RU203651U1 - Flotation chamber - Google Patents

Flotation chamber Download PDF

Info

Publication number
RU203651U1
RU203651U1 RU2020139774U RU2020139774U RU203651U1 RU 203651 U1 RU203651 U1 RU 203651U1 RU 2020139774 U RU2020139774 U RU 2020139774U RU 2020139774 U RU2020139774 U RU 2020139774U RU 203651 U1 RU203651 U1 RU 203651U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
flotation
slurry
tank
feed
particles
Prior art date
Application number
RU2020139774U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Питер Бурк
Стив ШМИДТ
Антти Ринне
Ере ТУОМИНЕН
Валттери ВААРНА
Алекси Пельтола
Original Assignee
Оутотек (Финлэнд) Ой
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Оутотек (Финлэнд) Ой filed Critical Оутотек (Финлэнд) Ой
Application granted granted Critical
Publication of RU203651U1 publication Critical patent/RU203651U1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03DFLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00Flotation
    • B03D1/14Flotation machines
    • B03D1/24Pneumatic
    • B03D1/247Mixing gas and slurry in a device separate from the flotation tank, i.e. reactor-separator type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03DFLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00Flotation
    • B03D1/14Flotation machines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03DFLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00Flotation
    • B03D1/14Flotation machines
    • B03D1/1443Feed or discharge mechanisms for flotation tanks
    • B03D1/1456Feed mechanisms for the slurry
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03DFLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00Flotation
    • B03D1/14Flotation machines
    • B03D1/1443Feed or discharge mechanisms for flotation tanks
    • B03D1/1462Discharge mechanisms for the froth
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03DFLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00Flotation
    • B03D1/14Flotation machines
    • B03D1/1493Flotation machines with means for establishing a specified flow pattern
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03DFLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D2203/00Specified materials treated by the flotation agents; specified applications
    • B03D2203/02Ores
    • B03D2203/04Non-sulfide ores
    • B03D2203/08Coal ores, fly ash or soot

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

Настоящая полезная модель относится к флотационной камере для отделения частиц, содержащих ценный материал, от частиц, взвешенных в пульпе. Флотационная камера содержит флотационный резервуар (10), имеющий центр (11), периметр (12) и боковую стенку (13), желоб (2) и кромку (21) желоба, окружающие периметр (12) резервуара (11); и опускную трубу (4). Отношение высоты к диаметру флотационной камеры составляет 0,9 или меньше. Опускная труба (4) содержит впускное сопло (41) для питания пульпы, подаваемого в опускную трубу, впускное отверстие (42) для сжатого воздуха, удлиненную камеру (40), выполненную с возможностью приема питания пульпы под давлением, и выпускное сопло (43), выполненное с возможностью ограничения потока пульпы, подаваемого из выпускного сопла, и для поддержания питания пульпы в удлиненной камере под давлением. Техническим результатом является отделение мелких частиц угля от окружающей пустой породы (золы) при горных работах. 8 з.п. ф-лы,4 ил.This utility model relates to a flotation cell for separating particles containing valuable material from particles suspended in the slurry. The flotation chamber contains a flotation tank (10) having a center (11), a perimeter (12) and a side wall (13), a chute (2) and an edge (21) of the chute, surrounding the perimeter (12) of the tank (11); and standpipe (4). The height-to-diameter ratio of the flotation cell is 0.9 or less. The standpipe (4) contains an inlet nozzle (41) for feeding the slurry supplied to the standpipe, an inlet (42) for compressed air, an elongated chamber (40) configured to receive feed to the slurry under pressure, and an outlet nozzle (43) configured to restrict the flow of the slurry supplied from the outlet nozzle and to maintain the supply of the slurry in the elongated pressurized chamber. The technical result is the separation of small particles of coal from the surrounding waste rock (ash) during mining. 8 p.p. f-ly, 4 dwg.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Настоящая полезная модель относится к флотационной камере для отделения частиц, содержащих ценный материал, от частиц, взвешенных в пульпе.This utility model relates to a flotation cell for separating particles containing valuable material from particles suspended in the slurry.

СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИESSENCE OF THE USEFUL MODEL

Флотационная камера, выполненная в соответствии с настоящей полезной моделью, отличается тем, что заявлено в п. 1 формулы полезной модели.A flotation cell made in accordance with the present utility model differs in what is stated in clause 1 of the utility model claims.

Флотационная камера предназначена для обработки частиц, взвешенных в пульпе, и для разделения пульпы на нижний и верхний продукты. Флотационная камера содержит флотационный резервуар, имеющий центр, периметр и боковую стенку с вертикальной частью и конической нижней частью, содержащей вершину; желоб и кромку желоба, проходящую по периметру резервуара; и опускную трубу, через которую питание пульпы подается во флотационный резервуар; при этом отношение высоты, измеренной как расстояние между вершиной и кромкой желоба, к диаметру, измеренному как диаметр флотационного резервуара по периметру прямой части стенки, составляет 0,9 или меньше. Флотационная камера отличается тем, что опускная труба содержит впускное сопло для подачи питания пульпы в опускную трубу; входное отверстие для сжатого воздуха, причем питание пульпы подвергается воздействию сжатого воздуха, когда оно выходит из впускного сопла; удлиненную камеру, выполненную с возможностью приема под давлением питания пульпы; и выпускное сопло, выполненное с возможностью ограничения потока питания пульпы из выпускного сопла, а также для поддержания подачи питания пульпы в удлиненную камеру под давлением.The flotation cell is designed to process particles suspended in the slurry and to separate the slurry into bottom and top products. The flotation chamber contains a flotation tank having a center, a perimeter and a side wall with a vertical portion and a conical bottom portion containing the top; a gutter and an edge of the gutter along the perimeter of the tank; and a standpipe through which slurry feed is supplied to the flotation tank; the ratio of the height, measured as the distance between the top and the edge of the trough, to the diameter, measured as the diameter of the flotation tank along the perimeter of the straight wall part, is 0.9 or less. The flotation chamber is characterized in that the standpipe contains an inlet nozzle for feeding the slurry to the standpipe; a compressed air inlet, the slurry feed being exposed to the compressed air as it exits the inlet nozzle; an elongated chamber configured to receive pulp feed under pressure; and an outlet nozzle configured to restrict the flow of slurry feed from the outlet nozzle, and also to maintain the supply of slurry feed to the elongated chamber under pressure.

В соответствии с одним аспектом полезной модели, предложена линия флотации. Линия флотации содержит стадию флотации и отличается тем, что первая стадия флотации содержит флотационную камеру, выполненную в соответствии с полезной моделью.In accordance with one aspect of the invention, a flotation line is provided. The flotation line contains a flotation stage and is characterized in that the first flotation stage contains a flotation cell designed in accordance with the utility model.

В соответствии с другим аспектом полезной модели, предложено применение линии флотации, выполненной в соответствии с полезной моделью, для обработки частиц угля, взвешенных в пульпе.In accordance with another aspect of the invention, there is proposed the use of a flotation line constructed in accordance with the invention for the treatment of coal particles suspended in a pulp.

С помощью описанной здесь полезной модели извлечение мелких частиц в процессе флотации может быть улучшено. Частицы могут, например, содержать частицы минеральной руды, такие как частицы, содержащие металл, или частицы угля.By using the utility model described herein, the recovery of fines in the flotation process can be improved. The particles may, for example, contain mineral ore particles such as metal containing particles or coal particles.

При пенной флотации минеральной руды повышение качества концентрата направлено на частицы со средним размером от 40 мкм до 150 мкм. Таким образом, мелкие частицы представляют собой частицы диаметром от 0 до 40 мкм, а сверхмелкие частицы могут быть идентифицированы как попадающие в нижний предел диапазона размеров мелких частиц. Крупные частицы имеют диаметр более 150 мкм. При пенной флотации угля повышение качества концентрата направлено на промежуточный диапазон размеров частиц от 40 мкм до 300 мкм. Мелкие частицы при обработке угля - это частицы диаметром от 0 до 40 мкм, а сверхмелкие частицы - это те, которые попадают в нижний предел диапазона размеров мелких частиц. Крупные частицы угля имеют диаметр более 300 мкм.In froth flotation of mineral ore, the improvement in the quality of the concentrate is directed to particles with an average size of 40 µm to 150 µm. Thus, fines are particles with a diameter of 0 to 40 microns, and ultrafine particles can be identified as falling in the lower end of the fine particle size range. Large particles have a diameter of more than 150 microns. In froth flotation of coal, improving the quality of the concentrate is aimed at an intermediate range of particle sizes from 40 microns to 300 microns. Fine particles in coal processing are those with a diameter of 0 to 40 microns, and ultrafine particles are those that fall in the lower end of the fine particle size range. Coarse coal particles have a diameter of more than 300 microns.

Извлечение очень крупных или очень мелких частиц является сложной задачей, поскольку в традиционной механической флотационной камере мелкие частицы не так легко захватываются пузырьками флотационного газа и поэтому могут теряться в хвостах. Обычно при пенной флотации флотационный газ вводят во флотационную камеру или резервуар с помощью механической мешалки. Образующиеся таким образом пузырьки флотационного газа имеют относительно большой диапазон размеров, обычно от 0,8 до 2,0 мм или даже больше, и не особенно подходят для сбора частиц, имеющих более мелкий размер.Recovery of very coarse or very fine particles is challenging because in a traditional mechanical flotation cell, fines are not easily captured by the flotation gas bubbles and can therefore be lost in the tailings. Typically, in froth flotation, the flotation gas is introduced into the flotation cell or tank using a mechanical stirrer. The flotation gas bubbles thus formed have a relatively large size range, typically 0.8 to 2.0 mm or even larger, and are not particularly suitable for collecting smaller particles.

Традиционно извлечение мелких частиц улучшалось путем использования камер колонной флотации, в которых отсутствие механического перемешивания и введение промывочной воды сверху камеры минимизируют улавливание частиц руды пеной. В колонных камерах пульпа содержит рециркулят из нижней части камеры, закачиваемый в барботер, где пузырьки прикрепляются к частицам. Образованные таким образом агломераты пузырьков флотационного газа и частиц руды нагнетаются обратно во флотационную камеру, где пузырьки поднимаются к слою пены.Traditionally, fines recovery has been improved by the use of column flotation cells in which the absence of mechanical agitation and the introduction of wash water from the top of the cell minimizes the entrainment of ore particles by foam. In the column chambers, the slurry contains recirculated material from the bottom of the chamber, which is pumped into a bubbler, where bubbles are attached to the particles. The agglomerates of flotation gas bubbles and ore particles thus formed are pumped back into the flotation cell where the bubbles rise to the foam layer.

