RU2038862C1

RU2038862C1 - Flotation machine

Info

Publication number: RU2038862C1
Authority: RU
Inventors: Иван Дмитриевич Пейчев; Тотик Максимович Лянчук; Владислав Иванович Волков; Леонид Михайлович Зинич; Геннадий Анатольевич Мавренко; Игорь Леонидович Пилютин
Priority date: 1992-05-08
Filing date: 1992-05-08
Publication date: 1995-07-09

Abstract

FIELD: concentration of mineral resources. SUBSTANCE: flotation machine has chambers formed by partitions, impeller installed on a shaft, skimmer provided with blades secured on a frame, froth troughs, recirculating guide vane secured under the impeller. Froth troughs and blades are located radially relative to the shaft. Overflow windows are made in radial partitions, except for the last one in the direction of material flow. EFFECT: improved design. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых методом флотации, в частности к флотационным машинам, и может быть использовано в угольной, металлургической и химической промышленности. The invention relates to mineral processing by flotation, in particular to flotation machines, and can be used in the coal, metallurgical and chemical industries.

Флотационный процесс является одним из основных способов обогащения тонких классов полезных ископаемых, качественно-количественные показатели которого зависят от количества воздуха, циркуляции пульпы, скорости удаления пенного продукта, концентрации флотационных реагентов. Эти факторы определяют аэродинамический и технологический режимы флотационной машины. The flotation process is one of the main ways of enriching thin classes of minerals, the qualitative and quantitative indicators of which depend on the amount of air, pulp circulation, the rate of removal of the foam product, and the concentration of flotation reagents. These factors determine the aerodynamic and technological modes of the flotation machine.

Известны флотационные машины механического типа, в которых перемешивание и аэрация пульпы происходят за счет вращения импеллера внутри камеры. В практике обогащения полезных ископаемых получить отвальные хвосты в одной флотокамере невозможно, т. к. из-за внутренней циркуляции, имеющей место в любой флотационной машине, происходит смешение объемов исходной и отфильтрованной пульп. Поэтому для получения требуемых конечных результатов необходимо последовательно установить несколько камер (для флотации углей, например, не менее шести), в каждой из которых имеется импеллер, статор и пеносниматель. Это приводит к удлинению машины, увеличению занимаемой площади, росту капитальных и эксплуатационных затрат. Known flotation machines of a mechanical type, in which the mixing and aeration of the pulp occur due to the rotation of the impeller inside the chamber. In the practice of mineral processing, it is impossible to obtain tailings in one flotation chamber, because due to the internal circulation that takes place in any flotation machine, the volumes of the initial and filtered pulps are mixed. Therefore, to obtain the required final results, several chambers must be installed successively (for coal flotation, for example, at least six), each of which has an impeller, a stator and a foam collector. This leads to a lengthening of the machine, an increase in occupied space, and an increase in capital and operating costs.

Известна конструкция флотационной машины, которая состоит из камеры конической формы, импеллера с приводом, надимпеллерного стакана, шиберного устройства для регулирования уровня пульпы, успокоителя пульпы, направляющего кольца, патрубка для подачи пульпы в импеллер и клапана [1] Отличительной особенностью флотомашины является то, что для получения отвальных хвостов в одной операции камера ее выполнена в форме воронки, а подимпеллерный пульпопитающий патрубок имеет отверстие для повторной циркуляции отфлотированной пульпы в зону флотации. Однако при этом в подимпеллерном стакане происходит смешивание камерного, отфильтрованного продукта и исходной пульпы, а в дальнейшем импеллер выбрасывает обедненную смесь в зону флотации. Таким образом, процесс флотационного обогащения происходит из объема пульпы с содержанием полезного компонента меньшим, чем в исходной пульпе, что приводит к ухудшению качества флотоконцентрата и является существенным недостатком машины. A known design of a flotation machine, which consists of a conical chamber, an impeller with a drive, an over-impeller cup, a slider device for regulating the pulp level, a pulp damper, a guide ring, a pipe for supplying pulp to the impeller and a valve [1] A distinctive feature of the flotation machine is that to receive tailings in one operation, its chamber is made in the form of a funnel, and the sub-ampeller pulp feed pipe has an opening for re-circulation of the flotated pulp to the fleet zone nation. However, in this case, mixing of the chamber, filtered product and the initial pulp takes place in a sub-impeller glass, and then the impeller discharges the lean mixture into the flotation zone. Thus, the flotation enrichment process occurs from the pulp volume with a useful component content lower than in the initial pulp, which leads to a deterioration in the quality of the flotation concentrate and is a significant drawback of the machine.

