RU2108166C1

RU2108166C1 - Method of foam separation and flotation

Info

Publication number: RU2108166C1
Application number: RU96116315A
Authority: RU
Original assignee: Злобин Михаил Николаевич; Злобин Евгений Михайлович; Злобин Андрей Михайлович
Priority date: 1996-08-07
Filing date: 1996-08-07
Publication date: 1998-04-10

Abstract

FIELD: mineral concentration, in particular, flotation, methods of mineral concentration; may be used in treatment of metallic and nonmetallic minerals. SUBSTANCE: conditioned raw material is fed after mechanical activation of useful component particles under conditions of attrition with simultaneous thermal treatment by high-temperature flow of liquid, overheated steam or hot air. Preliminarily introduced into treatment media are oily substances or surfactants. Intensive attrition is carried out with use of water or surfactant solution which is subjected to electromechanical treatment in electrolyzer directly before their supply to process of intensive grinding. Raw material is conditioned with reagents and use of surfactants and oily substances and by fractionating of raw material by size. Each product is conditioned by mixing with aerohydraulic mixture of water, air, surfactants and oily substances. Then product of medium size is supplied for separation in pulp body from bottom upward in its central part. Fine-grained product is supplied in distributed form over periphery part and at some angle to it. Liquid phase from dewatering of cell product is supplied with coarse medium-sized and fine products. Liquid phase from dewatering of foam product is supplied in the form of pressure water for preparation of water aerohydraulic mixture of air, surfactants and oily substances with subsequent introduction of obtained mixture for contidioning of initial products with reagents. Supplied onto foam layer is coarse product. After conditioning of coarse product, excessive pulp liquid phase and reagent mixture are transferred into fine-grained product. Attrition of barren rock particles is effected during their compression by moving material layers under the action of material to be ground of high-temperature flow of liquid, overheated steam or hot air. EFFECT: higher efficiency. 3 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, а именно к флотационным методам обогащения, и может быть использовано при переработке рудного и нерудного сырья. The invention relates to the beneficiation of minerals, namely to flotation methods of beneficiation, and can be used in the processing of ore and non-metallic materials.

Известен способ пенной сепарации, включающий кондиционирование исходного сырья с реагентами, предварительную подготовку пенного слоя путем введения в пульпу пенообразователя и газа в виде пузырьков равного размера, подачу кондиционирования сырья на пенный слой и удаление продуктов разделения [1]. A known method of foam separation, including conditioning the feedstock with reagents, preliminary preparation of the foam layer by introducing into the pulp a foaming agent and gas in the form of bubbles of equal size, feeding the conditioning of the raw materials on the foam layer and removing the separation products [1].

Недостатком известного способа является отсутствие в нем ряда последовательных операций, обеспечивающих повышение технологических показателей процесса. Способ не обеспечивает условий для качественной подготовки поверхности флотируемых частиц, а также дифференцированного подхода при обогащении фракций материала различной крупности. В нем отсутствуют операции для флотации частиц полезного компонента из объема аэрированной пульпы, условия для формирования флотокомплексов с повышенной несущей способностью и условия для вторичной минерализации частиц в пенном слое. The disadvantage of this method is the lack of a number of sequential operations that provide an increase in technological parameters of the process. The method does not provide conditions for high-quality surface preparation of floated particles, as well as a differentiated approach for the enrichment of fractions of material of various sizes. It lacks operations for flotation of particles of a useful component from the volume of aerated pulp, conditions for the formation of flotation complexes with increased bearing capacity, and conditions for the secondary mineralization of particles in the foam layer.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ пенной сепарации и флотации, включающий кондиционирование исходного сырья с реагентами в присутствии маслообразных реагентов, приготовление пенного слоя путем введения в пульпу пенообразователя и газа в виде тонкодиспергированных пузырьков, подачу кондиционированного сырья на пенной слой и в объем пульпы, разделение в пенном слое и в объеме пульпы, получение и удаление пенного и камерного продуктов при одновременном их обезвоживании с получением твердой и жидкой фаз [2]. The closest in technical essence and the achieved result is a method of foam separation and flotation, including conditioning the feedstock with reagents in the presence of oily reagents, preparing a foam layer by introducing into the pulp a foaming agent and gas in the form of finely dispersed bubbles, supplying conditioned raw materials to the foam layer and into the volume pulp, separation in the foam layer and in the volume of pulp, receiving and removing foam and chamber products while dehydrating them to obtain solid water and liquid phases [2].

Данный способ во многом устраняет недостатками способа [1]. Однако и он не лишен недостатков, связанных с отсутствием ряда последовательных операций, обеспечивающих оптимальные условия для извлечения частиц полезного компонента различной крупности из объема аэрированной пульпы, а также для создания в аэрированной пульпе и в пенном слое оптимальных условий для формирования флотокомплексов с повышенной несущей способностью. В нем нет раздельных операций для оптимального перемешивания пульпы с тонкодиспергированными воздушными пузырьками в комплексе с поверхностно-активными и маслообразными веществами и для последующего флотационного разделения частиц различной крупности в отсутствии высокотурбулентных режимов. Способ [2], также, как и способ (1), не обеспечивает условий для качественной подготовки поверхности флотируемых частиц. This method largely eliminates the disadvantages of the method [1]. However, it is not without drawbacks associated with the absence of a number of sequential operations providing optimal conditions for the extraction of particles of a useful component of various sizes from the volume of aerated pulp, as well as for creating optimal conditions in the aerated pulp and in the foam layer for the formation of flotation complexes with increased bearing capacity. It does not have separate operations for optimal mixing of pulp with finely dispersed air bubbles in combination with surfactants and oily substances and for subsequent flotation separation of particles of various sizes in the absence of highly turbulent regimes. The method [2], as well as the method (1), does not provide conditions for high-quality surface preparation of floated particles.

Целью изобретения является повышение технологических показателей процесса за счет улучшения условий для гидрофобизации частиц полезного компонента и формирования флотокомплексов с повышенной несущей способностью. The aim of the invention is to improve the technological parameters of the process by improving the conditions for hydrophobization of particles of the useful component and the formation of flotation complexes with high bearing capacity.

