RU187583U1

RU187583U1 - Flotation machine

Info

Publication number: RU187583U1
Application number: RU2018143020U
Authority: RU
Inventors: Андрей Васильевич Таскин; Леонид Николаевич Алексейко; Олег Сергеевич Данилов; Сергей Игоревич Иванников; Олег Иванович Елкин; Игорь Владимирович Гребенюк
Priority date: 2018-12-06
Filing date: 2018-12-06
Publication date: 2019-03-12

Abstract

Полезная модель относится к области обогащения полезных ископаемых, а точнее к пенной флотации техногенного минерального сырья (отходов энергетики), и может быть использована для извлечения ценных компонентов из золошлаковых отходов, образующихся при сжигания ископаемого угля, предпочтительно недожога.Флотационная машина, содержащая флотационную камеру, снабженную механическим вспенивателем, пеносборным желобом и механическим пеногоном, выполненным с возможностью перемещения его лопаток к пеносборному желобу, отличается тем, что флотационная камера разделена на отдельные, последовательно расположенные отсеки, сообщающиеся над их верхними кромками, каждый из которых снабжен отдельным средством аэрации и отдельным средством дозированного подвода флокулянтов, при этом донная часть каждого из отсеков сообщена с полостью отдельного наклонного винтового сепаратора, верхняя кромка которого сообщена с отдельной емкостью накопителем.Техническим результатом является повышение качества за счет обеспечения оптимальных условий отделения различающихся по эффективным режимам флотации фракций недожога. 2ил.The utility model relates to the field of mineral processing, and more specifically, to the foam flotation of technogenic mineral raw materials (energy wastes), and can be used to extract valuable components from ash and slag waste generated during the burning of fossil coal, preferably not burned. A flotation machine containing a flotation chamber, equipped with a mechanical blowing agent, a foam gutter and a mechanical foam, made with the possibility of moving its blades to the foam gutter, characterized in that otation chamber is divided into separate, sequentially located compartments communicating above their upper edges, each of which is equipped with a separate aeration means and a separate means of metered supply of flocculants, while the bottom of each of the compartments communicates with the cavity of a separate inclined screw separator, the upper edge of which communicates with a separate storage capacity. The technical result is to improve the quality by ensuring optimal separation conditions varying in effective r non-burning fraction flotation units. 2il.

Description

Полезная модель относится к области обогащения полезных ископаемых, а точнее к пенной флотации техногенного минерального сырья (отходов энергетики), и может быть использована для извлечения ценных компонентов из золошлаковых отходов, образующихся при сжигания ископаемого угля, предпочтительно, недожога.The utility model relates to the field of mineral processing, and more specifically, to the foam flotation of technogenic mineral raw materials (energy wastes), and can be used to extract valuable components from ash and slag waste generated during the burning of fossil coal, preferably, non-burn.

Известна флотационная машина, содержащая флотационную камеру, снабженную механическим вспенивателем, пеносборным желобом и механическим пеногоном (см. SU № 994017, В03 D 1/14, 1983). Как механизм перемещения лопаток использован кривошипно-шатунный механизм, при этом лопасти шарнирно закреплены между пеносборными желобами с возможностью качания между ними.Known flotation machine containing a flotation chamber, equipped with a mechanical blowing agent, foam collecting chute and mechanical foam (see SU No. 994017, B03 D 1/14, 1983). A crank mechanism is used as a mechanism for moving the blades, while the blades are pivotally mounted between the foam collection channels with the possibility of swinging between them.

Недостатками данного технического решения являются конструктивная сложность, невысокая эффективность удаления флотоконцентрата и наличие всего одного бокового кармана для возврата несфлотированных частиц обогащаемого сырья в камеру с импеллером. Кроме того, при обогащении золошлаковых отходов неудовлетворительна чистота флотационной классификации, связанная с привнесением достаточно большого количества пустой породы (хвостов) во флотационный продукт. В совокупности указанные недостатки приводят к снижению качества разделения техногенного сырья (золошлаковых отходов) на минерализованную пену (флотоконцентрат) и несфлотированные частицы (хвосты).The disadvantages of this technical solution are the structural complexity, low efficiency of flotation concentrate removal and the presence of only one side pocket for the return of non-flotated particles of enriched raw materials into the chamber with the impeller. In addition, when enriching ash and slag waste, the flotation classification is unsatisfactory due to the introduction of a sufficiently large amount of waste rock (tailings) into the flotation product. Together, these shortcomings lead to a decrease in the quality of separation of industrial raw materials (ash and slag waste) into mineralized foam (flotation concentrate) and non-flotated particles (tailings).

