RU2102155C1 - Floatation column - Google Patents
Floatation column Download PDFInfo
- Publication number
- RU2102155C1 RU2102155C1 SU5048866A RU2102155C1 RU 2102155 C1 RU2102155 C1 RU 2102155C1 SU 5048866 A SU5048866 A SU 5048866A RU 2102155 C1 RU2102155 C1 RU 2102155C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- confuser
- column
- nozzle
- foam
- flotation
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Physical Water Treatments (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к флотационным процессам и аппаратам обогащения полезных ископаемых и осветления сточных вод. The invention relates to flotation processes and apparatus for mineral processing and wastewater clarification.
Известные флотационные машины, в том числе и колонны, близкие по технической сущности к предлагаемой, в большинстве случаев включают корпус в виде полой колонны, внутри которой установлены аэрирующие приспособления, а на внешней стороне патрубки для подачи исходного питания и вывода камерного и пенного продуктов [1]
Недостатками известных флотационных машин является невысокая степень извлечения целевого продута в пенный концентрат, а также недостаточно высокая концентрация целевого продукта в пене.Known flotation machines, including columns that are close in technical essence to the proposed one, in most cases include a body in the form of a hollow column, inside which aeration devices are installed, and on the outside there are nozzles for supplying initial power and outputting chamber and foam products [1 ]
The disadvantages of the known flotation machines is the low degree of extraction of the target product in the foam concentrate, as well as the insufficiently high concentration of the target product in the foam.
Известна флотационная машина со струйной аэрацией УФП-6.3С, выполненная в виде полой колонны с входным патрубком для подачи исходного питания и выходным патрубкам для вывода пенного концентрата и хвостов. В качестве аэрирующего приспособления используются струйные аэраторы. При этом свободная струя пульпы помещена в воздушный колокол в придонной части камеры. Для интенсификации дробления пузырьков на глубине 60-100 мм от поверхности пульпы в колоколе под острым углом к струе установлена отбойная пластина [2] При флотации сильвинитовой руды с использованием машины УФП-6.3С было достигнуто извлечение 90-95%
Недостатком известной флотационной машины является недостаточно высокое извлечение целевого продукта.Known flotation machine with jet aeration UFP-6.3C, made in the form of a hollow column with an inlet pipe for supplying source power and output pipes for the output of foam concentrate and tailings. As aerating devices used jet aerators. In this case, a free stream of pulp is placed in an air bell in the bottom part of the chamber. To intensify the crushing of bubbles at a depth of 60-100 mm from the surface of the pulp in the bell, a baffle plate was installed at an acute angle to the jet [2]. 90-95% recovery was achieved during flotation of sylvinite ore using a UFP-6.3S machine.
A disadvantage of the known flotation machine is not a high recovery of the target product.
Наиболее близкой к предложенной является флотационная колонна, включающая корпус с патрубками для подачи исходного питания и вывода камерного продукта, с установленной внутри него камерой аэрации и флотации со струйными аэраторами в виде, по меньшей мере, одной трубки с соплом, патрубок для воздуха, расположенный ниже сопла, конфузор и пенный лоток [3]
Существенным недостатком известной флотационной колонны является невысокая степень извлечения целевого продукта.Closest to the proposed one is a flotation column, including a housing with nozzles for supplying initial power and outputting the chamber product, with an aeration and flotation chamber installed inside it with jet aerators in the form of at least one tube with a nozzle, an air nozzle located below nozzles, confuser and foam tray [3]
A significant disadvantage of the known flotation columns is the low degree of extraction of the target product.