Прототипом изобретения выбрана механическая флотационная машина [2] Она имеет несколько камер, расположенных концентрически одна в другой, а аэратор выполнен в виде блока из нескольких (по числу камер) импеллеров, закрепленных на общем валу, и пеносъемное устройство барабанного типа. A mechanical flotation machine was chosen as the prototype of the invention [2]. It has several chambers arranged concentrically one in the other, and the aerator is made in the form of a block of several (according to the number of chambers) impellers mounted on a common shaft, and a foam-type drum-type device.

Работа флотомашины осуществляется следующим образом. Исходная пульпа подводится во всасывающее отверстие нижнего импеллера и насыщенная диспергированным воздухом, засасываемым через полый вал, выбрасывается в камеру, где и флотируется. Хвосты флотации через кольцевой карман направляются в приемную кольцевую полость второй камеры, откуда засасываются импеллером второй камеры, вновь насыщаются воздухом и флотируются. Аналогично протекает процесс в третьей камере, в которой заканчивается процесс флотации. Таким образом, в машине осуществляется последовательная работа всех камер. The operation of the flotation machine is as follows. The initial pulp is fed into the suction port of the lower impeller and saturated with dispersed air, sucked in through the hollow shaft, is discharged into the chamber, where it is floated. The flotation tails through the annular pocket are sent to the receiving annular cavity of the second chamber, from where they are sucked in by the impeller of the second chamber, are again saturated with air and floated. The process proceeds similarly in the third chamber, in which the flotation process ends. Thus, in the machine, the sequential operation of all cameras is performed.

Задачей изобретения является осуществление равномерной аэрации по всему фронту флотации, предотвращение смешения камерных продуктов посредством установки на входе в импеллер, в нижней части камеры, направляющего аппарата, обеспечение удаления пенного продукта со всей площади пеноотсоса без разрушения пенного слоя, а также устранение недостатков известного устройства, которые заключаются в конструктивном исполнении узла аэрации и пеносъемного устройства. Расположение трех импеллеров на общем вертикальном валу приводит к неравномерной аэрации в камерах машины, так как воздух, следуя по пути наименьшего сопротивления, в основном выбрасывается в камеру верхним импеллером из-за его минимального заглубления под общий уровень пульпы, следовательно, в двух других камерах процесс флотации проходит при недостаточном газонасыщении. Выполнение пеносъемного устройства в виде барабана с лопастями, осуществляющего съем пены за счет вращения вокруг своей оси и одновременно вокруг оси машины, приводит при его работе к круговому движению пены по всей площади пеноотстоя, из-за чего ухудшаются условия съема пены за счет одинаковой направленности движения пеноснимателя и снимаемого продукта и происходит разрушение и смешение нижних слоев пены за счет трения о поверхность пульпы. The objective of the invention is the implementation of uniform aeration along the entire front of the flotation, preventing mixing of chamber products by installing at the inlet of the impeller, in the lower part of the chamber, the guide apparatus, ensuring the removal of foam product from the entire area of the suction pump without destroying the foam layer, and also eliminating the disadvantages of the known device, which consist in the design of the aeration unit and the foam device. The location of the three impellers on a common vertical shaft leads to uneven aeration in the chambers of the machine, since air, following the path of least resistance, is mainly discharged into the chamber by the upper impeller due to its minimal deepening under the general pulp level, therefore, in two other chambers the process flotation takes place with insufficient gas saturation. The implementation of the foam-removing device in the form of a drum with blades, which removes the foam due to rotation around its axis and at the same time around the axis of the machine, leads to circular motion of the foam over the entire area of the foam during its operation, due to which the conditions for the removal of foam deteriorate due to the same direction of movement the foam and the product being removed, and the lower layers of the foam are destroyed and mixed due to friction on the surface of the pulp.