Поставленная цель достигается тем, что в способе пенной сепарации и флотации, включающем кондиционирование исходного сырья с реагентами в присутствии маслообразных реагентов, приготовление пенного слоя путем введения в пульпу пенообразователя и газа в виде тонкодиспергированных пузырьков, подачу кондиционированного сырья на пенный слой и в объем пульпы, разделение в пенном слое и в объеме пульпы, получение и удаление пенного и камерного продуктов при одновременном их обезвоживании с получением твердой и жидкой фаз, подачу кондиционированного сырья на пенный слой и в объем пульпы осуществляют после механоактивации частиц полезного компонента в интенсивном режиме при одновременной термической их обработке высокотемпературным потоком жидкости, перегретым паром или горячим воздухом, в которые предварительно введены маслообразные и поверхностно-активные вещества (ПАВ), при этом интенсивный истирающий режим осуществляют с использованием воды или раствора ПАВ, прошедших электрохимическую обработку в электролизере непосредственно перед подачей их в процессе интенсивного измельчения, кондиционирование исходного сырья с реагентами осуществляют с использованием тонкодиспергированных в аэрогидросмеси поверхностно-активных м маслообразных веществ одновременно с фракционированием исходного сырья по крупности, при этом кондиционирование каждого из продуктов осуществляют перемешиванием с тонкодиспергированной аэрогидросмесью воды, воздуха, поверхностно-активных и маслообразных веществ, после чего продукт средней крупности подают на флотационное разделение в объем пульпы снизу вверх в центральной его части в направлении действия архимедовых сил, а мелкозернистый продукт в рассредоточенном виде по периферийной части под углом к ним, жидкую фазу от обезвоживания камерного продукта подают с крупнозернистым, среднезернистым и мелкозернистым продуктами для их распульповки, а жидкую фазу от обезвоживания пенного продукта подают в качестве напорной воды для пневмогидравлического приготовления тонкодиспергированной аэрогидросмеси воды, воздуха, поверхностно-активных и маслообразных веществ с последующим введение полученной смеси в операции кондиционировании исходных продуктов с реагентами, причем на пенный слой подают крупнозернистый продукт, при кондиционировании которого избыток жидкой фазы пульпы и реагентной смеси переводят в мелкозернистый продукт, процесс интенсивного истирания частиц пустой породы друг о друга осуществляют при объемном их сжатии принудительным полиградиентным перемещением концентрических слоев материала при одновременном воздействии на измельчаемый материал высокотемпературным потоком жидкости, перегретым паром или горячим воздухом. This goal is achieved by the fact that in the method of foam separation and flotation, including conditioning the feedstock with reagents in the presence of oily reagents, preparing a foam layer by introducing into the pulp a foaming agent and gas in the form of finely dispersed bubbles, supplying conditioned raw materials to the foam layer and into the volume of the pulp, separation in the foam layer and in the volume of pulp, receipt and removal of foam and chamber products while their dehydration to obtain solid and liquid phases, the supply of air conditioning After the mechanical activation of the particles of the useful component in intensive mode, they are simultaneously treated with a high-temperature liquid stream, superheated steam or hot air, into which oily and surface-active substances (surfactants) are preliminarily introduced, while intensive the abrasive regime is carried out using water or a surfactant solution that has undergone electrochemical treatment in the electrolyzer immediately before they are fed in the process of grinding, conditioning of the feedstock with reagents is carried out using finely dispersed surface-active oily substances in aerohydroxy mixture simultaneously with fractionation of the feedstock by size, while each product is conditioned by mixing water, air, surface-active and oily substances with a finely dispersed aerohydroxy mixture, after which the medium-sized product is fed to the flotation separation in the pulp volume from bottom to top in the central its parts in the direction of action of the Archimedean forces, and the fine-grained product dispersed over the peripheral part at an angle to them, the liquid phase from the dehydration of the chamber product is supplied with coarse, medium-grained and fine-grained products for their expansion, and the liquid phase from the dehydration of the foam product is served as pressure water for pneumohydraulic preparation of a finely dispersed aero-hydro mixture of water, air, surface-active and oily substances, followed by the introduction of the resulting mixture in the operation of conditioning the initial products with reagents, whereby a coarse-grained product is fed to the foam layer, upon conditioning of which the excess liquid phase of the pulp and the reagent mixture is transferred to a fine-grained product, the process of intensive abrasion of the gangue particles against each other is carried out during volumetric compression by forced polygradient movement of concentric layers material with simultaneous exposure to the milled material with a high-temperature liquid flow, superheated steam or hot air by ear.

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

Эффективность процесса пенной сепарации и флотации можно повысить, если обеспечить условия для эффективной подготовки поверхности флотируемых частиц. Что касается алмазосодержащего сырья, то такие условия можно обеспечить, если подачу кондиционированного сырья на пенный слой и в объем пульпы осуществить после механоактивации извлекаемых частиц в интенсивном истирающем режиме при одновременной термической их обработке высокотемпературным потоком жидкости, перегретым паром или горячим воздухом, в которые предварительно введены маслообразные и поверхностно-активные вещества, при этом интенсивный истирающий режим осуществляют с использованием воды или раствора ПАВ, прошедших электрохимическую обработку в электролизере непосредственно перед подачей их в процесс интенсивного измельчения. В этом случае, наряду с очисткой поверхности алмазов обеспечивается более качественная ее подготовка, необходимая для эффективного их извлечения флотационным способом, особенно для "упорных" алмазов. Без этого такие алмазы могут циркулировать в замкнутом цикле (измельчение-обогащение) сколь угодно долго до тех пор, пока не получаю по тем или иным причинам каких-либо повреждений и не потеряются с хвостами в разрушенном виде. The efficiency of the process of foam separation and flotation can be improved if the conditions for effective surface preparation of floated particles are ensured. As for diamond-containing raw materials, such conditions can be ensured if the conditioned raw materials are fed into the foam layer and into the pulp volume after mechanically activating the extracted particles in an intensive abrasive mode while simultaneously heat treating them with a high-temperature liquid stream, superheated steam or hot air, into which they were previously introduced oily and surfactants, while the intensive abrasion regime is carried out using water or a surfactant solution that has passed elec Rochemical processing in the electrolyzer immediately before feeding them into the process of intensive grinding. In this case, along with cleaning the surface of diamonds, a better preparation is provided, which is necessary for their effective extraction by flotation, especially for “resistant” diamonds. Without this, such diamonds can circulate in a closed cycle (grinding-enrichment) as long as they like, until for some reason or other they receive any damage and are lost with their tails in a destroyed form.

Свежеобразованная поверхность частиц, включая алмазы при их раскрытии из руд, обладает исключительно высокой химической и адсорбционной активностью. Поэтому весьма важно защитить такую поверхность от нежелательной адсорбции веществ молекул, приводящих к снижению их природной флотационной активности. Это возможно сделать, если раскрытие алмазов производить в присутствии маслообразных и поверхностно-активных веществ. Маслообразные вещества адсорбируются преимущественно на гидрофобной поверхности и, адсорбируясь на ней, оказывают одновременное ингибирующее воздействие, не позволяя другим веществам, способным гидрофилизировать поверхность, адсорбироваться на этой поверхности. С другой стороны, гидрофилизированные участки поверхностных частиц, подлежащих флотационному извлечению, могут быть гидрофобилизрованы ПАВ в момент их высокой адсорбционной активности при раскрытии этих частиц. Маслообразные вещества, такие как мазут, который широко используется при флотационном извлечении алмазов, требуют для своего эффективного технологического воздействия весьма тонкой диспергации. Такая диспергация обеспечивается в условиях применения острого пара или горячего (раскаленного) воздуха при раскрытии алмазов в интенсивном истирающем режиме. Механоактивация поверхности извлекаемых при флотации алмазов, иницируемая измельчением в данном режиме, дополняется устройством ее гидрофобизацией, что обеспечивает повышение технологических показателей процесса. The freshly formed surface of particles, including diamonds when they are opened from ores, has an extremely high chemical and adsorption activity. Therefore, it is very important to protect such a surface from undesirable adsorption of substances of molecules, leading to a decrease in their natural flotation activity. This can be done if the disclosure of diamonds is carried out in the presence of oily and surfactants. Oily substances are adsorbed mainly on a hydrophobic surface and, being adsorbed on it, have a simultaneous inhibitory effect, preventing other substances capable of hydrophilizing the surface from being adsorbed on this surface. On the other hand, hydrophilized portions of surface particles to be flotation extracted can be hydrophobized with surfactants at the time of their high adsorption activity when these particles open. Oily substances such as fuel oil, which is widely used in the flotation extraction of diamonds, require very fine dispersion for their effective technological impact. Such dispersion is ensured under the conditions of using hot steam or hot (hot) air when diamonds are opened in an intensive abrasive regime. The mechanical activation of the surface of diamonds recovered during flotation, initiated by grinding in this mode, is complemented by a device for its hydrophobization, which ensures an increase in technological parameters of the process.

Гидрофилизированные участки поверхности частиц, подлежащих извлечению физико-химическими методами обогащения, можно более активно гидрофобизировать ПАВ в момент раскрытия этих частиц в интенсивном режиме измельчения, если повысить адсорбционную способность как ПАВ, так и поверхность частиц, на которой они закрепляются. Это возможно осуществить, проведя электрохимическую обработку используемой при интенсивном измельчении воды или раствора ПАВ в электролизере непосредственно перед подачей их в измельчительный процесс. Hydrophilized surface areas of particles to be extracted by physicochemical enrichment methods can more actively hydrophobize surfactants at the time of opening of these particles in the intensive grinding mode, if the adsorption capacity of both surfactants and the surface of the particles on which they are fixed are increased. This can be done by conducting an electrochemical treatment used for intensive grinding of water or a surfactant solution in the electrolyzer immediately before feeding them into the grinding process.