Для устранения указанного недостатка флотационная колона, включающая корпус с патрубками для подачи исходного питания и вывода камерного продукта, с установленной внутри него камерой аэрации и флотации со струйными аэраторами в виде, по меньшей мере, одной трубки с соплом, патрубок для воздуха, расположенный ниже сопла, конфузор и пенный лоток, снабжена решеткой и блоками для отделения микропузырьков с воздухоотводящими патрубками, при этом решетка расположена в камере аэрации и флотации выше нижнего конца трубок, блоки для отделения микропузырьков выполнены в виде V-образных элементов, обращенных вершинами вверх и расположены между корпусом и камерой аэрации и флотации; внутренняя поверхность конфузора выполнена с нарифлениями. To eliminate this drawback, a flotation column, including a housing with nozzles for supplying initial power and outputting the chamber product, with an aeration and flotation chamber installed inside it with jet aerators in the form of at least one tube with a nozzle, an air nozzle located below the nozzle , the confuser and the foam tray, is equipped with a grate and blocks for separating microbubbles with air exhaust pipes, the grate is located in the aeration and flotation chamber above the lower end of the tubes, blocks for separation the vesicles are made in the form of V-shaped elements facing upward and located between the body and the aeration and flotation chamber; the inner surface of the confuser is made with yarnings.
Для регулирования качества пенных продуктов в конфузоре установлена орошающая форсунка для подачи промывной воды в пенный слой. Флотационная колонна снабжена гидрофобной насадкой, расположенной между конфузором и пенным лотком, живое сечение решетки составляет 15-30% от общей площади решетки, при этом угол наклона стенок конфузора к горизонтали составляет 20-70o.To regulate the quality of foam products, an irrigation nozzle is installed in the confuser to supply wash water to the foam layer. The flotation column is equipped with a hydrophobic nozzle located between the confuser and the foam tray, the living cross-section of the grate is 15-30% of the total area of the grate, while the angle of inclination of the walls of the confuser to the horizontal is 20-70 o .
Высокая степень аэрации и равномерность аэрирования обеспечена необходимым количеством аэраторов, которое составляет от 4 до 8 на 1 м2 рабочего сечения колонны.A high degree of aeration and uniformity of aeration is provided by the required number of aerators, which is from 4 to 8 per 1 m 2 of the working section of the column.
Для различных вариантов работы колонны возможно эжектирование воздуха из атмосферы или принудительная подача газа или воздуха в патрубок исходного питания. При этом имеется возможность создавать разрежение над пенным слоем, в частности, путем подключения пенного лотка к вакуум-насосу. For various options for the operation of the column, it is possible to eject air from the atmosphere or to force the supply of gas or air into the source pipe. In this case, it is possible to create a vacuum above the foam layer, in particular, by connecting the foam tray to the vacuum pump.
Флотационная колонна (фиг. 1) состоит из корпуса 1, внутри которого установлена камера аэрации и флотации 2, включающая струйные аэраторы 3 с коллектором 4 для подачи пульпы и решетку 5. The flotation column (Fig. 1) consists of a housing 1, inside which an aeration and flotation chamber 2 is installed, including jet aerators 3 with a collector 4 for feeding pulp and a grill 5.
Над камерой 2 и соосно ей установлено флоторазделяющее приспособление 6, позволяющее интенсифицировать процесс разделения пульпы, в верхней части которого между конфузором 10 и пенным лотком 21 расположена подвижная гидрофобная насадка 7, а в нижней блок тонкослойного разделения 8 для отделения пузырьков. A fleet separating device 6 is installed above the camera 2 and coaxially with it, which makes it possible to intensify the pulp separation process, in the upper part of which a movable hydrophobic nozzle 7 is located between the confuser 10 and the foam tray 21, and a thin-layer separation unit 8 is located in the lower part for separating bubbles.
При этом гидрофобная насадка 7 удерживается ограничительными сетками 9, ниже которых на внутренней части конфузора 10 выполнены нарифления из гидрофобного материала, например, фторопласта. In this case, the hydrophobic nozzle 7 is held by restrictive grids 9, below which on the inner part of the confuser 10 are made arrays of a hydrophobic material, for example, fluoroplastic.
