RU2100098C1

RU2100098C1 - Pneumatic flotation machine

Info

Publication number: RU2100098C1
Application number: RU96102554A
Authority: RU
Original assignee: Злобин Михаил Николаевич; Злобин Евгений Михайлович; Злобин Андрей Михайлович
Priority date: 1996-02-13
Filing date: 1996-02-13
Publication date: 1997-12-27

Abstract

FIELD: mineral concentration by flotation, particular, devices for mineral separation; applicable in coarse-grained flotation of ore and nonmetalliferous raw materials, and flotation treatment of industrial and waste waters. SUBSTANCE: machine has flotation cell with bottom and loading ports uniformly staggered over cell perimeter, and slotted screening surface. Machine has device for supply of coarse-grained materials onto foam layer, device for loading of fine-grained pulp, pipe-like mixer with inlet for coarse-grained pulp. Machine has unloading device with outlet for unloading of cell product, foam-collecting launder, pneumohydraulic aerators located on side walls of flotation cell and arranged in circular block having circular cylinder for compressed air and circular collector for pressure water. Pneumohydraulic aerators are located inside circular collector for pressure water. Aerating device is made in form of hollow cone. Side surfaces of aerating device are made in form of a set of conical rings. Hollow cone of separating device has pneumohydraulic aerators arranged in succession. Parabolic deflector faces with its open part oncoming pneumohydraulic aerators in base of hollow cone. Outlet nozzle of pneumohydraulic aerator of the first stage is joined to inlet of pneumohydraulic aerator of the second stage. Pneumohydraulic aerator of the first stage is tubular. Pneumohydraulic aerator of the second stage is made in form of jet nozzle with water and air supplying inlets. Device for loading of fine-grained pulp is made in form of circular mixing chamber with distributing collector and inlets for pulp reception. Internal hollow of mixing chamber is communicated with distributing collector and pulp inlets. Axes of pneumohydraulic aerators are directed down towards bottom of mixing chamber. Loading ports in side walls of flotation cell are made in form of triangles with their vortexes directed upward. Tubular mixer is made in form of cone-shaped vessel widening upward and has receiving chamber in its lower part. Aeration chambers have water inlets on the side of upper large bases of hollow cones. EFFECT: higher efficiency. 5 dwg

Description

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых способом флотации, в частности к устройствам дня разделения минералов, и может быть использовано при крупнозернистой флотации рудного и нерудного сырья, а также может найти применение при флотационной очистке промышленных и сточных вод. The invention relates to the field of mineral processing by flotation, in particular to devices for the separation of minerals, and can be used for coarse flotation of ore and non-metallic materials, and can also be used in flotation treatment of industrial and waste waters.

Известна пневматическая флотационная машина, содержащая камеру цилиндроконической формы, разгрузочные приспособления, пеносборный желоб, приспособление для загрузки пульпы, выполненное из питающей трубы со смесителем, к которому подсоединен патрубок для подвода аэрированной жидкости, питающее приспособление, выполненное в виде набора установленных с зазором соосно с камерой конических колец, диаметр которых уменьшается к днищу камеры, приспособление для подачи крупнозернистого материала, выполненное в виде циклона, аэрирующие приспособление с пневмогидравлическими аэраторами [1]
Недостатком этой машины является отсутствие в ней конструктивных элементов, обеспечивающих оптимизацию аэрогидродинамического режима ее работы и оптимизацию аэрации пульпы в камере машины, что снижает качество реализуемого в ней флотационного процесса. В частности, в этой машине подача аэрированной жидкости в объем камеры для аэрирования флотационной пульпы осуществляется пневмогидравлическими аэраторами при введении из сопел этих аэраторов высокоскоростных струй аэрированной жидкости непосредственно в флотационную зону. В результате этого в местах введения этих струй создается высокотурбулентный режим, препятствующий эффективной флотации частиц полезного компонента, особенно наиболее крупных. Вертикальное расположение боковых стенок флотационной камеры способствует объемной коалесценции воздушных пузырьков, так как в этом случае число соударений пузырьков различной крупности будет больше, чем при расширяющемся потоке. Кроме того расположение боковых стенок флотационной камеры не способствует формированию направленности движения оседающих частиц и часть из них движется к месту выгрузки по произвольным траекториям. Это приводит к тому, что не все частицы попадают в зоны повышенной аэрации, где производится их повторное доизвлечение, что также приводит к снижению качества процесса флотации.Known pneumatic flotation machine containing a cylinder-shaped chamber, discharge devices, a foam chute, a device for loading the pulp made of a feed pipe with a mixer, to which a pipe for supplying aerated liquid is connected, a feed device made in the form of a set installed with a gap aligned with the camera conical rings, the diameter of which decreases to the bottom of the chamber, a device for supplying coarse-grained material, made in the form of a cyclone, aerating additives manual with pneumohydraulic aerators [1]
The disadvantage of this machine is the lack of structural elements in it, which ensure optimization of the aerohydrodynamic mode of its operation and optimization of pulp aeration in the chamber of the machine, which reduces the quality of the flotation process realized in it. In particular, in this machine, the aerated liquid is fed into the volume of the chamber for aeration of the flotation pulp by pneumohydraulic aerators when high-speed jets of aerated liquid are introduced directly from the nozzles of these aerators into the flotation zone. As a result of this, a highly turbulent regime is created at the places of introduction of these jets, which impedes the effective flotation of particles of a useful component, especially the largest ones. The vertical arrangement of the side walls of the flotation chamber promotes volumetric coalescence of air bubbles, since in this case the number of collisions of bubbles of different sizes will be greater than with an expanding flow. In addition, the location of the side walls of the flotation chamber does not contribute to the formation of the direction of motion of the settling particles, and some of them move to the discharge site along arbitrary trajectories. This leads to the fact that not all particles fall into the zones of increased aeration, where they are re-extracted, which also leads to a decrease in the quality of the flotation process.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является пневматическая флотационная машина, содержащая флотационную камеру с днищем, выполненную в виде расширяющегося вверх конусообразного сосуда с раструбом в верхней части и имеющую в нижней части загрузочные окна, равномерно размещенные по ее периметру в шахматном порядке, расположенную на уровне верхнего края флотационной камеры щелевидную просеивающую поверхность с сечением щелей, увеличивающимся от оси флотационной камеры, приспособление для подачи крупнозернистого питания на пенный слой, выполненное в виде пустотелого кольца с тангенциально расположенными по диаметру кольца входными патрубками, сообщенными с внутренней его полостью, и щелевидным выходом из внутренней полости в нижней его части непосредственно на щелевидную просеивающую поверхность, приспособление для загрузки тонкозернистой пульпы, трубообразный смеситель с патрубком для подвода грузозернистой пульпы, установленный в нижней части флотационной камеры по ее оси, разгрузочное приспособление с патрубком для выгрузки камерного продукта, пеносборный желоб, расположенный у верхнего края флотационной камеры, пневмогидравлические аэраторы, расположенные на боковых стенках флотационной камеры и размещенные в кольцеобразном блоке, имеющем кольцевые баллон для сжатого воздуха и коллектор для напорной воды, при этом пневмогидравлические аэраторы размещены внутри кольцевого коллектора для напорной воды, аэрирующее приспособление, выполненное в виде полого конуса с отверстиями на его боковой поверхности и установленное по оси флотационной камеры, при атом боковые поверхности аэрирующего приспособления выполнены в виде набора установленных с зазором между собой и частично входящих друг в друга конических колец, диаметр которых меньшается в направлении днища флотационной камеры, а полый конус аэрирующего приспособления со стороны широкой своей части снабжен последовательно размещенными в две ступени по его оси пневмогидравлическими аэраторами с выходными отверстиями, направленными в вершину полого конуса с внутренней его стороны, где концентрично размещен параболический отражатель, открытой своей частью обращенный во встречном к пневмогидравлическим аэраторам направлении в основание полого конуса, причем выходное сопло пневмогидравлического аэратора первой ступени непосредственно пристыковано к входному отверстию пневмогидравлического аэратора второй ступени, при этом пневмогидравлический аэратор первой ступени выполнен в трубчатом исполнении с входной и выходной втулками, изготовленными из износостойкого материала, имеющими осевые отверстия для напорной воды, причем выходная втулка имеет в осевом отверстии уширение с тангенциальными проходами для сжатого воздуха, а пневмогидравлический аэратор второй ступени представляет собой помещенную в цилиндрический кожух форсунку с водоподводящим и воздухоподводящим патрубками, выполненную в виде конусообразного набора пустотелых коаксиально расположенных колец со щелевидными выходами внутрь форсунки, при этом кольца установлены с зазором между собой, соединены друг с другом радиальными ребрами и сообщены посредством трубок с воздухоподводящим патрубком [2]
В известной машине [2] частично устранены недостатки, отмеченные в машине [1] приводящие к снижению качества процесса флотации. Однако и здесь имеет место некоторое снижение качества процесса флотации, так как в ней также отсутствуют конструктивные элементы, обеспечивающие оптимизацию аэрогидродинамического режима ее работы и оптимизацию аэрации пульпы в камере машины. В частности, в этой машине также, как и в машине [1] совмещены зоны струйного перемешивания пульпы и зоны флотации и не исключена возможность забивания отверстий пневмогидравлических аэраторов зернистой массой.The closest in technical essence and the achieved result is a pneumatic flotation machine containing a flotation chamber with a bottom, made in the form of a cone-shaped vessel expanding upwards with a bell in the upper part and having loading windows in the lower part, evenly placed along its perimeter in a checkerboard pattern, located on level of the upper edge of the flotation chamber, a slit-like screening surface with a slit cross section increasing from the axis of the flotation chamber, a large feed device питания food supply to the foam layer, made in the form of a hollow ring with inlet pipes tangentially located along the diameter of the ring, connected to its internal cavity, and a slit-like exit from the inner cavity in its lower part directly onto the slit-like screening surface, a device for loading fine-grained pulp, a tube-shaped mixer with a nozzle for supplying a cargo-grained pulp, installed in the lower part of the flotation chamber along its axis, an unloading device with a nozzle for unloading to amernoy product, foam collecting chute, located at the upper edge of the flotation chamber, pneumohydraulic aerators located on the side walls of the flotation chamber and placed in an annular block having an annular cylinder for compressed air and a manifold for pressure water, while pneumohydraulic aerators are placed inside the annular collector for pressure head water, aerating device made in the form of a hollow cone with holes on its side surface and mounted along the axis of the flotation chamber, with atom the lateral surfaces of the aeration device are made in the form of a set of conical rings installed with a gap between each other and partially entering into each other, the diameter of which decreases in the direction of the bottom of the flotation chamber, and the hollow cone of the aeration device from its wide part is equipped with two stages successively placed in its axis pneumohydraulic aerators with outlet openings directed to the top of the hollow cone from its inner side, where the parabolic reflector is concentrically placed, with its open part facing the direction of the pneumohydraulic aerators towards the base of the hollow cone, the output nozzle of the pneumatic aerator of the first stage directly docked to the inlet of the pneumohydraulic aerator of the second stage, while the pneumohydraulic aerator of the first stage is made in a tubular design with input and output bushings wear-resistant material having axial holes for pressurized water, and the output sleeve has an axial hole and widening with tangential passages for compressed air, and the pneumohydraulic aerator of the second stage is a nozzle with a water supply and air supply nozzles placed in a cylindrical casing, made in the form of a cone-shaped set of hollow coaxially located rings with slit-like exits into the nozzle, while the rings are installed with a gap between them connected to each other by radial ribs and communicated by means of tubes with an air inlet pipe [2]
The known machine [2] partially eliminated the disadvantages noted in the machine [1] leading to a decrease in the quality of the flotation process. However, there is also a slight decrease in the quality of the flotation process, since it also lacks structural elements that provide optimization of the aero-hydrodynamic mode of its operation and optimization of pulp aeration in the machine chamber. In particular, in this machine, as well as in the machine [1], the zones of jet mixing of the pulp and the flotation zone are combined and the possibility of clogging the holes of pneumohydraulic aerators with a granular mass is not ruled out.

