RU2053028C1

RU2053028C1 - Flotation machine

Info

Publication number: RU2053028C1
Authority: RU
Inventors: Н.Ф. Мещеряков; Р.Х. Сабиров; Р.Х. Османов; А.М. Отраднов
Original assignee: Мещеряков Николай Федорович
Priority date: 1992-01-31
Filing date: 1992-01-31
Publication date: 1996-01-27

Abstract

FIELD: concentration of minerals. SUBSTANCE: flotation machine has at least one chamber, hollow shaft, blade axial impeller, damping plates on sides of chamber, pipe with pulp circulation openings and devices for supplying basic materials and discharge of foam and chamber products. Blades are turned relative to their radial axes, with angle of rotation α = 20-45^° of end edges being within 20-45 deg. Blades are provided with upper end projections and are inclined to bottom or arranged alternately in vertical and inclined position, or blades may have two portions, of which one is horizontal portion adjoining to shaft and other is inclined portion. Upper end projections are made bent or formed as plates inclined towards countercurrent flow at an angle β = 5-25^° of 5-25 deg, with peripheral ends being parallel to walls. Air channels made on rear side of axial impeller blade are communicated through hollow shaft with atmosphere. EFFECT: increased efficiency and enhanced reliability in operation. 2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для флотационного обогащения. The invention relates to devices for flotation concentration.

Известна флотационная машина, содержащая камеру, загрузочное и разгpузочное приспособления, установленный на валу дисковый импеллер, статор, надимпеллерный стакан, привод [1] Импеллер выполнен в виде диска с радиальными лопатками. Known flotation machine containing a camera, loading and unloading devices mounted on the shaft of the disk impeller, stator, nadimpeller cup, drive [1] The impeller is made in the form of a disk with radial blades.

Недостатком данного устройства является высокая энергоемкость, обусловленная тем, что для создания высокой степени аэрации пульпы в машинах большого объема необходимо увеличивать размеры и скорость вращения импеллера. The disadvantage of this device is the high energy intensity due to the fact that to create a high degree of pulp aeration in large-volume machines, it is necessary to increase the size and speed of rotation of the impeller.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является флотационная машина [2] содержащая корпус с днищем, успокоители, привод, закрепленный на полом валу аэратор, выполненный из верхнего и нижнего дисков, соединенных между собой радиальными лопатками, причем диаметр верхнего диска больше диаметра нижнего диска и расстояния между внешними концами радиально расположенных лопаток, снабженная установленным соосно полому валу циркуляционным стаканом с внутренними и внешними радиальными лопастями и установленными на обеих сторонах верхнего диска и на обращенной в сторону днища камеры стороне нижнего диска радиальными выступами, при этом в верхнем диске коаксиально верхнему диску выполнено отверстие, лопатки выполнены из установленных с зазором пластин, при этом в одной из пластин каждой лопатки выполнены отверстия, а межпластинный зазор соединен с полостью полого вала. The closest in technical essence and the achieved result is a flotation machine [2] containing a housing with a bottom, dampers, a drive, an aerator mounted on a hollow shaft, made of upper and lower disks interconnected by radial blades, the diameter of the upper disk being larger than the diameter of the lower disk and the distance between the outer ends of the radially arranged blades, equipped with a circulating cup mounted coaxially with the hollow shaft with the inner and outer radial blades and mounted on both sides of the upper disk and on the side of the lower disk facing the bottom of the camera with radial protrusions, while in the upper disk, a hole is made coaxially to the upper disk, the blades are made of plates installed with a gap, and holes are made in one of the plates of each blade, and the inter-plate gap connected to the cavity of the hollow shaft.

Недостатком данного устройства является то, что радиальные вертикальные лопатки импеллера требуют большого расхода мощности на получение необходимого насосного эффекта для аэрирования и гомогенизации перемешиваемой пульпы. При их работе в камере создаются только радиальные потоки пульпы, что затрудняет взвешивание крупных частиц в донной части камеры. The disadvantage of this device is that the radial vertical impeller blades require a large power consumption to obtain the necessary pumping effect for aeration and homogenization of the mixed pulp. During their operation, only radial pulp flows are created in the chamber, which makes it difficult to weigh large particles in the bottom of the chamber.

Цель изобретения повышение взвешивающей и аэрирующей способности импеллеров в флотомашине при одновременном снижении удельного расхода электроэнергии и снижении металлоемкости. The purpose of the invention is to increase the weighing and aerating ability of the impellers in the flotation machine while reducing specific energy consumption and reducing metal consumption.

