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 4
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000005273 aeration Methods 0.000 claims description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 abstract description 13
- 239000011707 mineral Substances 0.000 abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 8
- 239000003245 coal Substances 0.000 abstract description 4
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract description 3
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005457 optimization Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- OMZSGWSJDCOLKM-UHFFFAOYSA-N copper(II) sulfide Chemical compound [S-2].[Cu+2] OMZSGWSJDCOLKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Paper (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, а именно к машинам для флотации полезных ископаемых, и может быть использовано в угольной, черной и цветной металлургии, а также на фабриках по обогащению неметаллического сырья.The invention relates to the beneficiation of minerals, namely, machines for flotation of minerals, and can be used in coal, ferrous and non-ferrous metallurgy, as well as in factories for the enrichment of non-metallic raw materials.
За последние десятилетия в горнорудной промышленности на обогатительных фабриках у нас в стране появились флотационные машины, в которых осуществляется пенная сепарация минералов.Over the past decades, flotation machines have appeared in the country’s ore mining and processing plants in our country, in which foam separation of minerals is carried out.
Пенная сепарация - это процесс разделения частиц минералов повышенной крупности, размеры которых почти на порядок выше, чем размеры частиц, оптимальных для пенной флотации, но значительно меньше оптимальных для гравитационного обогащения.Foam separation is the process of separating particles of minerals of increased fineness, the sizes of which are almost an order of magnitude higher than the sizes of particles that are optimal for foam flotation, but significantly less than optimal for gravity enrichment.
Пенной сепарацией называется процесс разделения частиц минералов при их прохождении сверху вниз сквозь слой движущейся пены, образованный на поверхности аэрированной жидкости.Foam separation is the process of separating particles of minerals as they pass from top to bottom through a layer of moving foam formed on the surface of an aerated liquid.
Разделение минералов при пенной сепарации основано на различии в скоростях прохождения их частиц через пену, что обусловлено главным образом неодинаковыми свойствами поверхности частиц.The separation of minerals during foam separation is based on the difference in the speeds of passage of their particles through the foam, which is mainly due to the unequal properties of the surface of the particles.
Предложены и работают в промышленности различные конструкции флотационных машин для пенной сепарации (см. Сб. Пенная сепарация и колонная флотация. М., Недра, 1989, стр.3).Various designs of flotation machines for foam separation have been proposed and work in industry (see Sat. Foam separation and column flotation. M., Nedra, 1989, p. 3).
Известна флотационная машина ФП-16, разработанная Гидромашобогащением и Госгорхимпроектом (см. тот же источник, стр.72-75, рис.4.8). Она состоит из двух камер прямоугольно-пирамидального сечения, загрузочного кармана, направляющих пластин, аэраторов, аэролифта и разгрузочного кармана, желобов для пены и хвостов.Known flotation machine FP-16, developed by Hydro-machine enrichment and Gosgorkhimproekt (see the same source, p. 72-75, Fig. 4.8). It consists of two chambers of a rectangular-pyramidal section, a loading pocket, guide plates, aerators, an airlift and an unloading pocket, foam gutters and tails.
В камерах установлены на определенной высоте два ряда аэраторов-диспергаторов, изготовленных из резиновых перфорированных трубок, соединенных с источниками сжатого воздуха. Вдоль центральной продольной оси камеры расположен щелевой аэролифт с воздухоподводящим устройством для обеспечения неоднократной подачи камерного продукта на пенный слой.Two rows of disperser aerators made of rubber perforated tubes connected to compressed air sources are installed in the chambers at a certain height. Along the central longitudinal axis of the chamber, there is a slotted airlift with an air supply device to ensure multiple supply of the chamber product to the foam layer.
В нижней части камеры ниже уровня перфорированных трубок по обе стороны аэролифта расположены пластины, которые могут проворачиваться в шарнирах, изменяя угол наклона к горизонту в пределах от 45 до 60 градусов. Пластины выступают в роли наклонных плоскостей, по которым оседающие твердые частицы сползают в зону действия аэролифта. При изменении угла наклона пластин от 45 до 60 градусов производительность машины уменьшается, но одновременно возрастает число повторных операций подачи камерного продукта на пенный слой.In the lower part of the chamber below the level of the perforated tubes on both sides of the airlift there are plates that can rotate in hinges, changing the angle of inclination to the horizon in the range from 45 to 60 degrees. The plates act as inclined planes along which settling solid particles slide into the zone of operation of the airlift. When changing the angle of inclination of the plates from 45 to 60 degrees, the productivity of the machine decreases, but at the same time the number of repeated operations of feeding the chamber product to the foam layer increases.
В загрузочном кармане машины размещены устройства для деления потока на обе стороны машины и наклонные диски для равномерной загрузки аэролифта твердой фазой. В разгрузочном кармане имеется шибер с электроприводом для выпуска хвостов.Devices for dividing the flow on both sides of the machine and inclined disks for uniform loading of the airlift with a solid phase are placed in the loading pocket of the machine. In the unloading pocket there is a gate with an electric drive for the release of tails.
В машине предусмотрено автоматическое регулирование расхода воздуха высокого и низкого давления, подводимого к соответствующим ресиверам. Для расхода воздуха на подводящих трубопроводах установлены дифференциальные манометры с сужающими устройствами.The machine provides automatic control of the flow rate of high and low pressure air supplied to the respective receivers. For air flow in the supply piping, differential pressure gauges with narrowing devices are installed.
