Pierwszenstwo: Opublikowano: 14. III. 1966 50798 KL. lc, 5 MKP B 03 d # UKD i- iUOJlKA Wspóltwórcy wynalazku: Pawel Gramala, inz, Henryk Bramowski Wlasciciel patentu: Zaklady Górnicze im. Ludwika Warynskiego Przed¬ siebiorstwo Panstwowe, Piekary Slaskie (Polska) Urzadzenie do wzbogacania metoda flotacji drobno zmielonych ko¬ palin, a zwlaszcza rud metali niezelaznych Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do wzbogacania drobno zmielonych kopalin metoda flotacji, a zwlaszcza rud cynkowo-olowiowych, zlozone przewaznie z kilku komór flotacyjnych zaopatrzonych w mieszadlo wyposazone w wirnik usytuowany lopatkami do dna komory flotacyjnej.Dotychczas do wzbogacania kopalin metoda flo¬ tacji stosowano flotowniki mechaniczne, w któ¬ rych komora flotacyjna byla zlozona z przedzialu aeracyjnego i przedzialu pianowego. W przedziale aeracyjnym mieszano intensywnie mety (rozdrob¬ niona i zmieszana z woda ruda) mieszadlem osa¬ dzonym na pionowym walku, napedzanym silni¬ kiem elektrycznym przewaznie poprzez przeklad¬ nie kól stozkowych. W celu zmniejszenia zuzycia wewnetrznych scianek przedzialów aeracyjnych wykladano je plytkami stalowymi lub lanymi z zeliwa. Z przedzialu aeracyjnego mety przecho¬ dzily szczelina przykryta daszkiem do przedzialu pianowego, gdzie odbywala sie wlasciwa flotacja.Stosowane w tym flotowniku mieszadlo stanowilo krzyzownice w której cztery lopatki byly usta¬ wione pod katem od 30 do 60° do poziomu.Wada tego flotownika mechanicznego byl fakt, ze zajmowaly duzo miejsca, byly wysokie i zu¬ zywaly stosunkowo duzo energii. Poza tym sto¬ pien aeracji przy pomocy mieszadla krzyzowego byl szczególnie niedostateczny dla metów utwo¬ rzonych z kopalin o duzym ciezarze wlasciwym.Takze dotychczas byly znane i stosowane flo¬ towniki zlozone z trzech komór o przekroju okrag¬ lym lub kwadratowym wyposazonych w wirnik klatkowy usytuowany wewnatrz stojana. Wirnik skladal sie z dwóch pierscieni i(górnego i dolnego) 5 polaczonych ze soba na obwodzie rurkami gazo¬ wymi. Miedzy wirnikiem a stojanem byla nieduza szczelina. Powietrze zasysane bylo energicznie jio wirnika przez lej stozkowy który znajdowal sie powyzej wirnika i byl przymocowany do górnego io pierscienia. Wskutek szybkiego obrotu wirnika i rozpryskiwania metów poprzez szczeliny miedzy rurkami stojana wewnatrz wirnika powstawal stan rozrzedzenia, który powodowal zasysanie po¬ wietrza i metów doprowadzanych od dolu komory 15 flotacyjnej.W ten sposób przeciwny ruch metów i powie¬ trza wewnatrz wirnika powodowal stosunkowo znaczne rozpraszanie powietrza. Dno komory flo¬ townika bylo zaopatrzone w dwanascie otworów 20 ulozonych na krzyz po trzy, przy czym otwory te sluzyly do odprowadzania duzych ziarn piasku, które nie mogly sie podniesc, aby przedostac sie nad progiem usytuowanym nieco powyzej dna komory. 25 Pomimo zalet tego flotownika do których naleza przede wszystkim stosunkowo nieduzy rozchód energii, wysoki stopien aeracji metów, duza wy¬ dajnosc, zwartosc konstrukcji i nieburzenia sie metów na powierzchni, zasadnicza wada bylo 30 szybkie niszczenia stojana i wirnika oraz niere- 5079850798 3 • 4 gularnosc pracy flotownika nawet w przypadku nieznacznych wahan poziomu metów.Dotychczas do wzbogacania kopalin metoda flo¬ tacji stosowano takze flotowniki subaeracyjne zlo¬ zone z kilku komór flotacyjnych do których mety i sprezone