С внешней стороны корпуса 1 флотационной колонны установлены патрубки соответственно для вывода пенного продукта 11, подвода исходного питания 12, вывода осветленной жидкости (камерного продукта) 14, подачи промывной жидкости 16, отвода промывочной жидкости 15, подвода воздуха 17. Установленный в нижней части флотаразделяющего приспособления 6 блок тонкослойного разделения 8 включает набор 13, выполненных в виде V-образных элементов (фиг. 2). Расположенные внутри камеры 2 струйные аэраторы 3 представляют собой установленные вертикально цилиндрические трубки 26, в верхней части которых имеются отверстия 18, выше которых установлены сопла 19. При этом под нижними концами струйных аэраторов 3 расположены отражатели 2, выполненный в виде плоских квадратных или круглых пластин. On the outside of the housing 1 of the flotation column, nozzles are installed respectively for outputting the foam product 11, supplying the feed 12, withdrawing the clarified liquid (chamber product) 14, supplying the washing liquid 16, draining the washing liquid 15, air supply 17. Installed at the bottom of the flotation device 6, the thin-layer separation unit 8 includes a set of 13 made in the form of V-shaped elements (Fig. 2). The jet aerators 3 located inside the chamber 2 are vertically mounted cylindrical tubes 26, in the upper part of which there are openings 18, above which the nozzles 19 are mounted. At the same time, reflectors 2 are arranged under the lower ends of the jet aerators 3, made in the form of flat square or round plates.
Над приспособлением 6 расположен пенный лоток 21, в верхней части которого установлена орошающая форсунка 22, выполненная в виде фильтра (душевого распылителя), а в нижней патрубок 23 для отвода скапливающихся в верхней части полок 13 пузырьков газа или воздуха. Above the fixture 6 there is a foam tray 21, in the upper part of which an irrigation nozzle 22 is installed, made in the form of a filter (shower spray), and in the
Подача исходного питания может осуществляться с одновременной подачей воздуха под давлением от компрессора 25. The supply of initial power can be carried out with the simultaneous supply of air under pressure from the compressor 25.
Отвод пенного продукта может осуществляться под вакуумом, создаваемым насосом 24. The removal of the foam product can be carried out under the vacuum created by the pump 24.
Флотационная колонна работает следующим образом. Исходная пульпа или тонкодисперсная суспензия по входному патрубку 12 через коллектор 4 поступает в струйные аэраторы 3, в которые также подсасывается или подается под давлением воздух или газ через отверстия 18, причем количество подсасываемого воздуха определяется скоростью протекающей через сопло 19 струи пульпы или суспензии. При этом за счет разрежения, возникающего при скоростях течения пульпы или тонкодисперсной суспензии выше 8-11 м/с, происходит подсос воздуха в жидкую фазу падающей струи. В образующейся газовоздушной смеси, движущейся в стесненных условиях по трубкам 26 аэраторов 3, происходит интенсивное диспергирование воздуха (или газа) до мельчайших пузырьков и их контактирование со взвешенными частицами минеральной или органической природы. При этом для создания равномерной и эффективной аэрации во всем объеме пульпы или тонкодисперсной суспензии необходимое количество аэраторов, как показали экспериментальные исследования, составляет 4-8 шт. на 1м2 рабочего сечения колоны. В случае использования аэраторов менее 4 шт. на 1м2 эффективность аэрации и флотации падает, а в случае применения аэраторов более 8 шт. на 1м2 эффект флотации не повышается.Flotation column works as follows. The initial pulp or fine suspension through the inlet pipe 12 through the collector 4 enters the jet aerators 3, into which air or gas is also sucked or supplied under pressure through the openings 18, the amount of sucked air being determined by the speed of the pulp or suspension jet flowing through the nozzle 19. At the same time, due to the rarefaction that occurs when the flow rates of the pulp or fine suspension above 8-11 m / s, air is sucked into the liquid phase of the incident jet. In the resulting gas-air mixture, moving under constrained conditions through the tubes 26 of aerators 3, there is an intensive dispersion of air (or gas) to the smallest bubbles and their contact with suspended particles of a mineral or organic nature. Moreover, to create uniform and effective aeration in the entire volume of the pulp or fine suspension, the required number of aerators, as shown by experimental studies, is 4-8 pcs. on 1m 2 of the working section of the column. In the case of using aerators less than 4 pcs. per 1 m 2 the efficiency of aeration and flotation decreases, and in the case of using aerators more than 8 pcs. on 1m 2 the flotation effect does not increase.
