RU2784563C1

RU2784563C1 - Flotation classifier

Info

Publication number: RU2784563C1
Application number: RU2022124857A
Authority: RU
Inventors: Юрий Петрович Морозов; Ирина Валерьевна Упорова; Анатолий Ильич Афанасьев; Ирина Валерьевна Никитина
Filing date: 2022-09-22
Publication date: 2022-11-28

Abstract

FIELD: mineral processing.

SUBSTANCE: invention relates to mineral processing and can be used in non-ferrous and ferrous metallurgy and other branches of industry in flotation ore enrichment. Flotation classifier for ore enrichment includes a cylindrical chamber with a lower conical part and an upper part shaped as a truncated cone with a tangential branch pipe for the supply of the initial power located outside of the cylindrical part; a sand unloader located in the lower part of the chamber; a cylindrical drain collector open at the top with an inclined drain pipe and a pulp level controller, installed inside the chamber coaxially therewith; aerators installed in the inter-wall space the chamber and the cylindrical drain collector; narrowing chutes installed on the surface of the truncated cone of the chamber, with a horizontal upper edge of the sides and cuts made in the sides in the lower narrow part of the chutes for the release of the overflow product, equipped with branch pipes for the discharge of the underflow product of the narrowing chutes and underflow product output controllers in the lower narrow part; annular foam collecting chute for the overflow product of the narrowing chutes, installed outside of the chamber, with a branch pipe for the removal of the overflow product. An annular two-phase foam generator is installed in the upper part outside of the cylindrical drain collector, with an air dispersant located in the bottom and branch pipes for the supply of compressed air into the dispersant and a foaming agent solution into the foam generator. The bottom of the narrowing chutes is made concave downwards. Grids are installed over the branch pipes for the removal of the underflow product of the narrowing chutes for the passage of the liquid under-foam layer. The underflow product output controllers are made in the form of floats attached on a flexible base to the wall of the narrowing chutes with a density lower than that of the under-foam layer and higher than that of the foam layer; the shape of the lower surface of said floats repeats the shape of the concave bottom of the narrowing chutes.

EFFECT: higher effectiveness of flotation classification.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано в цветной и черной металлургии и других отраслях промышленности при флотационном обогащении руд.The invention relates to the enrichment of minerals and can be used in non-ferrous and ferrous metallurgy and other industries in the flotation enrichment of ores.

Известен флотационный классификатор, включающий цилиндрическую камеру с нижней конической частью с расположенным в нижней части разгрузителем песков, установленный снаружи камеры тангенциальный патрубок для подачи исходного питания во флотационный классификатор. Установленный внутри камеры соосно с ней открытый сверху цилиндрический сборник слива с наклонным патрубком и регулятором уровня пульпы, установленные в пространстве между стенками камеры и цилиндрическим сборником слива аэраторы, установленные в верхней части камеры перпендикулярно ее радиусу сужающиеся желоба с горизонтальной верхней кромкой и вырезами для выпуска верхнего продукта сужающихся желобов, снабженные в нижней узкой части патрубками для выпуска нижнего продукта сужающихся желобов и регуляторами выхода нижнего продукта сужающихся желобов, установленный внутри камеры пеносборный желоб, для верхнего продукта сужающихся желобов, расположенный под сужающимися желобами с выходом наружу камеры флотационного классификатора [1].A flotation classifier is known, including a cylindrical chamber with a lower conical part with a sand unloader located in the lower part, a tangential pipe installed outside the chamber for supplying initial power to the flotation classifier. Installed inside the chamber coaxially with it, a cylindrical drain collector open from above with an inclined branch pipe and a pulp level regulator, aerators installed in the space between the walls of the chamber and a cylindrical drain collector, installed in the upper part of the chamber perpendicular to its radius, tapering troughs with a horizontal upper edge and product of narrowing chutes, equipped in the lower narrow part with branch pipes for discharging the lower product of narrowing chutes and regulators for the output of the lower product of narrowing chutes, a froth collection chute installed inside the chamber for the upper product of the narrowing chutes, located under the tapering chutes with an exit to the outside of the chamber of the flotation classifier [1].