Флотационная машина ФП-16 так же, как и флотационные машины пенной сепарации, характеризуются повышенными скоростями флотационного разделения и верхним пределом крупности флотационных минералов. При ее использовании не требуются насосы и другие транспортные устройства.The FP-16 flotation machine, like the foam separation flotation machines, is characterized by increased flotation separation rates and an upper limit on the size of flotation minerals. When using it, pumps and other transport devices are not required.
Возможность регулирования угла наклона пластин позволяет обогащать на машине различные по обогатимости руды, а наличие большой емкости - легко поддерживать заданный уровень пены.The ability to control the angle of inclination of the plates makes it possible to enrich ores of various ore concentrates on the machine, and the presence of a large capacity makes it easy to maintain a given level of foam.
Опытный образец машины ФП-16 из четырех камер был испытан в цикле флотации крупнозернистого сильвина на флотационной фабрике третьего рудоуправления комбината Беларускалий.A prototype FP-16 machine of four chambers was tested in the coarse-grained sylvin flotation cycle at the flotation plant of the third mine department of the Belaruskali plant.
Испытания показали, что на машине ФП-16 обеспечивается большее извлечение крупнозернистого сильвина, чем на флотационных машинах «Механобр» механического типа (ФМ 3,2) с кипящим слоем, реконструированных по схеме ГИГХСа.Tests have shown that the FP-16 machine provides greater extraction of coarse-grained sylvin than the mechanical-type (FM 3.2) flotation machines Mechanobr with a fluidized bed reconstructed according to the GIGHS scheme.
Производительность 4-камерной машины ФП-16 составила 30-35 т/ч, расход воздуха низкого и высокого давления соответственно до 20 и 5 м3/мин. Кроме того, продолжительность пребывания твердых частиц в машине ФП-16 не превышала 40 с, что в несколько раз меньше, чем в механических машинах ФМ 3,2.The productivity of the 4-chamber FP-16 machine was 30-35 t / h, air consumption of low and high pressure, respectively, up to 20 and 5 m 3 / min. In addition, the residence time of solid particles in the FP-16 machine did not exceed 40 s, which is several times shorter than in FM 3.2 mechanical machines.
Основным недостатком флотационной машины ФП-16 является то, что она оборудована резиновыми трубчатыми перфорированными аэраторами, имеющими в среднем по данным практики срок службы 6 месяцев. Также в машине используется сжатый воздух высокого и низкого давления, что усложняет эксплуатацию машины.The main disadvantage of the FP-16 flotation machine is that it is equipped with rubber tubular perforated aerators, which have an average life of 6 months according to practice data. The machine also uses high and low pressure compressed air, which complicates the operation of the machine.
Наиболее близким техническим решением к изобретению является аэролифтная флотационная машина со сверхзвуковой скоростью истечения воздуха (см. Ворбанов Р., Гайдаржиев С. Аэролифтная флотационная машина со сверхзвуковой скоростью истечения воздуха. VIII Международный конгресс по обогащению полезных ископаемых, 1968, т.I. Изд. Механобр, 1969). Автором ее является Ворбанов Р., София, НРБ.The closest technical solution to the invention is an airlift flotation machine with a supersonic air flow rate (see Vorbanov R., Gaydarzhiev S. Airlift flotation machine with a supersonic air flow rate. VIII International Congress on Mineral Processing, 1968, vol. I. Ed. Mekhanobr, 1969). Its author is Vorbanov R., Sofia, NRB.
Машина состоит из прямоугольной ванны, с квадратным сечением 2×2 м.The machine consists of a rectangular bathtub with a square section of 2 × 2 m.
По продольной оси ванны расположена аэролифтная камера с вертикальными перегородками, с расстоянием между ним 200 мм. В центре ее расположены вертикальные воздухоподающие трубки, соединенные с ресивером, и оканчивающиеся соплами Лаваля, не доходящими до днища ванны на 150 мм. Сверху аэролифта с зазором располагается отражатель пульпы с вертикальными отбойными перегородками, погруженными в пульпу. Эти перегородки находятся на расстоянии 375 мм от центра аэролифтной камеры и направляет пульпу из аэролифта в флотационные отделения ванны. Ванна имеет продольные желоба для пены по обеим ее сторонам. Машина имеет загрузочное устройство и разгрузочный карман и желоб для хвостов.Along the longitudinal axis of the bath is an airlift chamber with vertical partitions, with a distance between it of 200 mm. In its center are vertical air supply tubes connected to the receiver and ending in Laval nozzles not reaching the bottom of the bathtub by 150 mm. On top of the airlift with a gap is a pulp reflector with vertical baffles submerged in the pulp. These partitions are located at a distance of 375 mm from the center of the airlift chamber and directs the pulp from the airlift to the flotation compartments of the bath. The bath has longitudinal foam gutters on both sides of it. The machine has a loading device and an unloading pocket and a tail chute.
Машина обладает двумя особенностями. Первая состоит в том, что трубки аэролифтной камеры заканчиваются соплами Лаваля. Они обеспечивают подачу воздуха в аэролифтную камеру при скоростях, превышающих скорость звука, тогда как в обычных аэролифтных машинах она составляет 10-15 м/с.The machine has two features. The first is that the tubes of the airlift chamber end with Laval nozzles. They provide air supply to the airlift chamber at speeds exceeding the speed of sound, whereas in conventional airlift machines it is 10-15 m / s.
Основным назначением сопел Лаваля является превращение статического давления подаваемого сжатого воздуха в воздушную струю, имеющую скорость, большую скорости звука, с последующим переходом ее в дозвуковую в самой пульпе.The main purpose of Laval nozzles is to convert the static pressure of the supplied compressed air into an air stream having a speed greater than the speed of sound, with its subsequent transition to subsonic in the pulp itself.