Цель достигается тем, что флотационная машина, включающая по меньшей мере одну камеру, пустотелый вал, импеллер с лопастями, успокоительные пластины на боковых сторонах камеры, трубу с отверстиями для подачи исходного питания и отвода пенного камерного продуктов, в которой импеллер выполнен осевым, его лопасти повернуты относительно своих радиальных осей с углом поворота торцовых кромок α 20-45^о и выполнены с концевыми верхними выступами, при этом лопасти выполнены или наклонными к дну, или чередующимися горизонтальными и наклонными к дну, или выполнены из двух участков, прилегающего к валу горизонтального и наклонного к периферии, а концевые верхние выступы отогнуты или выполнены в виде пластин, наклоненных навстречу набегающему потоку под углом β 5-25^о с периферийными торцами параллельными стенками трубы для циркуляции пульпы. На тыльной стороне лопастей могут быть выполнены воздухопроводящие каналы, сообщенные с полостью пустотелого вала.The goal is achieved by the fact that the flotation machine, comprising at least one chamber, a hollow shaft, an impeller with blades, soothing plates on the sides of the chamber, a pipe with holes for supplying initial power and removing foam chamber products, in which the impeller is axial, its blades rotated relative to their radial axes with an angle of rotation of the end edges of α 20-45 ^about and made with end upper protrusions, while the blades are made or inclined to the bottom, or alternating horizontal and inclined to the bottom Or made of two sections adjacent to the shaft horizontal and inclined to the periphery, and the upper end protrusions are bent or formed in the form of plates inclined toward the oncoming flow angle β 5-25 ^of peripheral ends by parallel walls of the pipe for circulation of the pulp. On the back side of the blades can be made of air ducts communicated with the cavity of the hollow shaft.

На фиг. 1 изображена флотационная машина, разрез; на фиг. 2 четырехлопастной импеллер, начальная часть лопастей которого от оси вала горизонтальная, а периферийные части с верхними отогнутыми выступами наклонены вниз; на фиг. 3 четырехлопастной осевой импеллер чередующимися горизонтальными и наклонными лопастями с пристыкованным к их концам пластинами; на фиг. 4 трехлопастной осевой импеллер с наклонными лопастями и верхними отогнутыми выступами; на фиг. 5 четырехлопастной осевой импеллер с наклонными лопастями с отогнутыми верхними выступами и воздухоприводящими каналами на тыльной стороне лопастей. In FIG. 1 shows a flotation machine, section; in FIG. 2 four-bladed impeller, the initial part of the blades of which is horizontal from the shaft axis, and the peripheral parts with upper bent protrusions are inclined downward; in FIG. 3 four-bladed axial impeller with alternating horizontal and inclined blades with plates joined to their ends; in FIG. 4 three-bladed axial impeller with inclined blades and upper bent protrusions; in FIG. 5 four-bladed axial impeller with inclined blades with bent upper protrusions and air supply channels on the back of the blades.

Флотационная машина включает камеры 1 прямоугольного или квадратного сечения, над каждой из которых установлен электродвигатель 2, вал которого соединен с пустотелым валом 3, имеющим отверстия 4. На нижнем конце вала 3 установлен осевой импеллер 5 с двумя или большим количеством лопастей 6 на ступице 15, повернутых относительно своих радиальных осей с углом поворота торцовых кромок α 20-45^о на верхних концах которых имеются выступы, при этом верхние выступы представлены в виде отогнутых пластин 11 или в виде пристыкованных пластин 12. Верхние выступы 11 и 12 наклонены под углом β 5-25^о навстречу набегающему потоку, а их периферийные торцы 20 параллельны стенкам циркуляционной трубы 13. Лопасти могут быть выполнены из двух участков прилегающего к валу горизонтального и наклонного к дну камеры (фиг.2), чередующимися горизонтальными и наклонными (фиг.3), наклонными (фиг.4) и наклонными с воздухопроводящими каналами 14 с их тыльной стороны, проходящими через ступицу 15 (фиг.5). Над осевым импеллером 5 (фиг.1) установлена циркуляционная труба 13 с отверстиями 16 и статорными лопатками 17 на ее нижнем конце. На боковых стенках камеры 1 установлены успокоительные пластины 18. В стенке между камерами имеется окно 19.The flotation machine includes chambers 1 of rectangular or square cross section, above each of which an electric motor 2 is installed, the shaft of which is connected to the hollow shaft 3 having holes 4. At the lower end of the shaft 3 there is an axial impeller 5 with two or more blades 6 on the hub 15, rotated relative to their radial axes with an angle of rotation of the end edges of α 20-45 ^about at the upper ends of which there are protrusions, while the upper protrusions are presented in the form of bent plates 11 or in the form of joined plates 12. Upper heights dumb 11 and 12 are inclined at an angle ^of β 5-25 toward the oncoming flow, and their peripheral ends 20 are parallel to the walls of the circulating pipe 13. The vanes may be made of two sections adjacent to the shaft and inclined to the horizontal bottom of the chamber (2), alternating horizontal and inclined (FIG. 3), inclined (FIG. 4) and inclined with air ducts 14 on their back passing through the hub 15 (FIG. 5). Above the axial impeller 5 (FIG. 1), a circulation pipe 13 is installed with holes 16 and stator blades 17 at its lower end. Soothing plates 18 are installed on the side walls of chamber 1. There is a window 19 in the wall between the chambers.

Флотационная машина работает следующим образом. Flotation machine operates as follows.