Для оптимизации любого разделительного процесса необходимо обеспечить условия максимально возможного снижения его турбулентности. Аэрогидродинамический режим флотационного процесса 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 различной крупности. Для высокопроизводительных процессов, где поток вводимого питания весьма велик, существенным для снижения турбулентности пульпы в таком процессе, а именно в разделительных его зонах, является максимальное рассредоточение вводимого питания, а также способ его введения во флотационный процесс в зависимости от крупности обогащаемого материала. To optimize any separation process, it is necessary to provide the conditions for the maximum possible reduction in its turbulence. The aerohydrodynamic regime of the flotation process 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 ensure a differentiated approach to fractions of various sizes. For high-performance processes, where the feed feed stream is very large, it is essential to reduce pulp turbulence in such a process, namely in its separation zones, is the maximum dispersion of the feed input, as well as the method of its introduction into the flotation process, depending on the size of the material being enriched.

Что касается наиболее крупной и тяжелой части питания, то, как показывает опыт широко промышленного применения процесса сепарации и пневматической флотации, она должна подаваться во флотационный процесс по принципу пенной сепарации на поверхность пенного слоя при максимальном рассредоточении минеральных зерен между собой с минимальным количеством жидкой фазы пульпы. При этом вектор скорости подаваемого питания должен быть направлен вдоль поверхности пенного слоя в сторону выгрузки пенного продукта. Это соответствует требованиям механизма процесса пенной сепарации. As for the largest and heaviest part of the food, experience of the widely industrial application of the separation process and pneumatic flotation shows that it should be fed into the flotation process on the principle of foam separation on the surface of the foam layer with the maximum dispersion of mineral grains among themselves with a minimum amount of pulp liquid phase . In this case, the velocity vector of the supplied power should be directed along the surface of the foam layer towards the discharge of the foam product. This complies with the requirements of the mechanism of the foam separation process.

Грубозернистый материал меньшей крупности должен подаваться во флотационный процесс по оси камеры аппарата, где этот процесс реализуется, снизу вверх в виде хорошо перемешанной и достаточно сильно аэрированной пульпы, с тем, чтобы вектор скорости этого аэрированного потока пульпы совпадал с 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 process along the axis of the apparatus chamber, where this process is realized, from the bottom up in the form of well mixed and sufficiently strongly aerated pulp, so that the velocity vector of this aerated pulp stream coincides with the vector of Archimedean forces. 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 периферии нижней части флотационной камеры. Для исключения механического выноса в пенный слой гидрофильных частиц мелких и шламистых фракций вектор скорости подачи во флотационный процесс питания данной крупности не должен совпадать с вектором архимедовых сил. It is advisable to supply food containing fine-grained and slimy fractions in the form of carefully mixed and highly aerated pulp in the most dispersed form along the periphery of the lower part of the flotation chamber. In order to exclude mechanical removal of small and slimy fractions of hydrophilic particles of hydrophilic particles into the foam layer, the feed rate vector into the flotation process of feeding this size should not coincide with the Archimedean force vector.

Для повышения качества флотационного концентрата и снижения его выхода целесообразно обеспечить во флотационном процессе условия эффективной вторичной минерализации частиц в пенном слое, а также условия внутрикамерных очистных и перечистных операций. To improve the quality of the flotation concentrate and reduce its yield, it is advisable to ensure in the flotation process the conditions for effective secondary mineralization of particles in the foam layer, as well as the conditions of in-chamber treatment and cleaning operations.

Всем этим требованиям удовлетворяет предлагаемый процесс пенной сепарации и флотации, реализованный в пневматических флотационных машин колонного типа, с предварительной подготовкой обогащаемого материала в истирающих мельницах и в аппаратах для фракционирования и одновременного его кондиционирования с флотационными реагентами. Данный способ предусматривает получение оборотных вод от обезвоживания пенного и камерного продуктов. Но в отличие от прототипа жидкую фазу от обезжиривания пенного продукта в данном способе подают в качестве напорной воды для пневмогидравлического приготовления тонкодиспергированной аэрогидросмеси воды, воздуха, поверхностно-активных и маслообразных веществ с последующим введением полученной смеси в виде высокоскоростных струй в операции кондиционирования исходных продуктов с реагентами. В этом случае получается аэрогидросмесь тонкодиспергированных между собой воды, воздуха, поверхностно-активных и маслообразных веществ, высоактивная во флотационном отношении, которая при контакте с частицами полезного компонента обеспечивает быструю коалесценцию закрепившихся на этих частицах воздушных пузырьков, обеспечивая тем самым повышенную несущую способность образованных флотокомплексов. Этому во многом способствует то, что распульповка обогащаемых продуктов производится жидкой фазой пульпы, полученной от обезвоживания камерного продукта, где концентрация этих веществ значительно ниже, чем в жидкой фазе, полученной от обезвоживания пенного продукта. All of these requirements are satisfied by the proposed process of foam separation and flotation, implemented in pneumatic flotation machines of column type, with preliminary preparation of the enriched material in abrading mills and in apparatus for fractionation and its conditioning with flotation reagents. This method involves obtaining circulating water from dehydration of foam and chamber products. But unlike the prototype, the liquid phase from the degreasing of the foam product in this method is supplied as pressurized water for pneumohydraulic preparation of a finely dispersed aero-hydro mixture of water, air, surface-active and oily substances, followed by the introduction of the resulting mixture in the form of high-speed jets in the conditioning operation of the starting products with reagents . In this case, an aerohydro mixture of finely dispersed water, air, surface-active and oily substances is obtained, highly flotation-active, which, when in contact with particles of a useful component, provides rapid coalescence of air bubbles fixed on these particles, thereby providing increased load-bearing capacity of the formed flotation complexes. This is largely facilitated by the fact that the pulp extraction of fortified products is carried out by the liquid phase of the pulp obtained from dehydration of the chamber product, where the concentration of these substances is much lower than in the liquid phase obtained from dehydration of the foam product.

Интенсивное слияние воздушных пузырьков в более крупные пузырьки на поверхности извлекаемых частиц обеспечивает (наряду с наибольшей плотностью среды) повышенную подъемную силу, необходимую для флотации крупных минеральных зерен полезного компонента из объема аэрированной пульпы и удержания наиболее крупных частиц в пенном слое, состоящем из мелкодисперсных пузырьков и в силу этого имеющем более высокую в сравнении с крупнопузырьчатой пеной плотность. Intensive merging of air bubbles into larger bubbles on the surface of the particles to be extracted provides (along with the highest density of the medium) the increased lifting force necessary for the flotation of large mineral grains of the useful component from the volume of aerated pulp and the retention of the largest particles in the foam layer, consisting of fine bubbles and therefore, having a higher density in comparison with coarse bubble foam.

Предлагаемый способ пенной сепарации и флотации за счет улучшения условий для гидрофобизации частиц полезного компонента и значительного улучшения гидродинамик флотационного процесса еще в большей степени чем прототип реализует преимущества коалесцентного механизма действия реагентов в этом процессе. The proposed method of foam separation and flotation by improving the conditions for hydrophobization of particles of the useful component and significantly improving the hydrodynamics of the flotation process, even more than the prototype realizes the advantages of the coalescence mechanism of action of the reagents in this process.

Предлагаемый способ поясняется фиг. 1-8. The proposed method is illustrated in FIG. 1-8.

Способ пенной сепарации и флотации реализуется в пневматических флотационных машинах колонного типа (фиг.1-5), оснащенных пневмогидравлическими аэраторами и имеющими приспособления для раздельной подачи крупнозернистого, среднезернистого и мелкозернистого питания. Подготовку питания осуществляют в истирающий мельнице (фиг.6-8) и в устройствах для подготовки пульпы к флотации и пенной сепарации, позволяющих фракционировать исходный материал и одновременно обрабатывать флотационными реагентами [2]. The method of foam separation and flotation is implemented in pneumatic flotation machines of the column type (Fig.1-5), equipped with pneumohydraulic aerators and having devices for the separate supply of coarse-grained, medium-grained and fine-grained food. Food preparation is carried out in an abrasive mill (Fig.6-8) and in devices for preparing pulp for flotation and foam separation, allowing fractionation of the source material and simultaneously process flotation reagents [2].