Сверхзвуковая подача воздуха в пульпу приводит к его диспергированию непосредственно в зоне выхода из сужения. Сверхзвуковая струя воздуха является носителем сложных волновых процессов, связанных с самим характером потока. При таких скоростях струя очень лабильна и непрерывно пульсирует с изменением градиента давления, в связи с чем диспергирование воздуха интенсифицируется в результате высокой турбулентности на границе струи и пульпы.The supersonic air supply to the pulp leads to its dispersion directly in the zone of exit from the constriction. The supersonic air stream is the carrier of complex wave processes associated with the nature of the flow. At these speeds, the jet is very labile and continuously pulsates with a change in the pressure gradient, and therefore the dispersion of air is intensified as a result of high turbulence at the boundary of the jet and pulp.
Истечение струи со сверхзвуковыми скоростями сопровождается и сложными акустическими эффектами, оказывающими положительное влияние не только на диспергирование воздуха, но и массообменные процессы в машине и на прилипание минеральных частиц к воздушным пузырькам.The outflow of a jet with supersonic speeds is accompanied by complex acoustic effects that have a positive effect not only on the dispersion of air, but also mass transfer processes in the machine and on the adhesion of mineral particles to air bubbles.
Исследовались сопла Лаваля с различными диаметрами критического сечения, измерялась скорость воздушной струи при разных давлениях сжатого воздуха от 1 до 6 атм и дебит ее. При этих условиях скорость струи изменялась от 335 до 400 м/с. Самыми эффективными являются сопла Лаваля с диаметром критического сечения, равным 3 мм, так как они оказались лучшими с точки зрения диспергирования воздуха и наименьшего расхода энергии. Оптимальное избыточное давление воздуха при этом составило 1 атм при расходе мощности 2-3 кВт на 1 м3 объема ванны.Laval nozzles with different diameters of the critical section were studied, the speed of the air stream was measured at different pressures of compressed air from 1 to 6 atm and its flow rate. Under these conditions, the jet velocity varied from 335 to 400 m / s. The most effective are Laval nozzles with a critical section diameter of 3 mm, as they turned out to be the best in terms of dispersing air and the lowest energy consumption. The optimal excess air pressure was 1 atm with a power consumption of 2-3 kW per 1 m 3 of bath volume.
Промышленные испытания машины проводились на медной сульфидной руде.Industrial testing of the machine was carried out on copper sulfide ore.
Машина успешно работала при повышенной плотности пульпы 43% твердого (при содержании в пульпе до 55% класса - 0,074 мм).The machine worked successfully at an increased pulp density of 43% solid (with a content in the pulp up to 55% of the class - 0.074 mm).
Отмечено незначительное улучшение флотации мелких классов; расход реагентов снижается на 20% и воды настолько же; расход эл. энергии ниже, чем в механических машинах на 30%; на 40-50% снижается площадь флотационного отделения; легкая регулировка машины.A slight improvement in the flotation of small classes was noted; reagent consumption is reduced by 20% and the same amount of water; electric consumption energy is lower than in mechanical machines by 30%; the area of the flotation department is reduced by 40-50%; Easy adjustment of the machine.
Отмечено, что аэраторы работали безаварийно при внезапных остановках машины, прекращения подачи воды, воздуха и т.п. Забивки сопел при этом не наблюдалось.It is noted that the aerators worked without failures when the machine stopped suddenly, the water, air, etc. were cut off. No clogging of nozzles was observed.
Другая особенность - это ширина аэролифтной камеры. Хорошие результаты получены при ширине ее, равной 200 мм. Но авторы считают, что ширину ее можно уменьшить до 150 мм. При этом дополнительно снижается расход воздуха и улучшается флотация крупных классов за счет повышения восходящих скоростей пульпы в камере.Another feature is the width of the airlift chamber. Good results were obtained with a width of 200 mm. But the authors believe that its width can be reduced to 150 mm. At the same time, air consumption is further reduced and flotation of large classes is improved by increasing the ascending pulp speeds in the chamber.
Основной недостаток аэролифтной флотационной машины со сверхзвуковой скоростью истечения воздуха состоит в том, что в ней не флотируются классы крупнее 0,3 мм и выше.The main disadvantage of an airlift flotation machine with a supersonic air flow rate is that classes larger than 0.3 mm and above are not floated in it.
Целью изобретения является улучшение флотации крупнозернистых классов (от 0,5 до 3 мм). Технический результат - оптимизация гидро- и аэродинамических условий флотационного процесса и повышение надежности в работе.The aim of the invention is to improve the flotation of coarse grained grades (from 0.5 to 3 mm). The technical result is the optimization of hydro- and aerodynamic conditions of the flotation process and increased reliability in operation.
