RU2207918C1

RU2207918C1 - Floatation machine

Info

Publication number: RU2207918C1
Application number: RU2002114909/03A
Authority: RU
Inventors: А.В. Зимин; П.П. Шульц; нский М.В. Пол; М.В. Полянский; н М.А. Арустам; М.А. Арустамян; В.Н. Кирилловых
Original assignee: Совместное предприятие в форме закрытого акционерного общества "Изготовление, внедрение, сервис"
Priority date: 2002-06-06
Filing date: 2002-06-06
Publication date: 2003-07-10

Abstract

FIELD: concentration of minerals by floatation method. SUBSTANCE: floatation machine has chamber, aeration unit with impeller located around bladed stator and connected with hollow shaft for delivery of air; foam layer volume and area regulator mounted in upper portion of chamber for vertical motion is made in form of cone whose vertex is directed downward. Circular chute is mounted additionally in center of chamber around base of cone at circular clearance with area of no less than 20% of area of cross-section of chamber; walls of this chute are located at angle no less than 10 deg. from vertical axis. Outer wall of chute is higher than inner wall. Circular chute is connected with foam chute by means of radial chutes. EFFECT: enhanced efficiency of floatation. 3 cl, 3 dwg _

Description

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых способами флотации и может быть использовано в горной, металлургической и других отраслях промышленности, преимущественно при флотации крупных частиц. The invention relates to mineral processing by flotation methods and can be used in mining, metallurgical and other industries, mainly in the flotation of large particles.

Известна флотационная машина, включающая камеру с аэратором, состоящим из полого вала и установленного на нем полого усеченного конуса с выступами на внешней поверхности диска с радиальными лопастями и отверстием в меньшем основании (SU авторское свидетельство 899144, кл. В 03 D 1/14, 1982 г.). A flotation machine is known that includes a chamber with an aerator consisting of a hollow shaft and a hollow truncated cone mounted on it with protrusions on the outer surface of the disk with radial blades and an opening in a smaller base (SU copyright 899144, CL 03 D 1/14, 1982 g.).

Данная флотационная машина не обеспечивает флотацию крупных фракций извлекаемого продукта. При вращении аэратора в зону диспергирования воздуха извлекаются мелкие классы (размером 50-74 мкм), которые захватываются пузырьками воздуха и извлекаются из камеры в виде пенного продукта. Крупные классы частиц (размером 0,1-0,3 мм) не попадают в зону эффективного диспергирования воздуха, а отбрасываются центробежной силой в объем камеры, оседают на дно и транспортируются в хвостовой карман, образуя отходы. This flotation machine does not provide flotation of large fractions of the recovered product. When the aerator rotates into the air dispersion zone, small classes (50-74 microns in size) are extracted, which are captured by air bubbles and are removed from the chamber as a foam product. Large classes of particles (0.1-0.3 mm in size) do not fall into the zone of effective dispersion of air, but are discarded by centrifugal force into the chamber volume, settle to the bottom and transported to the tail pocket, forming waste.

Наиболее близкой по технической сущности является флотационная машина, включающая флотационную камеру, аэрационный узел, содержащий размещенный внутри лопастного статора импеллер, соединенный с полым валом для подачи воздуха и установленный в верхней части флотационной камеры с возможностью вертикального перемещения, регулятор объема и площади пенного слоя, выполненный в форме конуса, обращенного вершиной вниз (SU, патент 1811422, кл. B 03 D 1/14, 1987. Прототип). The closest in technical essence is a flotation machine, including a flotation chamber, an aeration unit containing an impeller located inside the blade stator, connected to a hollow shaft for air supply and mounted in the upper part of the flotation chamber with the possibility of vertical movement, the volume and area of the foam layer made in the shape of a cone with the top down (SU, patent 1811422, class B 03 D 1/14, 1987. Prototype).

В известной флотационной машине возможна регулировка высоты пенного слоя посредством конуса, размещенного частично в пространстве для пульпы, а частично в пенном слое. Поверхностная площадь пенного слоя уменьшается в направлении вверх. Наличие толстого слоя пены способствует продлению периода времени пребывания пенообразующих пузырьков в камере. In the known flotation machine, it is possible to adjust the height of the foam layer by means of a cone, partially located in the space for the pulp, and partially in the foam layer. The surface area of the foam layer decreases in the upward direction. The presence of a thick layer of foam helps to extend the period of time the foam-forming bubbles stay in the chamber.