Наиболее близким к предлагаемому по технологической сущности и достигаемому результату является флотационный классификатор, включающий цилиндрическую камеру с нижней конической частью и верхней частью в виде усеченного конуса с расположенным снаружи цилиндрической части тангенциальным патрубком для подачи исходного питания, расположенный в нижней части камеры разгрузитель песков, установленный внутри камеры соосно с ней открытый сверху цилиндрический сборник слива с наклонным сливным патрубком и регулятором уровня пульпы, установленные в пространстве между стенками камеры и цилиндрическим сборником слива аэраторы, установленные на поверхности усеченного конуса камеры сужающиеся желоба с горизонтальной верхней кромкой бортов и вырезами в бортах в нижней узкой части для выпуска верхнего продукта, снабженные в нижней узкой части патрубками для удаления нижнего продукта сужающихся желобов и регуляторами выхода нижнего продукта, установленный снаружи камеры кольцевой пеносборный желоб верхнего продукта сужающихся желобов с патрубком для удаления верхнего продукта [2].The closest to the proposed technological essence and the achieved result is a flotation classifier, including a cylindrical chamber with a lower conical part and an upper part in the form of a truncated cone with a tangential branch pipe located outside the cylindrical part for supplying the initial feed, located in the lower part of the chamber, a sand unloader installed inside chamber coaxially with it, a cylindrical drain collector open from above with an inclined drain pipe and a pulp level regulator, aerators installed in the space between the walls of the chamber and a cylindrical drain collector, installed on the surface of the truncated cone of the chamber, tapering troughs with a horizontal upper edge of the sides and cutouts in the sides in the lower narrow parts for the release of the upper product, equipped in the lower narrow part with nozzles for removing the lower product of tapering chutes and regulators for the output of the lower product, an annular foam collecting trough installed outside the chamber its product is narrowing troughs with a nozzle for removing the top product [2].

Общим недостатком известных флотационных классификаторов является низкая эффективность процесса флотоклассификации обусловленная большими потерями ценного компонента в нижний продукт сужающихся желобов.A common disadvantage of the known flotation classifiers is the low efficiency of the flotation classification process due to large losses of a valuable component in the bottom product of narrowing troughs.

Технический результат изобретения – повышение эффективности флотационной классификации за счет снижения потерь ценного компонента путем исключения коалесценции пузырьков в пенном слое и выделения в нижний продукт сужающихся желобов только подпенного слоя.The technical result of the invention is an increase in the efficiency of flotation classification by reducing the loss of a valuable component by eliminating the coalescence of bubbles in the foam layer and isolating only the under-foam layer into the lower product of tapering troughs.