Технический результат достигается тем, что флотационная машина для пенной сепарации, включающая в себя ванну прямоугольной формы с прямоугольным сечением, имеющая продольные желоба для пены, аэролифт, расположенный по продольной оси ванны, имеющий вертикальные перегородки с изогнутым концом с расстоянием между ними, равным 150 мм, разделяющий ванну на два флотационных отделения, имеющий аэратор, состоящий из вертикальных воздухоподающих трубок, оканчивающихся соплами Лаваля и соединенных с ресивером, расположенный над аэролифтом с зазором отражатель пульпы, выполненный фигурной формы, разделяющий выходящую из аэролифта аэрированную пульпу на два потока, направляя их на пену во флотационные отделения, загрузочное устройство, разгрузочный карман, соединенный с желобом для хвостов, согласно изобретению загрузочное устройство включает в себя дуговые сита с размером щели, равным 0,5 мм, разделяющие питание машины на два продукта - надрешетный продукт, содержащий крупные частицы размером +0,5-3 мм, и подрешетный продукт с крупностью частиц размером -0,5+0 мм, при этом надрешетный продукт поступает на пену в машине, а подрешетный продукт направляется под пену в объем пульпы в ванне, причем аэратор аэролифта расположен под днищем ванны и состоит из коротких вертикальных воздухоподающих трубок, соединенных с бобышками с внутренней резьбой, расположенных по продольной оси ванны, при этом воздухоподающие трубки своими бобышками входят через отверстия в днище внутрь ванны на небольшую высоту, в бобышки ввинчиваются сопла Лаваля, воздухоподающие трубки соединены с горизонтальной распределительной трубой, которая через воздухопровод соединена с ресивером, для выработки дополнительных воздушных пузырьков в аэролифте он снабжен отражателем-распределителем воздушных пузырьков, выполненным по дуге окружности, имеющим мелкие перфорации, расположенный по высоте на расстоянии 150 мм от сопел Лаваля аэратора аэролифта, для увеличения аэрации пульпы во флотационных отделениях ванны, она снабжена дополнительными аэраторами, расположенными по углам ванны на ее днище, каждый из которых состоит из квадратной трубы, коротких патрубков, соединенных с бобышками резьбой, в которые ввинчены сопла Лаваля, при этом патрубки соединены с боковой стенкой квадратной трубы по ее продольной оси, под острым углом к этой стенке, параллельно днищу ванны и направлены своими соплами Лаваля в сторону аэролифта и разгрузки камерного продукта машины, для защиты от износа дополнительных аэраторов они перекрыты металлическими козырьками, выполненными Г-образной формы, а сопла Лаваля аэратора аэролифта имеют по бокам вертикальные металлические пластины, одна из которых устанавливается на шарнире.The technical result is achieved by the fact that the flotation machine for foam separation, which includes a rectangular bath with a rectangular cross section, having longitudinal grooves for foam, an airlift located along the longitudinal axis of the bath, having vertical partitions with a curved end with a distance between them of 150 mm dividing the bath into two flotation compartments, having an aerator consisting of vertical air supply tubes ending with Laval nozzles and connected to the receiver, located above the airlift with a gap rum pulp reflector, made in a figured shape, dividing the aerated pulp coming out of the airlift into two streams, directing them onto the foam into the flotation compartments, a loading device, an unloading pocket connected to the tail chute, according to the invention, the loading device includes arc sieves with a slot size equal to 0.5 mm, separating the power of the machine into two products - an oversize product containing large particles with a size of + 0.5-3 mm, and an under-sieve product with a particle size of -0.5 + 0 mm, with an oversize the product enters the foam in the machine, and the under-sieve product is sent under the foam to the volume of the pulp in the bath, and the airlift aerator is located under the bottom of the bath and consists of short vertical air supply tubes connected to the bosses with internal thread located along the longitudinal axis of the bath, while the air supply tubes with their bosses enter through the holes in the bottom of the bathtub to a small height, Laval nozzles are screwed into the bosses, air supply tubes are connected to a horizontal distribution pipe, which the air duct is connected to the receiver, to generate additional air bubbles in the airlift, it is equipped with a reflector-distributor of air bubbles made along an arc of a circle having small perforations located at a height of 150 mm from the Laval nozzles of the airlift aerator, to increase pulp aeration in the flotation compartments bathtubs, it is equipped with additional aerators located at the corners of the bathtub on its bottom, each of which consists of a square pipe, short nozzles connected to the bosses p the flange into which Laval nozzles are screwed, the nozzles being connected to the side wall of the square pipe along its longitudinal axis, at an acute angle to this wall, parallel to the bottom of the bath and directed by their Laval nozzles towards the aerial lift and unloading the chamber product of the machine, to protect against wear they are covered by additional L-shaped metal visors, and the Laval nozzles of the airlift aerator have vertical metal plates on the sides, one of which is mounted on a hinge.
На фиг.1 изображена флотационная машина для пенной сепарации, на фиг.2 изображен в плане отрезок квадратной трубы с патрубком, бобышкой и соплом Лаваля.Figure 1 shows a flotation machine for foam separation, figure 2 shows in plan a segment of a square pipe with a pipe, boss and a Laval nozzle.
Флотационная машина для пенной сепарации включает ванну 1 прямоугольной формы и с прямоугольным сечением, имеющую в передней торцевой стенке прямоугольные отверстия 7 для ввода пульпы, а также имеющую по сторонам прямоугольные желоба 8 для пены, загрузочное устройство 2, состоящее из течек, делящих питание машины на два равномерных потока, поступающих каждый на дуговое сито с размером щели, равным 0,5 мм, надрешетный продукт дугового сита, содержащий крупные частицы размером +0,5-3 мм, поступает на пену в ванне, а подрешетный продукт с крупностью частиц размером -0,5+0 мм через прямоугольное отверстие 7 поступает под пену в объем пульпы в ванне. По продольной оси ванны 1 размещен аэролифт 3 с вертикальными перегородками 4, расстояние между которыми равно 150 мм, делящий ванну на два флотационных отделения.The flotation machine for foam separation includes a rectangular bathtub 1 with a rectangular cross-section, having rectangular openings 7 for introducing pulp in the front end wall, and also having rectangular foam gutters 8 on the sides, a loading device 2, consisting of leaks dividing the machine’s power supply into two uniform flows, each arriving at the arc sieve with a slit size of 0.5 mm, the over-sieve product of the arc sieve, containing large particles of + 0.5-3 mm in size, enters the foam in the bath, and the under-sieve product with coarseness of particles with a size of -0.5 + 0 mm through a rectangular hole 7 enters under the foam into the volume of pulp in the bath. On the longitudinal axis of the bath 1 there is an airlift 3 with vertical partitions 4, the distance between which is 150 mm, dividing the bath into two flotation compartments.