Известна также флотационная машина, содержащая флотационную камеру, снабженную механическим вспенивателем, пеносборным желобом и механическим пеногоном, выполненным с возможностью перемещения его лопаток к пеносборному желобу (см. RU № 176466, МПК B03D 1/14, 2017).Also known is a flotation machine containing a flotation chamber equipped with a mechanical blowing agent, a foam chute and a mechanical foam, made with the possibility of moving its blades to the foam chute (see RU No. 176466, IPC B03D 1/14, 2017).

Недостаток этого решения – низкая эффективность выделения недожога.The disadvantage of this solution is the low efficiency of highlighting the burn.

Недожог представляет собой массу несгоревшего исходного топлива, которое было лишь частично подвергнуто процессам газификации в топке котлоагрегата. В зависимости от условий протекания топочного процесса он может составлять от 10 до 25% от массы всей золошлаковой смеси. В силу своих физико-химических свойств углеродный концентрат обладает высокими потребительскими качествами и может быть повторно использован в виде брикетов в тепловой энергетике.The burn is a mass of unburned initial fuel, which was only partially subjected to gasification processes in the furnace of the boiler unit. Depending on the conditions of the combustion process, it can be from 10 to 25% by weight of the entire ash and slag mixture. Due to its physicochemical properties, carbon concentrate has high consumer qualities and can be reused in the form of briquettes in thermal energy.

Недожог представлен в золошлаковой смеси частицами различных классов крупности, которые имеют различные плотностные характеристики и поэтому флотируемость резко различается. Эти фракции можно разделить на три группы по плотности: взвесь на поверхности реагента-собирателя, фракции средней плотности и тяжелые фракции. Размер фракций золошлаковых отходов ограничен классами -2,5+0,0 мм.The burn is represented in the ash and slag mixture by particles of various particle sizes, which have different density characteristics and therefore the floatability varies sharply. These fractions can be divided into three groups according to density: suspension on the surface of the collector reagent, medium density fractions and heavy fractions. The size of fractions of ash and slag waste is limited to classes -2.5 + 0.0 mm.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение качества выделения недожога из золошлаковых отходов.The task to which the claimed utility model is directed is to improve the quality of the allocation of underburning from ash and slag waste.

Техническим результатом, проявляющимся при решении поставленной задачи, является повышение качества за счет обеспечения оптимальных условий отделения различающихся по эффективным режимам флотации фракций недожога.The technical result that manifests itself in solving the problem is to improve the quality by ensuring optimal conditions for the separation of unburned fractions that differ in effective flotation modes.

Поставленная задача решается тем, что флотационная машина, содержащая флотационную камеру, снабженную механическим вспенивателем, пеносборным желобом и механическим пеногоном, выполненным с возможностью перемещения его лопаток к пеносборному желобу, отличается тем, что флотационная камера разделена на отдельные, последовательно расположенные отсеки, сообщающиеся над их верхними кромками, каждый из которых снабжен отдельным средством аэрации и отдельным средством дозированного подвода флокулянтов, при этом донная часть каждого из отсеков сообщена с полостью отдельного наклонного винтового сепаратора, верхняя кромка которого сообщена с отдельной емкостью накопителем.The problem is solved in that the flotation machine containing the flotation chamber, equipped with a mechanical blowing agent, a foam chute and a mechanical foam, configured to move its blades to the foam chute, characterized in that the flotation chamber is divided into separate, sequentially located compartments communicating above them upper edges, each of which is equipped with a separate means of aeration and a separate means of metered supply of flocculants, while the bottom of each of sekov communicates with a separate cavity of the inclined separator screw, the upper edge of which is in communication with a separate storage container.

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».A comparative analysis of the features of the claimed solution with the signs of the prototype and analogues indicates the conformity of the claimed solution to the criterion of "novelty."

Совокупность признаков формулы полезной модели обеспечивает повышение качества выделения недожога из золошлаковых отходов.The combination of features of the utility model formula provides an increase in the quality of the allocation of burnout from ash and slag waste.

на фиг. 1 схематически показана флотационная машина, на фиг. 2 - отсек флотационной камеры.in FIG. 1 shows a flotation machine, FIG. 2 - compartment flotation chamber.

На чертеже показаны флотационная камера 1, пеносборный желоб 2, пеногон, содержащий ленту 3, с поперечными лопатками 4, приводной и опорные валы 5, привод вращения 6 приводного вала 5, импеллер 7, минерализованная пена 8, нижняя граница 9 зоны работы поперечных лопаток 4 механического пеногона, отсеки 10, с их верхними кромками 11, средства аэрации 12, средства дозированного подвода флокулянтов 13, донные части 14 отсеков 10, наклонные винтовые сепараторы 15, емкости накопители 16, датчики давления 17, воздушный насос 18, насосы 19, датчики давления 20, откосы 21 отсеков 10.The drawing shows a flotation chamber 1, a foam chute 2, a foam, containing a tape 3, with transverse blades 4, drive and support shafts 5, a rotation drive 6 of the drive shaft 5, an impeller 7, mineralized foam 8, the lower boundary 9 of the zone of operation of the transverse blades 4 mechanical foam, compartments 10, with their upper edges 11, aeration means 12, means for metered supply of flocculants 13, bottom parts 14 of compartments 10, inclined screw separators 15, storage tanks 16, pressure sensors 17, air pump 18, pumps 19, pressure sensors 20, slopes 21 tsekov 10.