Указанный технический результат достигается тем, что во флотационном классификаторе, включающем цилиндрическую камеру с нижней конической частью и верхней частью в виде усеченного конуса с расположенным снаружи цилиндрической части тангенциальным патрубком для подачи исходного питания, расположенный в нижней части камеры разгрузитель песков, установленный внутри камеры соосно с ней открытый сверху цилиндрический сборник слива с наклонным сливным патрубком и регулятором уровня пульпы, установленные в пространстве между стенками камеры и цилиндрическим сборником слива аэраторы, установленные на поверхности усеченного конуса камеры сужающиеся желоба с горизонтальной верхней кромкой бортов и вырезами в бортах в нижней узкой части для выпуска верхнего продукта, снабженные в нижней узкой части патрубками для удаления нижнего продукта сужающихся желобов и регуляторами выхода нижнего продукта, установленный снаружи камеры кольцевой пеносборный желоб верхнего продукта сужающихся желобов с патрубком для удаления верхнего продукта, снаружи цилиндрического сборника слива в верхней части установлен кольцевой пеногенератор двухфазной пены с размещенным в донной части диспергатором воздуха и патрубками для подачи сжатого воздуха в диспергатор и раствора вспенивателя в пеногенератор, днище сужающихся желобов выполнено вогнутым вниз, над патрубками для удаления нижнего продукта установлены решетки для пропускания жидкого подпенного продукта, регуляторы выхода нижнего продукта выполнены в виде прикрепленных на гибкой основе к стенке сужающихся желобов поплавков с плотностью ниже плотности подпенного слоя и выше плотности пенного слоя, форма поверхности которых повторяет форму выгнутого днища сужающихся желобов.The specified technical result is achieved by the fact that in the flotation classifier, which includes a cylindrical chamber with a lower conical part and an upper part in the form of a truncated cone with a tangential branch pipe located outside the cylindrical part for supplying the initial feed, a sand unloader located in the lower part of the chamber, installed inside the chamber coaxially with there is a cylindrical drain collector open from above with an inclined drain pipe and a pulp level regulator, aerators installed in the space between the walls of the chamber and a cylindrical drain collector, tapering chutes installed on the surface of the truncated cone of the chamber with a horizontal upper edge of the sides and cutouts in the sides in the lower narrow part for discharge of the upper product, equipped in the lower narrow part with nozzles for removing the lower product of the tapering chutes and regulators for the output of the lower product, an annular foam collection chute of the upper product of the tapering chutes installed outside the chamber with a patrou sideboard for removing the top product, outside the cylindrical drain collector in the upper part there is an annular two-phase foam generator with an air disperser located in the bottom part and nozzles for supplying compressed air to the disperser and foamer solution to the foam generator, the bottom of the tapering troughs is made concave down, above the nozzles for removal bottom product, grids are installed for passing the liquid foamed product, the bottom product outlet regulators are made in the form of floats attached on a flexible basis to the wall of the tapering chutes with a density below the density of the foam layer and above the density of the foam layer, the surface shape of which repeats the shape of the curved bottom of the tapering chutes.

На фиг. 1 представлен вид сверху флотационного классификатора; на фиг. 2 разрез А–А.In FIG. 1 is a top view of a flotation classifier; in fig. 2 section A–A.

Флотационный классификатор включает цилиндрическую камеру 1 с нижней конической частью и верхней частью в виде усеченного конуса с расположенным снаружи цилиндрической части тангенциальным патрубком 2 для подачи исходного питания, расположенным в нижней части камеры разгрузитель песков 3, установленный внутри камеры соосно с ней открытый сверху цилиндрический сборник слива 4 с наклонным сливным патрубком 5 и регулятором уровня пульпы 6, установленные в пространстве между стенками камеры 1 и цилиндрическим сборником слива 4 аэраторы 7, установленные на поверхности усеченного конуса камеры 1 сужающиеся желоба 8 с вогнутым вниз днищем, горизонтальной верхней кромкой бортов и вырезами 9 в бортах в нижней узкой части желобов для выпуска верхнего продукта, снабженные в нижней узкой части патрубками 10 для удаления нижнего продукта сужающихся желобов, установленный снаружи камеры 1 кольцевой пеносборный желоб 11 с патрубком 12 для удаления верхнего продукта, установленный в верхней части снаружи цилиндрического сборника слива 4 кольцевой пеногенератор 13 с размещенным в донной части диспергатором воздуха 14, патрубком 15 для подачи воздуха в диспергатор и патрубком 16 для подачи раствора вспенивателя в пеногенератор, установленную в узкой нижней части желобов 8 над патрубками 10 решетки 17 для пропускания жидкого подпенного слоя, установленные в узкой части желобов 8 над решетками 17 прикрепленные на гибкой основе 18 поплавковые регуляторы 19 выхода нижнего продукта сужающихся желобов 8, форма нижней поверхности которых повторяет форму днища сужающихся желобов 8.The flotation classifier includes a cylindrical chamber 1 with a lower conical part and an upper part in the form of a truncated cone with a tangential branch pipe 2 located outside the cylindrical part for supplying initial feed, a sand unloader 3 located in the lower part of the chamber, a cylindrical drain collector installed inside the chamber coaxially with it. 4 with an inclined drain pipe 5 and a pulp level regulator 6 installed in the space between the walls of the chamber 1 and a cylindrical drain collector 4 aerators 7 installed on the surface of the truncated cone of the chamber 1 tapering gutters 8 with a bottom concave down, a horizontal upper edge of the sides and cutouts 9 in sides in the lower narrow part of the gutters for the release of the top product, equipped in the lower narrow part with nozzles 10 for removing the bottom product of narrowing gutters, installed outside the chamber 1 annular foam collection chute 11 with a pipe 12 for removing the top product, installed in the upper part 4 annular foam generator 13 with an air disperser 14 located in the bottom part, a pipe 15 for supplying air to the disperser and a pipe 16 for supplying a foaming agent solution to the foam generator, installed in the narrow lower part of the troughs 8 above the nozzles 10 of the grate 17 for passing liquid foamed layers installed in the narrow part of the gutters 8 above the gratings 17 attached on a flexible basis 18 float regulators 19 for the output of the bottom product of the tapering gutters 8, the shape of the lower surface of which repeats the shape of the bottom of the tapering gutters 8.