Верхний конец перегородки 4 выполняется с дуговым загибом в сторону флотационного отделения ванны, а нижний вертикальный конец перегородки не доходит до дна ванны и имеет с ним зазор. Он имеет изгиб под тупыми углами, соединяющий его с вертикальной частью перегородки 4. Между нижними вертикальными концами перегородок 4 располагается по центру отражатель-распределитель 5 воздушных пузырьков, выполненный по дуге окружности и изготовленный, например, из шпальтового сита с размером щели 0,25 мм, т.е. с мелкими перфорациями. Над аэролифтом 3 с зазором расположен отражатель 6 пульпы, выполненный фигурной формы, который делит поток аэрированной пульпы из аэролифта 3 на две части, направляя каждый на пену во флотационные отделения ванны.The upper end of the partition 4 is made with an arc bend towards the flotation compartment of the bath, and the lower vertical end of the partition does not reach the bottom of the bath and has a gap with it. It has a bend at obtuse angles, connecting it to the vertical part of the partition 4. Between the lower vertical ends of the partitions 4 is located in the center of the reflector-distributor 5 of air bubbles, made in an arc of a circle and made, for example, of a spalt sieve with a slot size of 0.25 mm , i.e. with small perforations. Above the airlift 3 there is a gap with a gap of a pulp reflector 6, made in a shaped form, which divides the flow of aerated pulp from the airlift 3 into two parts, each directing the foam into the flotation compartments of the bath.
Аэратор аэролифта 3 состоит из коротких вертикальных воздухоподающих трубок 9, расположенных под днищем ванны по продольной ее оси и входящих через отверстия в днище ванны своими бобышками 10 в ванну на небольшую высоту. Зазор между бобышками 10 и днищем ванны уплотняется. Бобышки выполнены с внутренней резьбой и навинчены на концы трубок 9 с наружной резьбой. В бобышки 10 ввинчиваются сопла Лаваля 11. Сопла имеют наружную резьбу такого же шага, как и резьба трубок 9 и резьба бобышек 10. Причем диаметр входного сужения сопла Лаваля должен быть таким же, как и внутренний диаметр трубок 9 и сопло Лаваля должно входить в бобышку без зазора с трубой. Этим исключается создание лишних сопротивлений сжатому воздуху, поступающему в сопло. Воздухоподающие трубки 9 соединяются с распределительной трубой 16 сваркой, а труба 16 через воздухопроводы 18, которые на чертеже показаны условно линиями со стрелкой, соединяется с ресиверами 17.The airlift aerator 3 consists of short vertical air supply tubes 9 located under the bath bottom along its longitudinal axis and entering through the holes in the bath bottom with its bosses 10 into the bath to a small height. The gap between the bosses 10 and the bottom of the bath is sealed. The bosses are made with an internal thread and screwed onto the ends of the tubes 9 with an external thread. Laval nozzles 11 are screwed into the bosses 10. The nozzles have an external thread of the same pitch as the thread of the tubes 9 and the thread of the bosses 10. Moreover, the diameter of the inlet restriction of the Laval nozzle must be the same as the inner diameter of the tubes 9 and the Laval nozzle must enter the boss without clearance with the pipe. This eliminates the creation of unnecessary resistance to compressed air entering the nozzle. The air supply tubes 9 are connected to the distribution pipe 16 by welding, and the pipe 16 through the air ducts 18, which are conventionally shown in the drawing by lines with an arrow, is connected to the receivers 17.
Сопла Лаваля небольшой высоты. Между ними и отражателем-распределителем 5 должно быть расстояние, равное 150 мм. Для защиты сопел Лаваля от износа по бокам сопел Лаваля 11 устанавливаются металлические пластины 12. Одна из пластин 12 может устанавливаться на шарнире для облегчения доступа при обслуживании сопел.Laval nozzles of small height. Between them and the reflector-distributor 5 should be a distance equal to 150 mm To protect the Laval nozzles from wear, metal plates 12 are mounted on the sides of the Laval nozzles 11. One of the plates 12 can be mounted on a hinge to facilitate access when servicing the nozzles.
Дополнительные аэраторы, состоящие из квадратных труб 13 с короткими патрубками 14, бобышками 10 и соплами Лаваля 11, располагаются по нижним углам ванны 1, причем квадратные трубы 13 укладываются на днище ванны с небольшим зазором с боковыми стенками ванны. К наружной боковой стенке каждой трубы 13 прикреплены на сварке короткие патрубки 14 с бобышками 10 и соплами Лаваля 11, причем патрубки располагаются по центральной продольной оси стенки квадратной трубы под острым углом к стенке и параллельно к днищу ванны. Резьба на конце патрубков, бобышек и сопел Лаваля выполняется точно такой, как описано выше в аэраторе аэролифта, и сопла Лаваля выполняются точно такими же. Для защиты дополнительных аэраторов от износа на них укладываются металлические Г-образные защитные козырьки 15, полностью перекрывающие патрубки и сопла. Защитный козырек 15 устанавливается в пазы из уголков и опирается горизонтальной частью на уголки, которые крепятся к торцевым стенкам ванны с помощью сварки. Квадратные трубы 13 через воздухопровод 18, показанные условно линиями со стрелкой, соединяются с ресиверами 17.Additional aerators, consisting of square tubes 13 with short nozzles 14, bosses 10 and Laval nozzles 11, are located at the lower corners of the bath 1, and square tubes 13 are laid on the bottom of the bath with a small gap with the side walls of the bath. To the outer side wall of each pipe 13, short nozzles 14 with bosses 10 and Laval nozzles 11 are attached for welding, and the nozzles are located along the central longitudinal axis of the wall of the square pipe at an acute angle to the wall and parallel to the bottom of the bath. The thread at the end of the nozzles, bosses and Laval nozzles is exactly the same as described above in the airlift aerator, and the Laval nozzles are made exactly the same. To protect additional aerators from wear and tear, metal L-shaped protective peaks 15 are completely laid on them, completely covering the nozzles and nozzles. The protective visor 15 is installed in the grooves from the corners and rests on the horizontal part on the corners, which are attached to the end walls of the bath by welding. Square pipes 13 through the air duct 18, conventionally shown by lines with an arrow, are connected to the receivers 17.