Для решения поставленной задачи флотационная машина, включающая камеры, образованные перегородками, установленными на валу импеллера и пеносъемочное приспособление, имеющее лопасти, закрепленные на вращающейся раме, и пенный желоб, снабжена рециркуляционным направляющим аппаратом, закрепленным под импеллером, дополнительными пенными желобами, размещенными над перегородками, при этом перегородки, дополнительные пенные желоба и лопасти расположены радиально относительно вала, а в радиальных перегородках, кроме последней по ходу материала, выполнены переточные окна. To solve this problem, a flotation machine, including chambers formed by baffles mounted on the impeller shaft and a foam filming device having blades mounted on a rotating frame and a foam chute, is equipped with a recirculation guide device mounted under the impeller, additional foam chutes located above the partitions, while the partitions, additional foam troughs and blades are located radially relative to the shaft, and in the radial partitions, except for the last mate iala fulfilled downcomers window.

Такая конструкция позволяет обеспечить равномерную аэрацию, постоянную концентрацию реагентов по ходу процесса флотации, сократить занимаемую производственную площадь и снизить потребление электроэнергии. This design allows for uniform aeration, a constant concentration of reagents during the flotation process, to reduce the occupied production area and reduce energy consumption.

Поперечное расположение желобов для сбора концентрата относительно движения пульпы и установка соответственно пеноснимателей позволяют снимать флотоконцентрат со всей площади пеноотстоя, исключая наличие застойных зон. The transverse arrangement of the gutters for collecting the concentrate relative to the movement of the pulp and the installation of foam collectors respectively make it possible to remove the floc concentrate from the entire area of the foam sludge, excluding the presence of stagnant zones.

На фиг.1 изображена флотационная машина, вид в плане; на фиг.2 разрез по А-А на фиг.1; на фиг.3 разрез по Б-Б на фиг.2. Figure 1 shows a flotation machine, a plan view; figure 2 section along aa in figure 1; figure 3 section along BB in figure 2.

Она включает камеры 1 (их шесть), установленных на валу 2 аэратор с импеллером 3 и приводом 4, установленный в нижней части (торце) воздушного стакана 5, пеносъемное приспособление, имеющее закрепленные на вращающейся раме лопасти 6 с приводом 7, а также пенный желоб 8. Камеры 1 флотационной машины образованы перегородками 9 с переточными окнами 10 и сплошной перегородкой 11. It includes chambers 1 (there are six of them) mounted on the shaft 2, an aerator with an impeller 3 and a drive 4, mounted in the lower part (end) of the air cup 5, a foaming device having blades 6 with a drive 7 mounted on a rotating frame, as well as a foam trough 8. The chambers 1 of the flotation machine are formed by partitions 9 with transfer windows 10 and a solid partition 11.

В нижней части камеры 1 под импеллером 3, расположенным ниже торца воздушного стакана 5, установлен рециркуляционный направляющий аппарат 12, состоящий из центральной втулки 13 с радиальными лопатками 14 и цилиндром (обечайкой) 15, связанными с ними в верхней их части, и ложного дна 16. При этом каждая радиальная лопатка 14 направляющего аппарата 12 связана (примыкает) с соответственной межкамерной перегородкой 9 и 10 и находится с ней в одной плоскости. Между ложным дном 16 и нижним торцом воздушного стакана 5 расположен статор 17. Внутренние стенки воздушного стакана 5, входные кромки лопатки статора 17 и межлопаточное пространство направляющего аппарата 12 образуют центральный пульпо-воздушный проточный канал, подача пульпы осуществляется через патрубок 18, а выпуск хвостов флотации осуществляется через карман 19. В камере 1 над перегородками установлены дополнительные желоба 20. In the lower part of the chamber 1, under the impeller 3, located below the end of the air cup 5, a recirculation guide apparatus 12 is installed, consisting of a central sleeve 13 with radial blades 14 and a cylinder (shell) 15 connected to them in their upper part and a false bottom 16 In this case, each radial blade 14 of the guide apparatus 12 is connected (adjacent) to the corresponding interchamber partition 9 and 10 and is in the same plane with it. A stator 17 is located between the false bottom 16 and the lower end of the air cup 5. The inner walls of the air cup 5, the inlet edges of the stator vanes 17 and the interscap space of the guide apparatus 12 form a central pulp-air flow channel, the pulp is fed through the pipe 18, and the flotation tail carried out through the pocket 19. In the chamber 1 above the partitions installed additional grooves 20.