Кроме того, скорость загрузки колонной флотационной камеры, а также количество твердого материала в пульпе, подлежащей обработке, должны быть ниже, чем в механической флотационной камере, чтобы предотвратить осаждение частиц на дно флотационной камеры.In addition, the loading rate of the flotation column, as well as the amount of solids in the slurry to be treated, must be lower than in a mechanical flotation cell to prevent particles from settling on the bottom of the flotation cell.

В камерах механической флотации и в камерах колонной флотации образование агломератов пузырьков флотационного газа и частиц руды по большей части происходит в пульпе во флотационном резервуаре или другом резервуаре для хранения жидкости. Необходимо обеспечить достаточное время, чтобы позволить агломератам подняться в слой пены и переместиться в этом слое к верхнему переливному желобу для сбора в виде верхнего продукта или концентрата в верхнем переливном желобе.In mechanical flotation cells and column flotation cells, agglomeration of flotation gas bubbles and ore particles occurs for the most part in the slurry in a flotation tank or other liquid storage tank. Sufficient time should be allowed to allow agglomerates to rise into the foam layer and move in that layer to the upper overflow chute for collection as overhead product or concentrate in the upper overflow chute.

Для преодоления вышеупомянутых проблем используются так называемые пневматические флотационные камеры, в которых флотационный газ вводится через устройство с большим сдвиговым усилием, такое как опускная труба с питанием пульпы, создавая, тем самым, более мелкие пузырьки флотационного газа, которые могут улавливать также более мелкие частицы уже во время образование пузырьков в опускной трубе. Однако для такой высокопроизводительной флотационной камеры в опускной трубе требуется создание вакуума для эффективного достижения требуемой скорости образования пузырьков для захвата требуемых частиц во время кратковременного нахождения питания пульпы в опускной трубе.To overcome the aforementioned problems, so-called pneumatic flotation cells are used, in which flotation gas is introduced through a high shear device such as a slurry feed standpipe, thereby creating smaller flotation gas bubbles that can also trap smaller particles already during the formation of bubbles in the standpipe. However, for such a high performance downpipe flotation cell, a vacuum is required to effectively achieve the required bubble rate to capture the desired particles while the slurry feed is briefly in the standpipe.

После выхода из опускной трубы агломераты пузырьков и частиц флотационного газа немедленно поднимаются к слою пены в верхней части флотационной камеры, и никакого дальнейшего улавливания частиц в той части флотационной камеры, которая расположена ниже выпускного отверстия из опускной трубы, не происходит. Это может привести к тому, что значительная часть частиц, содержащих требуемый материал (минерал или уголь), просто упадет на дно флотационного резервуара и попадет в хвосты, что снижает степень извлечения флотационной камеры.Upon exiting the dip tube, agglomerates of bubbles and flotation gas particles immediately rise to the froth layer at the top of the flotation cell, and no further particle trapping occurs in that part of the flotation cell below the dip tube outlet. This can cause a significant portion of the particles containing the desired material (mineral or coal) to simply fall to the bottom of the flotation tank and end up in the tailings, which reduces the recovery of the flotation cell.

Однако, как правило, так называемые высокопроизводительные флотационные камеры или пневматические флотационные камеры типа флотомашины Джеймсона не содержат каких-либо ограничителей потока для управления давлением внутри опускной трубы после того, как произошло образование агломератов пузырьков флотационного воздуха и частиц. Такое управление давлением выгодно также с точки зрения давления, при котором образуются пузырьки флотационного газа (влияние на размер пузырьков), а также для управления относительным давлением, при котором они должны использоваться во флотационном резервуаре. Таким образом, слияние пузырьков после их образования может быть сведено к минимуму. Это является особенным преимуществом, поскольку скорость улавливания частиц пузырьками флотационного газа уменьшается по мере увеличения размера пузырьков (при условии, что соотношение воздуха и жидкости остается прежним).Typically, however, so-called high-performance flotation cells or pneumatic flotation cells such as Jameson Cells do not contain any flow restrictor to control the pressure inside the standpipe after agglomeration of flotation air bubbles and particles has occurred. Such pressure control is also beneficial in terms of the pressure at which bubbles of the flotation gas are formed (influence on bubble size), as well as for controlling the relative pressure at which they are to be used in the flotation tank. Thus, the coalescence of bubbles after bubble formation can be minimized. This is particularly advantageous because the rate at which the particles are trapped in the flotation gas bubbles decreases as the bubble size increases (assuming the air to liquid ratio remains the same).

Кроме того, так называемые высокопроизводительные флотационные камеры могут использоваться в операциях по выделению угля, когда обычно имеется линия флотации, содержащая одну или две такие флотационные камеры в конце контура выделения для извлечения особо мелких частиц угля. В контуре выделения система рециркуляции технологической воды, которая обеспечивает циркуляцию воды из конечной части контура (то есть из линии флотации и контура обезвоживания) обратно в передний контур (начало контура выделения). Флотационные химикаты и в особенности пенообразователи обычно являются источником проблем в процессах, предшествующих линии флотации. Проблемы можно до некоторой степени уменьшить сведением к минимуму использование пенообразователей в линии флотации, но если в процесс флотации добавлено недостаточно пенообразователя, может ухудшиться образование пены в опускных трубах, выполненных в соответствии с уровнем техники, что приведет к нестабильности условий процесса и особенно к нестабильной работе опускной трубы и пенного слоя во флотационной камере, что, в свою очередь, отрицательно повлияет на извлечение требуемых частиц, в особенности крупных частиц.In addition, so-called high performance flotation cells can be used in coal recovery operations where there is usually a flotation line containing one or two such flotation cells at the end of the separation loop to recover particularly fine coal particles. In the recovery loop, a process water recirculation system that circulates water from the end of the loop (i.e. from the flotation line and dewatering loop) back to the front loop (start of the recovery loop). Flotation chemicals and especially frothers are usually a source of problems in upstream processes. Problems can be mitigated to some extent by minimizing the use of frothers in the flotation line, but if not enough frother is added to the flotation process, the formation of froth in the prior art standpipes may deteriorate, leading to instability in process conditions and especially to unstable operation. standpipe and froth in the flotation cell, which in turn will adversely affect the recovery of the desired particles, especially large particles.

В известных опускных трубах флотационный газ вводится самовсасывающим образом под вакуумом. Время пребывания флотационного воздуха для его вовлечения в пульпу очень короткое, поэтому система очень чувствительна к изменениям параметров процесса. Пенообразователи следует постоянно добавлять для преодоления эффекта ограничения скорости воздушного потока, необходимого для поддержания или даже увеличения вакуума внутри опускной трубы, чтобы поддерживать как можно более постоянные условия взаимодействия пузырьков с частицами, поскольку пенообразователи предотвращают слипание пузырьков и их подъем обратно в воздушное пространство внутри опускной трубы, не заполненное пульпой. Однако добавление некоторого количества пенообразователя, требуемого для постоянного использования опускной трубы, выполненной в соответствии с предшествующим уровнем техники, создает проблемы в других частях процесса, особенно при работе с углем, как описано выше. Поэтому решение заключалось в уменьшении дозы пенообразователя, что отрицательно влияло на вакуум в опускной трубе, на образование пузырьков, на размер пузырьков и площадь поверхности, а также значительно снижает извлечение требуемых частиц, что делает известные высокопроизводительные флотационные камеры неэффективными при работе с углем.In known standpipes, the flotation gas is introduced in a self-priming manner under vacuum. The residence time of the flotation air for its entrainment into the slurry is very short, therefore the system is very sensitive to changes in process parameters. Foaming agents should be continually added to overcome the effect of limiting the air flow rate required to maintain or even increase the vacuum inside the dip tube to maintain as constant bubble / particle conditions as possible, as the frothers prevent bubbles from sticking together and rising back into the airspace within the dip tube. not filled with pulp. However, the addition of some of the blowing agent required for continuous use of the standpipe according to the prior art creates problems in other parts of the process, especially when handling coal as described above. Therefore, the solution was to reduce the foaming agent dose, which negatively affected the downpipe vacuum, bubble formation, bubble size and surface area, and also significantly reduces the recovery of the required particles, which makes known high-performance flotation cells ineffective when working with coal.

При использовании флотационной камеры, выполненной в соответствии с настоящей полезной моделью, количество пенообразователя, необходимого для оптимизации процесса флотации, может быть в значительной степени уменьшено без значительного ухудшения образования пузырьков, взаимодействия пузырьков с частицами, стабильного образования пенного слоя или извлечения требуемого материала. В то же время могут быть уменьшены проблемы, связанные с рециркуляцией технологической воды из нижнего по потоку контура в передний. Опускная труба, работающая под давлением, полностью независима от флотационного резервуара. Может быть достигнута лучшая скорость потока флотационного газа, созданы более мелкие пузырьки и оптимизировано использование пенообразователя, так как работа опускной трубы не зависит от дозы пенообразователя.By using a flotation cell constructed in accordance with the present invention, the amount of foaming agent required to optimize the flotation process can be greatly reduced without significantly impairing bubble formation, bubble-particle interaction, stable foam formation, or recovery of the desired material. At the same time, the problems associated with the recirculation of process water from the downstream circuit to the upstream circuit can be reduced. The pressure standpipe is completely independent of the flotation tank. Better flotation gas flow rates can be achieved, smaller bubbles are created and the use of the frother is optimized since the standpipe operation is independent of the frother dose.

В решениях, известных из уровня техники, проблемы связаны, в частности, с ограничениями количества флотационного газа, который может подаваться, относительно количества жидкости, протекающей через опускную трубу, и с необходимостью в относительно высоких концентрациях пенообразователей или других дорогостоящих поверхностно-активных веществ для создания маленьких пузырей.In prior art solutions, problems are associated in particular with the limitations of the amount of flotation gas that can be supplied, relative to the amount of liquid flowing through the standpipe, and the need for relatively high concentrations of blowing agents or other expensive surfactants to create small bubbles.