Выходящая с большой скоростью из трубок 26 аэраторов 3 струя пульпы или тонкодисперсной суспензии дополнительно диспергируется, попадая на отражатели 2. При этом происходит дополнительное дробление пузырьков воздуха (или газа) до более мелких размеров, достигающих 0,1-0,5 мм, и интенсивный процесс слипания пузырьков с частицами твердой фазы и каплями гидрофобных веществ, например, типа масел, жиров, нефтепродуктов. Для более полного извлечения частиц широкого диапазона крупности используют решетку 5 с живым сечением 15-30% от общей площади решетки. Этот диапазон был определен на основании проведенных исследований. При площади живого сечения менее 15% эффективность аэрации и флотации резко падает, а при площади живого сечения более 30% достигнутый положительный эффект не изменяется. The jet of pulp or finely dispersed suspension emerging from the tubes of 26 aerators 3 at a high speed is additionally dispersed, reaching the reflectors 2. In this case, additional air (or gas) bubbles are crushed to smaller sizes, reaching 0.1-0.5 mm, and intense the process of adhesion of bubbles with solid particles and drops of hydrophobic substances, for example, oils, fats, oil products. For a more complete extraction of particles of a wide range of fineness, a lattice 5 with a living cross section of 15-30% of the total lattice area is used. This range was determined based on studies. With a living cross-sectional area of less than 15%, the efficiency of aeration and flotation decreases sharply, and with a living cross-sectional area of more than 30%, the achieved positive effect does not change.
Образующиеся флотокомплексы пузырек-частица (капля масла) поднимаются вверх, образуя во флоторазделяющем приспособлении 6 пенный слой, который контактирует с гидрофобной поверхностью нарифлений конфузора 10 и далее с гидрофобной насадкой 7, выполненной, например, из фторопластовых шариков диаметром 5-10 мм. The resulting bubble-particle flotation complexes (a drop of oil) rise up, forming a foam layer in the flotation separation device 6, which contacts the hydrophobic surface of the arrays of the confuser 10 and then with the hydrophobic nozzle 7 made, for example, of fluoroplastic balls with a diameter of 5-10 mm.
При этом угол наклона стенок конфузора 10 к горизонтали (фиг. 1) в пределах 20-70o выбран на основании проведенных исследований. При углах менее 20o сильно затрудняется подъем пенного продукта, что приводит к резкому увеличению времени прибывания пены во флотационной колонне, выпадению из нее сфлотированных частиц и, как следствие, к снижению степени извлечения целевого продукта. В случае использования конфузора с углом более 70o эффект контактирования наклонной гидрофобной поверхности с пеной и соответственно с газовыми пузырьками снижается и соответственно уменьшается эффект сжатия объема пенного слоя.The angle of inclination of the walls of the confuser 10 to the horizontal (Fig. 1) in the range of 20-70 o is selected on the basis of the studies. At angles of less than 20 o the rise of the foam product is very difficult, which leads to a sharp increase in the time of arrival of the foam in the flotation column, the loss of flotated particles from it and, as a result, to a decrease in the degree of extraction of the target product. In the case of using a confuser with an angle of more than 70 o the effect of contacting the inclined hydrophobic surface with foam and, accordingly, with gas bubbles is reduced and, accordingly, the effect of compression of the volume of the foam layer is reduced.