powietrze" doplywalo pod mieszadlo.Flotowniki te byly wyposazone w wirnik w ksztal¬ cie krzyzownicy lub w wirnik .stozkowy, w któ¬ rym obwód podstawy niewypelnionego stozka za¬ opatrzony byl w pionowo usytuowane prety o prze¬ kroju okraglym lub prostokatnym.Komora flotacyjna podzielona byla rusztem na dwie czesci — dolna, w której rozpraszane bylo sprezone powietrze i energicznie mieszane z me¬ tami, i górna w której tworzyla sie piana flota¬ cyjna. Gdy komora flotacyjna zaopatrzona byla w mieszadlo stozkowe, otoczone ono bylo krata stojana skladajaca sie z promieniowo rozmiesza czonych lopatek. Powietrze doprowadzane do ko¬ mory flotacyjnej pod mieszadlo wskutek jego obroitu bylo rozpraszane w metach z tym, ze lo¬ patki stojana przyczynialy sie do lepszej aeracji pulpy flotacyjnej.Stozkowy-ksztalt wirnika umozliwial wprawie¬ nie go w ruch . bez oczyszczania z niego os&du a poza tym doprowadzenie sprezonego powietrza pozwalalo na regulacje stopnia aeracji w róz¬ nych komorach flotacyjnych. Pomimo tych zalet wada tego flotownika jednak bylo szybkie zu¬ zywanie sie lopatek stojana i nawet ogumowane- go wirnika stozkowego oraz koniecznosc dopro¬ wadzania sprezonego powietrza, które podrazalo znacznie operacje wzbogacania.Takze znane flotowniki subaeracyjne z dopro¬ wadzeniem powietrza od góry, zlozone z kilku szeregowo polaczonych komór flotacyjnych, w któ¬ rych dno komory stanowila ciezka czaszka z la¬ nego zelaza o ksztalcie prostokata z zaokraglony¬ mi narozami byly stosowane do wzbogacania rud metali niezelaznych. Mieszadla tych flotowników byly umocowane w poszczególnych komorach flo¬ tacyjnych na pionowym wale wprawianym w ruch pasem klinowym napedzanym silnikiem elektrycz¬ nym.Mieszadlo stanowilo zeliwna tarcze odlana ra¬ zem z szescioma, lub czterema lopatkami w po¬ staci zeber promieniowo rozlozonych i prosto¬ padlych do plaszczyzny tarczy. Mieszadlo obra¬ calo sie na samym dnie komory flotacyjnej, przy czym lopatki zasloniete byly nieruchoma pokry¬ wa na której wspierala sie rura doprowadzajaca powietrze i w której obracal sie wal mieszadla.Komora flotacyjna byla podzielona na dwie czesci rusztem. Mety do komory doplywaly z góry na obracajace sie mieszadlo.Zaleta tego typu flotownika wyposazonego w mieszadlo zaopatrzone w lopatki usytuowane na zeliwnej tarczy byla duza wydajnosc aparatów flotacyjnych, moznosc przeróbki gruboziarnistego materialu, niezamulenie mieszadla w czasie nie¬ spodziewanych przerw na przyklad z braku pradu elektrycznego. Pomimo tych zalet wada tego flo¬ townika byla trudnosc jego regulowania, niedo¬ statecznie duza aeracja metów, stosunkowo duzy rozchód energii elektrycznej, oraz zamulanie dna komór gruboziarnistym materialem przez co na¬ stepowalo stosunkowo szybkie zuzycie czaszy ko¬ mory flotacyjnej oraz scieranie tarczy mieszadla.Takze dotychczas znane i powszechnie stoso¬ wane flotowniki subaeracyjne z górnym dopro¬ wadzeniem powietrza typu Humboldta zlozone byly z kilku komór flotacyjnych podzielonych na dwa przedzialy rusztem: komore flotacyjno-robo- cza oraz komore mieszadlowa. W komorze mie- szadlowej znajdowal sie wirnik zlozony z dwóch zespolów lopatek osadzony na wale napedzanym silnikiem elektrycznym poprzez przekladnie pas¬ ków klinowych. Górne lopatki wirnika zasysaly powietrze, dolne zas mety. Zasysanie metów od¬ bywalo sie przez kanal usytuowany na zewnatrz