С помощью представленной здесь полезной модели флотация мелких и сверхмелких частиц, содержащих, например, минеральную руду или уголь, может быть улучшена благодаря уменьшению размера пузырьков флотационного газа, вводимых в питание пульпы в опускной трубе, благодаря увеличению скорости подачи флотационного газа относительно скорости потока частиц, взвешенных в пульпе, и благодаря увеличению величины сдвигового усилия или скорости рассеивания энергии либо в опускной трубе, либо рядом с ней. Увеличивается вероятность того, что более мелкие частицы присоединятся к более мелким пузырькам флотационного газа или будут захвачены ими, при этом скорость извлечения требуемого материала, такого как минерал или уголь, улучшается. Во флотационной камере, выполненной в соответствии с полезной моделью, могут быть созданы достаточно маленькие пузырьки флотационного газа, так называемые сверхмелкие пузырьки, чтобы гарантировать эффективное улавливание мелких частиц руды. Обычно сверхмелкие пузырьки могут иметь распределение размеров пузырьков от 0,1 мм до 0,8 мм.With the utility model presented here, flotation of fines and ultrafine particles containing, for example, mineral ore or coal can be improved by reducing the size of the flotation gas bubbles introduced into the downpipe slurry feed by increasing the flotation gas feed rate relative to the particle flow rate. suspended in the slurry, and due to an increase in shear force or the rate of energy dissipation, either in the standpipe or adjacent to it. The likelihood that the finer particles will attach to or be trapped in the smaller flotation gas bubbles increases, while the rate of recovery of the desired material, such as mineral or coal, is improved. In a flotation cell constructed in accordance with the utility model, sufficiently small flotation gas bubbles, so-called ultrafine bubbles, can be created to ensure that the fine ore particles are effectively trapped. Typically, ultrafine bubbles can have a bubble size distribution of 0.1 mm to 0.8 mm.

В то же время, извлечение более крупных частиц может поддерживаться на приемлемом уровне благодаря достижению большой доли флотационного газа в пульпе из-за отсутствия областей с высокой турбулентностью в области ниже четвертого слоя. Кроме того, движение суспензии или пульпы вверх во флотационном резервуаре увеличивает вероятность подъема более крупных частиц к слою пены вместе с потоком пульпы.At the same time, recovery of larger particles can be maintained at an acceptable level by achieving a high proportion of flotation gas in the slurry due to the absence of areas of high turbulence in the region below the fourth layer. In addition, the upward movement of the slurry or slurry in the flotation tank increases the likelihood of larger particles rising to the foam bed along with the slurry flow.

Путем создания мелких пузырьков флотационного газа или сверхмелких пузырьков, приведения их в контакт с частицами и управления смесью жидкости и агломератов пузырьков флотационного газа и частиц в пульпе, можно максимизировать извлечение гидрофобных частиц в четвертый слой и в верхний продукт или концентрат флотационной камеры, увеличивая, тем самым, извлечение требуемого материала.By creating fine flotation gas bubbles or ultrafine bubbles, bringing them into contact with the particles and controlling the mixture of liquid and agglomerates of flotation gas bubbles and particles in the slurry, the recovery of hydrophobic particles into the fourth layer and into the overhead product or concentrate of the flotation cell can be maximized, thereby increasing thus, extracting the required material.

В этой полезной модели в отношении флотации используются следующие определения.In this utility model, the following definitions are used with respect to flotation.

Флотация включает явления, связанные с относительной плавучестью объектов. Флотация - это процесс отделения гидрофобных материалов от гидрофильных материалов путем добавления в процесс флотационного газа, например воздуха. Флотация может осуществляться на основе естественной разницы в гидрофобных / гидрофильных свойствах или на основе гидрофобных / гидрофильных различий, возникающих при добавлении поверхностно-активного вещества или химического коллектора. Газ может добавляться к исходному сырью, подлежащему флотации (пульпе или суспензии), несколькими различными способами. Кроме того, пенообразователи или вспенивающие химикаты обычно используются для стимулирования образования пенного слоя, из которого собирается требуемый материал.Flotation includes phenomena associated with the relative buoyancy of objects. Flotation is the process of separating hydrophobic materials from hydrophilic materials by adding a flotation gas, such as air, to the process. Flotation can be based on natural differences in hydrophobic / hydrophilic properties, or based on hydrophobic / hydrophilic differences resulting from the addition of a surfactant or chemical reservoir. Gas can be added to the feedstock to be flotation (slurry or slurry) in several different ways. In addition, foaming agents or blowing chemicals are commonly used to promote the formation of a foam layer from which the desired material is collected.

Флотация в основном направлена на извлечение концентрата частиц руды, содержащего ценный материал, такой как минерал или уголь. Под концентратом в настоящем документе понимается часть пульпы, извлеченной в верхнем продукте, выведенном из флотационной камеры. Под ценным минералом подразумевается любой минерал, металл или другой материал, имеющий коммерческую ценность.Flotation is mainly aimed at recovering concentrate of ore particles containing valuable material such as mineral or coal. By concentrate herein is meant the portion of the slurry recovered in the overhead product discharged from the flotation cell. A valuable mineral means any mineral, metal or other material of commercial value.

Флотация включает явления, связанные с относительной плавучестью объектов. Термин «флотация» включает все способы флотации. Флотация может быть, например, пенной флотацией, флотацией растворенным воздухом (DAF) или флотацией индуцированным газом. Пенная флотация -это процесс отделения гидрофобных материалов от гидрофильных материалов путем добавления в процесс газа, например, воздуха. Пенная флотация может осуществляться на основе естественных гидрофильных / гидрофобных различий или на основе гидрофильных / гидрофобных различий, возникающих при добавлении поверхностно-активного вещества или химического коллектора.Flotation includes phenomena associated with the relative buoyancy of objects. The term "flotation" includes all flotation processes. The flotation can be, for example, froth flotation, dissolved air flotation (DAF), or induced gas flotation. Froth flotation is the process of separating hydrophobic materials from hydrophilic materials by adding a gas, such as air, to the process. Froth flotation can be based on natural hydrophilic / hydrophobic differences, or based on hydrophilic / hydrophobic differences resulting from the addition of a surfactant or chemical reservoir.

Под флотационной линией в настоящем документе подразумевается узел или устройство, содержащее некоторое число флотационных узлов или камер, в которых выполняется стадия флотации и которые расположены в проточном соединении друг с другом для обеспечения возможности создания потока пульпы между флотационными камерами либо под действием силы тяжести, либо с помощью перекачки, чтобы сформировать линию флотации. В линии флотации несколько флотационных камер расположены в проточном соединении друг с другом, так что нижний продукт каждой предшествующей флотационной камеры направляется в следующую или последующую флотационную камеру в качестве питания, вплоть до последней флотационной камеры линии флотации, из которой нижний продукт направляется за пределы линии в виде хвостов или отходов. Также возможно, что линия флотации может содержать только одну стадию флотации, выполняемую либо в одной флотационной камере, либо, например, в двух или большем количестве параллельных флотационных камер.By a flotation line, herein is meant an assembly or device containing a number of flotation assemblies or chambers in which the flotation step is performed and which are located in fluid communication with each other to allow the flow of slurry between the flotation chambers, either by gravity or by using pumping to form a flotation line. In the flotation line, several flotation cells are located in fluid communication with each other, so that the underflow of each previous flotation cell is sent to the next or subsequent flotation cell as feed, up to the last flotation cell of the flotation line, from which the underflow is sent out of the line to in the form of tailings or waste. It is also possible that the flotation line may contain only one flotation stage, carried out either in one flotation cell, or, for example, in two or more parallel flotation cells.

Пульпа подается через питающее отверстие в первую флотационную камеру линии флотации для запуска процесса флотации. Линия флотации может быть частью более крупной установки для обработки, содержащей одну или несколько линий флотации и некоторое количество других стадий процесса для выделения, очистки и другой обработки требуемого материала. Следовательно, некоторое количество различных устройств или установок для предварительной и последующей обработки может быть оперативно связано с компонентами линии флотации, как известно специалисту в данной области техники.The slurry is fed through the feed port to the first flotation cell of the flotation line to start the flotation process. The flotation line may be part of a larger treatment plant containing one or more flotation lines and a number of other process steps to isolate, purify, and otherwise process the desired material. Consequently, a number of different pre- and post-treatment devices or installations can be operatively associated with the components of the flotation line, as known to the person skilled in the art.

Под флотационной камерой в настоящем документе подразумевается резервуар или сосуд, в котором выполняется стадия процесса флотации. Флотационная камера обычно имеет цилиндрическую форму и ограничена боковой стенкой или наружной стенкой / стенками. Флотационные камеры обычно имеют круглое поперечное сечение. Флотационные камеры могут иметь многоугольное, например, прямоугольное, квадратное, треугольное, шестиугольное или пятиугольное, или другое радиально-симметричное поперечное сечение.By flotation cell, herein is meant a tank or vessel in which a stage of the flotation process is performed. The flotation cell is generally cylindrical in shape and is delimited by a sidewall or outer wall / walls. Flotation cells are usually circular in cross-section. The flotation cells can have a polygonal, for example, rectangular, square, triangular, hexagonal, or pentagonal, or other radially symmetric cross-section.

Под верхним продуктом в настоящем документе подразумевается та часть пульпы, которая собирается в верхний переливной желоб флотационной камеры и, таким образом, покидает флотационную камеру в виде концентрата. Верхний продукт может содержать пену, пену и пульпу или, в некоторых случаях, только или по большей части пульпу.By top product, herein is meant that portion of the slurry that collects in the top overflow chute of the flotation cell and thus leaves the flotation cell as a concentrate. The top product may contain foam, foam and slurry, or in some cases only or most of the slurry.

Под нижним продуктом в настоящем документе подразумевается фракция или часть пульпы, которая не всплывает на поверхность пульпы в процессе флотации. Нижний продукт представляет собой отходящий поток или хвосты, выходящие из флотационной камеры через выпускное отверстие, которое обычно расположено в нижней части флотационной камеры.By underproduct, herein is meant a fraction or part of the slurry that does not float to the surface of the slurry during flotation. Bottom product is the effluent or tailings leaving the flotation cell through an outlet, which is usually located at the bottom of the flotation cell.

Под концентратом в настоящем документе подразумевается плавающая часть или фракция пульпы частиц руды, содержащей ценный материал, такой как минерал или уголь.By concentrate herein is meant a floating portion or slurry fraction of ore particles containing a valuable material such as mineral or coal.

Под сверхмелкими пузырьками в настоящем документе подразумеваются пузырьки флотационного газа размером от 0,1 до 0,8 мм, вводимые в пульпу в опускной трубе.By ultrafine bubbles, herein are meant flotation gas bubbles of 0.1 to 0.8 mm in size, introduced into the slurry in a standpipe.