За счет контактирования пены (пенного слоя) с гидрофобными материалами указанной формы происходит интенсивная коалесценция (слипание) газовых пузырьков друг с другом и, как следствие, уменьшение пенного слоя в объеме и повышение концентрации целевого продукта в пене. Далее пенный слой, проходя через сетки 9, попадает в пенный лоток 21, где подвергается орошению водой, подаваемой через орошающую форсунку 22. При этом происходит вымывание гидрофильных и плохо удерживаемых в пене частиц, которые попадают в зону аэрации камеры 2. Орошение пенного слоя водой приводит к повышению качества извлекаемого пенного продукта в процессе его обогащения. В случае очистки сточных вод орошение пенного слоя водой используется только для его уменьшения. При этом полученный пенный продукт самопроизвольно сливается через наклонный патрубок 11 или отсасывается с использованием вакуум-насоса 24. Due to the contact of the foam (foam layer) with hydrophobic materials of this form, intense coalescence (sticking) of gas bubbles with each other and, as a result, a decrease in the foam layer in volume and an increase in the concentration of the target product in the foam. Further, the foam layer passing through the nets 9 enters the foam tray 21, where it is irrigated with water supplied through the irrigation nozzle 22. In this case, the hydrophilic and poorly retained particles in the foam are washed out, which fall into the aeration zone of chamber 2. Irrigation of the foam layer with water leads to an increase in the quality of the recovered foam product in the process of enrichment. In the case of wastewater treatment, irrigation of the foam layer with water is used only to reduce it. In this case, the resulting foam product spontaneously merges through the inclined pipe 11 or is sucked off using a vacuum pump 24.
Отвод осветленной жидкости (камерного продукта) происходит во флоторазделяющем приспособлении 6, в котором концентрируется пенный продукт за счет коалесценции пузырьков газа. Осветленная жидкость при этом проходит дополнительную очистку путем отстаивания при медленном течении между полок 13 блока 8. При отстаивании в тонком слое высотой 20-50 мм происходит отделение тонких пузырьков как нагруженных частицами или каплями масла, так и ненагруженных, которые затем скапливаются в верхней части V-образных элементов, представляющих полки 13 (фиг. 2). The discharge of the clarified liquid (chamber product) takes place in the fleet separation device 6, in which the foam product is concentrated due to the coalescence of gas bubbles. In this case, the clarified liquid undergoes additional purification by settling in a slow flow between the
Скапливающиеся пузырьки затем за счет подъемной силы, обусловленной в том числе и эрлифтным эффектом, отводятся через патрубок 23 в пенный продукт, находящийся в лотке 21. Осветленная жидкость (камерный продукт) после блока тонкослойного отстаивания 8 выводится из флотационной колонны через патрубок 14. The accumulating bubbles are then due to the lifting force, which is also due to the airlift effect, are discharged through the
Оригинальность аппаратурного оформления блока обусловлена тем, что впервые предложена конструкция полок в виде V-образных элементов, позволяющая эффективно задерживать не только осаждающиеся частицы, но главным образом - плавающие сфлотированные вещества в виде флотокомплексов пузырек капелька масла (или частица). The originality of the hardware design of the unit is due to the fact that for the first time the design of shelves in the form of V-shaped elements is proposed, which makes it possible to effectively detain not only the deposited particles, but mainly floating flotated substances in the form of flotation complexes, a bubble, an oil droplet (or a particle).
Между рабочими циклами флотационная колонна промывается путем подачи промывочной жидкости (воды) через патрубок 16 и затем ее вывода из колонны через патрубок 15. Between working cycles, the flotation column is washed by supplying washing liquid (water) through the pipe 16 and then its output from the column through the pipe 15.