Целью изобретения является повышение качества процесса флотации за счет улучшения аэрогидродинамического режима работы и условий аэрации пульпы. Согласно изобретению эта цель достигается тем, что в пневматической флотационной машине, содержащей флотационную камеру с днищем, выполненную в виде расширяющегося вверх конусообразного сосуда с раструбом в верхней части и имеющую в нижней части загрузочные окна, равномерно размещенные по ее периметру в шахматном порядке, расположенную на уровне верхнего слоя флотационной камеры щелевидную просеивающую поверхность с сечением щелей, увеличивающимся от оси флотационной камеры, приспособление для подачи крупнозернистого питания на пенный слой, выполненное в виде пустотелого кольца с тангенциально расположенными по диаметру кольца входными патрубками, сообщенными с внутренней его полостью, и щелевидным выходом из внутренней полости в нижней его части непосредственно на щелевидную просеивающую поверхность, приспособление для загрузки тонкозернистой пульпы, трубообразный смеситель с патрубком для подвода грубозернистой пульпы, установленный в нижней части флотационной камеры по ее оси, разгрузочное приспособление с патрубком для выгрузки камерного продукта, пеносборный желоб, расположенный у верхнего края флотационной камеры, пневмогидравлические аэраторы, расположенные на боковых стенках флотационной камеры и размещенные в кольцеобразном блоке, имеющем кольцевые баллон для сжатого воздуха и коллектор для напорной воды, при этом пневмогидравлические аэраторы размещены внутри кольцевого коллектора для напорной воды, аэрирующее приспособление, выполненное в виде полого конуса с отверстиями на его боковой поверхности и установленное по оси флотационной камеры, при этом боковые поверхности аэрирующего приспособления выполнены в виде набора установленных с зазором между собой и частично входящих друг в друга конических колец, диаметр которых уменьшается в направлении днища флотационной камеры, а полый конус аэрирующего приспособления со стороны широкой своей части снабжен последовательно размещенными в две ступени по его оси пневмогидравтическими аэраторами с выходными отверстиями, направленными в вершину полого конуса с внутренней его стороны, где концентрично размещен параболический отражатель, открытой своей частью обращенный во встречном к пневмогидравтическим аэраторам направлении в основание полого конуса, причем выходное сопло пневмогидравлического аэратора первой ступени непосредственно пристыковано и входному отверстию пневмогидравлического аэратора второй ступени, при этом пневмогидравлический аэратор первой ступени выполнен в трубчатом исполнении с входной и выходной втулками, изготовленными из износостойкого материала, имеющими осевые отверстия для напорной воды, причем входная втулка имеет в осевом отверстии уширение с тангенциальными проходами для сжатого воздуха, а пневмогидравлический аэратор второй ступени представляет собой помещенную в цилиндрический кожух форсунку с водоподводящим и воздухоподводящим патрубками, выполненную в виде конусообразного набора пустотелых коаксиально расположенных колец со щелевидными выходами внутрь форсунки, при атом кольца установлены с зазором между собой, соединены друг с другом радиальными ребрами и сообщены посредством трубок с воздухоподводящим патрубком, приспособление для загрузки тонкозернистой пульпы выполнено в виде кольцеобразной смесительной камеры с распределительным коллектором и патрубками для приема пульпы, расположенной в зоне загрузочных окон вокруг флотационной камеры ниже кольцеобразного блока непосредственно под кольцевым коллектором для напорной воды, причем внутренняя полость смесительной камеры сообщена с распределительными коллекторами и патрубками для приема пульпы, через сопла и осевые отверстия пневмогидравлических аэраторов с кольцевым коллектором для напорной воды, а через загрузочные окна в боковых стенках флотационной камеры с внутренней полостью флотационной камеры, при этом оси пневмогидравлических аэраторов, расположенных в кольцеобразных блоках, направлены вниз в сторону днища смесительной камеры, а загрузочные окна в боковых стенках флотационной камеры выполнены в виде треугольников с вершиной, направленной вверх, причем размеры треугольников монотонно уменьшаются от ряда к ряду в направлении снизу вверх, трубообразный смеситель выполнен в виде расширяющегося вверх конусообразного сосуда и в нижней своей части на уровне патрубка для подвода грубозернистой пульпы снабжен приемной камерой с патрубками для подвода аэрированной жидкости, с присоединенными к ним аэрационными камерами, выполненными в виде полых усеченных конусов, симметрично расположенных по отношению к патрубку для подвода грубозернистой пульпы под одинаковым углом к вертикали, причем со стороны верхних больших оснований полых конусов аэрационные камеры снабжены водоподводящими патрубками и последовательно размещенными в две ступени пневмогидравлическими аэраторами с выходными отверстиями, направленными в сторону днища приемной камеры через внутреннее сечение патрубков для подвода аэрированной жидкости таким образом, что оси пневмогидравлических аэраторов при зеркальном их отражении от днища приемной камеры направлены во внутреннюю полость трубообразного смесителя снизу вверх и пересекаются в точке, расположенной на его оси, при этом пневмогидравлические аэраторы первой и второй ступени выполнены и сочленены между собой аналогично тому, как они выполнены и сочленены в аэрирующем приспособлении, а внутренние полости аэрационных камер сопряжены с внутренней полостью трубообразного смесителя посредством радиально установленных с наклоном в сторону аэрационных камер трубок, уплощенных в вертикальной плоскости, разгрузочное приспособление в нижней своей части снабжено регулируемой задвижкой, установленной на патрубке для выгрузки камерного продукта, а также размещенной непосредственно над этим патрубком пульпоотводом, направленным в сторону пеносборного желоба, с пульпоприемником у верхнего его края, снабженным расположенной внутри регулируемой заслонкой и патрубком для выгрузки тонкозернистых хвостов в виде пульпы. The aim of the invention is to improve the quality of the flotation process by improving the aero-hydrodynamic mode of operation and pulp aeration conditions. According to the invention, this goal is achieved by the fact that in a pneumatic flotation machine containing a flotation chamber with a bottom, made in the form of a cone-shaped vessel expanding upwards with a bell in the upper part and having loading windows in the lower part, evenly placed along its perimeter in a checkerboard pattern, located on level of the upper layer of the flotation chamber, a slit-like screening surface with a slit cross section increasing from the axis of the flotation chamber, a device for supplying coarse-grained food to the foam a layer made in the form of a hollow ring with inlet pipes tangentially spaced along the diameter of the ring communicating with its internal cavity, and a slit-like exit from the internal cavity in its lower part directly onto the slit-like screening surface, a device for loading fine-grained pulp, a tube-shaped mixer with a pipe for coarse-grained pulp supply, installed in the lower part of the flotation chamber along its axis, an unloading device with a pipe for unloading the chamber product, foam a trench located at the upper edge of the flotation chamber, pneumohydraulic aerators located on the side walls of the flotation chamber and placed in an annular block having an annular cylinder for compressed air and a manifold for pressure water, while pneumohydraulic aerators are placed inside the annular collector for pressure water, aerating a device made in the form of a hollow cone with holes on its lateral surface and mounted along the axis of the flotation chamber, while the lateral surfaces are aer The adjusting devices are made in the form of a set of conical rings installed with a gap between each other and partially entering into each other, the diameter of which decreases in the direction of the bottom of the flotation chamber, and the hollow cone of the aeration device from its wide part is equipped with pneumohydraulic aerators sequentially placed in two steps along its axis with outlet openings directed to the top of the hollow cone from its inner side, where the parabolic reflector is concentrically placed, open with its part about grown in the direction opposite to the pneumohydraulic aerators to the base of the hollow cone, the output nozzle of the first hydraulic pneumatic aerator being directly connected to the inlet of the second hydraulic pneumatic aerator and the first hydraulic pneumatic aerator made of tubular material made of wear and tear having axial holes for pressurized water, and the inlet sleeve has an expansion with tangential in the axial hole passages for compressed air, and the pneumohydraulic aerator of the second stage is a nozzle placed in a cylindrical casing with water supply and air supply pipes, made in the form of a cone-shaped set of hollow coaxially arranged rings with slit-like exits inside the nozzle, with the ring atom installed with a gap between each other, interconnected with another radial ribs and communicated by means of tubes with an air supply pipe, a device for loading fine-grained pulp is made in the form of an annular mixing chamber with a distribution manifold and nozzles for receiving pulp located in the area of the loading windows around the flotation chamber below the annular block directly below the annular manifold for pressure water, and the inner cavity of the mixing chamber is in communication with distribution manifolds and nozzles for receiving pulp through nozzles and axial openings of pneumohydraulic aerators with an annular collector for pressure water, and through loading windows in the side walls of the fleet an ion chamber with an internal cavity of the flotation chamber, while the axes of the pneumohydraulic aerators located in the annular blocks are directed down towards the bottom of the mixing chamber, and the loading windows in the side walls of the flotation chamber are made in the form of triangles with the apex pointing upward, and the size of the triangles decreases monotonously from row to row in the direction from the bottom up, the pipe-shaped mixer is made in the form of a conical vessel expanding upwards and in its lower part at the level of the pipe for coarse-grained pulp supply is equipped with a receiving chamber with nozzles for supplying aerated liquid, with aeration chambers connected to them, made in the form of hollow truncated cones symmetrically located with respect to the coarse-grained pulp supply pipe at the same angle to the vertical, and from the upper large hollow bases cones, the aeration chambers are equipped with water supply pipes and pneumohydraulic aerators with outlet openings sequentially placed in two stages, directed sideways to the bottom of the receiving chamber through the internal section of the nozzles for supplying aerated liquid so that the axes of the pneumohydraulic aerators, when they are mirrored from the bottom of the receiving chamber, are directed upward from the bottom of the pipe-shaped mixer and intersect at a point located on its axis, while the pneumohydraulic the aerators of the first and second stages are made and articulated to each other in the same way as they are made and articulated in the aeration device, and the internal cavities of the aeration chambers are interfaced with the internal cavity of the tube-shaped mixer by means of tubes flattened in a vertical plane radially mounted with a slope towards the aeration chambers, the unloading device in its lower part is equipped with an adjustable valve installed on the pipe for unloading the chamber product, as well as a slurry outlet located directly above this pipe directed towards the foam collecting chute, with a slurry receiver at its upper edge, equipped with an adjustable screen located inside oh and a pipe for discharge of fine-grained tailings as a slurry.