Флотационная машина работает следующим образом. Исходная пульпа по патрубку 18 поступает в камеру 1, где при работе аэратора она насыщается воздухом и реагентами, подаваемыми в воздушный стакан 5. При взаимодействии минеральных частиц с воздушными пузырьками и реагентами происходит процесс флотационного разделения образовавшийся пенный продукт всплывает на поверхность пульпы, накапливается в пространстве между радиально расположенными желобами 8 и 20 и удаляется в них рамным пеноснимателем с лопастями 6 и шарнирно подвешенными скребками. Несфлотированная в первой камере пульпа частично направляется под ложным дном 16 через направляющий аппарат 12 на рециркуляцию посредством импеллера 3 аэратора, а частично через переточные окна 10 межкамерных перегородок 9 во вторую камеру, где процесс повторяется, причем движение подвергаемой флотации пульпы происходит в направлении вращения импеллера, а между шестой и первой камерами установлена сплошная перегородка 11, препятствующая попаданию отходов флотации в первую камеру. Хвосты флотации отводятся в конце процесса через карман 19. Flotation machine operates as follows. The initial pulp through the pipe 18 enters the chamber 1, where during operation of the aerator it is saturated with air and reagents supplied to the air cup 5. During the interaction of mineral particles with air bubbles and reagents, the process of flotation separation occurs, the resulting foam product floats on the surface of the pulp, accumulates in space between the radially arranged grooves 8 and 20 and is removed in them by a frame scoop with blades 6 and articulated hangers. The pulp that is not floated in the first chamber is partially guided under a false bottom 16 through the guide apparatus 12 for recycling by means of an aerator impeller 3, and partially through the transfer windows 10 of the interchamber partitions 9 into the second chamber, where the process is repeated, and the movement of the pulp flotation underway occurs in the direction of rotation of the impeller, and between the sixth and first chambers a solid partition 11 is installed that prevents flotation waste from entering the first chamber. Flotation tails are discharged at the end of the process through pocket 19.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является то, что предлагаемая конструкция позволяет решить задачу получения конечных результатов процесса флотации с использованием одного блока-аэратора, а расположение камер по предлагаемой схеме значительно сокращает занимаемые производственные площади, а следовательно, уменьшает капитальные и эксплуатационные затраты на процесс флотации, при этом повышается эффективность работы флотомашины за счет равномерной аэрации по всему фронту флотации, удаления пенного продукта по всей пощади пеностоя, предотвращения смешения камерных продуктов с исходной пульпой. The technical result of the invention is that the proposed design allows to solve the problem of obtaining the final results of the flotation process using a single aerator unit, and the arrangement of the chambers according to the proposed scheme significantly reduces the occupied floor space, and therefore, reduces the capital and operating costs of the flotation process, when this increases the efficiency of the flotation machine due to uniform aeration along the entire front of the flotation, removal of foam product in all Spare penostoya, prevent the mixing chamber with the original pulp products.

Claims

1. FLOTATION MACHINE, including chambers formed by baffles, an impeller mounted on the shaft and a foam device having blades mounted on a rotating frame, and a foam chute, characterized in that the machine is equipped with a recirculation guide device fixed under the impeller, additional foam chutes placed above the partitions, while the partitions, additional foam troughs and blades are located radially relative to the shaft.

2. The machine according to claim 1, characterized in that in the radial partitions, in addition to the last along the material, transfer windows are made.