Флотационный классификатор работает следующим образом.The flotation classifier works as follows.

Пульпа подается в цилиндрическую часть камеры 1 тангенциально через патрубок 2, приобретает вращательное движение в камере 1. Крупные частицы исходного питания за счет центробежной силы продвигаются к стенкам камеры 1, по спирали опускаются в нижнюю коническую часть и разгружаются с помощью разгрузителя песков 3. The slurry is fed into the cylindrical part of the chamber 1 tangentially through the pipe 2, acquires a rotational motion in the chamber 1. Large particles of the initial feed move towards the walls of the chamber 1 due to centrifugal force, descend in a spiral into the lower conical part and are unloaded using the sand unloader 3.

Мелкие частицы (слив) самотеком направляются в цилиндрический сборник слива 4, где за счет восходящих потоков поднимаются вверх и разгружаются через наклонный сливной патрубок 5. Уровень пульпы в камере 1 регулируется с помощью регулятора уровня 6. Fine particles (drainage) are sent by gravity to the cylindrical drain collector 4, where they rise up due to ascending flows and are unloaded through an inclined drain pipe 5. The pulp level in the chamber 1 is regulated using a level controller 6.

При подаче воздуха к аэраторам 7 в пространстве между стенками камеры 1 и цилиндрическим сборником слива 4 формируется восходящий поток пузырьков воздуха, который формирует на поверхности пульпы минерализованную пену. Пенный продукт в верхней части корпуса 1, выполненной в виде усеченного конуса, за счет сужения подвергается интенсивной вторичной концентрации минералов, приводящей к повышению качества выходящего пенного продукта.When air is supplied to the aerators 7 in the space between the walls of the chamber 1 and the cylindrical drain collector 4, an ascending flow of air bubbles is formed, which forms a mineralized foam on the surface of the pulp. The foam product in the upper part of the body 1, made in the form of a truncated cone, due to the narrowing is subjected to an intense secondary concentration of minerals, leading to an increase in the quality of the outgoing foam product.

На выходе из конической части корпуса 1 пенный продукт поступает в сужающиеся желоба 8, в которых также подвергается процессу вторичной концентрации минералов. Образующийся подпенный слой в результате синерезиса пены (истечения воды) стекает в нижнюю центральную часть вогнутого вниз днища желобов 8 и через решетку 17 и патрубки 10 удаляется из флотационного классификатора. At the outlet of the conical part of the body 1, the foam product enters the narrowing troughs 8, in which it is also subjected to the process of secondary concentration of minerals. The resulting foamy layer as a result of foam syneresis (outflow of water) flows into the lower central part of the bottom of the troughs 8 concave downwards and is removed from the flotation classifier through the grate 17 and nozzles 10.