Недостатками известной флотационной машины является то, что ее применение эффективно при флотации тонкоизмельченных руд или руд малой зернистости. Такая конструкция не может быть эффективно применена в большеобъемных флотационных машинах для флотации крупных частиц. Длинный транспортный путь пенного продукта недопустим при флотации крупных частиц, поскольку чем больше путь пенного продукта, тем большее число крупных частиц осыпается, отделяясь от пузырьков воздуха. The disadvantages of the known flotation machine is that its use is effective in the flotation of finely ground ores or ores of small grain size. Such a design cannot be effectively applied in large-volume flotation machines for flotation of large particles. The long transport path of the foam product is unacceptable during the flotation of large particles, since the larger the path of the foam product, the greater the number of large particles crumble, separating from air bubbles.

Предлагаемая флотационная машина решает задачу эффективной флотации полезного продукта в большеобъемных флотационных машинах. The proposed flotation machine solves the problem of efficient flotation of a useful product in large-volume flotation machines.

Это достигается тем, что во флотационной машине, включающей флотационную камеру, аэрационный узел, содержащий размещенный внутри лопастного статора импеллер, соединенный с полым валом для подачи воздуха и установленный в верхней части флотационной камеры с возможностью вертикального перемещения, регулятор объема и площади пенного слоя, выполненный в форме конуса, обращенного вершиной вниз, согласно изобретению по центру камеры, вокруг основания конуса с кольцевым зазором площадью не менее 20% от площади поперечного сечения камеры дополнительно установлен кольцевой желоб, стенки которого расположены под углом не менее 10^o от вертикальной оси, а наружная стенка желоба выше внутренней стенки желоба.This is achieved by the fact that in a flotation machine including a flotation chamber, an aeration unit comprising an impeller located inside the blade stator, connected to the hollow shaft for air supply and mounted in the upper part of the flotation chamber with the possibility of vertical movement, the volume and area of the foam layer is made in the form of a cone facing downward, according to the invention, in the center of the chamber, around the base of the cone with an annular gap of at least 20% of the cross-sectional area of the chamber an annular chute is installed, the walls of which are located at an angle of at least 10 ^o from the vertical axis, and the outer wall of the chute is higher than the inner wall of the chute.

Кольцевой желоб соединен с пенным желобом посредством радиальных желобов или патрубков. An annular groove is connected to the foam groove by means of radial grooves or nozzles.

Наличие кольцевого желоба, установленного вокруг конуса, обеспечивает разгрузку пенного продукта в центральной части флотационной машины, увеличивает пеносбор и сокращает путь пенного продукта в пеносборник. Пенный слой концентрируется в зоне разгрузки, повышается скорость пеносбора за счет увеличения скорости транспортирования пенного продукта. The presence of an annular groove installed around the cone provides unloading of the foam product in the central part of the flotation machine, increases the foam collection and reduces the path of the foam product to the foam collector. The foam layer is concentrated in the unloading zone, the foam collection rate is increased by increasing the speed of transportation of the foam product.

Выбор угла наклона стенок не менее 10^o от вертикальной оси обусловлен требованиями наилучшего пеносбора, обеспечивающего максимальную производительность флотационной машины.The choice of the angle of inclination of the walls of at least 10 ^o from the vertical axis is due to the requirements of the best foam collection, ensuring maximum productivity of the flotation machine.

Наружная стенка желоба отталкивает пену от своей внешней поверхности в сторону пристенного желоба или пеносборника, увеличивая скорость пеносъема, оптимизируя съем пены, в том числе уменьшая расстояние транспортирования пенного продукта. The outer wall of the gutter repels the foam from its outer surface towards the wall gutter or foam collector, increasing the speed of foaming, optimizing the removal of foam, including reducing the transportation distance of the foam product.

Угол, образованный между внутренней стенкой желоба и конусом, обеспечивает сокращение поверхности пенного зеркала и обеспечивает направление пены в кольцевой желоб, облегчая и ускоряя ее транспортировку в пенные желоба, увеличивая производительность флотационной машины. The angle formed between the inner wall of the gutter and the cone, provides a reduction in the surface of the foam mirror and ensures the direction of the foam in the annular gutter, facilitating and accelerating its transportation to the foam gutters, increasing the productivity of the flotation machine.