На чертеже, см. фиг.1, патрубки 14 с соплами Лаваля 11 условно показаны перпендикулярными к стенке квадратной трубы. Истинное их расположение см. на фиг.2, где в плане показан отрезок квадратной трубы 13 с патрубком 10, бобышкой 14 и соплом Лаваля 11.In the drawing, see FIG. 1, nozzles 14 with Laval nozzles 11 are conventionally shown perpendicular to the wall of a square pipe. Their true location, see figure 2, where the plan shows a segment of a square pipe 13 with pipe 10, boss 14 and Laval nozzle 11.
В дополнительных аэраторах квадратные трубы вместо цилиндрических труб использованы для того, чтобы облегчить приварку патрубков при изготовлении аэраторов.In additional aerators, square pipes instead of cylindrical pipes are used to facilitate the welding of nozzles in the manufacture of aerators.
Следует отметить то, что в случае использования в машине однотипных сопел Лаваля, например с диаметром критического сечения, равным 3 мм, как наиболее экономичных, то число сопел Лаваля дополнительных аэраторов должно быть меньше числа сопел Лаваля аэролифта, чтобы не происходило «запенивания» флотационных отделений ванны.It should be noted that if the Laval nozzles of the same type are used in the machine, for example, with a critical section diameter of 3 mm, as the most economical, then the number of Laval nozzles of additional aerators must be less than the number of Laval nozzles of the airlift so that flotation compartments do not “foam” bathtubs.
Ванна 1 имеет разгрузочный карман, который на чертеже не показан. Он представляет собой отсек, соединенный с задней стенкой ванны, по ширине ей равный, куда через нижнее прямоугольное отверстие в задней стенке ванны поступает камерный продукт из ванны. Задняя стенка разгрузочного кармана имеет два выреза - верхний и нижний, равные половине ширины стенки, считая от центра стенки. Причем верхний вырез кончается на уровне пульпы в ванне. Через верхнее отверстие удаляется пульпа с мелкими частицами, а через нижнее - крупные частицы. Оба отверстия перекрываются шиберами с электроприводом. Задняя стенка разгрузочного кармана соединяется с желобом для хвостов, перпендикулярным к ней.Bath 1 has a discharge pocket, which is not shown in the drawing. It is a compartment connected to the back wall of the bath, equal in width to where the chamber product from the bath enters through the lower rectangular hole in the back wall of the bath. The rear wall of the discharge pocket has two cutouts - the upper and lower, equal to half the width of the wall, counting from the center of the wall. Moreover, the upper neckline ends at the level of pulp in the bath. Pulp with small particles is removed through the upper hole, and large particles are removed through the lower hole. Both openings are covered with electric gates. The back wall of the discharge pocket is connected to a tail groove perpendicular to it.
Машина устанавливается на низкой раме 19, изготовленной из швеллеров. Стенки ванны футируются.The machine is mounted on a low frame 19 made of channels. The walls of the bath are lined up.
Для машины требуется компрессор с давлением 1,5-2 атм. Воздухопроводы оборудуются понижающими редукторами давления, вентилями, манометрами, а перед распределительной трубой 16 и квадратными трубами 13 устанавливаются на воздухопроводах обратные клапаны для предотвращения попадания пульпы в них и ресиверы в случае аварийной остановки компрессора.The machine requires a compressor with a pressure of 1.5-2 atm. Air ducts are equipped with pressure reducing reducers, valves, pressure gauges, and check valves are installed on the air ducts in front of the distribution pipe 16 and square pipes 13 to prevent pulp from entering them and receivers in the event of an emergency stop of the compressor.
Флотационная машина для пенной сепарации работает следующим образом.Flotation machine for foam separation is as follows.