Колонная пневматическая флотационная машина состоит (фиг.1-3) из флотационной камеры 1 с днищем 2. Для снижения коалесценции воздушных пузырьков в объеме пульпы, камера выполнена в виде расширяющихся вверх конусообразного сосуда с раструбом в верхней части. По периферии верхней части камеры закреплен пеносборный желоб 3 с патрубком 4 для вывода пенного продукта. В нижней части камеры, 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 имеет соосно расположенную щелевидную просеивающую поверхность 7 с сечением щелей 8, увеличивающимся от оси камеры. Над ней 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. Кольцо с внешней стороны в нижней части имеет щелевидный выход 12 из внутренней своей полости непосредственно на щелевидную просеивающую поверхность. В нижней части флотационная камера имеет равномерно размещенные 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 снабжена в верхней своей части пневмогидравлическими аэраторами 18, равномерно размещенными по ее периметру в кольцеобразном блоке 19. В верхней части флотационной камеры 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 уменьшается в направлении днища флотационной камеры. Со стороны широкой своей части полый конус имеет последовательно размещенные в две ступени по его оси пневмогидравлические аэраторы 24 и 25. В нижней части у днища флотационная камера имеет разгрузочное приспособление 26 с парубком 27 для выгрузки камерного продукта, имеющим регулируемую задвижку 28. Над парубком размещен направленный вверх в сторону пеносборного желоба пульпоотвод 29, имеющий у верхнего своего края пульпоприемник 30, снабженный внутри регулируемой заслонкой 31 и патрубком 32 для выгрузки тонкозернистых хвостов в виде пульпы. Column pneumatic flotation machine consists (Fig.1-3) of flotation chamber 1 with a bottom 2. To reduce the coalescence of air bubbles in the volume of the pulp, the chamber 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 chamber a foam collecting chute 3 is fixed with a pipe 4 for outputting the foam product. In the lower part of the chamber, 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 has a coaxially located slit-like screening surface 7 with a section of slits 8 increasing from the axis of the chamber. Above it is coaxially arranged a device 9 for supplying coarse-grained food to the foam layer, made in the form of a hollow ring 10 with inlet pipes tangentially spaced along the diameter of the ring 11. The ring from the outside in the lower part has a slit-like outlet 12 from its internal cavity directly onto the slit-like screening surface . In the lower part, the flotation chamber 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 nozzles 17 for receiving pulp. The mixing chamber 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, 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 entering each other. The diameter of the conical rings decreases in the direction of the bottom of the flotation chamber. From the side of its wide part, the hollow cone has pneumohydraulic aerators 24 and 25 sequentially arranged in two stages along its axis. In the lower part at the bottom, the flotation chamber has a discharge device 26 with a section 27 for unloading the chamber product having an adjustable valve 28. A directional valve is placed above the section up to the side of the foam collecting chute, a slurry outlet 29 having a slurry receiver 30 at its upper edge, provided inside with an adjustable shutter 31 and a nozzle 32 for unloading fine-grained tails in the form of a pulp.

В нижней части трубообразного смесителя на уровне патрубка для провода 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 аэрационные камеры снабжены водоподводящими патрубками 37 и последовательно размещенными в две ступени пневмогидравлическими аэраторами 38 и 39, с выходными отверстиями, направленными в сторону днища приемной камеры через внутреннее сечение парубков 34. При этом оси этих пневмогидравлических аэраторов при зеркальном отражении от днища приемной камеры направлены во внутреннюю полость трубообразного смесителя снизу вверх и пересекаются в точке, расположенной на его оси (фиг.2). Внутренние полости аэрационных камер сопряжены с внутренней полостью трубообразного смесителя посредством радиально установленных трубок 40. Это необходимо для того, чтобы накапливающиеся в верхних частях аэрационных камер воздушные пузырьки могли беспрепятственно перейти в трубообразный смеситель. Для этого трубки имеют наклон в сторону аэрационных камер. Для снижения помех при оседании хвостовых частиц во флотационной камере и их выгрузке трубки уплощены в вертикальной плоскости. Для вывода из трубообразного смесителя и приемной камеры случайных инородных предметов в ее днище установлен парубок 41. In the lower part of the tube-shaped mixer, at the level of the nozzle for the coarse-grained pulp wire, a receiving chamber 33 is fixed with nozzles 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 nozzle 6 at the same angle to verticals. From the side of the upper large bases of the hollow truncated cones, the aeration chambers 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 through the internal section of the couplers 34. Moreover, the axes of these pneumohydraulic aerators with a mirror reflection 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 (figure 2). The internal cavities of the aeration chambers are interfaced with the internal cavity of the tube-shaped mixer by means of radially mounted tubes 40. This is necessary so that the air bubbles accumulating in the upper parts of the aeration chambers can freely pass into the pipe-shaped mixer. For this, the tubes have a slope towards the aeration chambers. To reduce interference during the settling of the tail particles in the flotation chamber and their discharge, the tubes are flattened in a vertical plane. To output random foreign objects from the tube-shaped mixer and the receiving chamber, a pipe 41 is installed in its bottom.

Кольцеобразный блок 19 имеет кольцевые баллон 42 для сжатого воздуха и коллектор 43 для напорной воды, при этом пневмогидравлические 18 аэраторы размещены внутри этого коллектора (фиг.4). Пневмогидравлические аэраторы имеют свой корпус 44, плотно (на сварке) вмонтированный в стенку кольцеобразного блока. В корпусе имеется входная 45 и выходная 46 втулки, выполненные из износостойкого материала, например, из силицированного графита или металлокерамики, имеющие осевые отверстия 47. Выходная втулка имеет в осевом отверстии участок 48 большого диаметра с тангенциальными проходами 49. Втулки закреплены в корпусе резьбовыми крышками 50 через эластичную прокладку 51. В корпусе выполнена кольцевая канавка 52, сообщенная через отверстие 53 с внутренней полостью баллона и через тангенциальные проходы и участок 48 с осевым отверстием. Кольцевой баллон для сжатого воздуха снабжен воздухоподводящим патрубком 54, в кольцевой коллектор для напорной воды водоподводящим патрубком 55 и люками 56 с герметичными крышками 57, расположенными на верхней его стенке напротив каждого единичного пневмогидравлического аэратора, предназначенными для замены изнашивающихся частей аэраторов. The annular block 19 has an annular cylinder 42 for compressed air and a manifold 43 for pressurized water, while the pneumohydraulic 18 aerators are placed inside this collector (Fig. 4). Pneumohydraulic aerators have their own body 44, tightly (for welding) mounted in the wall of the ring-shaped block. In the housing there is an inlet 45 and an outlet 46 bushings made of wear-resistant material, for example, of siliconized graphite or cermet, having axial holes 47. The output sleeve has a large diameter section 48 with tangential passages 49 in the axial hole. The bushings are secured in the case with threaded covers 50 through an elastic gasket 51. An annular groove 52 is made in the housing, communicated through an opening 53 with the internal cavity of the container and through tangential passages and a portion 48 with an axial hole. The annular cylinder for compressed air is equipped with an air supply pipe 54, in an annular manifold for pressure water a water supply pipe 55 and hatches 56 with sealed covers 57 located on its upper wall opposite each individual pneumohydraulic aerator, designed to replace wearing parts of aerators.