Выбор зазора площадью не менее 20% от площади поперечного сечения камеры обусловлен сокращением пути и увеличением скорости транспортировки продукта. The choice of a gap of at least 20% of the cross-sectional area of the chamber is due to the reduction of the path and the increase in the speed of transportation of the product.

На фиг.1 изображен общий вид флотационной машины с патрубком для транспортировки пенного продукта из кольцевого желоба в пенный желоб. Figure 1 shows a General view of a flotation machine with a pipe for transporting foam product from the annular groove into the foam groove.

На фиг.2-3 изображен общий вид флотационной машины с радиальными желобами для транспортировки пенного продукта из кольцевого желоба в пенный желоб. Figure 2-3 shows a General view of a flotation machine with radial grooves for transporting the foam product from the annular groove into the foam groove.

Флотационная машина содержит камеру 1, аэрационный узел, включающий лопастной статор 2 и импеллер 3, соединенный с полым валом 4 для подачи воздуха. В верхней части камеры 1 с возможностью вертикального перемещения установлен регулятор 5 объема и площади пенного слоя, выполненный в форме конуса обращенного, вершиной вниз. The flotation machine comprises a chamber 1, an aeration unit including a blade stator 2 and an impeller 3 connected to a hollow shaft 4 for supplying air. In the upper part of the chamber 1, with the possibility of vertical movement, a regulator 5 of the volume and area of the foam layer is made, made in the form of a cone facing downward.

Вокруг основания 6 конуса регулятора 5 установлен кольцевой желоб 7 с кольцевым зазором 8 площадью не менее 20% от площади поперечного сечения камеры 1. Around the base 6 of the cone of the regulator 5, an annular groove 7 with an annular gap 8 of at least 20% of the cross-sectional area of the chamber 1 is installed.

Стенки 9 и 10 желоба 7 расположены под углом L не менее 10^o от вертикальной оси. Наружная стенка 9 желоба 7 не менее, чем на 50 мм выше внутренней стенки желоба 7.The walls 9 and 10 of the groove 7 are located at an angle L of at least 10 ^o from the vertical axis. The outer wall 9 of the groove 7 is not less than 50 mm above the inner wall of the groove 7.

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

Полый вал 4 с импеллером 3 приводятся во вращение от привода (на чертеже не показан). Через полый вал 4 воздух поступает в нижнюю полость конического импеллера 3 и через отверстие в нижнем основании импеллера 3 вводится в пульпу (питание). При вращении импеллера 3 в области, прилегающей к нижней части импеллера 3, создается разрежение, в следствие чего, пульпа засасывается снизу через лопасти статора 2, поднимается вверх по поверхности плиты 11 и импеллера 3, совершая сложное винтообразное движение, после чего выбрасывается в объем камеры 1. The hollow shaft 4 with the impeller 3 are driven in rotation from the drive (not shown in the drawing). Through the hollow shaft 4, air enters the lower cavity of the conical impeller 3 and through the hole in the lower base of the impeller 3 is introduced into the pulp (power). When the impeller 3 rotates in the region adjacent to the lower part of the impeller 3, a vacuum is created, as a result of which, the pulp is sucked from below through the blades of the stator 2, rises up along the surface of the plate 11 and the impeller 3, making a complex screw-like movement, and then is thrown into the chamber volume 1.

В верхней части камеры 1 формируется пенный слой 12, высоту, объем и площадь поверхности которого регулируют до требуемой величины посредством регулятора 5, выполненного в форме конуса. Площадь поверхности пенного слоя уменьшается благодаря действию регулятора 5 и кольцевого желоба 7. Пузырьки воздуха, транспортирующие минералы в пенный слой, перемещаясь вверх, прижимаются друг к другу, в результате чего увеличивается время задержки единичных пузырьков в камере и повышается разделительная способность пены. Часть пены через пенный порог 13 удаляется из камеры 1 в пенный желоб 14, а другая ее часть из кольцевого желоба 7 транспортируется в пенный желоб 14 по патрубкам 15 или радиальным желобам 16. A foam layer 12 is formed in the upper part of the chamber 1, the height, volume and surface area of which are adjusted to the required value by means of a cone-shaped regulator 5. The surface area of the foam layer is reduced due to the action of the regulator 5 and the annular groove 7. Air bubbles transporting minerals into the foam layer, moving upward, are pressed against each other, as a result of which the delay time of single bubbles in the chamber increases and the separation capacity of the foam increases. Part of the foam through the foam threshold 13 is removed from the chamber 1 into the foam trough 14, and another part of it from the annular trough 7 is transported to the foam trough 14 through nozzles 15 or radial troughs 16.