Пульпа, обработанная реагентами в контактном чане или в агрегате для подготовки пульпы, расположенных выше машины, самотеком поступает в загрузочное устройство 2, делящее питание на два равномерных потока, откуда по течкам оно поступает на два дуговых сита, на которых разделяется на два продукта: надрешетный, содержащий к примеру в пульпе частицы крупностью +0,5-3 мм, который поступает на пену во флотационные отделения ванны 1, и подрешетный продукт с крупностью частиц -0,5+0 мм, который через прямоугольные отверстия 7 в стенке ванны 1 направляется под пену в объем пульпы в ванне. В аэратор аэролифта 3 и дополнительные аэраторы через сопла Лаваля 11 в объем пульпы поступает сжатый воздух. Истекая со сверхзвуковой скоростью в пульпу он почти мгновенно раздробляется на мелкие воздушные пузырьки, которые, всплывая, встречаются с гидрофобными частицами, которые прилипают к ним, минерализованные пузырьки поднимаются вверх, образуя слой пены во флотационных отделениях ванны 1. Такой же процесс происходит в аэролифте 3, причем в нем за счет отражателя-распределителя 5 воздушных пузырьков дополнительно вырабатываются воздушные пузырьки. За счет разности плотностей пульпы в нем и флотационных отделениях ванны 1 уровень пульпы в аэролифте выше, и она благодаря отражателю пульпы 6 разделяется на два потока и поступает на пену во флотационные отделения. Первичные крупные частицы крупностью +0,5-3 мм, поступающие в машину с надрешетным продуктом, а также крупные частицы, прилипшие к воздушным пузырькам в аэролифте, проходя сквозь толстый слой пены, который образуется благодаря дополнительным аэраторам, во флатационных отделениях ванны задерживаются в пене, а гидрофильные крупные частицы, а также мелкие гидрофильные частицы вместе с пульпой проходят сквозь пену. Мелкие гидрофобные частицы прилипают к пузырькам, вырабатываемым дополнительными аэраторами, в объеме пульпы и флотируют. В машине дополнительные аэраторы имеют троякую роль - вырабатывают воздушные пузырьки, а также благодаря горизонтальному расположению патрубков 14 с соплами Лаваля 11 и расположению их под углом к аэролифту 3 и тому, что воздух из сопел Лаваля истекает со сверхзвуковой скоростью, он будет проталкивать крупные частицы, осевшие на днище ванны 1, к аэролифту и одновременно передвигать их к разгрузочной стенке ванны.The pulp treated with reagents in the contact tank or in the pulp preparation unit located above the machine, by gravity enters the loading device 2, dividing the food into two uniform streams, from where it flows into the flow into two arc sieves, into which it is divided into two products: sieve containing, for example, in the pulp particles of a particle size of + 0.5-3 mm, which enters the foam in the flotation compartments of the bath 1, and an undergrate product with a particle size of -0.5 + 0 mm, which directs through rectangular openings 7 in the wall of the bath 1 I'm under the foam to the volume of slurry in the tub. Compressed air enters the airlift aerator 3 and additional aerators through Laval nozzles 11 into the pulp volume. Expiring at a supersonic speed into the pulp, it is almost instantly crushed into small air bubbles, which, floating up, meet with hydrophobic particles that adhere to them, mineralized bubbles rise up, forming a layer of foam in the flotation compartments of bath 1. The same process takes place in aerial lift 3 moreover, due to the reflector-distributor 5 air bubbles, air bubbles are additionally generated in it. Due to the difference in pulp densities in it and the flotation compartments of the bath 1, the level of pulp in the airlift is higher, and due to the pulp reflector 6 it is divided into two streams and enters the flotation compartments on foam. Primary large particles with a grain size of + 0.5-3 mm entering the machine with the oversize product, as well as large particles adhering to air bubbles in the airlift, passing through a thick layer of foam, which is formed due to additional aerators, are retained in the foam in the flotation compartments of the bath and hydrophilic large particles, as well as small hydrophilic particles together with the pulp pass through the foam. Small hydrophobic particles adhere to the bubbles produced by additional aerators in the pulp volume and float. In the machine, additional aerators have a threefold role - they produce air bubbles, and also due to the horizontal location of the nozzles 14 with the Laval nozzles 11 and their location at an angle to the air lift 3 and the fact that the air from the Laval nozzles flows out at a supersonic speed, it will push through large particles, settled on the bottom of the bath 1, to the airlift and at the same time move them to the discharge wall of the bath.
Так как сопла Лаваля 11 дополнительных аэраторов находятся недалеко от перегородок 4 аэролифта 3, то воздушные пузырьки поднимаются в основном в слой пены вблизи от них, поэтому уровень пены возле перегородок будет выше, чем уровень ее у сливных порогов ванны в пенные желоба. А это обеспечивает самотечное удаление пены из машины. Машина может быть снабжена и пеногонами.Since the Laval nozzles 11 additional aerators are located not far from the partitions 4 of the airlift 3, air bubbles rise mainly in the foam layer near them, therefore the level of foam near the partitions will be higher than its level at the drain thresholds of the bath in the foam troughs. And this provides gravity removal of foam from the machine. The machine can also be equipped with foams.
Технико-экономическая эффективность предлагаемой машины состоит в том, что для ее работы не требуется насос. Она не нуждается в направляющих наклонных пластинах для подачи крупных частиц в аэролифт, как это сделано во флотационной машине ФП-16.Technical and economic efficiency of the proposed machine is that for its operation does not require a pump. She does not need guide inclined plates for feeding large particles into the airlift, as is done in the FP-16 flotation machine.
Использование аэраторов с соплами Лаваля 11, более производительных, чем шлицевые и трубчатые аэраторы, обеспечивает снижение расходов при эксплуатации.The use of aerators with Laval nozzles 11, more productive than slotted and tubular aerators, reduces operating costs.
Использование дополнительных аэраторов с соплами Лаваля позволяет увеличить извлечение полезных минералов повышенной и обычной крупности в концентрат.The use of additional aerators with Laval nozzles allows you to increase the extraction of useful minerals of high and normal fineness in the concentrate.