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

Пневмогидравлический аэратор 24 первой ступени (аналогично пневмогидравлический аэратор 38 аэрационных камер) имеет трубчатый корпус 63 (фиг.4, 5) с водоподводящими 64 и воздухоподводящими 65 штуцерами, к которым посредством резьбовых соединений присоединены водоподводящий 66 и воздухоподводящий 67 гибкие рукава. Аэратор имеет резьбовое соединение 68 для сочленения его через диск 58 с пневмогидравлическим аэратором 25 второй ступени, который также, как и пневмогидравлический аэратор 39, представляет собой форсунку 69, выполненную из конусообразного набора коаксиально расположенных пустотелых колец 70 с щелевидными выходами 71, установленных с зазором 72 между собой и соединенных друг с другом радиальными ребрами 73. Форсунка помещена в цилиндрический кожух 74, имеющий по всему нижнему торцу фланец 75. Сверху кожух закрыт крышкой 76, к нижней поверхности которой приварены радиальные ребра 73. Крышка имеет осевое резьбовое отверстие 77, к которому через эластичную прокладку 78 прикручивается пневмогидравлический аэратор 24 первой ступени. Сквозь крышку внутрь цилиндрического кожуха подведены водоподводящий 79 и воздухоподводящий 80 патрубки, предназначенные для питания пневмогидравлического аэратора второй степени напорной водой и сжатым воздухом. Воздухоподводящий патрубок посредством трубок 81 сообщен с внутренней полостью пустотелых колец. Крышка посредством болтов плотно прижата к диску. Цилиндрический кожух приварен к диску и к радиальным ребрам 59. Вокруг кожуха диск и крышка имеют отверстия 82 для вывода воздуха, скапливающегося в верхней части внутренней полости конуса. Нижнее пустотелое кольцо форсунки опирается на фланец 75. The pneumatic-hydraulic aerator 24 of the first stage (similarly to the pneumatic-hydraulic aerator 38 of the aeration chambers) has a tubular body 63 (FIGS. 4, 5) with water supply 64 and air supply 65 fittings, to which water supply 66 and air supply 67 flexible hoses are connected by threaded connections. The aerator has a threaded connection 68 for articulating it through a disk 58 with a pneumatic-hydraulic aerator 25 of the second stage, which, like the pneumo-hydraulic aerator 39, is a nozzle 69 made of a cone-shaped set of coaxially arranged hollow rings 70 with slot-shaped exits 71, installed with a gap of 72 between each other and connected with each other by radial ribs 73. The nozzle is placed in a cylindrical casing 74 having a flange 75 all over the lower end. The casing is closed by a cover 76 from above, to the lower surface of the cat swarm welded radial ribs 73. The lid has an axial threaded hole 77, through which the elastic gasket 78 is screwed pneumohydraulic aerator 24 of the first stage. A water supply 79 and air supply 80 nozzles for supplying a second-degree pneumohydraulic aerator with pressurized water and compressed air are brought through the cover into the cylindrical casing. The air inlet pipe through the tubes 81 is in communication with the inner cavity of the hollow rings. The cover is tightly pressed against the disk by means of bolts. A cylindrical casing is welded to the disk and to the radial ribs 59. Around the casing, the disk and cover have openings 82 for the output of air accumulating in the upper part of the inner cavity of the cone. The lower hollow ring of the nozzle rests on the flange 75.

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

При работе машины флотационную камеру 1 заполняют водой с пенообразователем. Одновременно в пневмогидравлические аэраторы под давлением через водоподводящие и воздухоподводящие патрубки и гибкие рукава подают воду и воздух. Во флотационной камере образуется аэрогидросмесь с тонкодиспергированным воздухом, а на ее поверхности образуется пенный слой, который при достижении аэрогидросмесью уровня верхней кромки камеры переливается в пеносборный желоб 3. When the machine is operating, the flotation chamber 1 is filled with water with a foaming agent. At the same time, air and water are supplied to pneumohydraulic aerators under pressure through water supply and air supply pipes and flexible hoses. In the flotation chamber, an aero-hydromix with finely dispersed air is formed, and on its surface a foam layer is formed, which, when the aero-hydromix reaches the level of the upper edge of the chamber, is poured into a foam collection channel 3.

Тонкую диспергацию воздуха в жидкости осуществляют следующим образом. При продавливании напорной воды из кольцевого коллектора 43 через осевые отверстия входной и выходной втулок пневмогидравлических аэраторы 18 в участке 48 осевого отверстия выходной втулки за счет высокоскоростной струи создается эжектирующий эффект, отсасывающий воздух из объема участка 48. Одновременно в участок 48 через тангенциальные проходы, кольцевую канавку и отверстия 53 поступает сжатый воздух из баллона 42, который компенсирует его убыль при струйном эжектировании. В результате на выходе из пневмогидравлических аэраторов формируется высокоскоростная струя воды тонкодиспергированным в ней воздухом. Тонкий его диспергации способствует тангенциальный ввод сжатого воздуха в участок 48 большого диаметра, создающий в нем высокоскоростной воздушный вихрь. При выходе из пневмогидравлического аэратора 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 forcing pressure water from the annular manifold 43 through the axial openings of the inlet and outlet bushings of the pneumohydraulic aerators 18 in the portion 48 of the axial bore of the outlet sleeve due to the high-speed jet, an ejection effect is created that draws air from the volume of the portion 48. At the same time, into the portion 48 through tangential passages, the annular groove and aperture 53 receives compressed air from a cylinder 42, which compensates for its loss during jet ejection. As a result, at the exit of the pneumatic-hydraulic aerators, a high-speed jet of water is formed by finely dispersed air in it. Thin dispersion contributes to the tangential introduction of compressed air into the large-diameter section 48, creating a high-speed air vortex in it. When leaving the pneumatic-hydraulic aerator, a high-speed jet of aerated liquid creates in the annular mixing chamber 15, along with 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 и в аэрационных камерах работают аналогично пневмогидравлическим аэраторам 18. Выходящая из осевого отверстия пневмогидравлических аэраторов 24 и 38 струя аэрированной жидкости с высокой скоростью входит в осевое отверстие пневмогидравлических аэраторов 25 и 39 второй ступени и создает сильную эжекцию во внутренней полости форсунки. Проходя первое по ходу своего движения пустотелое кольцо форсунки, 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 и щелевых выходов. 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 и аэрационных камер. При необходимости пневматическая флотационная машина может эксплуатироваться при работе аэрирующих приспособлений и аэрационных камер только с пневмогидравлическими аэраторами 24 и 38 первой ступени. Pneumohydraulic aerators 24 and 38 of the first aeration stage in the aerating device and in the aeration chambers operate similarly to pneumohydraulic aerators 18. A stream of aerated liquid leaving the axial hole of the pneumohydraulic 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 internal cavity of the nozzle. Passing the nozzle’s hollow ring, the first in the course of its movement, this high-speed jet of air-fluid mixture ejects liquid from the inner cavity of the casing 74 through the gap 72 and air from the internal cavity of the hollow ring 70 through the slot exit 71. New portions are added layer by layer to the surface of this stream of the air-gas mixture due to ejection. liquid and air from subsequent gaps and slotted outlets. 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 aperture of the extreme largest ring 70 and generating a large amount of aerohydro mixture in the inner cavity of the cone 21 of the aeration device and aeration chambers. If necessary, the pneumatic flotation machine can be operated with aerating devices and aeration chambers only with pneumohydraulic aerators 24 and 38 of the first stage.

Высокоскоростная струя воды с тонкодиспергированным в ней воздухом, выходящая из осевого отверстия 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 и выходя через зазоры между коническими кольцами, аэрогидросмесь поднимается, скользя по внешней поверхности конических колец и омывая их. Этот поток аэрогидросмеси объединяется с потоком аэрогидросмеси, генерируемым в аэрационныхк камерах пневмогидравлическими аэраторами 38 и 39 и выходящими через трубообразный смеситель. К общему потоку аэрогидросмеси присоединяется аэрированный поток жидкости, идущий через загрузочные окна из кольцеобразной смесительной камеры от пневмогидравлических аэраторов 18, формируя внутреннюю аэрогидроминамику потоков жидкости во флотационной камере. A high-speed jet of water with finely dispersed air in it, leaving the axial bore of a pneumohydraulic aerator 24, and a torch of finely dispersed water and air between them hit the parabolic reflector 60 into its wear-resistant part and are reflected from it. Moving as a result of this along the inner surface of the hollow cone and exiting through the gaps between the conical rings, the aerohydro mixture increases, sliding along the outer surface of the conical rings and washing them. This aero-fluid mixture stream is combined with an aero-fluid mixture stream generated in the aeration chambers by pneumohydraulic aerators 38 and 39 and exiting through a tube-shaped mixer. An aerated fluid stream is connected to the general aero-fluid mixture flow through the loading windows from the annular mixing chamber from the pneumohydraulic aerators 18, forming the internal aero-hydrodynamics of the fluid flows in the flotation chamber.