Верхний продукт сужающихся желобов 8 самотеком перетекает через вырезы 9 в бортах сужающихся желобов 8, направляется в пеносборный желоб 11 и через патрубок 12 удаляется из флотационного классификатора. The top product of the tapering chutes 8 flows by gravity through cutouts 9 in the sides of the tapering chutes 8, is directed to the froth collection chute 11 and is removed from the flotation classifier through the branch pipe 12.

При этом наличие решеток 17 и поплавковых регуляторов 19 исключает попадание верхнего пенного продукта сужающихся желобов в патрубок 10 нижнего продукта сужающихся желобов.At the same time, the presence of gratings 17 and float regulators 19 prevents the upper foam product of the tapering chutes from getting into the pipe 10 of the lower product of the tapering chutes.

Выход нижнего продукта сужающихся желобов автоматически регулируется с помощью поплавковых регуляторов 19, плотность которых меньше плотности формирующихся на дне желобов 8 подпенных слоев. Поплавковый регулятор 19 работает следующим образом. При наличии в узкой части сужающихся желобов 8 подпенного слоя поплавок 19, закрепленный на гибкой основе 18 всплывет на поверхность подпенного слоя и подпенный слой через решетку 17 вытекает в патрубок 10, по которому удаляется из флотационного классификатора. При понижении уровня подпенного слоя поплавок 19 опускается вниз и при отсутствии подпенного слоя перекрывает возможность вытекания материала в нижний продукт. The output of the lower product of the tapering troughs is automatically regulated by means of float regulators 19, the density of which is less than the density of the foam layers formed at the bottom of the troughs 8. Float regulator 19 works as follows. If there is a foam layer in the narrow part of the tapering gutters 8, the float 19, fixed on a flexible base 18, will float to the surface of the foam layer and the foam layer flows through the grate 17 into the nozzle 10, through which it is removed from the flotation classifier. When the level of the under-foam layer decreases, the float 19 goes down and, in the absence of the under-foam layer, blocks the possibility of material flowing into the lower product.

При подаче раствора вспенивателя в пеногенератор 13 через патрубок 16 и подаче сжатого воздуха в диспергатор 14 через патрубок 15 из пеногенератора 13 на поверхность пенного слоя во флотационном классификаторе 1 поступает двухфазная пена, которая предотвращает коалесценцию минерализованных пузырьков верхних слоев пены. По мере продвижения пенного слоя в сужающихся желобах 8 двухфазная пена разрушается с образованием жидкой фазы, которая проходит через пенный слой, вымывая из него частицы нефлотируемых минералов в подпенный слой.When the blowing agent solution is supplied to the foam generator 13 through the nozzle 16 and compressed air is supplied to the disperser 14 through the nozzle 15 from the foam generator 13, two-phase foam enters the surface of the foam layer in the flotation classifier 1, which prevents the coalescence of mineralized bubbles of the upper foam layers. As the foam layer advances in the narrowing troughs 8, the two-phase foam collapses with the formation of a liquid phase, which passes through the foam layer, washing out particles of non-floatable minerals from it into the under-foam layer.

Установка пеногенератора 13, подающего двухфазную пену на слой минерализованной трехфазной пены исключает коалесценцию богатых пузырьков верхнего слоя минерализованной пены, снижает вероятность выноса из пены сфлотированных частиц ценного компонента, обеспечивает эффективное удаление частиц пустой породы из пенного слоя, обеспечивая тем самым повышение качества верхнего продукта сужающихся желобов и повышение извлечения ценного компонента за счет снижения потерь с нижними продуктами сужающихся желобов 8.The installation of a foam generator 13 supplying two-phase foam to a layer of mineralized three-phase foam eliminates the coalescence of rich bubbles of the upper layer of mineralized foam, reduces the likelihood of floating particles of a valuable component from the foam, ensures efficient removal of gangue particles from the foam layer, thereby ensuring an increase in the quality of the upper product of narrowing troughs and increasing the recovery of a valuable component by reducing losses with the bottom products of the tapering chutes 8.