Машина предназначена для флотации угольной мелочи повышенной крупности, но может быть использована для флотации руд цветных и редких металлов, а также при обогащении неметаллического сырья.The machine is designed for flotation of coal fines of increased fineness, but can be used for flotation of ores of non-ferrous and rare metals, as well as in the enrichment of non-metallic raw materials.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005110024/03A RU2289479C9 (en) | 2005-04-06 | 2005-04-06 | Floatation machine for foamy separation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005110024/03A RU2289479C9 (en) | 2005-04-06 | 2005-04-06 | Floatation machine for foamy separation |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005110024A RU2005110024A (en) | 2006-10-20 |
| RU2289479C1 true RU2289479C1 (en) | 2006-12-20 |
| RU2289479C9 RU2289479C9 (en) | 2007-06-10 |
Family
ID=37437411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005110024/03A RU2289479C9 (en) | 2005-04-06 | 2005-04-06 | Floatation machine for foamy separation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2289479C9 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2334558C2 (en) * | 2006-03-27 | 2008-09-27 | Эмерик Панкратьевич Ячушко | Air-lift deep pneumatic flotation machine |
| RU2503502C1 (en) * | 2009-09-29 | 2014-01-10 | Сименс Акциенгезелльшафт | Device, flotation machine equipped therewith and method of its operation |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2457037C2 (en) * | 2010-10-13 | 2012-07-27 | Открытое акционерное общество "Производственное объединение "Усольмаш" (ОАО "ПО "Усольмаш") | Flotation machine |
| CN109746124B (en) * | 2019-03-14 | 2020-09-11 | 中国矿业大学 | Static flotation column suitable for coarse particle recovery |
| CN111229476A (en) * | 2019-09-09 | 2020-06-05 | 安徽理工大学 | A jet-stirred flotation column with multi-stage stirring action |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3747757A (en) * | 1969-05-03 | 1973-07-24 | Altenbergs Fur Bergbau Und Zin | Method and machine for flotation of minerals or the like |
| SU1212588A1 (en) * | 1984-04-28 | 1986-02-23 | Yachushko Emerik P | Pulp aerator |
| RU2040979C1 (en) * | 1992-02-10 | 1995-08-09 | Эмерик Панкратьевич Ячушко | Pneumatic flotation machine |
| RU2051754C1 (en) * | 1992-04-21 | 1996-01-10 | Эмерик Панкратьевич Ячушко | Centrifugal air-operated flotation machine |
| RU2217239C1 (en) * | 2002-04-08 | 2003-11-27 | Ячушко Эмерик Панкратьевич | Pneumatic column-type floatation machine |
-
2005
- 2005-04-06 RU RU2005110024/03A patent/RU2289479C9/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3747757A (en) * | 1969-05-03 | 1973-07-24 | Altenbergs Fur Bergbau Und Zin | Method and machine for flotation of minerals or the like |
| SU1212588A1 (en) * | 1984-04-28 | 1986-02-23 | Yachushko Emerik P | Pulp aerator |
| RU2040979C1 (en) * | 1992-02-10 | 1995-08-09 | Эмерик Панкратьевич Ячушко | Pneumatic flotation machine |
| RU2051754C1 (en) * | 1992-04-21 | 1996-01-10 | Эмерик Панкратьевич Ячушко | Centrifugal air-operated flotation machine |
| RU2217239C1 (en) * | 2002-04-08 | 2003-11-27 | Ячушко Эмерик Панкратьевич | Pneumatic column-type floatation machine |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ВОРБАНОВ Р. и др. Аэролифтная флотационная машина со сверхзвуковой скоростью истечения воздуха. VIII Международный конгресс по обогащению полезных ископаемых, 1968, т.1, изд. Механобр, 1969. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2334558C2 (en) * | 2006-03-27 | 2008-09-27 | Эмерик Панкратьевич Ячушко | Air-lift deep pneumatic flotation machine |
| RU2503502C1 (en) * | 2009-09-29 | 2014-01-10 | Сименс Акциенгезелльшафт | Device, flotation machine equipped therewith and method of its operation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2289479C9 (en) | 2007-06-10 |
| RU2005110024A (en) | 2006-10-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Rubinstein | Column flotation | |
| US5167798A (en) | Apparatus and process for the separation of hydrophobic and hydrophilic particles using microbubble column flotation together with a process and apparatus for generation of microbubbles | |
| AP437A (en) | Method and apparatus for seperation by flotation. | |
| CN100448548C (en) | Apparatus and method for size separation flotation | |
| CA2045446C (en) | Flotation machine | |
| AU2019100827A4 (en) | Flotation cell | |
| AU2019100829A4 (en) | Flotation cell | |
| US20210308695A1 (en) | Flotation line | |
| CN114308400B (en) | Cyclone jet micro-nano bubble flotation column | |
| RU2289479C1 (en) | Floatation machine for foamy separation | |
| BR112014006878B1 (en) | FLOATING MACHINE, METHOD FOR OPERATING A FLOATING MACHINE AND USE OF A FLOATING MACHINE | |
| US3705650A (en) | Vacuum flotation device | |
| US20080149536A1 (en) | Method of Floating and Flotation Circuit | |
| AU2019100825A4 (en) | Flotation cell | |
| WO2024026517A1 (en) | Froth flotation cell | |
| CN120838586B (en) | Dual-flow flotation column and mineral separation method | |
| RU2334558C2 (en) | Air-lift deep pneumatic flotation machine | |
| RU2038863C1 (en) | Device for preparation of pulp to flotation and froth separation | |
| RU2334559C2 (en) | Device for centrifugal-gravity flotation and desulphurisation of fine coal | |
| RU2165800C1 (en) | Pneumatic flotation machine | |
| RU2151646C1 (en) | Pneumatic flotation machine | |
| US20250018404A1 (en) | Slurry feeding arrangement | |
| CN120838586A (en) | Double air flow flotation column and mineral separation method | |
| FI94599C (en) | Flotation | |
| SU984498A1 (en) | Pneumatic flotation machine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TH4A | Reissue of patent specification | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100407 |