При создании изобретения авторы исходили из следующего. When creating the invention, the authors proceeded from the following.

Для оптимизации любого разделительного процессе необходимо обеспечить условия максимально возможного снижения турбулентности потоков пульпы внутри разделительного аппарата. Что касается пневматических флотационных машин, то их аэрогидродинамический режим работы можно значительно улучшить, если отделить друг от друга зоны перемешивания пульпы при ее интенсивном насыщении воздушными пузырьками посредством пневмогидравлических аэраторов и зоны непосредственного флотационного разделения компонентов этой пульпы. При флотационном обогащении материала широкого диапазона крупности необходимо при этом обеспечить дифференцированный подход к фракциям питания различной крупности. Для машин большой единичной производительности, где поток вводимого питания весьма велик, существенным для снижения турбулентности пульпы внутри аппарата, а именно в разделительных его зонах, является максимальное рассредоточение вводимого питания, а также способ его введения в аппарат в зависимости от крупности обогащаемого материала. To optimize any separation process, it is necessary to provide the conditions for the maximum possible reduction in the turbulence of pulp flows inside the separation apparatus. As for pneumatic flotation machines, their aerohydrodynamic operation can be significantly improved if the mixing zones of the pulp are separated from each other when it is saturated with air bubbles by means of pneumohydraulic aerators and the zone of direct flotation separation of the components of this pulp. In the flotation enrichment of a material with a wide range of particle sizes, it is necessary to provide a differentiated approach to food fractions of various sizes. For machines with a large unit capacity, where the input power flow is very large, the maximum dispersion of the input power, as well as the method of introducing it into the device, depending on the size of the material to be enriched, is essential to reduce pulp turbulence inside the apparatus, namely in its separation zones.

Что касается наиболее крупной и тяжелой части питания, то она должна подаваться во флотационный аппарат по принципу пенной сепарации на поверхность пенного слоя при максимальном рассредоточении минеральных зерен между собой и с минимальным количеством жидкой фазы пульпы. При этом вектор скорости подаваемого питания должен быть направлен вдоль поверхности пенного слоя в сторону пеносборного желоба. Это соответствует требованиям механизма процесса пенной сепарации. As for the largest and heaviest part of the feed, it should be fed to the flotation apparatus according to the principle of foam separation on the surface of the foam layer with the maximum dispersion of mineral grains among themselves and with a minimum amount of liquid pulp phase. In this case, the velocity vector of the supplied power should be directed along the surface of the foam layer in the direction of the foam gutter. This complies with the requirements of the mechanism of the foam separation process.

Грубозернистый материал меньшей крупности должен подаваться во флотационный аппарат по оси камеры снизу вверх в виде тщательно перемешанной сильно аэрированной пульпы с тем, чтобы вектор скорости этого аэрированного потока пульпы совпадал о вектором архимедовых сил. Это соответствует условиям флотации более крупных минеральных зерен полезного компонента из объема аэрированной пульпы. Coarse-grained material of a smaller size should be fed into the flotation apparatus along the chamber axis from the bottom up in the form of carefully mixed highly aerated pulp so that the velocity vector of this aerated pulp stream coincides with the Archimedean force vector. This corresponds to the flotation conditions of larger mineral grains of the useful component from the volume of aerated pulp.

Питание, содержащее мелкозернистую и шламистую фракции, целесообразно подавать в виде тщательно перемешанной и сильно аэрированной пульпы в наиболее рассредоточенном виде по периферийной части флотационной камеры в нижней ее половине. Для исключения механического выноса в пенный слой гидрофильных частиц мелких и шламистых фракций вектор скорости подачи в аппарат питания данной крупности не должен совпасть с вектором архимедовых сил. Food containing fine-grained and sludge fractions, it is advisable to serve in the form of carefully mixed and highly aerated pulp in the most dispersed form along the peripheral part of the flotation chamber in its lower half. To exclude mechanical removal of small and slimy fractions of hydrophilic particles of hydrophilic particles into the foam layer, the vector of the feed rate to the power unit of this size should not coincide with the vector of Archimedean forces.

