Pierwszenstwo: Opublikowano: 31. III. 1970 59425 KI. 1 c, 5 MKP B 03 4 4 UKD Wspóltwórcy wynalazku: inz. Teodor Waliczek, mgr inz. Tadeusz Bar, mgr inz. Jan Madry, inz. Rudolf Brol, Czeslaw Pospiech Wlasciciel patentu: Zaklady Mechaniczne Przemyslu Metali Niezelaz¬ nych „ZAMET" Przedsiebiorstwo Panstwowe, Strzybnica (Polska) Urzadzenie do wzbogacania mineralów metoda flotacji Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do wzbogacania metoda flotacji drobno zmielonych mineralów a zwlaszcza rud metali niezelaznych, zlozone z komór flotacyjnych, zaopatrzonych w mieszadlo wirnikowe z doprowadzeniem spre¬ zonego powietrza.Dotychczas do wzbogacania mineralów metoda flotacji stosowano urzadzenie flotacyjne — flotow- niki, skladajace sie z kilku komór flotacyjnych, podzielonych na dwa przedzialy a mianowicie na przedzial mieszania i przedzial pianowy. W prze¬ dziale mieszania, przy pomocy obracajacego sie mieszadla, nastepuje zasysanie powietrza z oto¬ czenia i zmieszanie go z pulpa flotacyjna (t.j. roz¬ drobniona ruda zmieszana z ciecza flotacyjna).Na skutek intensywnego mieszania, tworzaca sie piana przechodzi do przedzialu pianowego, unoszac ze soba wzbogacona rude, skad za pomoca zgar¬ niacza, piana zgarniania jest do koryta zbiorczego.Wiekszosc stosowanych mieszadel posiadalo ksztalt wirnika klatkowego, podobnego do wirnika pom¬ py odsrodkowej, lub lopatkowego, w formie tar¬ czy z promieniowo usytuowanymi zebrami.Znane uradzenie z tego typu mieszadlami, ze wzgladu na swa znaczna przestrzenna budowe, zajmowaly duza przestrzen, zuzywaly znaczna ilosc energii, posiadaly mala wydajnosc a ponadto ist¬ niala trudnosc regulacji pracy urzadzenia, niedo¬ stateczne wymieszanie i napowietrzenie pulpy flota¬ cyjnej, a takze nastepowalo zamulanie dna komór 2 flotacyjnych oraz bardzo szybkie zuzywanie sie wirników i komór przez scieranie. Mieszadla tego typu powodowaly podczas pracy duze zafalowania pulpy flotacyjnej, co mialo wplyw na obnizenie 5 uzysku flotacji. Ksztalt mieszadel-wirników, w przewazajacej mierze byl skomplikowany, co stworzylo dodatkowa trudnosc w ich wykonaniu jak tez uniemozliwialo ogumowanie ich w celu zwiekszenia zywotnosci. io Inne' znane urzadzenia flotacyjne, zbudowane z kilku komór, podzielonych na dwa przedzialy, wyposazone w mieszadla w postaci wirnika o dwóch zespolach lopatek, z których górny rzad zasysal powietrze poprzez rure wprowadzona po- is nad poziom cieczy a dolny rzad zasysal i mieszal pulpe flotacyjna. W celu niedopuszczenia do sil¬ nych zafalowan, w komorze zabudowany byl stator w postaci pierscienia z lopatkami rozmieszczonymi promieniowo w stosunku do osi wirnika. 20 Komora flotacyjna byla wyposazona ponadto w zgarniacz piany i przelew umieszczony w tylnej czesci komory, sluzacy do obiegu pulpy we flo- towniku, oraz mechanizm do regulacji przeplywu pulpy. Zaleta tego typu urzadzenia jest dobre wy- 25 mieszanie pulpy flotacyjnej i powietrza, moznosc regulowania w pewnym zakresie doplywu powie¬ trza oraz duza wydajnosc. Wada natomiast jest znaczny ciezar i skomplikowany ksztalt wirnika, przy jednoczesnym jego szybkim zuzywaniu sie, 30 oraz znaczne zuzycie energii. 