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

Из патрубка 6 для подвода грубозернистой пульпы грубозернистая часть питания поступает в виде пульпы в приемную камеру трубообразного смесителя. Туда же с обеих сторон от входящего потока грубозернистой пульпы вводится через патрубки 34 из аэрационных камер 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, отражаются от него и вместе с потоком грубозернистой пульпы входят в трубообразный смеситель в направлении снизу вверх. В приемной камере происходит интенсивное перемешивание грубозернистой пульпы с находящимися в аэрированной жидкости тонкодиспергированными воздушными пузырьками, с последующим вводом полученной аэрогидросмеси через трубообразный смеситель во флотационную камеру вдоль ее оси в направлении действия архимедовых сил. При этом не происходит забивания отверстий пневмогидравлических аэраторов 38 и 39 зернистой массой, так как они расположены вне зоны непосредственного перемешивания пульпы и аэрированной жидкости, находясь выше этой зоны в верхней части аэрационных камер, куда дополнительно вводится жидкость (жидкая фаза пульпы) через водоподводящий патрубок 37. Скапливающиеся в верхних частях аэрационных камер воздушные пузырьки выводятся в трубообразный смеситель через трубки 40. Флотация грубозернистых частиц полезного компонента происходит в потоке сильно аэрированной пульпы, движущемся в направлении архимедовых сил, что обеспечивает их высокое извлечение и повышает технологические показатели процесса. From the pipe 6 for supplying coarse-grained pulp, the coarse-grained part of the feed enters in the form of pulp into the receiving chamber of a pipe-shaped mixer. There, on both sides of the incoming stream of coarse-grained pulp, highly aerated liquid is introduced through nozzles 34 from the aeration chambers with the fine-dispersed air bubbles generated in it by successive pneumatic aerators 38 and 39 in two stages. In this case, the introduced streams of strongly aerated liquid hit from both sides in the bottom of the receiving chamber, are reflected from it and together with the coarse-grained pulp stream enter the pipe-shaped mixer in the direction from the bottom up. Intensive mixing of coarse-grained pulp with finely dispersed air bubbles located in the aerated liquid occurs, followed by the introduction of the obtained aerohydro mixture through a tube-shaped mixer into the flotation chamber along its axis in the direction of action of the Archimedean forces. At the same time, the holes of the pneumohydraulic aerators 38 and 39 are not clogged with 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, where additional liquid (liquid phase of the pulp) is introduced through the water supply pipe 37 The air bubbles accumulating in the upper parts of the aeration chambers are discharged into the pipe-shaped mixer through tubes 40. Coarse-grained particles of the useful component flotate in the stream highly aerated pulp moving in the direction of the Archimedean forces, which ensures their high extraction and increases the technological parameters of the process.

Из патрубков 17 для приема пульпы тонкозернистая часть питания через распределительный коллектор поступает в виде пульпы в кольцеобразную смесительную камеру. Туже же в виде высокоскоростных струй поступает из сопел пневмогидравлических аэраторов 18 сильно аэрированная жидкость с тонкодиспергированными воздушными пузырьками. Посредством этих струй производится интенсивное перемешивание пульпы в смесительной камере с одновременным ее насыщением тонкодиспергированными воздушными пузырьками. После этого полученная аэрогидросмесь в рассредоточенном виде вводится в нижнюю периферийную часть флотационной камеры через загрузочные окна. Траектория введения этой части пульпы во флотационную камеру не совпадает с направлением архимедовых сил. Это исключает возможность механического выноса частиц пустой породы в пенный слой и повышает технологические показатели процесса флотации. From the nozzles 17 for receiving the pulp, the fine-grained part of the power through the distribution manifold enters in the form of pulp in an annular mixing chamber. The same in the form of high-speed jets comes from the nozzles of pneumohydraulic aerators 18 highly aerated liquid with finely dispersed air bubbles. Through these jets, the pulp is intensively mixed in the mixing chamber while it is saturated with finely dispersed air bubbles. After that, the obtained aerohydro mixture in dispersed form is introduced into the lower peripheral part of the flotation chamber through loading windows. The trajectory of introducing this part of the pulp into the flotation chamber 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 increases the technological parameters of the flotation process.

Из входных патрубков 11 крупнозернистая часть питания в виде пульпы тангенциально вводится в пустотелое кольцо 10 приспособления для подачи крупнозернистого питания. Под действием пары сил двух потоков пульпы, так как патрубки 11 расположены по диаметру кольца, пульпа приобретает вращательное движение внутри пустотелого кольца. После раскручивания под действием центробежных сил она по касательной выгружается из кольца через щелевидный выход 12 непосредственно на щелевидную просеивающую поверхность, где происходят рассредоточение частиц по площади и между собой и поступление на поверхность пены, проходящей между щелей 8 и направлении к пеносборному желобу. Таким образом крупные частицы питания в рассредоточенном виде поступают на поверхность пены сверху. Гидрофобные и гидрофобизированные частицы полезного компонента удерживаются при этом пенным слоем и выносятся вместе с ним и с флотированными из объема пульпы частицами в пеносборный желоб, откуда выгружаются через патрубок для вывода пенного продукта. Гидрофильные частицы пустой породы проходят сквозь пену в объем флотационной камеры, опускаются на наклонные стенки камеры, скользят по ним вниз и попадают в поток аэрированной пульпы, выходящей из кольцеобразной смесительной камеры через загрузочные окна. Оставшиеся в них частицы полезного компонента вместе с такими же частицами мелкозернистых фракций направляются при этом в центральную часть камеры в восходящий поток аэрированной пульпы, выходящей из трубообразного смесителя. Внутрикамерная циркуляция пульпы обеспечивает возможность повторного извлечения частиц полезного компонента, случайно выпавших из пенного слоя, не достигнув пеносборного желоба. Конфигурация флотационной камеры, выполненной в виде расширяющегося вверх конусообразного сосуда с раструбом в верхней своей части, играет при этом существенную роль. Частицы полезного компонента флотируются в потоке аэрированной пульпы и поступают в движущийся к пеносборному желобу пенный слой. Частицы пустой породы оседают на днище флотационной камеры и грубозернистая их часть через патрубок 27 выгружается из машины. Выгрузка управляется при этом посредством регулируемой задвижки. Мелкозернистая и шламистая часть пустой породы вместе с жидкой фазой пульпы поднимается по пульпоотводу, поступает в пульпоприемник и выгружается из него через патрубок для выгрузки тонкозернистых хвостов в виде пульпы. Выгрузка ее управляется при этом посредством регулируемой заслонки, с помощью которой обеспечивается также поддержание уровня пульпы во флотационной камере. From the inlet pipes 11, the coarse-grained portion of the food in the form of pulp is tangentially introduced into the hollow ring 10 of the device for supplying coarse-grained food. 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, the pulp acquires rotational motion inside the hollow ring. After unwinding under the action of centrifugal forces, it is tangentially discharged from the ring through the slit-like exit 12 directly to the slit-like screening surface, where particles are dispersed over the area and between each other and the foam enters the surface passing between the slots 8 and towards the foam collecting chute. Thus, large particles of nutrition in dispersed form enter the surface of the foam from above. The hydrophobic and hydrophobized particles of the useful component are retained by the foam layer and are carried out together with it and with particles floated from the pulp volume into the foam collecting trough, from where they are discharged through the pipe to discharge the foam product. Hydrophilic gangue particles pass through the foam into the volume of the flotation chamber, fall onto the inclined walls of the chamber, slide down them and fall into the stream of aerated pulp leaving the annular mixing chamber through loading windows. The particles of the useful component remaining in them, together with the same particles of fine-grained fractions, are then sent to the central part of the chamber in an upward flow of aerated pulp leaving the tube-shaped mixer. Intracameral pulp circulation provides the possibility of re-extraction of particles of a useful component that accidentally precipitated from the foam layer without reaching the foam collecting chute. The configuration of the flotation chamber, made in the form of a cone-shaped vessel expanding upwards with a bell in its upper part, plays an essential role. Particles of the useful component are floated in the stream of aerated pulp and enter the foam layer moving towards the foam collecting trough. Particles of waste rock settle on the bottom of the flotation chamber and their coarse-grained part is discharged from the machine through a pipe 27. Unloading is controlled by means of an adjustable gate valve. The fine-grained and sludge part of the gangue, together with the liquid phase of the pulp, rises along the pulp outlet, enters the pulp receiver and is discharged from it through a pipe to discharge fine-grained tailings in the form of pulp. At the same time, its discharge is controlled by means of an adjustable damper, with the help of which the pulp level in the flotation chamber is also maintained.