Для повышения качества флотационного концентрата и снижения его выхода целесообразно обеспечить во флотационном аппарате условия вторичной минерализации частиц в пенном слое. To improve the quality of the flotation concentrate and reduce its yield, it is advisable to ensure in the flotation apparatus the conditions for the secondary mineralization of particles in the foam layer.

Всем этим требованиям удовлетворяет конструкция предлагаемой пневматической флотационной машины. Детали принятых технических решений изложены ниже при ее описании. All these requirements are satisfied by the design of the proposed pneumatic flotation machine. Details of the technical solutions adopted are set forth below in its description.

На фиг. 1 и 2 показана пневматическая флотационная машина, полный фронтальный разрез и вид сбоку с частичным разрезом; на фиг. 3 вид пневматической флотационной машины сверху; на фиг. 4 узел I на фиг. 1; на фиг. 5 узел II на фиг. 1. In FIG. 1 and 2 show a pneumatic flotation machine, a full frontal section and a side view with a partial section; in FIG. 3 view of a pneumatic flotation machine from above; in FIG. 4 node I in FIG. one; in FIG. 5 node II in FIG. one.

Пневматическая флотационная машина состоит из флотационной камеры 1 с днищем 2, причем, с целью снижения коалесценции воздушных пузырьков в объеме пульпы, камера 1 выполнена в виде расширяющегося вверх конусообразного сосуда с раструбом в верхней части. По периферии верхней части флотационной камеры 1 закреплен пеносборный желоб 3 с патрубком 4 для вывода пенного продукта. В нижней своей части флотационной камеры 1, по ее оси установлен трубообразный смеситель 5, выполненный в виде расширяющегося вверх конусообразного сосуда, с размещенным в нижней его части патрубком 6 для подвода грубозернистой пульпы. На уровне верхнего края флотационная камера 1 имеет дискообразную соосно расположенную щелевидную просеивающую поверхность 7 с сечением щелей 8, увеличивающимся от оси дотационной камеры, над которой соосно расположено приспособление 9 для подачи крупнозернистого питания на пенный слой, выполненное в виде пустотелого кольца 10 с тангенциально расположенными по диаметру кольца входными патрубками 11. Пустотелое кольцо 10 с внешней стороны в нижней части имеет щелевидный выход 12 из внутренней своей полости непосредственно на щелевидную просеивающую поверхность 7. В нижней части флотационная камера 1 имеет равномерно раз щенные по ее периметру в шахматном порядке загрузочные окна 13, вокруг которых на боковых стенках камеры закреплено приспособление 14 для загрузки тонкозернистой пульпы, выполненное в виде кольцеобразной смесительной камеры 15 с распределительным коллектором 16 и патрубками 17 для приема пульпы. Смесительная камера 15 снабжена в верхней своей части пневмогидравлическими аэраторами 18, равномерно размещенными по ее периметру в кольцеобразном блоке 19. В верхней части флотационной камеры 1 по ее оси установлено аэрирующее приспособление 20, выполненное в виде полого конуса 21, состоящего из набора конических колец 22, установленных с зазором 23 между собой и частично входящих друг в друга. Диаметр конических колец 22 уменьшается в направлении днища 2 флотационной камеры 1. Со стороны широкой своей части полый конус 21 имеет последовательно размещенные в две ступени по его оси пневмогидравлические аэраторы 24 и 25. В нижней части у днища 2 флотационная камера 1 имеет разгрузочное приспособление 26 с патрубком 27 для выгрузки камерного продукта, имеющим регулируемую задвижку 28. Над патрубком 27 размещен направленный вверх в сторону пеносборного желоба 3 пульпоотвод 29, имеющий у верхнего своего края пульпоприемник 30, снабженный внутри регулируемой заслонкой 31 и патрубком 32 для выгрузки тонкозернистых хвостов в виде пульпы. The pneumatic flotation machine consists of a flotation chamber 1 with a bottom 2, and, in order to reduce the coalescence of air bubbles in the volume of the pulp, chamber 1 is made in the form of a cone-shaped vessel expanding upwards with a bell in the upper part. On the periphery of the upper part of the flotation chamber 1, a foam collecting chute 3 is fixed with a pipe 4 for outputting the foam product. In its lower part of the flotation chamber 1, along its axis, a pipe-shaped mixer 5 is installed, made in the form of a cone-shaped vessel expanding upwards, with a pipe 6 located in its lower part for supplying coarse-grained pulp. At the level of the upper edge, the flotation chamber 1 has a disk-shaped coaxially located slit-like screening surface 7 with a section of slits 8 increasing from the axis of the subsidy chamber, over which the device 9 for coarse feeding power to the foam layer is arranged coaxially, made in the form of a hollow ring 10 with tangentially arranged along the diameter of the ring inlet 11. The hollow ring 10 from the outside in the lower part has a slit-like exit 12 from its internal cavity directly to the slit-like the screening surface 7. In the lower part, the flotation chamber 1 has loading windows 13 evenly spaced around its perimeter in a checkerboard pattern, around which on the side walls of the chamber there is a device 14 for loading fine-grained pulp made in the form of an annular mixing chamber 15 with a distribution manifold 16 and pipes 17 for receiving pulp. The mixing chamber 15 is equipped in its upper part with pneumohydraulic aerators 18, evenly spaced around its perimeter in an annular block 19. In the upper part of the flotation chamber 1, aeration device 20 is installed along its axis, made in the form of a hollow cone 21, consisting of a set of conical rings 22, installed with a gap 23 between themselves and partially included in each other. The diameter of the conical rings 22 decreases in the direction of the bottom 2 of the flotation chamber 1. From the side of its wide part, the hollow cone 21 has pneumohydraulic aerators 24 and 25 sequentially arranged in two steps along its axis. In the lower part at the bottom 2, the flotation chamber 1 has a discharge device 26 s a pipe 27 for unloading a chamber product having an adjustable valve 28. Above the pipe 27 there is a pulp diverter 29 directed upward towards the foam collecting chute 3, having a pulp receiver 30 at its upper edge and provided inside adjustable shutter 31 and pipe 32 for unloading fine-grained tailings in the form of pulp.

В нижней части трубообразного смесителя 5 на уровне патрубка 6 для подвода грубозернистой пульпы закреплена приемная камера 33 с патрубками 34 для подвода аэрированной жидкости, к которым присоединены аэрационные камеры 35, выполненные в виде полых усеченных конусов 36, симметрично расположенных по отношению к патрубку 6 под одинаковым углом к вертикали. Со стороны верхних больших оснований полых усеченных конусов 36 аэрационные камеры 35 снабжены водоподводящими патрубками 37 и последовательно размещенными в две ступени пневмогидравлическими аэраторами 38 и 39, с выходными отверстиями, направленными в сторону днища приемной камеры 33 через внутреннее сечение патрубков 34. При этом оси пневмогидравлических аэраторов 38 и 39 при зеркальном их отражении от днища приемной камеры 33 направлены во внутреннюю полость трубообразного смесителя 5 снизу вверх и пересекаются в точке, расположенной на его оси (фиг. 2). Внутренние полости аэрационных камер 35 сопряжены с внутренней полостью трубообразного смесителя 5 посредством радиально установленных трубок 40. Это необходимо для того, чтобы накапливающиеся в верхних частях аэрационных камер 35 воздушные пузырьки могли беспрепятственно перейти и трубообразный смеситель 5. Для этого трубки 40 имеют наклон в сторону аэрационных камер 35. Для снижения помех при оседании хвостовых частиц во флотационной камере 1 и их выгрузке, в наиболее узком месте, где трубки 40 расположены, они уплощены в вертикальной плоскости. Для вывода из трубообразного смесителя 5 и приемной камеры 33 случайных инородных предметов в ее днище установлен патрубок 41. In the lower part of the pipe-shaped mixer 5, at the level of the pipe 6 for supplying coarse-grained pulp, a receiving chamber 33 is fixed with pipes 34 for supplying aerated liquid, to which aeration chambers 35 are attached, made in the form of hollow truncated cones 36, symmetrically located with respect to the pipe 6 under the same angle to the vertical. From the side of the upper large bases of the hollow truncated cones 36, the aeration chambers 35 are equipped with water supply pipes 37 and sequentially placed in two stages by pneumohydraulic aerators 38 and 39, with outlet openings directed towards the bottom of the receiving chamber 33 through the internal section of the pipes 34. The axes of the pneumohydraulic aerators 38 and 39, when they are mirrored from the bottom of the receiving chamber 33, are directed into the inner cavity of the pipe-shaped mixer 5 from the bottom up and intersect at a point located on its axis (Fig. 2). The internal cavities of the aeration chambers 35 are interfaced with the internal cavity of the tube-shaped mixer 5 by means of radially mounted tubes 40. This is necessary so that the air bubbles accumulating in the upper parts of the aeration chambers 35 can freely pass through the tube-shaped mixer 5. For this, the tubes 40 are inclined towards the aeration cameras 35. To reduce interference during the settling of the tail particles in the flotation chamber 1 and their unloading, in the narrowest place where the tubes 40 are located, they are flattened in a vertical plane STI. To output from the tube-shaped mixer 5 and the receiving chamber 33 of random foreign objects, a pipe 41 is installed in its bottom.