Напротив, «нормальные» пузырьки флотационного газа, используемые при пенной флотации, имеют диапазон размеров приблизительно от 0,8 до 2 мм. Более крупные пузырьки флотационного газа могут иметь тенденцию сливаться в еще более крупные пузырьки во время их пребывания в зоне перемешивания, в которой происходят столкновения между частицами и пузырьками флотационного газа, а также только между пузырьками флотационного газа. Поскольку сверхмелкие пузырьки вводятся в питание пульпы перед его подачей во флотационный резервуар, такое слияние маловероятно со сверхмелкими пузырьками, и их размер может оставаться меньше на протяжении всего времени их пребывания во флотационной камере, влияя, тем самым, на способность сверхмелких пузырьков улавливать мелкие частицы.In contrast, "normal" flotation gas bubbles used in froth flotation range in size from about 0.8 to 2 mm. Larger flotation gas bubbles may tend to coalesce into even larger bubbles while in the mixing zone where collisions occur between particles and flotation gas bubbles and also only between flotation gas bubbles. Since ultrafine bubbles are introduced into the slurry feed prior to entering the flotation tank, such coalescence is unlikely with ultrafine bubbles, and their size may remain smaller throughout their residence time in the flotation cell, thereby affecting the ability of ultrafine bubbles to trap fines.

В одном варианте выполнения флотационной камеры отношение высоты к диаметру составляет от 0,3 до 0,9.In one embodiment of the flotation cell, the height to diameter ratio is between 0.3 and 0.9.

В одном варианте выполнения флотационной камеры выпускное сопло содержит дроссель для ограничения потока питания пульпы.In one embodiment of the flotation cell, the outlet nozzle includes a throttle to restrict the flow of the slurry feed.

Путем принудительного перемещения питания пульпы через дроссель пузырьки, которые образовались в удлиненной камере опускной трубы, еще больше уменьшаются в размере по мере прохождения через выпускное сопло в дросселе.By forcing the slurry feed through the orifice, the bubbles that have formed in the elongated standpipe chamber are further reduced in size as they pass through the outlet nozzle in the orifice.

В одном варианте выполнения флотационной камеры выпускное сопло выполнено с возможностью создания сверхзвуковой ударной волны в питании пульпы, когда оно выходит из удлиненной камеры.In one embodiment of the flotation cell, the outlet nozzle is configured to create a supersonic shock wave in the slurry feed as it exits the elongated cell.

Сверхзвуковая ударная волна создается, когда скорость питания пульпы, проходящего через выпускное сопло, превышает скорость звука, то есть поток питания пульпы запирается, когда соотношение абсолютного давления выше по потоку от выпускного сопла и абсолютного давления ниже по потоку от дросселя выходного сопла превышает критическое значение. Когда указанное соотношение превышает критическое значение, поток питания пульпы ниже по потоку от дросселя выпускного сопла становится сверхзвуковым, и образуется ударная волна. Небольшие пузырьки флотационного газа в смеси питания пульпы разделяются на еще более мелкие из-за того, что они пропускаются через ударную волну и вступают в контакт с гидрофобными частицами руды в питании пульпы, создавая, тем самым, агломераты пузырьков флотационного газа и частиц руды.A supersonic shock wave is generated when the feed velocity of the slurry passing through the outlet nozzle exceeds the speed of sound, that is, the feed flow of the slurry is shut off when the ratio of the absolute pressure upstream of the outlet nozzle to the absolute pressure downstream of the outlet nozzle choke exceeds a critical value. When this ratio exceeds a critical value, the slurry feed stream downstream of the outlet nozzle choke becomes supersonic and a shock wave is generated. Small bubbles of flotation gas in the slurry feed mix break up into even smaller ones as they are passed through the shock wave and come into contact with hydrophobic ore particles in the slurry feed, thereby creating agglomerates of flotation gas bubbles and ore particles.

В одном варианте выполнения флотационной камеры опускная труба дополнительно содержит импинджер, выполненный с возможностью контактировать с потоком питания пульпы из выпускного сопла и направлять поток питания пульпы радиально наружу и вверх от импинджера.In one embodiment of the flotation cell, the standpipe further comprises an impinger configured to contact the slurry feed stream from the outlet nozzle and direct the slurry feed stream radially outward and upward from the impinger.

В еще одном варианте выполнения флотационной камеры импинджер содержит ударную поверхность, выполненную из износостойкого материала.In another embodiment of the flotation cell, the impinger comprises an impact surface made of wear-resistant material.

Импинджер отклоняет поток питания пульпы в радиальном направлении наружу к боковой стенке флотационного резервуара и вверх по направлению к верхней поверхности флотационного резервуара (т.е. к слою пены). Пульпа сильно перемешивается благодаря энергии отклоненного потока и образует вихри, в которых размер пузырьков может быть дополнительно уменьшен благодаря действующим на них сдвиговым усилиям. Благоприятные условия больших сдвиговых усилий также вызывают большое количество контактов между пузырьками флотационного газа и частицами в пульпе внутри флотационного резервуара. По мере того как поток пульпы принудительно направляется вверх к слою пены, турбулентность уменьшается и поток становится относительно однородным, что может способствовать стабильности уже сформированных пузырьков и агломератов пузырьков флотационного газа, особенно тех, которые содержат более крупные частицы.The impinger deflects the slurry feed flow radially outward towards the sidewall of the flotation tank and up towards the top surface of the flotation tank (i.e., toward the foam bed). The pulp is strongly mixed due to the energy of the deflected flow and forms vortices in which the size of the bubbles can be further reduced due to the shear forces acting on them. The favorable high shear conditions also cause a large number of contacts between flotation gas bubbles and particles in the slurry within the flotation tank. As the slurry flow is forced upward towards the foam bed, turbulence decreases and the flow becomes relatively uniform, which can contribute to the stability of already formed bubbles and agglomerates of flotation gas bubbles, especially those containing larger particles.

В одном варианте выполнения флотационной камеры она также содержит контур подготовительной обработки.In one embodiment of the flotation cell, it also includes a preprocessing circuit.

В еще одном варианте выполнения флотационной камеры контур подготовительной обработки содержит насосный резервуар, проточно сообщающийся с флотационным резервуаром, причем в насосном резервуаре питание свежей пульпы и фракция пульпы, взятой из флотационного резервуара через выпускное отверстие, могут быть объединены в питание пульпы.In another embodiment of the flotation cell, the preprocessing circuit comprises a pumping tank in fluid communication with the flotation tank, wherein in the pumping tank fresh slurry feed and a fraction of the pulp taken from the flotation tank through the outlet can be combined into a slurry feed.

В еще одном варианте выполнения флотационной камеры контур подготовительной обработки также содержит насос, выполненный с возможностью забора фракции пульпы из флотационного резервуара и подачи питания пульпы дальше из насосного резервуара.In another embodiment of the flotation cell, the preprocessing circuit also includes a pump configured to take a slurry fraction from the flotation tank and feed the slurry further from the pumping tank.

Путем забора пульпы со дна флотационной камеры можно гарантировать, что более мелкие частицы, осевшие на дно флотационной камеры, могут быть эффективно повторно введены в ту часть флотационного резервуара, где происходит активный процесс флотации, до того, как более мелкие частицы будут отведены в хвосты. Таким образом, степень извлечения ценного материала может быть улучшена, поскольку частицы, содержащие даже минимальные количества ценного материала, могут быть собраны в концентрат.By taking the slurry from the bottom of the flotation cell, it can be ensured that the finer particles deposited on the bottom of the flotation cell can be effectively reintroduced into the active flotation part of the flotation tank before the finer particles are diverted to the tailings. Thus, the recovery rate of valuable material can be improved since particles containing even minimal amounts of valuable material can be collected in a concentrate.

В еще одном варианте выполнения флотационной камеры контур подготовительной обработки также содержит распределительный блок, выполненный с возможностью распределения питания.In another embodiment of the flotation cell, the preprocessing circuit also includes a distribution block configured to distribute power.

В одном варианте выполнения флотационная камера содержит от 2 до 24 опускных труб, предпочтительно от 10 до 24 опускных труб.In one embodiment, the flotation cell comprises 2 to 24 dip tubes, preferably 10 to 24 dip tubes.

В еще одном варианте выполнения флотационной камеры опускные трубы расположены концентрично периметру флотационного резервуара на расстоянии от центра флотационного резервуара.In yet another embodiment of the flotation cell, the dip tubes are arranged concentrically to the perimeter of the flotation tank at a distance from the center of the flotation tank.

В еще одном варианте выполнения флотационной камеры опускные трубы расположены параллельно боковой стенке флотационного резервуара на расстоянии от боковой стенки.In yet another embodiment of the flotation cell, the dip tubes are arranged parallel to the side wall of the flotation vessel at a distance from the side wall.

Точное количество опускных труб внутри флотационной камеры может зависеть от размера или объема флотационного резервуара, от типа собираемого материала и других параметров процесса. Путем размещения достаточного количества опускных труб во флотационной камере может быть обеспечено равномерное распределение сверхмелких пузырьков, а также эффект перемешивания, вызванный сдвиговыми усилиями внутри резервуара.The exact number of standpipes within the flotation cell may depend on the size or volume of the flotation tank, the type of material being collected, and other process parameters. By placing a sufficient number of standpipes in the flotation cell, an even distribution of ultrafine bubbles can be ensured, as well as a mixing effect caused by shear forces within the vessel.

В одном варианте выполнения флотационной камеры коническая нижняя часть боковой стенки флотационной камеры имеет угол наклона от 10 до 45°, измеренный по отношению к горизонтали флотационной камеры.In one embodiment of the flotation cell, the conical bottom portion of the sidewall of the flotation cell has a tilt angle of 10 to 45 °, measured with respect to the horizontal of the flotation cell.

Путем выполнения угла наклона к конической нижней части боковой стенки флотационного резервуара можно улучшить удаление хвостов через выпускное отверстие для хвостов, расположенное в нижней части флотационного резервуара. Кроме того, можно уменьшить запесочивание дна резервуара.By providing an angle of inclination to the tapered bottom of the sidewall of the flotation tank, tailings removal through the tailings outlet located at the bottom of the flotation tank can be improved. In addition, sanding up the bottom of the tank can be reduced.

В еще одном варианте выполнения флотационной камеры угол наклона составляет от 30 до 40°.In another embodiment of the flotation cell, the tilt angle is between 30 ° and 40 °.