Подача оборотных вод, полученных от обезвоживания пенного продукта, совместно с маслообразными реагентами и ПАВ в пневмогидравлические аэраторы способствует более тонкому диспергированию и стабилизации воздушных пузырьков в момент их диспергирования. На выходе из пневмогидравлических аэраторов часть реагентов переходит с поверхности пузырьков в жидкую фазу пульпы, которая имеет более низкую концентрацию этих веществ за счет того, что во флотационный процесс при распульповке обогащаемых продуктов поступает вода от обезвоживания камерного продукта, обедненного ПАВ и не имеющая маслообразных реагентов. Это, в свою очередь, (за счет интенсификации коалесцентных явлений на поверхности извлекаемых частиц) обеспечивает формирование флотокомплексов с повышенной несущей способностью и в конечном итоге повышает технологические показатели флотационного процесса. The supply of circulating water obtained from the dehydration of the foam product, together with oily reagents and surfactants in pneumohydraulic aerators contributes to a finer dispersion and stabilization of air bubbles at the time of dispersion. At the outlet of the pneumohydraulic aerators, part of the reagents passes from the surface of the bubbles to the liquid phase of the pulp, which has a lower concentration of these substances due to the fact that water from dehydration of the chamber product depleted in the surfactant and not having oily reagents enters the flotation process when the enriched products are pulverized. This, in turn, (due to the intensification of coalescence phenomena on the surface of the recoverable particles) ensures the formation of flotation complexes with increased bearing capacity and ultimately increases the technological parameters of the flotation process.

Истирающая мельница состоит (фиг. 6 - 8) из вертикально расположенной цилиндрической рабочей камеры 1, соосно размещенного внутри нее подвижного ротора 2, закрепленного на вертикальном валу 3 с нижним приводом, загрузочного 4 и разгрузочного 5 устройств, смонтированных на общей раме 6 и станине 7. The abrasive mill consists (Fig. 6 - 8) of a vertically arranged cylindrical working chamber 1, a movable rotor 2 coaxially placed inside it, mounted on a vertical shaft 3 with a lower drive, loading 4 and unloading 5 devices mounted on a common frame 6 and bed 7 .

Рабочая камера 1 прочно скреплена с рамой 5. Внутри по периферийной части рабочей камеры 1 по всей ее высоте закреплены с равными интервалами по окружности футеровочные ребра 8, сужающиеся к нижней своей части для лучшей выгрузки измельченного продукта. По периферии верхней части рабочей камеры 1 размещен кольцевой коллектор 9 для промывных вод с водоподводящим патрубком 10 и с расположенными равномерно между футеровочными ребрами 8 выходными отверстиями 11. The working chamber 1 is firmly bonded to the frame 5. Inside the peripheral part of the working chamber 1 along its entire height, lining ribs 8 are fixed at equal intervals around the circumference, tapering to its lower part for better discharge of the crushed product. On the periphery of the upper part of the working chamber 1 there is an annular collector 9 for washing water with a water supply pipe 10 and with outlet holes 11 arranged evenly between the lining ribs 8.

Ротор 2 выполнен в виде пустотелого прямого конуса 12 с футеровочными ребрами 13, расположенными по его образующей с равными интервалами по окружности. Нижний конец вертикального вала 3 и ротор 2 опираются на консоль 14. Пустотелый прямой конус 12 имеет в межреберных впадинах футеровки ротора 2 сквозные каналы 15, соединяющие его внутреннюю полость с зоной измельчения, расположенной непосредственно над и вокруг ротора 2 в рабочей камере 1. Оси сквозных каналов 15 наклонены к основанию пустотелого прямого конуса 12 для предотвращения их забивания частицами измельчаемого материала. Внутри пустотелого прямого конуса 12 по его оси расположены водоподводящий 16 и парогазоподводящий 17 патрубки. The rotor 2 is made in the form of a hollow straight cone 12 with lining ribs 13 located along its generatrix with equal intervals around the circumference. The lower end of the vertical shaft 3 and the rotor 2 rest on the console 14. The hollow straight cone 12 has through channels 15 in the intercostal cavities of the lining of the rotor 2, connecting its internal cavity with a grinding zone located directly above and around the rotor 2 in the working chamber 1. Through axes channels 15 are inclined to the base of the hollow straight cone 12 to prevent them from clogging by particles of the crushed material. Inside the hollow straight cone 12 along its axis are water supply 16 and steam and gas supply 17 pipes.

Загрузочное устройство 4 выполнено в виде вертикально расположенного шнека 18 с загрузочной воронкой 19 в верхней своей части, являющихся одновременно непрерывно действующим прижимным приспособлением, обеспечивающим постоянное объемное сжатие частиц материала в зоне измельчения. Корпус шнека 18 и загрузочная воронка 19 прочно закреплены на цилиндрической рабочей камере 1 мельницы и на ее раме 6. Вал шнека 18 нижним своим концом посредством резьбового соединения 20 жестко связан с ротором 2 в вершине конуса 12, а верхним своим концом подвижно закреплен в подшипниковом узле 21, установленном посредством радиально расположенных ребер 22 по оси мельницы внутри загрузочной воронки 19. The loading device 4 is made in the form of a vertically arranged screw 18 with a loading funnel 19 in its upper part, which are simultaneously a continuously operating clamping device that provides constant volumetric compression of the material particles in the grinding zone. The screw housing 18 and the loading funnel 19 are firmly fixed on the cylindrical working chamber 1 of the mill and on its frame 6. The screw shaft 18 with its lower end by means of a threaded connection 20 is rigidly connected to the rotor 2 at the top of the cone 12, and its upper end is movably fixed in the bearing assembly 21, installed by means of radially arranged ribs 22 along the axis of the mill inside the feed hopper 19.

Разгрузочное устройство 5 выполнено в виде горизонтально расположенной и закрепленной в основании пустотелого прямого конуса 12 приводной тарели 23, диаметр которой превышает диаметр цилиндрической рабочей камеры 1 мельницы. Нижний торец рабочей камеры 1 образует с верхней поверхностью тарели 23 кольцевой зазор 24 телескопически перекрываемый обечайкой 2 25 с зубчатым нижним торцем 26, расположенной с внешней стороны рабочей камеры 1 и кинематически связанной с силовыми гидроцилиндрами 27 для возвратно-поступательного перемещения в осевом направлении. Силовые гидроцилиндры 27 шарнирно связаны с опорными элементами 28 и 29. The unloading device 5 is made in the form of a drive plate 23, horizontally located and fixed at the base of the hollow straight cone 12, the diameter of which exceeds the diameter of the cylindrical working chamber 1 of the mill. The lower end of the working chamber 1 forms an annular gap 24 with the upper surface of the plate 23 telescopically covered by a shell 2 25 with a toothed lower end 26 located on the outside of the working chamber 1 and kinematically connected with the power cylinders 27 for reciprocating movement in the axial direction. Power hydraulic cylinders 27 are pivotally connected to supporting elements 28 and 29.

Над краем тарели 23 концентрично к ней установлено уплотнительное кольцо 30 с эластичной прокладкой 31, предотвращающие просыпание материала с тарели 23. Уплотнительное кольцо 30 и прокладка 31 имеют зазор 32, против которого закреплен касательно к цилиндрической рабочей камере 1 скребок 33, предназначенный для съема измельченного материала с поверхности тарели 23 при ее вращении. Под периферийной частью тарели 23 закреплены на раме 6 течка 34 для приема измельченного материала, расположенная напротив скребка 33, и кольцевой желоб 35 с наклонным днищем для сбора шламов, проходящих через контакт неподвижной эластичной прокладки 31 и подвижной тарели 23. Above the edge of the plate 23, a sealing ring 30 with an elastic gasket 31 is concentrically mounted to it, preventing the spillage of material from the plate 23. The sealing ring 30 and the gasket 31 have a gap 32 against which a scraper 33 is fixed tangentially to the cylindrical working chamber, designed to remove the crushed material from the surface of the plate 23 during its rotation. Under the peripheral part of the plate 23, a estrus 34 is mounted on the frame 6 for receiving the crushed material, located opposite the scraper 33, and an annular groove 35 with an inclined bottom for collecting sludges passing through the contact of the stationary elastic strip 31 and the movable plate 23.