Кольцеобразный блок 19, в котором размещены пневмогидравлические аэраторы 18, имеет кольцевые баллон 42 для сжатого воздуха и коллектор 43 для напорной воды, при этом пневмогидравлические аэраторы 18 размещены внутри этого коллектора (фиг. 4). Пневмогидравлические аэраторы 18 имеют свой корпус 44, плотно (на сварке) вмонтированный в стенку кольцеобразного блока 19. В корпусе 44 имеется входная 45 и выходная 46 втулки, выполненные из износостойкого материала, например из силицированного графита или металлокерамики, имеющие осевые отверстия 47. Выходная втулка 46 имеет в осевом отверстии 47 уширение 48 с тангенциальными проходами 49. Втулки 45 и 46 закреплены в корпусе 44 резьбовыми крышками 50 через эластичную прокладку 51. В корпусе 44 выполнена кольцевая канавка 52, сообщенная с одной стороны через отверстия 53 в корпусе 44 и отверстия 53 в баллоне 42 для сжатого воздуха с внутренней полостью баллона 42, с другой, через тангенциальные проходы 49 и уширение 48 с осевым отверстием 47. Кольцевой баллон 42 для сжатого воздуха снабжен воздухоподводящим патрубком 54. Кольцевой коллектор 43 для напорной воды снабжен водоподводящим патрубком 55, а также люками 56 с герметичными крышками 57, расположенными на верхней его стенке напротив каждого единичного пневмогидравлического аэратора 18, предназначенными для замены изнашивающихся частей пневмогидравлических аэраторов l8. The annular block 19, in which the pneumohydraulic aerators 18 are located, has an annular cylinder 42 for compressed air and a manifold 43 for pressure water, while the pneumohydraulic aerators 18 are placed inside this collector (Fig. 4). Pneumohydraulic aerators 18 have their own body 44, tightly (on welding) mounted in the wall of the annular block 19. In the body 44 there is an input 45 and output 46 bushings made of wear-resistant material, for example, of siliconized graphite or cermet having axial holes 47. Output sleeve 46 has a broadening 48 in the axial hole 47 with tangential passages 49. The bushings 45 and 46 are fixed in the housing 44 by threaded covers 50 through an elastic gasket 51. An annular groove 52 is made in the housing 44, communicated on one side of Without holes 53 in the housing 44 and holes 53 in the cylinder 42 for compressed air with the inner cavity of the cylinder 42, on the other, through the tangential passages 49 and widening 48 with the axial hole 47. The annular cylinder 42 for compressed air is equipped with an air supply pipe 54. Ring collector 43 for pressurized water it is equipped with a water supply pipe 55, as well as hatches 56 with sealed covers 57 located on its upper wall opposite each individual pneumohydraulic aerator 18, designed to replace wearing parts of the pneumohydra aerators-crystal l8.

Загрузочные окна 13 в боковых стенках флотационной камеры 1 выполнены в виде треугольников с вершиной, направленной вверх, при этом размеры треугольников монотонно уменьшаются от ряда к ряду в направлении снизу вверх. Такая форма и такое расположение окон 13 обеспечивают, с одной стороны, беспрепятственный проход минеральных зерен и воздушных пузырьков с пульпой из кольцеобразной смесительной камеры 15 во флотационную камеру 1 и, с другой стороны, обеспечивают снижение турбулентности в зоне флотации, сохраняя ее в смесительной камере 15, где она необходима при перемешивании материала с воздушными пузырьками. Для усиления аэрации и струйного перемешивания флотационной пульпы в смесительной камере 15 ее внутренняя полость сообщена через сопла и осевые отверстия 47 пневмогидравлических азраторов 18 с кольцевым коллектором 43 для напорной воды, при этом оси этих пневмогидравлических аэраторов направлены вниз в сторону днища смесительной камеры 15. The loading windows 13 in the side walls of the flotation chamber 1 are made in the form of triangles with an apex directed upward, while the dimensions of the triangles monotonically decrease from row to row in the direction from the bottom up. Such a shape and such arrangement of windows 13 provide, on the one hand, the unimpeded passage of mineral grains and air bubbles with pulp from the annular mixing chamber 15 into the flotation chamber 1 and, on the other hand, reduce turbulence in the flotation zone, while maintaining it in the mixing chamber 15 where it is needed when mixing the material with air bubbles. To enhance aeration and jet mixing of the flotation pulp in the mixing chamber 15, its internal cavity is communicated through nozzles and axial openings 47 of the pneumohydraulic arazors 18 with an annular collector 43 for pressure water, while the axes of these pneumohydraulic aerators are directed downward towards the bottom of the mixing chamber 15.

Конические кольца 22 полого конуса 21 аэрирующего приспособления 20 закреплены на диске 58 щелевидной просеивающей поверхности 7 посредством радиально установленных ребер 59. Оси пневмогидравлических аэраторов 24 и 25, установленных на диске 58, совпадают с осью полого конуса 21, а их выходные отверстия направлены в вершину этого конуса, где концентрично размещен параболический отражатель 60. Параболический отражатель 60 выполнен из износостойкого материала, например, из силицированного графита, металлокерамики или полиуретана, и помещен в съемный обтекатель 61, закрепленный за конусообразный фланец 62, приваренный к ребрам 59. The conical rings 22 of the hollow cone 21 of the aeration device 20 are mounted on the disk 58 of the slit-like screening surface 7 by means of radially mounted ribs 59. The axes of the pneumohydraulic aerators 24 and 25 mounted on the disk 58 coincide with the axis of the hollow cone 21, and their outlet openings are directed to the top of this cone, where the parabolic reflector 60 is concentrically placed. The parabolic reflector 60 is made of wear-resistant material, for example, siliconized graphite, cermet or polyurethane, and is placed in a removable minutes fairing 61 mounted over the tapered flange 62, 59 welded to the ribs.

Пневмогидравлический аэратор 24 первой ступени (также и пневмогидравлический аэратор 38 аэрационных камер 35) имеет трубчатый корпус 63 (фиг. 1 и 5) с водоподводящим 64 и воздухоподводящим 65 штуцерами, к которым посредством резьбовых соединений присоединены водоподводящий 66 и воздухоподводящий 67 гибкие рукава. Внутри корпуса 63 имеется входная 45 и выходная 46 втулки, размещенные в нем и сообщенные с водоподводящим и воздухоподводящим штуцерами 64 и 65 аналогично пневмогидравлическим аэраторам 18. Пневмогидравлический аэратор 24 имеет резьбовое соединение 68 для сочленения его через диск 58 с пневмогидравлическим аэратором 25. The pneumatic-hydraulic aerator 24 of the first stage (also the pneumatic-hydraulic aerator 38 of the aeration chambers 35) has a tubular body 63 (Figs. 1 and 5) with a water supply 64 and air supply 65 fittings, to which water supply 66 and air supply 67 flexible hoses are connected by threaded connections. Inside the housing 63 there is an inlet 45 and an outlet 46 bushings placed therein and communicated with the water supply and air supply fittings 64 and 65 similarly to pneumohydraulic aerators 18. The pneumohydraulic aerator 24 has a threaded connection 68 for articulating it through a disk 58 with a pneumohydraulic aerator 25.