Использование предлагаемой флотационной колонны позволяет повысить степень извлечения минералов и взвешенных частиц из жидкой фазы на 2-5% и увеличить концентрацию дисперсной фазы в пенном продукте в 1,5-2,0 раза, а также удельную производительность в 2,0-3,0 раза. Using the proposed flotation column allows to increase the degree of extraction of minerals and suspended particles from the liquid phase by 2-5% and to increase the concentration of the dispersed phase in the foam product by 1.5-2.0 times, as well as the specific productivity of 2.0-3.0 times.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5048866 RU2102155C1 (en) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | Floatation column |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5048866 RU2102155C1 (en) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | Floatation column |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2102155C1 true RU2102155C1 (en) | 1998-01-20 |
Family
ID=21607590
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5048866 RU2102155C1 (en) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | Floatation column |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2102155C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101507946B (en) * | 2009-03-18 | 2012-06-06 | 太原理工大学 | Double tail-removing gravity-flotation combined sorting method and device |
| RU2478436C2 (en) * | 2007-05-18 | 2013-04-10 | Веолиа Вотер Солюшинз Энд Текнолоджиз Саппорт | Plant and method for water cleaning by flotation |
| CN105562216A (en) * | 2016-02-23 | 2016-05-11 | 中国矿业大学 | Jet flow pre-flotation type cyclone microbubble flotation column separation equipment and separation method |
| CN109290068A (en) * | 2018-09-25 | 2019-02-01 | 北矿机电科技有限责任公司 | A kind of vertical overlapped column flotation unit |
| RU2776528C2 (en) * | 2018-05-21 | 2022-07-21 | Минтек | Foam flotation device |
-
1992
- 1992-06-18 RU SU5048866 patent/RU2102155C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Мещеряков Н.Ф. Кондиционирующие и флотационные аппараты и машины. - М.: Недра, 1990, с. 153 - 164. 2. * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2478436C2 (en) * | 2007-05-18 | 2013-04-10 | Веолиа Вотер Солюшинз Энд Текнолоджиз Саппорт | Plant and method for water cleaning by flotation |
| CN101507946B (en) * | 2009-03-18 | 2012-06-06 | 太原理工大学 | Double tail-removing gravity-flotation combined sorting method and device |
| CN105562216A (en) * | 2016-02-23 | 2016-05-11 | 中国矿业大学 | Jet flow pre-flotation type cyclone microbubble flotation column separation equipment and separation method |
| RU2776528C2 (en) * | 2018-05-21 | 2022-07-21 | Минтек | Foam flotation device |
| CN109290068A (en) * | 2018-09-25 | 2019-02-01 | 北矿机电科技有限责任公司 | A kind of vertical overlapped column flotation unit |
| RU2806382C1 (en) * | 2023-05-31 | 2023-10-31 | Общество с ограниченной ответственностью "Альянс Технолоджи" | Jet flotation machine |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0261968B1 (en) | Improved column flotation method and apparatus | |
| KR100404716B1 (en) | Method and apparatus for separating non-soluble particles from a liquid | |
| CA2656212C (en) | Flotation cell | |
| US5989437A (en) | Apparatus for producing air-saturated water | |
| AU2003200748A1 (en) | Device for separating solids from liquids by means of flotation | |
| RU2102155C1 (en) | Floatation column | |
| US5535893A (en) | Method and apparatus for separation by flotation in a centrifugal field | |
| EP2150498B1 (en) | A dissolved air flotation unit | |
| CA1055168A (en) | Method and apparatus for microflotation by means of pressure liquid | |
| RU2052386C1 (en) | Method and installation for treating sewage of suspended fibrous contaminants | |
| US3789978A (en) | Method and apparatus for separating finer particles from coarse particles suspended in a liquid | |
| RU2367622C2 (en) | Multistage device for floatation water decontamination | |
| RU2043168C1 (en) | Pneumatic floatation machine | |
| WO1998031634A1 (en) | Method and apparatus for purifying a liquid by means of flotation | |
| SU1340793A1 (en) | Apparatus for purifying liquids | |
| RU2356847C1 (en) | Installation for purification oil containing refinery water | |
| US5544759A (en) | Procedure and apparatus for materials separation by pneumatic flotation | |
| RU2487762C1 (en) | Pneumatic flotation machine | |
| RU2049732C1 (en) | Pressure flotation plant | |
| CN209210536U (en) | A kind of multi-functional gas and oil hybrid separation device | |
| SU1659470A1 (en) | Apparatus for isolation of microorganisms from culture liquid | |
| RU31131U1 (en) | Installation for soil cleaning | |
| RU2281810C1 (en) | Pneumatic flotation machine | |
| RU2614170C1 (en) | Pneumatic flotation machine | |
| SU1627260A1 (en) | Flotation apparatus |