komory flotacyjnej posiadajacy zakonczenie wbu¬ dowane osiowo w zeliwne dno komory nad któ¬ rym znajdowal sie wirnik.Konstrukcja dolnej czesci wirnika przypominala pompe odsrodkowa. Obie czesci wirnika byly po¬ dzielone plytka pozioma. Górna, czesc wirnika zaopatrzona w lopatki byla ograniczona od góry powierzchnia w ksztalcie dysku z tym, ze po¬ wierzchnia ta posiadala regularnie rozmieszczone otwory. Powietrze bylo zasysane rura obracajaca sie wraz z walem. Rura ta wystawala ponad po¬ wierzchnie metów i zaleznie od potrzeby byla cal¬ kowicie otwarta albo czesciowo przeslonieta.Po wymieszaniu metów flotacyjnych intensyw¬ ny ich ruch lamany jest przez wbudowane pro¬ stopadle do scian komory lopatki. Komora flota¬ cyjna zaopatrzona jest poza tym w plyte sluzaca do zmniejszania powierzchni pianowej metów, zgarniacz piany i przelew umieszczony w tylnej czesci komory sluzacy do obiegu metów we flo- towniku oraz wyposazony w mechanizm do regu¬ lacji przeplywu metów — napedzany kolem recz¬ nym.Zaleta tego typu flotownika wyposazonego w mieszadlo zlozone z dwóch czesci do jednoczes¬ nego zasysania metów i powietrza byl wysoki stopien aeracji pulpy flotacyjnej, moznosc regu¬ lowania doplywu powietrza oraz stosunkowo duza wydajnosc urzadzenia, jezeli pominie sie przerwy w pracy flotownika. Wada tego flotownika byla naomiast niska zywotnosc wirnika i przy jego skorrfplikowanej budowie niemoznosc wprowadze¬ nia ogumienia. Czeste wymiany wirnika powodo¬ waly postoje flotownika, i tym samym zmniej¬ szenie sie jego ogólnej wydajnosci.Poza tym wirnik o stosunkowo duzym ciezarze zuzywal stosunkowo duzo energii elektrycznej i wymagal instalowania silników elektrycznych o znacznej mocy. Powazna takze wada flotownika bylo zatykanie sie otworów i przeplywów w wir¬ niku wlóknami drewna, które niekiedy znajdo¬ walo sie w" urobku kopaliny a nastepnie w zmie¬ lonej kopalinie. Zatkanie sie otworów na przyklad w powierzchni w ksztalcie dysku górnej czesci wirnika zasysajacej powietrze powodowalo obni¬ zenie stopnia aeracji pulpy flotacyjnej. Takze znaczny ciezar wirnika w przypadku nierówno¬ miernego zuzycia poszczególnych czesci na jego lb 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6050798 5 6 obwodzie w czasie jego eksploatacji powodowal przewaznie, drganie calego 'flotownika.Celem wynalazku jest usuniecie lub przynaj¬ mniej zmniejszenie niedogodnosci powstajacych przy stosowaniu flotowników zaopatrzonych w zna¬ ne wirniki oraz opracowanie takiej konstrukcji wirnika, która bylaby mozliwa do zastosowania w jednym ze znanych flotowników.Zadanie wytyczone w celu zmniejszenia poda¬ nych niedogodnosci zostalo rozwiazane zgodnie z wynalazkiem w ten sposób, ze komory flota¬ cyjne znanego flotownika wyposazone w dwa przedzialy podzielone poziomym rusztem (prze¬ dzial flotacyjno-roboczy oraz komore mieszadlo- wa), kanal usytuowany L na zewnatrz komory do¬ prowadzajacy mety osiowo do srodka zeliwnego dna komory, zgarniacz piany flotacyjnej, plyte sluzaca do zmniejszania powierzchni pianowej metów, przelew dla obiegu metów we flotowniku polaczony z mechanizmem do regulacji przeplywu metów oraz wbudowane prostopadle do scian ko¬ mory flotacyjnej lopatki do lamania wirów pulpy flotacyjnej — zostaly zaopatrzone w wirnik w postaci tarczy zeliwnej odlanej razem, z czte¬ rema lopatkami usytowanymi niesymetrycznie w stosunku do osi