После включения электропривода 2 в циркуляционную трубу 13 первой камеры 1 подается пульпа с реагентами, откуда она осевым импеллером 5 перекачивается в нижнюю часть камеры 1 совместно с пульпой, переливающейся через отверстия 16 внутрь трубы 13. При этом количество пульпы, подаваемой в зону импеллера 5, задается таким чтобы обеспечивалось засасывание из атмосферы достаточного количество воздуха для ее насыщения воздушными пузырьками и при этом обеспечивалось эффективное взвешивание минеральных частиц во всем объеме камер 1. Высокая аэрированность пульпы обеспечивается совместной работой верхних выступов 11 и 12 лопастей 6 и статорных лопаток 17 на трубе 13. Эффективное взвешивание частиц в камере 1 достигается наклоном лопастей 6 импеллера 5 к дну камеры, обеспечивающих создание направленных радиальноосевых потоков в донной части. При необходимости повышения аэрированности пульпы осевой импеллер 5 выполняется с лопастями 6 с воздухоприводными каналами 14 на их тыльной стороне для засасывания атмосферного воздуха через отверстия 4 в пустотелом валу 3 и ступице 15 к концам лопастей 6 в зону разрежений, возникающих за ними при их движении. Выбрасываемые импеллером 5 аэрированные потоки пульпы в донной части преобразуются в восходящие, их вращательное движение внутри камеры 1 устраняется статорными лопатками 17 и успокоительными пластинами 18 на боковых стенках камеры. При движении аэрированных потоков вверх из них минерализованные пузырьки всплывают на поверхность пульпы, формируя пенный слой, удаляемый самотеком или принудительно. Деаэрированные потоки пульпы через отверстия 16 переливаются в трубу 13 в зону импеллера 5 и процесс повторяется. По мере поступления новых порций исходной пульпы происходит ее вытеснение в последующую камеру через окно 19, в которой процесс кондиционирования и флотации продолжается. Разгрузка камерного продукта (хвостов) производится из последней камеры флотомашины стандартным способом. After turning on the electric drive 2, a pulp with reagents is fed into the circulation pipe 13 of the first chamber 1, from where it is pumped by an axial impeller 5 to the lower part of the chamber 1 together with the pulp poured through the openings 16 into the pipe 13. In this case, the amount of pulp fed into the zone of the impeller 5, is set in such a way that sufficient air is sucked in from the atmosphere to saturate it with air bubbles, while ensuring effective weighing of mineral particles in the entire volume of chambers 1. High aero The pulp is characterized by the joint operation of the upper protrusions 11 and 12 of the blades 6 and the stator blades 17 on the tube 13. Effective particle weighing in the chamber 1 is achieved by tilting the impeller 5 blades 6 to the chamber bottom, which ensure the creation of directed radial axial flows in the bottom part. If it is necessary to increase the aeration of the pulp, the axial impeller 5 is carried out with blades 6 with air drive channels 14 on their rear side to suck in atmospheric air through openings 4 in the hollow shaft 3 and hub 15 to the ends of the blades 6 into the rarefaction zone arising from them during their movement. The aerated pulp streams emitted by impeller 5 in the bottom part are converted into ascending ones, their rotational movement inside the chamber 1 is eliminated by stator vanes 17 and soothing plates 18 on the side walls of the chamber. When aerated flows move upward from them, mineralized bubbles float to the surface of the pulp, forming a foam layer that is removed by gravity or by force. The deaerated pulp flows through the openings 16 are poured into the pipe 13 into the zone of the impeller 5 and the process is repeated. As new portions of the initial pulp arrive, it is forced into the subsequent chamber through window 19, in which the conditioning and flotation process continues. The unloading of the chamber product (tails) is carried out from the last chamber of the flotation machine in a standard way.

Сравнительными промышленными испытаниями флотомашины с осевыми импеллерами с объемом камер 6,3 м³ (12 камер) и машин ФКМ6,3 с радиально-центробежными флотоимпеллерами показали ее преимущество по энергоемкости и технологичноc- ти. Энергопотребление снизилось на 35% металлоемкость блока импеллера в 15 раз, а извлечение КСl повысилось с 90,92 до 93,75%Comparative industrial tests of a flotation machine with axial impellers with a chamber volume of 6.3 m ³ (12 chambers) and FKM6.3 machines with radial-centrifugal flotation impellers showed its advantage in energy intensity and technological effectiveness. Energy consumption decreased by 35%; the metal consumption of the impeller unit was 15 times, and KCl extraction increased from 90.92 to 93.75%

Claims

1. FLOTATION MACHINE, comprising at least one chamber, a hollow shaft, an impeller with blades, soothing plates on the sides of the chamber, a pipe with holes for circulating the pulp, and devices for supplying initial power and removing foam and chamber products, characterized in that the impeller formed axial blades are rotated about their radial axes with rotation angle α of the end edges 20 and 45 ^° and formed with the upper end protrusions, wherein the blades are made or inclined to the bottom, or alternating mountain zontally and inclined, or formed of two portions - adjacent to the shaft horizontal and inclined to the periphery, and the end upper protrusions are bent or formed in a docked plates inclined toward the oncoming flow at an angle β of 5 to 25 ^° with the peripheral end faces parallel to the pipe walls for pulp circulation.

2. The machine according to claim 1, characterized in that on the back of the impeller blades there are air-conducting channels communicating through the hollow shaft with the atmosphere.