Пневмогидравлический аэратор 25 второй ступени (также и пневмогидравлический аэратор 39 аэрационных камер 35) представляет собой форсунку 69, выполненную из конусообразного набора пустотелых коаксиально расположенных колец 70 с щелевидными выходами 71, установленных с зазором 72 между собой и соединенных друг с другом радиальными ребрами 73. Форсунка 69 помещена в цилиндрический кожух 74, имеющий по всему нижнему торцу фланец 75. Сверху кожух 74 закрыт крышкой 76, к нижней поверхности которой приварены радиальные ребра 73. Крышка 76 имеет осевое резьбовое отверстие 77, к которому через эластичную прокладку 78 посредством резьбового соединения 68 прикручивается пневмогидравлический аэратор 24 первой ступени. Сквозь крышку 76 внутрь цилиндрического кожуха 74 подведены водоподводящий патрубок 79 и воздухоподводящий патрубок 80, предназначенные для питания пневмогидравлического аэратора 25 второй ступени напорной водой и сжатым воздухом. Воздухоподводящий патрубок 80 посредством трубок 81 сообщен с внутренней полостью пустотелых колец 70. Крышка 76 посредством болтов плотно прижата к диску 58. Цилиндрический кожух 74 приварен к диску 58 и к радиальным ребрам 59. Вокруг кожуха 74 диск 58 и крышка 76 имеют отверстия 82 для вывода воздуха, скапливающегося в верхней части внутренней полости конуса 21. Нижнее пустотело кольцо 70 форсунки 69 опирается на фланец 75. The pneumatic-hydraulic aerator 25 of the second stage (also the pneumatic-hydraulic aerator 39 of the aeration chambers 35) is a nozzle 69 made of a cone-shaped set of hollow coaxially arranged rings 70 with slit-like exits 71 installed with a gap of 72 between themselves and connected to each other by radial ribs 73. The nozzle 69 is placed in a cylindrical casing 74, having a flange 75 all over the lower end. The casing 74 is closed by a cover 76 at the top, radial ribs 73 are welded to its lower surface. The cover 76 has axial threads howling hole 77 through which the elastic pad 78 by a threaded connection 68 is screwed pneumohydraulic aerator 24 of the first stage. Through the cover 76 into the cylindrical casing 74 summed up the water supply pipe 79 and the air supply pipe 80, designed to power the pneumohydraulic aerator 25 of the second stage with pressure water and compressed air. The air inlet pipe 80 by means of tubes 81 is in communication with the internal cavity of the hollow rings 70. The cover 76 is bolted tightly to the disk 58. The cylindrical casing 74 is welded to the disk 58 and to the radial ribs 59. Around the casing 74, the disk 58 and the cover 76 have openings 82 for output air accumulating in the upper part of the inner cavity of the cone 21. The lower hollow ring 70 of the nozzle 69 rests on the flange 75.

Аэрирующее приспособление 20 посредством радиальных ребер 83 опирается на стенки раструба флотационной камеры 1. Aerating device 20 by means of radial ribs 83 rests on the walls of the bell of the flotation chamber 1.

Пневматическая флотационная машина работает следующим образом. Pneumatic flotation machine operates as follows.

Флотационную камеру 1 заполняют водой с пенообразователем. Одновременно в пневмогидравлические аэраторы 18, 24, 25, 38 и 39 под давлением через водоподводящие 55 и 64 и воздухоподводящие 54 и 65 патрубки и гибкие рукава 66 и 67 подают воду и воздух. Во флотационной камере 1 образуется аэрогидросмесь с тонкодиспергированным воздухом, а на ее поверхности образуется пенный слой, который при достижении аэрогидросмесью уровня верхней кромки камеры 1 переливается в пеносборный желоб 3. The flotation chamber 1 is filled with water with a foaming agent. At the same time, pressurized air and water aerators 18, 24, 25, 38 and 39 supply water and air through water inlets 55 and 64 and air inlets 54 and 65 and flexible hoses 66 and 67. In the flotation chamber 1, an aero-hydromix is formed with finely dispersed air, and a foam layer forms on its surface, which, when the aero-hydromix reaches the level of the upper edge of the chamber 1, is poured into a foam collection chute 3.

Тонкую диспергацию воздуха в жидкости осуществляют следующим образом. При продавливании напорной воды из кольцевого коллектора 43 через осевые отверстия 47 входной 45 и выходной 46 втулок пневмогидравлических аэраторов 18 и уширении 48 осевого отверстия 47 втулки 46 за счет высокоскоростной струи создается эжектирующий эффект, отсасывающий воздух из объема уширения 48. Одновременно в уширение 48 через тангенциальные проходы 49, кольцевую канавку 52 и отверстия 53 в корпусе 44 и в баллоне 42 поступает сжатый воздух из баллона 44, который компенсирует его убыль при струйном эжектировании. В результате на выходе из пневмогидравлических аэраторов 18 формируется высокоскоростная струя воды с тонкодиспергированным в ней воздухом. Тонкой его диспергации способствует тангенциальный ввод сжатого воздуха в уширение 48, создающий в нем высокоскоростной воздушный вихрь. При выходе из пневмогидравлического аэратора 18 высокоскоростная струя аэрированной жидкости создает в кольцеобразной смесительной камере 15 наряду с аэрацией вводимой пульпы также эффект весьма интенсивного струйного ее перемешивания с тонкодиспергированными воздушными пузырьками. Fine dispersion of air in a liquid is as follows. When pressure water is pushed from the annular collector 43 through the axial openings 47 of the inlet 45 and output 46 of the pneumatic-hydraulic aerator bushings 18 and the 48 axial bore 47 of the bushing 46 is broadened due to the high-speed jet, an ejection effect is created, sucking air from the broadening volume 48. At the same time, the broadening 48 through tangential the passages 49, the annular groove 52 and the holes 53 in the housing 44 and in the cylinder 42 receive compressed air from the cylinder 44, which compensates for its loss during jet ejection. As a result, at the exit of the pneumohydraulic aerators 18, a high-speed jet of water is formed with finely dispersed air in it. Its fine dispersion is facilitated by the tangential introduction of compressed air into the broadening 48, which creates a high-speed air vortex in it. Upon exiting the pneumohydraulic aerator 18, a high-speed jet of aerated liquid creates in the annular mixing chamber 15, along with the aeration of the introduced pulp, the effect of its very intense jet mixing with finely dispersed air bubbles.

Пневмогидравлические аэраторы 24 и 38 первой ступени аэрации в аэрирующем приспособлении 20 и в аэрационных камерах 35 работают аналогично пневмогидравлическим аэраторам 18. Выходящая из осевого отверстия 47 пневмогидравлических аэраторов 24 и 38 струя аэрированной жидкости с высокой скоростью входит в осевое отверстие пневмогидравличесиих аэраторов 25 и 39 второй ступени и создает сильную эжекцию во внутренней полости форсунки 69. Проходя первое по ходу своего движения пустотелое кольцо 70 форсунки 69, эта высокоскоростная струя аэрогидросмеси эжектирует жидкость из внутренней полости кожуха 74 через зазор 72 и воздух из внутренней полости пустотелого кольца 70 через щелевой выход 71. К поверхности этой струи аэрогидросмеси за счет эжекции поочередно послойно прибавляются новые порции жидкости и воздуха из последующих зазоров 72 и щелевых выходов 71. В результате этого многократного контакта жидкой и газообразной фаз образуется факел тонкодиспергированных между собой воды и воздуха, выходящий из отверстия крайнего наибольшего кольца 70 и обеспечивающий генерирование большого количества аэрогидросмеси во внутренней полости конуса 21 аэрирующего приспособления 20 и аэрационных камер 35. При необходимости пневматическая дотационная машина может эксплуатироваться при работе аэрирующих приспособлений 20 и аэрационных камер 35 только с пневмогидравлическими аэраторами 24 и 38 первой ступени. Pneumohydraulic aerators 24 and 38 of the first aeration stage in the aerating device 20 and in the aeration chambers 35 operate similarly to pneumohydraulic aerators 18. The aerated liquid stream leaving the axial hole 47 of the pneumatic aerators 24 and 38 enters the axial bore of the pneumohydraulic aerators 25 and 39 of the second stage and creates a strong ejection in the inner cavity of the nozzle 69. Passing the first in the course of its movement, the hollow ring 70 of the nozzle 69, this high-speed jet of air mixture ejects liquid from the inner cavity of the casing 74 through the gap 72 and air from the inner cavity of the hollow ring 70 through the slit outlet 71. New portions of liquid and air are added layer by layer from the subsequent gaps 72 and gap exits 71 to the surface of this aero-fluid mixture jet by ejection. As a result of this repeated contact of the liquid and gaseous phases, a torch of finely dispersed water and air is formed, exiting from the opening of the outermost largest ring 70 and ensuring the generation of a large aerogidrosmesi-operation in the interior of the cone 21 of the aeration device 20 and the aeration chamber 35. If required subsidized pneumatic machine can be operated at the aerating means 20 and the aeration chamber 35 only pneumo aerators 24 and 38 of the first stage.