В еще одном варианте выполнения флотационной камеры угол наклона составляет от 15 до 25°.In another embodiment of the flotation cell, the tilt angle is between 15 ° and 25 °.

Такая конструкция может быть особенно полезной для извлечения частиц угля, взвешенных в пульпе.This design can be especially useful for recovering coal particles suspended in pulp.

В одном варианте выполнения флотационной камеры высота вертикальной стенки флотационного резервуара составляет 1,8 м или меньше.In one embodiment of the flotation cell, the vertical wall height of the flotation tank is 1.8 m or less.

В еще одном варианте выполнения флотационной камеры объем флотационного резервуара составляет не менее 10 м3.In another embodiment of the flotation cell, the volume of the flotation tank is at least 10 m 3 .

Путем выполнения флотационного резервуара с достаточным объемом, можно лучше управлять процессом флотации. Расстояние подъема до слоя пены в верхней части флотационного резервуара не становится слишком большим, что может способствовать тому, что агломераты пузырьков флотационного газа и частиц руды будут оставаться вместе до тех пор, пока слой пены и возврат частиц не уменьшатся. Кроме того, может быть достигнута подходящая скорость подъема пузырьков для поддержания хорошего качества концентрата.By providing the flotation tank with a sufficient volume, the flotation process can be better controlled. The lift distance to the froth layer at the top of the flotation tank does not become too great, which can cause agglomerates of flotation gas bubbles and ore particles to remain together until the froth layer and particle return are reduced. In addition, a suitable bubble rise rate can be achieved to maintain good quality concentrate.

В одном варианте выполнения линия флотации содержит от 1 до 2 стадий флотации, при этом первая стадия флотации содержит флотационную камеру, выполненную в соответствии с описанной здесь полезной моделью.In one embodiment, the flotation line comprises 1 to 2 flotation stages, the first flotation stage comprising a flotation cell configured in accordance with the utility model described herein.

В одном варианте выполнения линия флотации, выполненная в соответствии с полезной моделью, содержит две стадии флотации, из которых по меньшей мере первая стадия флотации содержит флотационную камеру, выполненную в соответствии с описанной здесь полезной моделью.In one embodiment, a flotation line configured in accordance with the utility model comprises two flotation stages, of which at least the first flotation stage comprises a flotation cell configured in accordance with the utility model described herein.

В одном варианте выполнения линии флотации стадия флотации содержит по меньшей мере две параллельные флотационные камеры, выполненные в соответствии с описанной здесь полезной моделью.In one embodiment of the flotation line, the flotation stage comprises at least two parallel flotation cells configured in accordance with the utility model described herein.

В одном варианте применения линии флотации пенообразующие реагенты добавляются в стадию флотации в количестве 12 частей на миллион или меньше.In one application of the flotation line, frothers are added to the flotation stage in an amount of 12 ppm or less.

Путем добавления даже минимального количества пенообразователя или пенообразующих реагентов можно снизить или даже избежать проблем, связанных с рециркуляцией технологической воды, содержащей пенообразователь, при сохранении хорошего уровня извлечения требуемого материала, особенно угля.By adding even a minimal amount of foaming agent or foaming agents, the problems associated with recycling the process water containing the foaming agent can be reduced or even avoided while maintaining good recovery of the desired material, especially coal.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS

Сопроводительные чертежи, которые включены для обеспечения дальнейшего понимания настоящей полезной модели и составляют часть этого описания, иллюстрируют варианты выполнения полезной модели и вместе с описанием помогают объяснить принципы настоящей полезной модели. На чертежах:The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the present utility model and form part of this description, illustrate embodiments of the utility model and, together with the description, help to explain the principles of the present utility model. In the drawings:

Фиг. 1 изображает трехмерную проекцию флотационной камеры в соответствии с одним вариантом выполнения полезной модели.FIG. 1 depicts a three-dimensional view of a flotation cell in accordance with one embodiment of the invention.

Фиг. 2 изображает вид сверху флотационной камеры в соответствии с одним вариантом выполнения полезной модели.FIG. 2 is a top view of a flotation cell in accordance with one embodiment of the invention.

Фиг. 3 изображает вертикальный разрез флотационной камеры, показанной на Фиг. 2, вдоль линии А-А разреза, иFIG. 3 is a vertical sectional view of the flotation cell shown in FIG. 2, along the cut line A-A, and

Фиг. 4а-с изображают схематические иллюстрации линий флотации, выполненных в соответствии с некоторыми вариантами выполнения полезной модели.FIG. 4a-c are schematic illustrations of flotation lines constructed in accordance with some embodiments of the invention.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕDETAILED DESCRIPTION

Ниже подробно описаны варианты выполнения настоящей полезной модели, пример которой проиллюстрирован на сопроводительном чертеже.Embodiments of the present invention are described in detail below, an example of which is illustrated in the accompanying drawing.

Приведенное ниже описание раскрывает некоторые варианты выполнения с такой детализацией, что специалист может использовать устройство, установку и способ, выполненные в соответствии с полезной моделью. Не все этапы вариантов выполнения описаны подробно, так как многие из них очевидны для специалиста на основе этой полезной модели.The description below discloses some embodiments in such detail that a person skilled in the art can use an apparatus, installation, and method in accordance with the invention. Not all steps of the embodiments are described in detail, as many of them are obvious to a person skilled in the art based on this utility model.

Для простоты в случае повторяющихся компонентов номера позиций в последующих иллюстративных вариантах выполнения сохранены.For simplicity, in the case of repeating components, the reference numbers have been retained in the following illustrative embodiments.

На прилагаемых Фиг. 1-3 флотационная камера 1 показана с некоторыми подробностями. Фигуры чертежей выполнены не в масштабе, при этом многие компоненты флотационной камеры 1 для ясности не показаны. На Фиг. 4а-с схематично показаны варианты выполнения линии флотации. Направление потоков пульпы показано на чертежах стрелками.In the accompanying FIGS. 1-3, flotation cell 1 is shown in some detail. The drawings are not drawn to scale and many of the components of the flotation cell 1 have not been shown for clarity. FIG. 4a-c schematically show embodiments of a flotation line. The direction of the slurry flows is shown in the figures by arrows.

Флотационная камера 1, выполненная в соответствии с настоящей полезной моделью, предназначена для обработки частиц минеральной руды, взвешенных в пульпе, и для разделения пульпы на нижний продукт 400 и верхний продукт 500, при этом верхний продукт 500 содержит концентрат требуемого минерала.The flotation cell 1, made in accordance with the present utility model, is designed to treat mineral ore particles suspended in the slurry and to separate the slurry into underflow 400 and overhead 500, the overhead 500 containing the desired mineral concentrate.

Флотационная камера 1 содержит флотационный резервуар 10, который имеет центр 11 и периметр 12. Боковая стенка 13 резервуара 10 содержит вертикальную часть 13а и коническую нижнюю часть 13b. Коническая нижняя часть 13b имеет вершину 130, обращенную вниз по отношению к высоте флотационной камеры 1.The flotation cell 1 contains a flotation tank 10, which has a center 11 and a perimeter 12. The side wall 13 of the tank 10 contains a vertical part 13a and a conical bottom part 13b. The conical bottom part 13b has an apex 130 facing downward with respect to the height of the flotation cell 1.

Флотационная камера 1 также содержит желоб 2 (не показан на Фиг. 1 и 2, а на Фиг. 3 для простоты показан только центральный желоб 2. Следует понимать, что желоб 2 может, в качестве альтернативы или дополнительно, содержать периметрический желоб, расположенный по всему периметру 12 резервуара 10, как известно в данной области техники). Верхний продукт 500 собирается в желоб 2 по мере его прохождения над кромкой 21 желоба, из слоя пены, образованного в верхней части резервуара 10.The flotation cell 1 also contains a trough 2 (not shown in Figs. 1 and 2, but in Fig. 3 for simplicity, only the central trough 2 is shown. It should be understood that the trough 2 may, alternatively or additionally, contain a perimetric trough located the entire perimeter 12 of the reservoir 10 as is known in the art). The overflow 500 is collected in the chute 2 as it passes over the edge 21 of the chute, from the foam layer formed at the top of the tank 10.

Соотношение h/d высоты h и диаметра d флотационной камеры равно 0,9 или меньше. Высота h измеряется как расстояние между вершиной 130 конической нижней части 13b боковой стенки 13 и кромкой 21 желоба. Диаметр d измеряется как диаметр резервуара 10 по периметру 12 прямой части 13а стенки, как видно на Фиг. 3, за исключением любых конструкций, расположенных за пределами боковой стенки 13, то есть сборных желобов 2, расположенных за пределами боковой стенки 13, таких как периметрический желоб. В одном варианте осуществления соотношение h/d высоты h и диаметра d флотационного резервуара может составлять от 0,3 до 0,9. Соотношение h/d может составлять, например, 0,45 или 0,5 или 0,7.The ratio h / d of the height h and the diameter d of the flotation cell is 0.9 or less. The height h is measured as the distance between the top 130 of the tapered bottom 13b of the side wall 13 and the edge 21 of the trough. The diameter d is measured as the diameter of the tank 10 around the perimeter 12 of the straight wall portion 13a as seen in FIG. 3, with the exception of any structures located outside the side wall 13, that is, collecting troughs 2 located outside the side wall 13, such as a perimetric trough. In one embodiment, the ratio h / d of the height h and the diameter d of the flotation tank may range from 0.3 to 0.9. The h / d ratio can be, for example, 0.45 or 0.5 or 0.7.

Коническая нижняя часть 13b боковой стенки 13 резервуара 10 имеет угол наклона от 10° до 45°. В одном варианте выполнения угол наклона может составлять от 30° до 40°. Такое расположение может быть особенно выгодным, если флотационная камера 1 используется для обработки пульпы, содержащей частицы минеральной руды. В одном варианте выполнения угол а наклона может составлять от 15° до 25°. Это может быть особенно выгодным, когда флотационная камера 1 используется для извлечения угля, то есть при флотации частиц угля, взвешенных в пульпе.The conical lower part 13b of the side wall 13 of the reservoir 10 has an inclination angle of 10 ° to 45 °. In one embodiment, the angle of inclination may be between 30 ° and 40 °. This arrangement can be particularly advantageous if the flotation cell 1 is used to treat slurry containing mineral ore particles. In one embodiment, the tilt angle a may be between 15 ° and 25 °. This can be especially advantageous when the flotation cell 1 is used for coal recovery, that is, when flotation of coal particles suspended in pulp.