За счет сужения сечения, образуемого поверхностью конуса регулятора 5 и стенкой кольцевого желоба 7, увеличивается скорость движения пузырьков воздуха с закрепленными на них частицами, увеличивается изливание пульпы через пенный порог 13, что, в свою очередь, обеспечивает увеличение подъемной силы, действующей на пузырьки воздуха, транспортирующие минералы в пенный слой. Due to the narrowing of the cross section formed by the surface of the cone of the regulator 5 and the wall of the annular groove 7, the speed of movement of air bubbles with particles fixed on them increases, the outflow of pulp through the foam threshold 13 increases, which, in turn, increases the lifting force acting on the air bubbles transporting minerals into the foam layer.

Наличие кольцевого желоба 7, установленного вокруг основания конуса регулятора 5 с кольцевым зазором 20% от площади поперечного сечения камеры, обеспечивает максимальную разгрузку центральной части флотационной машины, увеличивает пеносбор, сокращая путь, пройденный пузырьком воздуха с прикрепившемся к нему минералом до пеносборника, и увеличивая скорость пенного продукта. The presence of an annular groove 7, installed around the base of the cone of the regulator 5 with an annular gap of 20% of the cross-sectional area of the chamber, ensures maximum unloading of the central part of the flotation machine, increases the foam collection, shortening the path traveled by the air bubble with the mineral attached to it to the foam collector, and increasing the speed foam product.

Все это, в свою очередь, способствует увеличению подъемной силы, действующей на пузырьки воздуха, транспортирующие частички минералов в пенный желоб, что способствует повышению эффективности флотационной машины. All this, in turn, contributes to an increase in the lifting force acting on air bubbles transporting particles of minerals into the foam trough, which improves the efficiency of the flotation machine.

Наружная стенка 9 желоба 7 отталкивает пену от своей наружной поверхности в сторону пеносборника, который может быть выполнен в виде пристенного пенного желоба 14, увеличивая скорость пеносъема и сокращая путь пены до пеносборника. The outer wall 9 of the groove 7 pushes the foam from its outer surface towards the foam collector, which can be made in the form of a wall foam chute 14, increasing the speed of foaming and shortening the path of the foam to the foam collector.

Угол, образованный между внутренней стенкой 10 желоба 7 и поверхностью конуса регулятора 5, обеспечивает сокращение поверхности пенного зеркала и обеспечивает направление пены в кольцевой желоб, облегчая и ускоряя ее транспортировку в пеносборник, что увеличивает производительность флотационной машины. The angle formed between the inner wall 10 of the groove 7 and the surface of the cone of the regulator 5 provides a reduction in the surface of the foam mirror and ensures the direction of the foam in the annular groove, facilitating and accelerating its transportation to the foam collector, which increases the productivity of the flotation machine.

Предлагаемая флотационная машина позволяет повысить эффективность флотации полезного продукта в болыпеобъемных флотационных машинах. The proposed flotation machine allows to increase the flotation efficiency of a useful product in large volume flotation machines.

Claims

1. A flotation machine, including a chamber, an aeration unit, comprising an impeller placed around a blade stator, connected to a hollow shaft for air supply and mounted in the upper part of the chamber with the possibility of vertical movement of the volume and area foam layer, made in the form of a cone facing downward characterized in that in the center of the chamber around the base of the cone with an annular gap of at least 20% of the cross-sectional area of the chamber an additional annular groove is installed, the walls of which located at an angle of at least 10 ^o from the vertical axis, and the outer wall of the gutter above the inner wall of the gutter.

2. The flotation machine according to claim 1, characterized in that the annular trough is connected to the foam trough by means of radial troughs.

3. The flotation machine according to claim 1, characterized in that the annular trough is connected to the foam trough by means of nozzles.