wirnika, przy czym plaszczyz¬ ny pionowe przechodzace przez srodek lopatek sa styczne do otworu obwodu wewnetrznego pia¬ sty, a dwie takie plaszczyzny przechodzace przez lopatki lezace naprzeciw siebie sa równolegle.Wirnik ten instaluje sie w srodku komory lo¬ patkami do dna komory flotacyjnej na walku na¬ pedzanym silnikiem elektrycznym poprzez na przy¬ klad przekladnie paskowa.Zaleta flotownika zaopatrzonego w wirnik we¬ dlug wynalazku jest przede wszystkim to, ze cie¬ zar tego wirnika jest okolo trzy razy mniejszy od ' wirnika stosowanego na przyklad we flotow¬ niku subaeracyjnym typu Humboldta. Poza tym nieskomplikowana konstrukcja wirnika umozliwia wprowadzenie ogumienia, a tym samym powoduje kilkakrotne przedluzenie jego zywotnosci.Jednoczesnie zastosowanie tego wirnika nie po¬ woduje pogorszenia wydajnosci i aeracji metów, ^ niekiedy aeracja uskuteczniana przez wirnik wedlug wynalazku jest nawet lepsza niz przy uzy¬ ciu dwuczesciowego wirnika do jednoczesnego za¬ sysania metów i powietrza specjalna rura. Usy¬ tuowanie wirnika lopatkami do dna komory flo¬ tacyjnej powoduje, ze wirnik ten jest niezamula- ny w czasie niespodziewanych przerw spowodo¬ wanych na przyklad brakiem energii elektrycznej.Takze maly ciezar wirnika powoduje, ze zuzycie energii elektrycznej jest znacznie mniejsze w prze¬ liczeniu na przewal przez flotownik drobno zmie¬ lonej kopaliny, przy jednoczesnym mniejszym za¬ potrzebowaniu mocy silników elektrycznych.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok wirnika od dolu, a fig. 2 — jego pionowy przekrój.Przedstawiony na rysunku wirnik stanowi od¬ lana z zeliwa tarcze 1 zaopatrzona w cztery lo¬ patki 2 usytuowane niesymetrycznie w stosunku do osi tarczy 1. Po obu stronach tarczy 1 wysta¬ je piasta 3 sluzaca do zamocowania wirnika na walku napedzajacym wirnik w komorze flotacyj¬ nej.. Plaszczyzny pionowe przechodzace przez sro¬ dek lopatek 2 sa styczne do otworu piasty 3, z tym ze dwie takie plaszczyzny przechodzace przez lopatki % naprzeciw siebie lezace wzgle¬ dem osi piasty 3 isa równolegle.Cztery lopatki 2 sa usytuowane co 90° na ob¬ wodzie tarczy 1 wirnika. Podluzny przekrój pio¬ nowy lopatki 2 posiada ksztalt piecioboku o dwóch prostych katach. Pieciobok ten sklada sie ze scia¬ nek nachylonych pod katem ostrym w stosunku do tarczy 1 i podstawy usytuowanej na tarczy 1.Wierzcholek 4 lopatki 2 jest usytuowany pomie¬ dzy jedna czwarta srednicy tarczy 1 a osia pia¬ sty 3, a boki lopatki tworza przy nim kat roz¬ warty, który srednio wynosi okolo 120° i jest uzalezniony od ksztaltu dna komory flotacyjnej.Kat miedzy wysokoscia lopatki 2 przy obwodzie tarczy 1 a scianka wierzcholka 4 lopatki 2 jest uzalezniony takze od ksztaltu komory flotacyjnej i wynosi srednio okolo ,100° lub nieco powyzej albo ponizej tej granicy. Lopatki 2 na obwodzie piasty 3 sa nizsze niz na obwodzie tarczy. 1 z tym, ze konce lopatek 2 zwykle nieco grubsze nie pokry¬ waja sie z obwodem tarczy 1. Obie te wysokosci lo¬ patek 2 sa mniejsze niz wysokosc wierzcholka 4.Wirnik instaluje sie w komorze flotacyjnej nad otworem doprowadzajacym mety, zwykle usytuo¬ wanym w srodku komory flotacyjnej z tym, ze dluzsza scianka lopatki stykajaca sie z wierzchol¬ kiem 4 jest przewaznie równolegla do dna ko¬ mory flotacyjnej. Powietrze do komory flotacyj¬ nej zasysane jest kanalem doprowadzajacym.mety pod wirnik. PL