5942559425 3 Znane sa takze urzadzenia flotacyjne, zlozone z kilku komór flotacyjnych, do których doprowa¬ dzone jest sprezone powietrze pod mieszadlo.Urzadzenia te byly wyposazone w wirnik w ksztal¬ cie dwóch pierscieni, polaczonych ze soba prosto- 5 padlymi do nich pretami o przekroju kolowym lub eliptycznym oraz wspólosiowo umocowany w komorze flotacyjnej stojan o podobnym ksztal¬ cie ale o wiekszej srednicy od wirnika.' Jnna odmiana mieszadla to wirnik skladajacy io . «i4; z okraglej tarczy, polaczonej ze spiralnie uksztaltowanymi pretami, o przekroju nieregular¬ nym, tworzac otwarty od dolu stozek sciety, roz¬ szerzajacy sie ku dolowi, ze spiralnymi, nieregu¬ larnymi szczelinami na pobocznicy. Elotowniki te 15 wyposazone byly takze w zgarniacze piany. Zale¬ ta tego flotownika bylo dobre napowietrzenie pul¬ py flotacyjnej, latwosc regulacji doplywu powie¬ trza, znaczna wydajnosc, lzejsza konstrukcja, a w zwiazku z tym mniejsze zuzycie energii. Po- 20 mimo tych zalet, podczas pracy tych flotowników, nastepowalo szybkie i nierównomierne zuzywanie sie wirnika i stojana, a w zwiazku z tym, nierów- * nomierne i niezupelne rozdrobnienie i rozprowa¬ dzenie powietrza w pulpie flotacyjnej, zmniejsza- 25 jac w ten sposób efekt flotacji i czas pracy urza¬ dzenia. Ponadto skomplikowany ksztalt wirnika znacznie utrudnial jego wykonawstwo i praktycz¬ nie uniemozliwial nakladanie powlok z innych tworzyw np. gumy, zwiekszajacych trwalosc wir- 30 nika, a tym samym i flotownika.Celem wynalazku jest usuniecie lub przynaj¬ mniej zmniejszenie tych niedogodnosci powstaja¬ cych przy stosowaniu flotowników skladajacych sie z komór flotacyjnych, zaopatrzonych w znane 35 mieszadla, oraz opracowanie takiej konstrukcji komory flotacyjnej a szczególnie mieszadla i uspa¬ kajacza, która pozwoli na osiagniecie optymalnych warunków flotacji przy jednoczesnym zwieksze¬ niu trwalosci flotownika. 40 Zgodnie z wytyczonym zadaniem, zostala opra¬ cowana konstrukcja komory flotacyjnej, wyposa¬ zona w wirnik palczasty, latwowymienna skrzynie uspakajacza w postaci czworokatnej skrzyni i pro¬ mieniowo usytuowanymi\w niej zebrami, sluzacy- 45 mi do lamania wirów i uspakajania zafalowan pulpy flotacyjnej oraz w odpowiednio usytuowana skosna sciane boczna.Wirnik umocowany jest na wale wydrazonym, napedzany - silnikiem poprzez przekladnie pasowa, 50 usytuowany w srodku komory, palcami w kierun¬ ku dna.Zaleta flotownika, zaopatrzonego w wirnik we¬ dlug wynalazku jest przede wszystkim to, ze po¬ wietrze doprowadzone przez wydrazony w sród- 55 ku wal do wewnetrznej przestrzeni wirnika, zo¬ staje bardzo dobrze rozdrabniane przez palce wirnika i równomiernie rozprowadzone poprzez jednakowego wymiaru i ksztaltu szczeliny wirnika i wymieszane z pulpa flotacyjna, nie powodujac 60 zafalowan pulpy, wplywajacych ujemnie na efekt flotacji. Ze wzgledu na jednolity przekrój palców, a tym samym szczelin pomiedzy nimi, oraz ze wzgledu na ich równolegle usytuowanie wzgledem osi wirnika, zuzywanie palcy nastepuje równo- 65 miernie, co w efekcie gwarantuje optymalna i sta¬ bilna flotacje przez dluzszy okres czasu.Ponadto uproszczony ksztalt wirnika umozliwia zmniejszenie ciezaru wirnika i znacznie ulatwia jego wykonanie a takze umozliwia nakladanie po¬ wlok zwiekszajacych jego zywotnosc np. gumy.Dobranie odpowiedniej wysokosci zeber uspakaja¬ cza i umiejscowienie ich w wymiennej skrzyni, polepszylo z jednej strony warunki flotacji, po¬ przez zapobieganie zafalowan i stworzenie lep¬ szych warunków napowietrzenia pulpy, a z drugiej strony ulatwialo montaz nowych komór flotacyj¬ nych, jak tez szybka wymiane zuzytych. Skosne usytuowanie bocznej sciany komory pod katem zblizonym do 45°, ulatwialo zageszczenie piany z uniesionym mineralem i samoczynne skierowa¬ nie tej piany, poprzez przelew do rynny zbiorczej.Pozwolilo to na zrezygnowanie z dotychczas uzy¬ wanego zgarniacza piany.Zwiekszenie intensywnosci mieszania i napowie¬ trzenia pulpy flotacyjnej, zwieksza wydajnosc i uzysk flotacji a jednoczesnie pozwala na uzyska¬ nie mniejszego, jednostkowego zuzycia energii elektrycznej.