Высокоскоростная струя воды с тонкодиспергированным в ней воздухом, выходящая из осевого отверстия 47 пневмогидравлического аэратора 24, и факел тонкодиспергированных между собой воды и воздуха ударяются в параболический отражатель 60 в износостойкую его часть и отражаются от него. Двигаясь в результате этого по внутренней поверхности полого конуса 21 и выходя через зазоры 23 между коническими кольцами 22, аэрогидросмесь поднимается, скользя по внешней поверхности конических колец 22 и омывая их. Этот поток аэрогидросмеси объединяется с потоком аэрогидросмеси, генерируемым в аэрационных камерах 35 пневмогидравлическими аэраторами 38 и 39 и выходящим через трубообразный смеситель 5. К общему потоку аэрогидросмеси присоединяется аэрированный поток жидкости, идущий через загрузочные окна 13 из кольцеобразной смесительной камеры 15 от пневмогидравлических аэраторов 18, формируя внутреннюю аэрогидродинамику потоков жидкости во флотационной камере 1. A high-speed jet of water with finely dispersed air in it, exiting from the axial hole 47 of the pneumohydraulic aerator 24, and a torch of finely dispersed water and air are struck into the parabolic reflector 60 into its wear-resistant part and are reflected from it. Moving as a result of this on the inner surface of the hollow cone 21 and exiting through the gaps 23 between the conical rings 22, the aerohydro mixture increases, sliding along the outer surface of the conical rings 22 and washing them. This aero-fluid mixture stream is combined with the aero-fluid mixture stream generated in the aeration chambers 35 by pneumohydraulic aerators 38 and 39 and exiting through a pipe-shaped mixer 5. An aerated fluid stream is connected to the general aero-fluid mixture flow through the loading windows 13 from the annular mixing chamber 15 from the pneumatic valves internal aerohydrodynamics of fluid flows in the flotation chamber 1.

После формирования во флотационной камере 1 аэрогидродинамических потоков жидкости и создания пенного слоя на поверхности аэрированной жидкости в питающие патрубки 6, 11 и 17 подают дотационную пульпу, предварительно обработанную флотационными реагентами, причем в патрубки 11 приспособления 9 для подачи крупнозернистого питания на пенный слой подают самую крупную и тяжелую фракцию питания, в патрубок 6 для подвода грубозернистой пульпы через трубообразный смеситель 5 подают средние по крупности и плотности фракции питания, а в патрубки 17 приспособления 14 для загрузили тонкозернистой пульпы подают самые мелкие и легкие фракции питания, включая и шламистые. After the formation of aerohydrodynamic fluid flows in the flotation chamber 1 and the creation of a foam layer on the surface of the aerated liquid, a subsidiary pulp pretreated with flotation reagents is fed into the supply pipes 6, 11 and 17, and the largest coarse-grained food is supplied to the foam layer with the largest and a heavy feed fraction, into the nozzle 6 for supplying coarse-grained pulp through a tube-shaped mixer 5 serves medium by size and density of the feed fraction, and into the nozzles 17 p The devices 14 for loaded fine-grained pulp serve the smallest and lightest fractions of the diet, including slimy ones.

Из патрубка 6 для подвода грубозернистой пульпы грубозернистая часть питания поступает в виде пульпы в приемную камеру 33 трубообразного смесителя 5. Туда же с обеих сторон от входящего потока грубозернистой пульпы вводится через патрубки 34 из аэрационных камер 35 сильно аэрированная жидкость с генерируемыми в ней посредством последовательно размещенных в две ступени пневмогидравлических аэраторов 38 и 39 тонкодисперсными воздушными пузырьками. При этом вводимые потоки сильно аэрированной жидкости ударяются с двух сторон в днище приемной камеры 33, отражаются от него и вместе с потоком грубозернистой пульпы входят в трубообразный смеситель 5 в направлении снизу вверх. Это достигается тем, что оси пневмогидравлических аэраторов 38 и 39 при зеркальном их отражении от днища приемной камеры 33 направлены во внутреннюю полость трубообразного смесителя 5 снизу вверх и пересекаются в точке, расположенной на его оси. В приемной камере 33 происходит интенсивное перемешивание грубозернистой пульпы с находящимися в аэрированной жидкости тонкодиспергированными воздушными пузырьками, с последующим вводом полученной аэрогидросмеси через трубобразный смеситель 5 во флотационную камеру 1 вдоль ее оси в направлении действия архимедовых сил. При этом не происходит забивания отверстий пневмогидравлических аэраторов 38 и 39 зернистий массой, так как они расположены вне зоны непосредственного перемешивания пульпы и аэрированноИ жидкости, находясь выше этой зоны в верхней части аэрационных камер 35, иуда дополнительно вводится жидкость (жидкая фаза пульпы) через водоподводящий патрубок 37. Скапливающиеся в верхних частях аэрационных камер 35 воздушные пузырьки выводятся из этих камер в трубообразный смеситель 5 через радиально установленные трубки 40, для чего последние имеют наклон в сторону аэрационных камер 35. Флотация грубозернистых частиц полезного компонента происходит в потоке сильно аэрированной пульпы, движущемся в направлении архимедовых сил, что обеспечивает их высоко извлечение и повышает качество процесса флотации. From the nozzle 6 for supplying coarse-grained pulp, the coarse-grained part of the feed enters in the form of a pulp in the receiving chamber 33 of the pipe-shaped mixer 5. There, on both sides of the incoming stream of coarse-grained pulp, a highly aerated liquid is introduced through the nozzles 34 from the aeration chambers 35 with the generated in it by means of successively placed in two stages of pneumohydraulic aerators 38 and 39 with fine air bubbles. In this case, the introduced streams of highly aerated liquid hit from both sides in the bottom of the receiving chamber 33, are reflected from it and together with the coarse-grained pulp stream enter the pipe-shaped mixer 5 in the direction from the bottom up. This is achieved by the fact that the axes of the pneumohydraulic aerators 38 and 39, when they are mirrored from the bottom of the receiving chamber 33, are directed into the inner cavity of the tube-shaped mixer 5 from the bottom up and intersect at a point located on its axis. Intensive mixing of coarse-grained pulp with finely dispersed air bubbles in the aerated liquid takes place, followed by the introduction of the obtained aerohydro mixture through a tube mixer 5 into the flotation chamber 1 along its axis in the direction of action of the Archimedean forces. In this case, there is no clogging of the openings of the pneumohydraulic aerators 38 and 39 of granular mass, since they are located outside the zone of direct mixing of the pulp and aerated liquid, being above this zone in the upper part of the aeration chambers 35, a liquid (liquid pulp phase) is additionally introduced through the water supply pipe 37. Air bubbles accumulating in the upper parts of the aeration chambers 35 are discharged from these chambers into a tube-shaped mixer 5 through radially mounted tubes 40, for which the latter are inclined n towards aeration chambers 35. Coarse-grained particles of a useful component flotate in a stream of highly aerated pulp moving in the direction of Archimedean forces, which ensures their high extraction and improves the quality of the flotation process.

Из патрубков 17 для приема пульпы тонкозернистая часть питания через распределительный коллектор 16 поступает в виде пульпы в кольцеобразную смесительную камеру 15. Туда же в виде высокоскоростных струй поступает из сопле пневмогидравлических аэраторов 18, равномерно размещенных по периметру верхней части смесительной камеры 15, сильно аэрированная жидкость с тонкодиспергированными воздушными пузырьками. Посредством этих высокоскоростных струй аэрированной жидкости производится интенсивное струйное перемешивание пульпы в смесительной камере 15 с одновременным ее насыщением тонкодиспергированными воздушными пузырьками. После этого полученная аэрогидросмесь в рассредоточенном виде вводится в нижнюю периферийную часть флотационной камеры 1 через расположенные на ее боковых стенках загрузочные окна 13. Траектория введения этой части пульпы во флотационную камеру 1 не совпадает с направлением архимедовых сил. Это исключает возможность механического выноса частиц пустой породы в пенный слой и повышает качество процесса флотации. From the nozzles 17 for receiving the pulp, the fine-grained part of the feed through the distribution manifold 16 enters in the form of pulp into the annular mixing chamber 15. There, in the form of high-speed jets, from the nozzle of the pneumohydraulic aerators 18 uniformly located around the perimeter of the upper part of the mixing chamber 15, a highly aerated liquid with finely dispersed air bubbles. By means of these high-speed jets of aerated liquid, intensive pulp mixing is performed in the mixing chamber 15 with its simultaneous saturation with finely dispersed air bubbles. After that, the obtained aerohydro mixture is distributed in the dispersed form into the lower peripheral part of the flotation chamber 1 through the loading windows 13 located on its side walls. The path of introduction of this part of the pulp into the flotation chamber 1 does not coincide with the direction of the Archimedean forces. This eliminates the possibility of mechanical removal of waste rock particles into the foam layer and improves the quality of the flotation process.