Пеногон содержит размещенную на горизонтальных приводном и опорных валах 5 ленту 3, на внешней стороне которой закреплены поперечные лопатки 4 (в виде плоских прямоугольных пластин, длина которых соответствует ширине флотационной камеры 1 (на чертеже условно показаны только лопатки нижней ветви ленты 3, поскольку на верхней ветви лопатки 4 оказываются поджаты к ленте 3 силой тяжести). При этом лента 3 выполнена из гибкого, неэластичного материала, по типу лент, используемых в ленточных конвейерах, и оперта на три горизонтальных вала 5, нижние из которых выполнены как натяжные (т.е. установлены с возможностью свободного вращения) и лежат в одной горизонтальной плоскости, а верхний снабжен приводом вращения 6. Кроме того, на поверхности нижней границы 9 зоны работы поперечных лопаток 4 механического пеногона флотационной камеры 1 установлены горизонтальные направляющие (на чертеже не показаны), на которые опираются поперечные лопатки 4, при их перемещении к пеносборному желобу 2. При этом по меньшей мере нижняя часть поперечных лопаток 4 может быть выполнена из эластичного материала, например, резины. Флотационная камера 1 снабжена средством интенсивного перемешивания пульпы (импеллером 7 с вертикальной осью вращения, снабженным приводом), средствами подвода пульпы, а также отвода пульпы - на чертежах не показаны.The foam contains a tape 3 located on the horizontal drive and support shafts 5, on the outer side of which transverse blades 4 are fixed (in the form of flat rectangular plates, the length of which corresponds to the width of the flotation chamber 1 (only the blades of the lower branch of the tape 3 are conventionally shown in the drawing, since the upper the branches of the blade 4 are pressed by gravity to the tape 3.) In this case, the tape 3 is made of a flexible, inelastic material, similar to the tapes used in belt conveyors, and is supported on three horizontal shafts 5, the lower and of which are made as tension (that is installed with the possibility of free rotation) and lie in one horizontal plane, and the upper one is equipped with a rotation drive 6. In addition, on the surface of the lower boundary 9 of the zone of operation of the transverse blades 4 of the mechanical foam of the flotation chamber 1 are installed horizontal guides (not shown in the drawing), on which the transverse blades 4 are supported, when they are moved to the foam collecting chute 2. At least the lower part of the transverse blades 4 can be made of elastic material for example rubber. The flotation chamber 1 is equipped with means for intensively mixing the pulp (impeller 7 with a vertical axis of rotation equipped with a drive), means for supplying the pulp, as well as for pulp removal, are not shown in the drawings.

Флотационная камера 1 разделена на отдельные, последовательно расположенные отсеки 10, сообщающиеся над их верхними кромками 11. Каждый из отсеков 10 снабжен отдельным средством аэрации 12 и отдельным средством дозированного подвода флокулянтов 13. Донная часть 14 каждого из отсеков 10 сообщена через откосы 21 с полостью отдельного наклонного винтового сепаратора 15, верхняя кромка которого сообщена с отдельной емкостью накопителем 16.The flotation chamber 1 is divided into separate, sequentially located compartments 10 communicating above their upper edges 11. Each of the compartments 10 is equipped with a separate aeration means 12 and a separate means for the metered supply of flocculants 13. The bottom part 14 of each of the compartments 10 is communicated through slopes 21 with a separate cavity inclined screw separator 15, the upper edge of which is in communication with a separate tank drive 16.