Высота вертикальной части 13а стенки может составлять 1,8 м или меньше.The height of the vertical wall portion 13a may be 1.8 m or less.

Флотационный резервуар 10 может иметь объем по меньшей мере 10 м3 или по меньшей мере 20 м3. Объем флотационного резервуара может составлять от 10 м3 до 100 м3.The flotation tank 10 may have a volume of at least 10 m 3 or at least 20 m 3 . The volume of the flotation tank can be from 10 m 3 to 100 m 3 .

Кроме того, флотационная камера 1 содержит по меньшей мере одну опускную трубу 4, через которую питание 100 пульпы подается во флотационный резервуар 11. Во флотационной камере 1 может быть расположено от 2 до 24 опускных труб, или от 10 до 24 опускных труб. В одном варианте выполнения имеется 16 опускных труб 4 (см. Фиг. 2). В еще одном варианте выполнения имеется 24 опускные трубы 4. В еще одном варианте выполнения имеется 10 опускных труб 4. Точное количество опускных труб 4 может быть выбрано в соответствии с конкретной операцией, например, с типом пульпы, обрабатываемой во флотационной камере 1, с объемным расходом питания, подаваемого во флотационную камеру 1, с массовым расходом питания, подаваемого во флотационную камеру 1 или с объемом флотационного резервуара 10.In addition, the flotation cell 1 contains at least one dip tube 4 through which the slurry feed 100 is supplied to the flotation tank 11. The flotation cell 1 may be disposed from 2 to 24 dip tubes, or from 10 to 24 dip tubes. In one embodiment, there are 16 standpipes 4 (see FIG. 2). In another embodiment, there are 24 downpipes 4. In another embodiment, there are 10 downpipes 4. The exact number of downpipes 4 can be selected according to the specific operation, for example, the type of slurry processed in the flotation cell 1, with a volumetric the flow rate of the feed supplied to the flotation chamber 1, with the mass flow rate of the feed supplied to the flotation chamber 1 or with the volume of the flotation tank 10.

В случае, если во флотационной камере 1 имеется несколько опускных труб 4, то они могут быть расположены концентрично периметру 12 резервуара 10. Это тот случай, когда резервуар 10 имеет круглое поперечное сечение. Опускные трубы 4 могут быть дополнительно расположены так, чтобы каждая опускная труба 4 была расположена на расстоянии от центра 11 резервуара 10, причем расстояние, предпочтительно, одинаковое для каждой опускной трубы 4.If the flotation cell 1 has several standpipes 4, they can be arranged concentrically to the perimeter 12 of the tank 10. This is the case when the tank 10 has a circular cross-section. The standpipes 4 can additionally be positioned so that each standpipe 4 is located at a distance from the center 11 of the tank 10, the distance preferably being the same for each standpipe 4.

В соответствии с одним вариантом выполнения полезной модели, опускные трубы 4 могут быть расположены параллельно боковой стенке 13 флотационного резервуара 10. Это тот случай, когда резервуар 10 имеет прямоугольное или квадратное горизонтальное поперечное сечение. В этом варианте выполнения опускные трубы 4 могут быть дополнительно расположены таким образом, чтобы каждая опускная труба 4 была расположена на расстоянии от боковой стенки 13, причем расстояние предпочтительно было одинаковым для каждой опускной трубы 4. Другими словами, опускные трубы 4 могут быть расположены на прямой линии внутри резервуара 10.According to one embodiment of the invention, the standpipes 4 can be arranged parallel to the side wall 13 of the flotation tank 10. This is the case when the tank 10 has a rectangular or square horizontal cross-section. In this embodiment, the standpipes 4 can be further positioned so that each standpipe 4 is located at a distance from the side wall 13, the distance preferably being the same for each standpipe 4. In other words, the standpipes 4 can be located on a straight line lines inside the tank 10.

Опускная труба 4 содержит входное сопло 41, выполненное с возможностью подачи питания 100 пульпы в опускную трубу 41, более конкретно, в удлиненную камеру 40. Впускное отверстие 42 для сжатого флотационного газа, такого как сжатый воздух, выполнено таким образом, что питание 100 пульпы подвергается воздействию флотационного газа под давлением, когда оно выходит из входного сопла 41. Питание 100 пульпы образует струю жидкости, которая, когда она входит в удлиненную камеру 40, смешивается со сжатым флотационным газом, подаваемым через впускное отверстие 42.The standpipe 4 comprises an inlet nozzle 41 configured to supply slurry feed 100 to the standpipe 41, more particularly to the elongated chamber 40. An inlet 42 for compressed flotation gas such as compressed air is configured such that the slurry feed 100 is exposed to the pressurized flotation gas as it exits the inlet nozzle 41. The slurry feed 100 forms a liquid stream which, when it enters the elongated chamber 40, mixes with the compressed flotation gas supplied through the inlet 42.

Флотационный газ увлекается благодаря турбулентному перемешивающему действию, вызываемому струей, и диспергируется в виде небольших пузырьков в питании 100 пульпы, когда оно перемещается вниз через удлиненную камеру 40 к выпускному соплу 43, выполненному с возможностью ограничения потока питания 100 пульпы из выпускного сопла 43, и также выполненному с возможностью поддержания питания 100 пульпы под давлением в удлиненной камере 40.The flotation gas is entrained by the turbulent mixing action caused by the jet and disperses as small bubbles in the slurry feed 100 as it travels downwardly through the elongated chamber 40 to the outlet nozzle 43 configured to restrict the flow of the slurry feed 100 from the outlet nozzle 43, and also configured to maintain a pressurized slurry feed 100 in an elongated chamber 40.

Для ограничения потока выпускное сопло 43 содержит дроссель, такой как ограничивающая конструкция в виде горловины. Из выпускного сопла 43, а именно из дросселя, питание 100 пульпы выходит под давлением во флотационный резервуар 10.To restrict the flow, the outlet nozzle 43 includes a throttle, such as a throat-like restricting structure. From the outlet nozzle 43, namely from the throttle, feed 100 of the slurry exits under pressure into the flotation tank 10.

Когда питание 100 пульпы проходит через выпускное сопло 43, более конкретно, через дроссель сопла 43, пузырьки флотационного газа уменьшаются в размере благодаря изменению давления и благодаря среде с высоким сдвиговым усилием за соплом 43. Скорость газожидкостной смеси в дросселе выпускного сопла 43 может превышать скорость звука, когда поток становится запертым, а поток за дросселем становится сверхзвуковым, при этом в расширяющейся части выпускного сопла 43 образуется ударная волна. Другими словами, выпускное сопло 43 выполнено с возможностью создания сверхзвуковой ударной волны в питании 100 пульпы.When the slurry feed 100 passes through the outlet nozzle 43, more specifically through the orifice of the nozzle 43, the flotation gas bubbles are reduced in size due to the pressure change and due to the high shear environment behind the nozzle 43. The velocity of the gas-liquid mixture in the orifice of the outlet nozzle 43 may exceed the speed of sound when the flow becomes blocked, and the flow behind the throttle becomes supersonic, while a shock wave is generated in the expanding part of the outlet nozzle 43. In other words, the outlet nozzle 43 is configured to generate a supersonic shock wave in the pulp feed 100.

Поток питания 100 пульпы запирается, когда отношение абсолютного давления перед выпускным соплом к абсолютному давлению за дросселем выпускного сопла 43 превышает критическое значение. Когда указанное отношение превышает критическое значение, поток питания 100 пульпы за дросселем выпускного сопла 43 становится сверхзвуковым, и образуется ударная волна. Небольшие пузырьки флотационного газа в смеси питания 100 пульпы разделяются на еще более мелкие, проходя через ударную волну, и вынуждены вступать в контакт с гидрофобными частицами руды в питании 100 пульпы, создавая, таким образом, агломераты пузырьков флотационного газа и частиц руды.The slurry feed 100 is shut off when the ratio of the absolute pressure upstream of the outlet nozzle to the absolute pressure downstream of the orifice of the outlet nozzle 43 exceeds a critical value. When this ratio exceeds a critical value, the slurry feed 100 downstream of the throttle of the outlet nozzle 43 becomes supersonic and a shock wave is generated. Small bubbles of flotation gas in the slurry feed 100 are separated into even smaller ones by passing through the shock wave and forced to come into contact with the hydrophobic ore particles in the slurry feed 100, thus creating agglomerates of flotation gas bubbles and ore particles.

Опускная труба 4 может дополнительно содержать импинджер 44, выполненный с возможностью вхождения в контакт с потоком питания 100 пульпы из выпускного сопла 43. Питание 100 пульпы, выходящее из выпускного сопла 43, поэтому направлено для вступления в контакт с импинджером 44. Импинджер 44 выполнен с возможностью направления потока питания 100 пульпы радиально наружу и вверх от импинджера 44.The standpipe 4 may further comprise an impinger 44 adapted to come into contact with the slurry feed stream 100 from the outlet nozzle 43. The slurry feed 100 exiting the outlet nozzle 43 is therefore directed to come into contact with the impinger 44. The impinger 44 is configured directing the flow of the slurry feed 100 radially outward and upward from the impinger 44.

Импинджер 44 отклоняет поток питания 100 пульпы в радиальном направлении наружу к боковой стенке 13 флотационного резервуара и вверх по направлению к верхней поверхности (слою пены) резервуара 10. Пульпа сильно перемешивается энергией отклоненного потока и образует вихри, в которых размер пузырьков может быть дополнительно уменьшен за счет действующих на них сдвиговых усилий. Благоприятные условия высокого сдвига также вызывают большое количество контактов между пузырьками флотационного газа и частицами пульпы внутри флотационного резервуара 10. По мере того, как поток пульпы направляется вверх к слою пены, турбулентность уменьшается, и поток становится относительно однородным.The impinger 44 deflects the slurry feed 100 radially outward towards the side wall 13 of the flotation tank and up towards the upper surface (foam layer) of the tank 10. The slurry is strongly mixed by the energy of the deflected flow and forms vortices in which the bubble size can be further reduced by the account of the shear forces acting on them. The favorable high shear conditions also cause a large number of contacts between flotation gas bubbles and slurry particles within the flotation tank 10. As the slurry flow is directed upward towards the foam bed, turbulence decreases and the flow becomes relatively uniform.