Из входных патрубков 11 крупнозернистая часть питания в виде пульпы тангенциально вводится в пустотелое кольцо 10 приспособления 9 дня подачи крупнозернистого питания. Под действием пары сил двух потоков пульпы, так как патрубки 11 расположены по диаметру кольца 10, пульпа приобретает вращательное движение внутри пустотелого кольца 10. После раскручивания под действием центробежных сил она по касательной выгружается из кольца 10 через щелевидный выход 12, расположенный в нижней его части, непосредственно на щелевидную просеивающую поверхность 7 с сечением щелей 8, увеличивающимся от оси дотационной камеры 1, где происходят рассредоточение частиц по площади и между собой и поступление на поверхность пены, проходящей между щелей 8 и направлении к пеносборному желобу 3. Таким образом крупные частицы питания в рассредоточенном виде поступают на поверхность пены сверху. Гидрофобные и гидрофобизированные частицы полезного компонента удерживаются при атом пенным слоем и выносятся вместе с ним и с сфлотированными из объема пульпы частицами в пеносборный желоб 3, откуда выгружаются через патрубок 4 для вывода пенного продукта. Гидрофильные частицы пустой породы проходят сквозь пену в объем флотационной камеры 1, опускаются на наклонные стенки камеры 1, скользят по ним вниз и попадают в поток аэрированной пульпы, выходящей из трубообразного смесителя 5. Внутрикамерная циркуляция пульпы обеспечивает возможность повторного извлечения частиц полезного компонента, случайно выпавших из пенного слоя, не достигнув пеносборного желоба 3. Большую роль при этом играет конфигурация самой флотационной камеры 1, выполненной в виде расширяющегося вверх конусообразного сосуда с раструбом в верхней своей части. Частицы полезного компонента флотируются в потоке аэрированной пульпы и поступают в движущийся к пеносборному желобу 3 пенный слой. Частицы пустой породы оседают на днище 2 флотационной камеры 1 и грубозернистая их часть через патрубок 27 выгружается из машины. Выгрузка ее управляется при этом посредством регулируемой задвижки 28. Мелкозернистая и шламистая часть пустой породи вместе с жидкой фазой пульпы поднимается по пульпоотводу 29, поступает в пульпоприемник 30 и выгружается из него через патрубок 32 для выгрузки тонкозернистых хвостов в виде пульпы. Выгрузка ее управляется при этом посредством регулируемой заслонки 31, с помощью которой обеспечивается также поддержание уровня пульпы во флотационной камере 1. From the inlet pipes 11, the coarse-grained portion of the feed in the form of pulp is tangentially introduced into the hollow ring 10 of the fixture of the 9 day supply of coarse-grained nutrition. Under the action of a pair of forces of two streams of pulp, since the nozzles 11 are located along the diameter of the ring 10, the pulp acquires a rotational movement inside the hollow ring 10. After unwinding under the action of centrifugal forces, it is tangentially discharged from the ring 10 through the slit-like outlet 12 located in its lower part directly on the slit-like screening surface 7 with a cross section of slits 8 increasing from the axis of the subsidy chamber 1, where particles are dispersed over the area and between themselves and the foam enters the surface, pr stalks between slots 8 and towards penosbornomu chute 3. Thus the coarse particles in a dispersed form of power supplied to the top surface of the foam. The hydrophobic and hydrophobized particles of the useful component are retained at the atom by the foam layer and are carried out together with it and with the particles flotted from the pulp volume into the foam collecting trough 3, from where they are discharged through the pipe 4 to discharge the foam product. Hydrophilic gangue particles pass through the foam into the volume of the flotation chamber 1, fall onto the inclined walls of the chamber 1, slide down them and fall into the stream of aerated pulp leaving the tube-shaped mixer 5. The intracameral circulation of the pulp allows the re-extraction of particles of a useful component that accidentally precipitated from the foam layer, without reaching the foam gutter 3. An important role is played by the configuration of the flotation chamber 1 itself, made in the form of a cone-shaped suck expanding upwards yes with a bell in its upper part. Particles of the useful component are floated in the stream of aerated pulp and enter the 3 foam layer moving towards the foam collecting chute. Particles of waste rock settle on the bottom 2 of the flotation chamber 1 and their coarse-grained part is discharged from the machine through a pipe 27. At the same time, its discharge is controlled by means of an adjustable valve 28. The fine-grained and slimy part of the empty rock together with the liquid phase of the pulp rises along the pulp outlet 29, enters the pulp receiver 30 and is discharged from it through the pipe 32 for unloading the fine-grained tails in the form of pulp. Its discharge is controlled by means of an adjustable damper 31, with the help of which the pulp level in the flotation chamber 1 is also maintained.

Таким образом, предложенное техническое решение по сравнению с прототипом позволит за счет улучшения аэрогидродинамического режима работы и условий аэрации пульпы повысить качество процесса флотации. Thus, the proposed technical solution in comparison with the prototype will allow to improve the quality of the flotation process by improving the aero-hydrodynamic mode of operation and the conditions of pulp aeration.

Claims

A pneumatic flotation machine containing a flotation chamber with a bottom, made in the form of a cone-shaped vessel expanding upward with a bell in the upper part and having loading windows in the lower part that are evenly placed along its perimeter in a checkerboard pattern located at the level of the upper edge of the flotation chamber with a slit-like screening surface with a section of slots increasing from the axis of the flotation chamber, a device for supplying coarse-grained food to the foam layer, made in the form of a hollow ring with a tan genetically arranged inlet diameters in communication with its inner cavity, and a slit-like exit from the inner cavity in its lower part directly onto the slit-like screening surface, a device for loading fine-grained pulp, a tube-shaped mixer with a nozzle for supplying coarse-grained pulp, installed in the lower part of the flotation chambers along its axis, unloading device with a nozzle for unloading the chamber product, a foam collection chute located at the top edge of the flotation oh the chamber, pneumohydraulic aerators located on the side walls of the flotation chamber and placed in an annular block having an annular cylinder for compressed air and a manifold for pressure water, while pneumohydraulic aerators are placed inside the annular manifold for pressure water, an aeration device made in the form of a hollow cone with holes on its side surface and installed along the axis of the flotation chamber, while the side surfaces of the aeration device are made in the form of a set conical rings that are connected with a gap between each other and partially overlapping each other, whose diameter decreases in the direction of the bottom of the flotation chamber, and the hollow cone of the aeration device from its wide part is equipped with pneumohydraulic aerators sequentially placed in two steps along its axis with outlet openings directed to the top of the hollow cone on its inner side, where a parabolic reflector is concentrically placed, with its open part facing in the opposite direction to the pneumohydraulic aerator direction to the base of the hollow cone, and the output nozzle of the first stage pneumohydraulic aerator is directly connected to the inlet of the second stage pneumatic aerator, while the first stage pneumatic hydraulic aerator is made in a tubular design with input and output bushings made of wear-resistant material having axial openings for pressure head water, and the output sleeve has broadening in the axial hole with tangential passages for compressed air, and pneumohydraulics The second stage aerator is a nozzle placed in a cylindrical casing with water supply and air supply pipes, made in the form of a cone-shaped set of hollow coaxially arranged rings with slit-like exits inside the nozzle, the rings being installed with a gap between each other, connected to each other by radial ribs and communicated by tubes with an air inlet pipe, characterized in that the device for loading fine-grained pulp is made in the form of an annular mixer a chamber with distribution manifolds and nozzles for receiving pulp located in the area of loading windows around the flotation chamber, below the annular block, directly below the annular manifold for pressure water, and the inner cavity of the mixing chamber is in communication with the distribution manifold and nozzles for receiving pulp through nozzles and axial openings of pneumohydraulic aerators with an annular collector for pressure water, and through loading windows in the side walls of the flotation chamber with an internal floor the flotation chamber, while the axes of the pneumatic-hydraulic aerators located in the annular blocks are directed down towards the bottom of the mixing chamber, and the loading windows in the side walls of the flotation chamber are made in the form of triangles with the apex pointing upward, and the sizes of the triangles monotonously decrease from row to row in the direction from bottom to top, the pipe-shaped mixer is made in the form of a cone-shaped vessel expanding upwards and in its lower part at the level of the pipe for supplying coarse-grained pulp with It is loaded with a receiving chamber with nozzles for supplying aerated liquid, with aeration chambers attached to them, made in the form of hollow truncated cones symmetrically located with respect to the nozzle for supplying coarse-grained pulp at the same angle to the vertical, moreover, from the upper large bases of the hollow cones, aeration chambers equipped with water supply pipes and sequentially placed in two stages pneumohydraulic aerators with outlet openings directed towards the bottom of the receiving chamber through the internal section of the nozzles for supplying aerated liquid in such a way that the axes of the pneumohydraulic aerators, when they are mirrored from the bottom of the receiving chamber, are directed into the inner cavity of the pipe-shaped mixer from the bottom up and intersect at a point located on its axis, while the pneumohydraulic aerators of the first and second the steps are made and articulated to each other in the same way as they are made and articulated in the aeration device, and the internal cavities of the aeration chambers are paired with the internal th cavity of the tube-shaped mixer by means of tubes flattened in a vertical plane radially mounted with a slope towards the aeration chambers, the unloading device in its lower part is equipped with an adjustable gate valve installed on the pipe for unloading the chamber product, and also with a slurry discharge placed directly above this pipe, directed to the side foam gutter, with a slurry receiver at its upper edge, equipped with an adjustable damper located inside and a nozzle for unloading the tone gray tails in the form of pulp.