Фактически, верхние кромки 11 отсеков 10 расположены чуть ниже нижней границы 9 зоны работы поперечных лопаток 4 механического пеногона, под нижней границей слоя минерализованной пены 8.In fact, the upper edges 11 of the compartments 10 are located just below the lower border 9 of the zone of operation of the transverse blades 4 of the mechanical foam, under the lower boundary of the layer of mineralized foam 8.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Исходный материал – золошлаковые отходы, из которых нужно извлечь различные по плотности фракции недожога (несгоревшую часть исходного твердого топлива) смешивают с водой с получением пульпы (это осуществляется до ее подачи во флотационную машину). Далее пульпу загружают во флотационную машину, в пространство, где установлен импеллер 7. Посредством импеллера 7, имеющего силовой привод, происходит интенсивное перемешивание пульпы и пенообразование за счет подсоса в нее воздуха. Всплывшая минерализованная пена 8 поступает во флотационную камеру 1, на поверхность жидкости, откуда удаляется в пеносборный желоб 2 поперечными лопатками 4 пеногона. Поперечные лопатки 4 перемещаются с опиранием на горизонтальные направляющие, расположенные у поверхности камеры 1, что обеспечивает постоянное нахождение нижних кромок поперечных лопаток 4 на одном горизонтальном уровне, независимо от степени прогиба нижней ветви ленты 3 пеногона. Несфлотированные частицы золы, занесенные в пену в процессе флотации, при движении пены над проемами винтовых сепараторов 15 (расположенных под наклоном), благодаря силе тяжести выпадают из нее и попадают в полости сепараторов и далее, в емкости накопители 16.The source material is ash and slag waste, from which it is necessary to extract various density fractions of the underburn (unburned part of the initial solid fuel) mixed with water to produce pulp (this is done before it is fed to the flotation machine). Next, the pulp is loaded into the flotation machine, into the space where the impeller 7 is installed. By means of the impeller 7 having a power drive, the pulp is intensively mixed and foamed by sucking air into it. The surfaced mineralized foam 8 enters the flotation chamber 1, on the surface of the liquid, from where it is removed into the foam collecting trough 2 by the transverse blades 4 of the foam foam. The transverse blades 4 are moved based on horizontal guides located at the surface of the chamber 1, which ensures that the lower edges of the transverse blades 4 are constantly at the same horizontal level, regardless of the degree of deflection of the lower branch of the foam rubber tape 3. Unflotted ash particles introduced into the foam during the flotation process, when the foam moves over the openings of screw separators 15 (located at an angle), due to gravity they fall out of it and enter the separator cavities and further into the storage tanks 16.

Пульпа поступает в отсеки 10 флотационной камеры 1, каждый из которых оснащен средством аэрации 12 пульпы, выполненным как трубка с отверстиями проходящая через отсеки 10, при этом, трубка через датчики давления 17 присоединена к воздушному насосу 18. Скорость подачи воздуха в каждый отсек зависит от диаметра воздухоотводящих отверстий трубки. Флотореагенты в отсеки 10 подаются посредством двух насосов 19 через датчики давления 20. В качестве флокулянтов выбраны: керосин – для флотирования легкофлотируемых частиц недожога; присадка ВМС (высоко молекулярных соединений) для остальных частиц недожога.The pulp enters the compartments 10 of the flotation chamber 1, each of which is equipped with aeration device 12 of the pulp, made as a tube with holes passing through the compartments 10, while the tube through pressure sensors 17 is connected to the air pump 18. The speed of air supply to each compartment depends on the diameter of the air vents of the tube. Flotation reagents in the compartments 10 are fed through two pumps 19 through pressure sensors 20. The following are selected as flocculants: kerosene - for flotation of easily floated particles of incomplete combustion; Additive Navy (high molecular compounds) for the remaining particles of non-burn.

Непосредственно пульпа, подаваемая во флотационную камеру 1, содержит углеродный концентрат в виде частиц разных плотностей (а – взвесь, б, в – фракции средней плотности, д – тяжелые фракции) и подается последовательно в первый, второй, третий и четвертый отсеки 10, где аэрируется потоком воздуха. В результате в каждом отсеке 10, под действием силы тяжести оседает определенная фракция углеродного концентрата (последовательно д-в-б-а). Каждая фракция углеродного концентрата под действием силы тяжести оседает на дно отсека и далее – на ленту винтового сепаратора 15, смонтированного наклонно по отношению к каждому отсеку и транспортируется вверх и затем аккумулируется в емкостях накопителях 16.The pulp directly fed into flotation chamber 1 contains carbon concentrate in the form of particles of different densities (a - suspension, b, c - medium density fractions, e - heavy fractions) and is fed sequentially to the first, second, third and fourth compartments 10, where aerated by a stream of air. As a result, in each compartment 10, under the influence of gravity, a certain fraction of the carbon concentrate settles (successively d-b-b-a). Each fraction of the carbon concentrate under the action of gravity settles to the bottom of the compartment and then to the tape of the screw separator 15, mounted obliquely with respect to each compartment and transported upward and then accumulated in the capacities of the drives 16.

Предлагаемое устройство испытано на экспериментальной флотационной машине, где подтверждена его высокая эффективность.The proposed device is tested on an experimental flotation machine, where its high efficiency is confirmed.

Claims

A flotation machine comprising a flotation chamber equipped with a mechanical blowing agent-impeller, a foam collecting chute and a mechanical foam, configured to move its blades to a foam collecting chute, characterized in that the flotation chamber is divided into separate, sequentially located compartments communicating above their upper edges, each of which it is equipped with a separate means of aeration and a separate means of metered supply of flocculants.