Импинджер 44 может содержать поверхность столкновения, предназначенную для контакта с потоком питания 100 пульпы, выходящим из выпускного сопла 43. Поверхность столкновения может быть выполнена из износостойкого материала, чтобы уменьшить потребность в заменах или обслуживании.Impinger 44 may include a collision surface for contacting slurry feed 100 exiting outlet nozzle 43. The collision surface may be made of a wear resistant material to reduce the need for replacements or maintenance.

Пульпа, которая по существу представляет собой двухфазную газожидкостную смесь, поднимаясь из импинджера 44, попадает в верхнюю часть флотационного резервуара 10, при этом пузырьки флотационного газа поднимаются вверх и отделяются от жидкости, образуя слой пены. Пена поднимается вверх и выходит через кромку 21 в желоб 2 и выходит из флотационной камеры 1 в виде верхнего продукта 500. Хвосты или нижний продукт 400, из которых был по существу удален требуемый материал, выходят из флотационного резервуара 10 через выпускное отверстие, расположенное в нижней части 13b, например, в вершине 130.The slurry, which is essentially a two-phase gas-liquid mixture, rises from the impinger 44 and enters the top of the flotation tank 10, while the bubbles of the flotation gas rise upward and separate from the liquid, forming a foam layer. Foam rises upward and exits through lip 21 into chute 2 and exits flotation cell 1 as overflow 500. Tails or underflow 400 from which the required material has been substantially removed exits flotation tank 10 through an outlet located in the bottom parts 13b, for example, at apex 130.

Некоторые из крупных гидрофобных частиц, которые переносятся в пену, могут впоследствии отделиться от пузырьков флотационного газа и упасть обратно в резервуар 10 в результате слияния пузырьков в пене. Однако большинство таких частиц падают обратно в резервуар 10 таким образом и в таком положении, что они могут быть захвачены пузырьками, вновь поступающими в резервуар 10 из опускной трубы 4 или опускных труб 4, и снова быть перенесенными в слой пены.Some of the large hydrophobic particles that are carried into the foam may subsequently separate from the flotation gas bubbles and fall back into the tank 10 as the bubbles coalesce in the foam. However, most of these particles fall back into the reservoir 10 in such a way and in such a position that they can be entrained by the bubbles re-entering the reservoir 10 from the dipleg 4 or diplegs 4 and transferred back to the foam layer.

Флотационная камера 1 может также содержать контур подготовительной обработки (полностью не показан на чертежах). Контур подготовительной обработки может содержать насосный резервуар 30 или другой такой дополнительный резервуар, в котором питание 200 свежей пульпы и фракция 300 пульпы, взятой из флотационного резервуара 10 через выпускное отверстие, могут быть объединены в питание 100 пульпы. Кроме того, контур подготовительной обработки может содержать насос 31, выполненный с возможностью забора фракции 300 пульпы из флотационного резервуара 11 и для дальнейшего перемещения питания 100 пульпы из насосного резервуара 30 в опускную трубу 4 или опускные трубы 4.The flotation cell 1 may also contain a preparatory circuit (not completely shown in the drawings). The preparatory circuit may comprise a pumping tank 30 or other such additional tank in which fresh slurry feed 200 and a slurry fraction 300 taken from the flotation tank 10 through an outlet can be combined to form a slurry feed 100. In addition, the preprocessing circuit may comprise a pump 31 configured to take a slurry fraction 300 from the flotation tank 11 and to further transfer the slurry feed 100 from the pumping tank 30 to the standpipe 4 or downpipes 4.

Фракция 300 пульпы может содержать частицы с низкой скоростью оседания, такие как мелкие, медленно всплывающие частицы. Фракция пульпы может отбираться из нижней части резервуара 10 или около его дна, причем дно определяется как часть внутри конической нижней части 13b боковой стенки 13 резервуара 10.Fraction 300 slurry may contain particles with a low settling rate, such as small, slowly floating particles. A slurry fraction can be taken from the bottom of the tank 10 or near its bottom, the bottom being defined as the portion within the conical bottom 13b of the side wall 13 of the tank 10.

Насос 31 также может быть использован для дальнейшего продвижения питания 100 пульпы в опускную трубу 4 или опускные трубы 4. Чтобы равномерно распределить питание 100 пульпы в опускные трубы 4 (в случае, если флотационная камера 1 содержит несколько опускных труб 4), может быть использован распределительный блок.The pump 31 can also be used to further feed the slurry feed 100 into the downpipe 4 or downpipes 4. To evenly distribute the slurry feed 100 into the downpipes 4 (if the flotation cell 1 contains several downpipes 4), a distribution system can be used. block.

На Фиг. 4а-с представлена линия 8 флотации. Линия флотации содержит стадию 81 флотации, то есть этап процесса, на котором во флотационной камере осуществляют флотацию для извлечения концентрата. Линия 8 флотации может содержать одну стадию 81 флотации или несколько стадий 81, 82, соединенных последовательно и в проточном соединении, так что нижний продукт из первой стадии 81 флотации направляется в качестве питания на следующую стадию 82 флотации. Несмотря на то, что на Фиг. 4а-с показаны только две стадии флотации, следует понимать, что в линии 8 флотации также может быть больше двух, например, три или четыре стадии флотации.FIG. 4a-c shows a flotation line 8. The flotation line comprises a flotation stage 81, that is, a process stage in which flotation is performed in the flotation cell to recover the concentrate. The flotation line 8 may comprise one flotation stage 81 or multiple stages 81, 82 connected in series and in flow connection so that the underflow from the first flotation stage 81 is fed as feed to the next flotation stage 82. Although FIG. 4a-c show only two flotation stages, it should be understood that the flotation line 8 can also have more than two, for example three or four flotation stages.

Линии 8 флотации могут предшествовать другие процессы, такие как измельчение, классификация, грохочение, тяжелосредняя сепарация, процесс извлечения крупных частиц, спиральное сепарирование и другие процессы разделения, а также другие процессы флотации. За линией 8 флотации может следовать ряд процессов, таких как повторное измельчение, очистка или другие процессы флотации, центрифугирование, фильтрация, грохочение или обезвоживание. Например, при извлечении угля линии 8 флотации может предшествовать процесс сортировки (обычно для более мелких частиц на стадии циклонной классификации), из которого материал, подлежащий обработке флотацией, направляется в линию 8 флотации. Верхний продукт, т.е. концентрат требуемого материала, уголь, затем собирают и обезвоживают (например, в барабанном фильтре).The flotation line 8 may be preceded by other processes such as grinding, classifying, screening, heavy medium separation, coarse particle recovery, spiral separation and other separation processes, as well as other flotation processes. The flotation line 8 may be followed by a number of processes such as regrinding, cleaning or other flotation processes, centrifugation, filtration, screening or dewatering. For example, when coal is removed from the flotation line 8, a screening process (usually for finer particles in the cyclonic classifying stage) may precede, from which the material to be treated by flotation is sent to the flotation line 8. The top product, i.e. the concentrate of the required material, coal, is then collected and dewatered (eg in a drum filter).

В линии 8 флотации первая стадия 81 флотации может выполняться во флотационной камере 1, выполненной в соответствии с полезной моделью, как описано выше (см. Фиг. 4а). Линия 8 флотации может содержать от одной до двух стадий 81, 82, при этом первая стадия 81 флотации содержит флотационную камеру, выполненную в соответствии с полезной моделью.In the flotation line 8, the first flotation stage 81 may be carried out in a flotation cell 1 constructed in accordance with the utility model, as described above (see Fig. 4a). The flotation line 8 may comprise from one to two stages 81, 82, wherein the first flotation stage 81 comprises a flotation cell designed in accordance with the utility model.

В линии 8 флотации, содержащей две стадии 81, 82, обе стадии флотации могут выполняться во флотационной камере 1 (Фиг. 4b). В одном варианте выполнения стадия 81, 82 флотации может выполняться по меньшей мере в двух параллельных флотационных камерах 1 (Фиг. 4с). В этом случае питание 100 пульпы делится на обе флотационные камеры 1, а нижний продукт 400 из параллельных флотационных камер может быть объединен и направлен на следующую стадию 82 флотации в качестве питания. Следующая стадия 82 флотации также может содержать флотационную камеру 1. Следующая стадия 82 флотации может также содержать по меньшей мере две параллельные флотационные камеры 1.In a flotation line 8 comprising two stages 81, 82, both flotation stages can be carried out in a flotation cell 1 (FIG. 4b). In one embodiment, the flotation step 81, 82 may be performed in at least two parallel flotation cells 1 (FIG. 4c). In this case, the slurry feed 100 is divided into both flotation cells 1, and the underflow 400 from the parallel flotation cells can be combined and sent to the next flotation stage 82 as feed. The next flotation stage 82 may also comprise a flotation cell 1. The next flotation stage 82 may also comprise at least two parallel flotation cells 1.

Линия 8 флотации, выполненная в соответствии с полезной моделью, может использоваться для извлечения частиц угля, особенно мелких или сверхмелких частиц угля, взвешенных в пульпе. Преимущественно, используя линию 8 флотации, выполненную в соответствии с полезной моделью, количество пенообразующих реагентов может быть уменьшено при одновременном достижении хорошего извлечения угля. В одном варианте выполнения пенообразующие реагенты могут быть добавлены на стадии 81 флотации в количестве 12 частей на миллион или меньше. Пенообразующий реагент или реагенты могут быть добавлены, например, в количестве приблизительно 5 частей на миллион, 7,5 частей на миллион или 10 частей на миллион. Пенообразующие реагенты добавляют в стадию флотации любым подходящим способом, известным специалисту в данной области техники.The flotation line 8, designed in accordance with the utility model, can be used to recover coal particles, especially fine or ultrafine coal particles suspended in the slurry. Advantageously, by using a flotation line 8 constructed in accordance with the invention, the amount of foaming agents can be reduced while achieving good coal recovery. In one embodiment, blowing agents can be added in flotation stage 81 in an amount of 12 ppm or less. The foaming reagent or reagents can be added, for example, in an amount of about 5 ppm, 7.5 ppm, or 10 ppm. Foaming reagents are added to the flotation stage by any suitable method known to a person skilled in the art.