Выполнение днища сужающихся желобов 8 вогнутыми вниз обеспечивает стекание подпенного слоя в нижнюю центральную часть вогнутого днища желобов 8 и через решетку 17 в патрубок 10. При этом скорость продвижения нижних слоев пенного слоя замедляется, время нахождения их в сужающихся желобах 8 увеличивается, что повышает эффективность вторичной концентрации минералов в пене.The execution of the bottom of the tapering gutters 8 concave downwards ensures that the underflow layer flows into the lower central part of the concave bottom of the gutters 8 and through the grate 17 into the pipe 10. At the same time, the rate of advancement of the lower layers of the foam layer slows down, the time they spend in the tapering gutters 8 increases, which increases the efficiency of the secondary the concentration of minerals in the foam.

Установка решетки в днище узкой части желобов 8 над патрубком 10 снижает возможность вытекания пенного продукта в патрубок 10, а установка поплавкового регулятора 19 выхода нижнего продукта обеспечивает удаление в нижний продукт сужающихся желобов 8 только подпенного слоя, снижая тем самым потери ценного компонента с нижним продуктом.Installing a grate at the bottom of the narrow part of the troughs 8 above the nozzle 10 reduces the possibility of the foam product flowing into the nozzle 10, and the installation of a float regulator 19 for the bottom product outlet ensures that only the foam layer is removed into the bottom product of the narrowing troughs 8, thereby reducing the loss of a valuable component with the bottom product.

Экспериментальное сравнение показателей флотоклассификации медной руды показало, что использование предлагаемого технического решения, по сравнению с известным, позволяет при том же качестве медного концентрата в верхнем продукте сужающихся желобов повысить извлечение меди в концентрат на 8-10 %.An experimental comparison of the indicators of copper ore flotation classification showed that the use of the proposed technical solution, in comparison with the known one, allows, with the same quality of copper concentrate in the upper product of narrowing troughs, to increase the extraction of copper into concentrate by 8-10%.

Источники информацииSources of information

1. Патент РФ № 2608120, кл. С22В 3/02, В03D 1/14, 2015.1. RF patent No. 2608120, class. C22B 3/02, B03D 1/14, 2015.

2. Патент РФ № 2690078, кл. С22В 3/02, В03D 1/14, 2018.2. RF patent No. 2690078, class. C22B 3/02, B03D 1/14, 2018.

Claims

A flotation classifier for ore dressing, comprising a cylindrical chamber with a lower conical part and an upper part in the form of a truncated cone with a tangential branch pipe located outside the cylindrical part for supplying initial feed, a sand unloader located in the lower part of the chamber, a cylindrical collector installed inside the chamber coaxially with it, open from above drain with an inclined drain pipe and a pulp level regulator installed in the space between the walls of the chamber and the cylindrical drain collector aerators installed on the surface of the truncated cone of the chamber tapering gutters with a horizontal upper edge of the sides and cutouts in the sides in the lower narrow part of the gutters for the release of the upper product, equipped with in the lower narrow part with nozzles for removing the bottom product of the tapering chutes and the regulators for the outlet of the bottom product, an annular foam collection chute for the upper product of the tapering chutes installed outside the chamber with a nozzle for removing the top product ukta, characterized in that outside the cylindrical drain collector in the upper part there is an annular two-phase foam generator with an air disperser located in the bottom part and nozzles for supplying compressed air to the disperser and foamer solution to the foam generator, the bottom of the tapering troughs is made concave down, above the nozzles for removal the lower product of the tapering chutes there are grates for passing the liquid under-foam layer, the bottom product outlet regulators are made in the form of floats attached on a flexible basis to the wall of the tapering chutes with a density below the density of the under-foam layer and above the density of the foam layer, the shape of the lower surface of which repeats the shape of the concave bottom of the tapering chutes .