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematyczny przekrój pionowy ko¬ mory flotacyjnej, fig. 2 — przekrój poziomy ko¬ mory, fig. 3 — widok wirnika z dolu, fig. 4 — przekrój pionowy wirnika, fig. 5 — przekrój po¬ ziomy przez palce wirnika, a fig. 6 — przekrój poiziomy przez palce wirnika wykonanego w od¬ mianie ogumowanej.Poszczególne komory flotacyjne polaczone ze so¬ ba szeregowo, tworza urzadzenie flotacyjne w for¬ mie koryta o dowolnej dlugosci, zaleznej od po¬ trzeb i warunków pomieszczenia.Uwidoczniona na rysunku fig. 1 i fig. 2 poje¬ dyncza komora flotacyjna sklada sie z blaszanej obudowy komory 1, otwartej z dwóch boków w ce¬ lu umozliwienia swobodnego przeplywu pulpy flo¬ tacyjnej do kolejnie polaczonych komór, konstruk¬ cji wsporczej 2 skrzyni uspakajajacej 3 wraz z ze¬ brami uspakajacza 4, osadzonej rozlacznie na dnie komory flotacyjnej i wirnika palczastego 5, osa¬ dzonego rozlacznie na wale wydrazonym 6, nape¬ dzanym przez silnik 7, poprzez przekladnie pasowa 8. Elementem wsporozym urzadzenia wirnikowego jest przewód powietrzny 9, w postaci rury, posia¬ dajacy polaczenie z wydrazonym walem 6, przez który doprowadzane jest sprezone powietrze do przestrzeni wewnatrz wirnikowej.Obudowa komory 1 posiada z jednej strony, na odpowiedniej wysokosci przelew 10, sluzacy do odprowadzenia piany do koryta zbiorczego (nie- uwidocznionego na rysunku), a z przeciwnej stro¬ ny skosna sciane 11, pod katem 40 do 50°. Zebra uspakajacza 4, rozlozone sa na obwodzie skrzyni uspakajajacej 3 równomiernie i skierowane pro¬ mieniowo do centrycznie umieszczonego pomiedzy zebrami 4 skrzyni 3, wirnika 5, przy czym górna powierzchnia tarczy 12 wirnika 5, znajduje sie ponizej górnej powierzchni zeber 4. Srednica zew¬ netrzna wirnika 5 jest zalezna od wymiarów wew¬ netrznych przekroju poziomego komory flotacyj-59425 5 nej a jednoczesnie od rodzaju i wielkosci zmielo¬ nych mineralów, przy czym stosunek srednicy wir¬ nika 5 do poprzecznego wymiaru komory flotacyj¬ nej wynosi najkorzystniej w granicach 0,4 do 0,7.Wirnik 1 zbudowany jest w postaci tarczy 12, 5 okraglej lub zblizonej do kola, zaopatrzonej w sy¬ metrycznie rozlozone i prostopadle skierowane do tarczy 12 palce 13, o przekroju zblizonym do sy¬ metrycznego trapezu, * tworzace pomiedzy soba szczeliny 14, o przekroju prostokatnym lub równo- io leglobocznym, jednakowym na calej wysokosci pal¬ ców.Osie szczelin 14 sa jednakowo usytuowane w sto¬ sunku do osi wirnika 5. Wysokosc wirnika 5, jak tez wymiary poprzeczne palców 13 i szczelin 14 15 zalezne sa cd srednicy zewnetrznej wirnika 5.W zaleznosci od rodzaju i wielkosci zmielonych mineralów wzbogaconych w flotowniku, stosunek srednicy zewnetrznej wirnika 5 do jego wysokosci wynosi w granicach od 2,8 do 4,2, natomiast sto- 20 sunek szerokosci palca 13 do szerokosci szczeliny 14, mierzonych po obwodzie zewnetrznym wirni¬ ka 5 wynosi w granicach 1,2 do 2,2 najkorzyst¬ niej 1,7.W celu zwiekszenia trwalosci wirnika 5, szczegól- 25 nie palcy 13, przewidziano mozliwosc wykonania wirnika w odmianie jako szkielet 15, pokryty ma¬ terialem odpornym na scieranie 16, np. guma.Jak juz wspomniano, zastosowanie komory flo¬ tacyjnej wedlug wynalazku, a szczególnie wirnika, 30 umozliwia bardzo dobre rozdrobnienie doprowa- d.zonego powietrza, równomierne rozprowadzenie go w pulpie flotacyjnej, a tym samym pozwala na zwiekszenie wydajnosci i uzysku flotacji, przy jednoczesnym zmniejszeniu zuzycia energii i cze- 35 stotliwosci remontów. PL