Настоящая полезная модель здесь описана в терминах, применимых к разделению минералов или угля, при котором минеральная руда или уголь либо тонко измельчаются, либо естественным образом в форме мелких частиц образуют пульпу или суспензию частиц в воде, причем пульпа кондиционируется химическими собирателями и пенообразующими реагентами для того, чтобы требуемые минералы или угли, которые должны быть извлечены флотацией, стали гидрофобными или несмачиваемыми, в то время как несмачиваемые или гидрофильные частицы должны оставаться в пульпе и выгружаться из флотационного резервуара как хвосты. Примером этого является отделение мелких частиц угля от окружающей пустой породы (золы) при горных работах.The present utility model is described herein in terms applicable to the separation of minerals or coal, in which the mineral ore or coal is either finely ground, or naturally in the form of fine particles forms a slurry or suspension of particles in water, the slurry being conditioned by chemical collectors and foaming agents to so that the required minerals or coals to be recovered by flotation become hydrophobic or non-wettable, while non-wettable or hydrophilic particles must remain in the slurry and discharged from the flotation tank as tailings. An example of this is the separation of fine coal particles from the surrounding waste rock (ash) during mining operations.

Описанные выше варианты выполнения могут использоваться в любой комбинации друг с другом. Несколько вариантов выполнения могут быть объединены вместе, чтобы сформировать дополнительный вариант выполнения. Флотационная камера, к которой относится полезная модель, может включать по меньшей мере один из вариантов выполнения, описанных выше. Для специалиста очевидно, что с развитием технологий основная идея полезной модели может быть реализована различными способами. Таким образом, полезная модель и ее варианты выполнения не ограничиваются описанными выше примерами; вместо этого они могут варьироваться в пределах объема формулы полезной модели.The above described embodiments can be used in any combination with each other. Several embodiments can be combined together to form an additional embodiment. The flotation cell to which the invention relates may include at least one of the embodiments described above. It is obvious to a specialist that with the development of technology, the basic idea of a utility model can be implemented in various ways. Thus, the utility model and its embodiments are not limited to the examples described above; instead, they may vary within the scope of the utility model claims.

Claims (9)

1. Флотационная камера (1) для обработки частиц, взвешенных в пульпе, и для разделения пульпы на нижний продукт (400) и верхний продукт (500), причем флотационная камера содержит: флотационный резервуар (10), содержащий центр (11), периметр (12) и боковую стенку (13) с вертикальной частью (13а) и конической нижней частью (13b), содержащей вершину (130), желоб (2) и кромку (21) желоба, окружающие периметр (12) резервуара (11), и опускную трубу (4), через которую обеспечивается возможность подачи питания (100) пульпы во флотационный резервуар (11), при этом соотношение (h/d) высоты (h), измеренной как расстояние между указанной вершиной (130) и кромкой (21) желоба, и диаметра (d), измеренного как диаметр флотационного резервуара (10) по периметру (12) прямой части (13а) стенки, составляет 0,9 или меньше, отличающаяся тем, что опускная труба (4) содержит впускное сопло (41) для подачи питания (100) пульпы в опускную трубу, впускное отверстие (42) для сжатого воздуха, при этом питание пульпы подвергается воздействию сжатого воздуха, когда оно выходит из впускного сопла, удлиненную камеру (40), выполненную с возможностью приема питания пульпы под давлением, и выпускное сопло (43), выполненное с возможностью ограничения потока питания пульпы из выпускного сопла и поддержания питания пульпы в удлиненной камере под давлением.1. Flotation chamber (1) for processing particles suspended in the pulp, and for dividing the pulp into a bottom product (400) and an overhead product (500), and the flotation cell contains: a flotation tank (10) containing a center (11), a perimeter (12) and a side wall (13) with a vertical part (13a) and a conical lower part (13b) containing a top (130), a chute (2) and an edge (21) of the chute, surrounding the perimeter (12) of the tank (11), and a standpipe (4), through which it is possible to feed the slurry (100) into the flotation tank (11), while the ratio (h / d) of the height (h), measured as the distance between the specified apex (130) and the edge (21 ) of the trough, and the diameter (d), measured as the diameter of the flotation tank (10) around the perimeter (12) of the straight wall part (13a), is 0.9 or less, characterized in that the downpipe (4) contains an inlet nozzle (41 ) to feed the slurry feed (100) into the standpipe, the compressed air inlet (42), while feeding the bullets pulp is exposed to compressed air as it exits the inlet nozzle, an elongated chamber (40) configured to receive pressurized pulp feed, and an outlet nozzle (43) configured to restrict the flow of pulp feed from the outlet nozzle and maintain pulp feed into elongated pressurized chamber. 2. Флотационная камера по п. 1, отличающаяся тем, что соотношение (h/d) высоты и диаметра составляет от 0,3 до 0,9.2. The flotation cell according to claim. 1, characterized in that the ratio (h / d) of height and diameter is from 0.3 to 0.9. 3. Флотационная камера по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что выпускное сопло (43) содержит дроссель для ограничения потока питания (100) пульпы.3. A flotation cell according to claim 1 or 2, characterized in that the outlet nozzle (43) comprises a throttle to restrict the flow of the slurry feed (100). 4. Флотационная камера по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что выпускное сопло (43) выполнено с возможностью создания сверхзвуковой ударной волны в питании (100) пульпы, когда она выходит из опускной трубы (4).4. Flotation chamber according to any one of paragraphs. 1-3, characterized in that the outlet nozzle (43) is configured to create a supersonic shock wave in the feed (100) of the slurry when it exits the standpipe (4). 5. Флотационная камера по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что коническая нижняя часть (13b) боковой стенки (13) флотационного резервуара (10) имеет угол (α) наклона от 10° до 45°, измеренный по отношению к горизонтали флотационной камеры (1).5. Flotation chamber according to any one of paragraphs. 1-4, characterized in that the conical lower part (13b) of the side wall (13) of the flotation tank (10) has an inclination angle (α) of 10 ° to 45 °, measured with respect to the horizontal of the flotation cell (1). 6. Флотационная камера по п. 5, отличающаяся тем, что угол (α) наклона составляет от 30° до 40°.6. The flotation cell according to claim 5, characterized in that the tilt angle (α) is between 30 ° and 40 °. 7. Флотационная камера по п. 6, отличающаяся тем, что угол (α) наклона составляет от 15° до 25°.7. The flotation cell according to claim 6, characterized in that the tilt angle (α) is between 15 ° and 25 °. 8. Флотационная камера по любому из пп. 1-7, отличающаяся тем, что высота вертикальной части (13а) стенки флотационного резервуара (10) составляет 1,8 м или меньше.8. Flotation chamber according to any one of paragraphs. 1-7, characterized in that the height of the vertical part (13a) of the wall of the flotation tank (10) is 1.8 m or less. 9. Флотационная камера по любому из пп. 1-8, отличающаяся тем, что объем флотационного резервуара (10) составляет по меньшей мере 10 м3.9. Flotation chamber according to any one of paragraphs. 1-8, characterized in that the volume of the flotation tank (10) is at least 10 m 3 .
RU2020139774U 2018-05-11 2018-05-11 Flotation chamber RU203651U1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/FI2018/050355 WO2019215380A1 (en) 2018-05-11 2018-05-11 Flotation cell

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU203651U1 true RU203651U1 (en) 2021-04-14

Family

ID=68467281

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020139774U RU203651U1 (en) 2018-05-11 2018-05-11 Flotation chamber

Country Status (7)

Country Link
CN (1) CN215997104U (en)
AU (1) AU2018403988A1 (en)
BR (1) BR112020023010A8 (en)
MX (1) MX2020012021A (en)
PE (1) PE20210382A1 (en)
RU (1) RU203651U1 (en)
WO (1) WO2019215380A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2806382C1 (en) * 2023-05-31 2023-10-31 Общество с ограниченной ответственностью "Альянс Технолоджи" Jet flotation machine

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110947525B (en) * 2019-12-16 2020-10-16 李宾 Nanobubble flotation column

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2108166C1 (en) * 1996-08-07 1998-04-10 Злобин Михаил Николаевич Method of foam separation and flotation
RU2007132868A (en) * 2005-02-01 2009-03-10 Дзе Юниверсити Оф Ньюкасл Рисерч Ассошиэйтс Лимитед (Au) METHOD AND APPARATUS FOR CONTACTING BUBBLES AND PARTICLES IN A FLOTATION SEPARATION SYSTEM

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AUPP584698A0 (en) * 1998-09-11 1998-10-08 Jameson, Graeme John Internal recycle apparatus and process for flotation column cells
CN2905226Y (en) * 2005-11-29 2007-05-30 胡满营 Mineralization device and hydraulic pressure type self-absorption air floatation column containing the same
AU2008291673B2 (en) * 2007-08-28 2012-07-19 Xstrata Technology Pty Ltd Method for improving flotation cell performance
AU2010201500B2 (en) * 2009-04-17 2013-04-04 Xstrata Technology Pty Ltd Pumpbox
CN108273668B (en) * 2018-03-28 2024-03-01 中国矿业大学 Rapid flotation system and flotation method based on high-turbulence mixed mineralization

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2108166C1 (en) * 1996-08-07 1998-04-10 Злобин Михаил Николаевич Method of foam separation and flotation
RU2007132868A (en) * 2005-02-01 2009-03-10 Дзе Юниверсити Оф Ньюкасл Рисерч Ассошиэйтс Лимитед (Au) METHOD AND APPARATUS FOR CONTACTING BUBBLES AND PARTICLES IN A FLOTATION SEPARATION SYSTEM
US9656273B2 (en) * 2005-02-01 2017-05-23 Newcastle Innovation Limited Method and apparatus for contacting bubbles and particles in a flotation separation system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2806382C1 (en) * 2023-05-31 2023-10-31 Общество с ограниченной ответственностью "Альянс Технолоджи" Jet flotation machine

Also Published As

Publication number Publication date
PE20210382A1 (en) 2021-03-02
CN215997104U (en) 2022-03-11
WO2019215380A1 (en) 2019-11-14
BR112020023010A2 (en) 2021-02-02
AU2018403988A2 (en) 2021-07-22
AU2018403988A1 (en) 2019-11-28
BR112020023010A8 (en) 2023-03-21
MX2020012021A (en) 2021-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN210646840U (en) Flotation cell and flotation line
CN110787914B (en) Flotation cell
CN210474320U (en) Flotation production line and flotation system
CN213315612U (en) Flotation cell
CN213315611U (en) Flotation cell
CN210474319U (en) Flotation cell and flotation line
CN110787916B (en) Flotation cell
RU203651U1 (en) Flotation chamber
AU2018102218A4 (en) Flotation cell
RU2798734C1 (en) Flotation chamber
EA040070B1 (en) FLOTATION CHAMBER
EA040012B1 (en) FLOTATION CHAMBER