В нижней части мельницы расположены коническая пара 36 и горизонтальный вал с подшипниковой опорой 37, предназначенные для вращения вертикального вала 3 с ротором 2 и с закрепленной на пустотелом прямом конусе 12 приводной тарелью 23 и в вершине конуса 12 шнека 18. Корпуса подшипникового узла вертикального вала 3 и подшипниковой опоры 37 закреплены на консоли 14 станины 7. In the lower part of the mill are a conical pair 36 and a horizontal shaft with a bearing support 37, designed to rotate the vertical shaft 3 with the rotor 2 and with the drive plate 23 mounted on the hollow straight cone 12 and at the apex of the cone 12 of the screw 18. Housings of the bearing assembly of the vertical shaft 3 and bearing bearings 37 are mounted on the console 14 of the frame 7.

Кольцевой желоб 35 в верхней своей части имеет патрубки 38 для подвода смывной воды. The annular groove 35 in its upper part has nozzles 38 for supplying flushing water.

Водоподводящий патрубок 16 и парогазоподводящий патрубок 17 концентрично проходят через вертикальный вал 3. Для этого вал 3 имеет осевой канал 39. Водоподводящий патрубок 16 жестко скреплен с валом 3 посредством гаек 40 и бурта 41, выполненного за одно целое с патрубком 16 в верхней его части, и поэтому является подвижным, вращающимся заодно с валом 3. Парогазоподводящий патрубок 17 установлен внутри водоподводящего патрубка 16 с кольцевым зазором 42 и является неподвижным. Нижний конец водоподводящего патрубка 16 через сальниковое уплотнение 43 закреплен с возможностью осевого вращения патрубка 16 в стакане 44. Стакан 44 неподвижно закреплен в основании консоли 14 посредством фланцевого соединения 45 и имеет внутри на уровне нижнего конца водоподводящего патрубка 16 концентрическую полость с водоподводящим штуцером 47. Парогазоподводящий патрубок 17 посредством резьбового соединения 48 и бурта 49, выполненного за одно целое с патрубком 17 в нижней его части, жестко и плотно закреплен в стакане 44 в осевом его отверстии 50. К нижнему концу парогазоподводящего патрубка 17 прикреплен штуцер 51 для подвода парогазовой смеси. The water supply pipe 16 and the steam and gas supply pipe 17 concentrically pass through the vertical shaft 3. For this, the shaft 3 has an axial channel 39. The water supply pipe 16 is rigidly fastened to the shaft 3 by means of nuts 40 and a collar 41, made in one piece with the pipe 16 in its upper part, and therefore it is movable, rotating at the same time with the shaft 3. The vapor-gas supply pipe 17 is installed inside the water supply pipe 16 with an annular gap 42 and is stationary. The lower end of the water supply pipe 16 through the stuffing box seal 43 is axially rotatable for the pipe 16 in the cup 44. The glass 44 is fixedly mounted in the base of the console 14 by means of a flange connection 45 and has a concentric cavity with a water supply fitting 47 inside the level of the lower end of the water supply pipe 16. Steam and gas supply the pipe 17 by means of a threaded connection 48 and a collar 49, made in one piece with the pipe 17 in its lower part, is rigidly and tightly fixed in the glass 44 in its axial hole and 50. A fitting 51 for supplying a gas-vapor mixture is attached to the lower end of the steam-gas supply pipe 17.

Большая шестерня конической пары 36 привода мельницы закреплена за вертикальный вал 3 посредством гаек 52. Вертикальный вал 3 установлен в подшипниках 53, размещенных в полости 54 консоли 14. Верхняя часть вертикального вала 3 выполнена за одно целое с ним в виде диска 55, на котором посредством штифтов 56 закреплен пустотелый прямой конус 12 ротора 2. The large gear of the conical pair 36 of the mill drive is fixed to the vertical shaft 3 by means of nuts 52. The vertical shaft 3 is mounted in bearings 53 located in the cavity 54 of the console 14. The upper part of the vertical shaft 3 is made integrally with it in the form of a disk 55, on which pins 56 fixed hollow straight cone 12 of the rotor 2.

На горизонтальном участке пароподводящего патрубка 17 (см. фиг. 8) установлено устройство 57 для дозированной подачи маслообразных и поверхностно-активных веществ, закрепленное за консоль 14 с внешней ее стороны (на фиг. 6 не показано). Устройство 57 выполнено в виде герметичного сосуда 58 с расположенным внутри него шатунно-кривошипным механизмом 59, имеющим на возвратно-поступательной его части поршень 60 в виде стержня с кольцевыми канавками 61, предназначенными для забора маслообразных и поверхностно-активных веществ из сосуда 58 и переноса их во внутреннюю полость парогазоподводящего патрубка 17. Для этого поршень 60 помещен в цилиндр 62, внутренняя полость которого одним концом сообщена с внутренней полостью герметичного сосуда 58, а другим с внутренней полостью пароподводящего патрубка 17. Для большего вхождения нижней части цилиндра 60 с кольцевыми канавками 61 во внутреннюю полость пароподводящего патрубка 17 цилиндр 60 расположен под углом к этому патрубку. Герметичный сосуд 58 снабжен крышкой 63, плотно прижатой к верхнему его торцу через эластичную прокладку 64 посредством болтовых соединений 65, а также патрубком 66 для залива в него маслообразных и поверхностно-активных веществ. Шатунно-кривошипный механизм 59 имеет диск 67 с приводным валом 68, с уплотнением, проходящим через боковую стенку сосуда 58. On a horizontal section of the steam supply pipe 17 (see Fig. 8), a device 57 is installed for the dosed supply of oily and surfactants, fixed to the console 14 from its outer side (not shown in Fig. 6). The device 57 is made in the form of a sealed vessel 58 with a crank mechanism 59 located inside it, having on its reciprocating part a piston 60 in the form of a rod with annular grooves 61, designed to collect oily and surfactants from the vessel 58 and transfer them into the internal cavity of the steam-gas supply pipe 17. For this, the piston 60 is placed in the cylinder 62, the internal cavity of which is connected at one end to the internal cavity of the sealed vessel 58, and the other with the internal cavity of the vapor-supply dyaschego nozzle 17. For more occurrences of the bottom of the cylinder 60 with annular grooves 61 in the inner cavity 17 paropodvodyaschego pipe cylinder 60 is disposed at an angle to the nozzle. The sealed vessel 58 is provided with a cover 63 tightly pressed to its upper end through an elastic gasket 64 by means of bolt connections 65, as well as a nozzle 66 for pouring oily and surface-active substances into it. The crank mechanism 59 has a disc 67 with a drive shaft 68, with a seal passing through the side wall of the vessel 58.

При работе истирающей мельницы рабочую камеру 1 через шнек 18 и загрузочную воронку 19 загрузочного устройства 4 заполняют материалом, подлежащим измельчению. Воду, предварительно обработанную в электролизере, подают в рабочую камеру 1 через выходные отверстия 11 в кольцевом перфорированном коллекторе 9 с водоподводящим патрубком 10. During the operation of the abrasive mill, the working chamber 1 through the screw 18 and the loading funnel 19 of the loading device 4 is filled with the material to be ground. Water pretreated in the electrolyzer is fed into the working chamber 1 through the outlet openings 11 in the annular perforated collector 9 with a water supply pipe 10.

Ротор 2 с закрепленной в основании пустотелого прямого конуса 12 тарелью 23 приводят во вращение через вертикальный вал 3, закрепленный в подшипниках 53 консоли 14, коническую пару 36 и горизонтальный вал с подшипниковой опорой 37. Одновременно в пустотелый прямой конус 12 ротор 2 подают через кольцевой зазор 42 в водоподводящем патрубке 16, концентрическую полость 46 в стакане 44 и штуцер 47 воду, либо раствор ПАВ, а через парогазоподводящий патрубок 17 и штуцер 51 острый (перегретый) пар, либо горячий (раскаленный) воздух с предварительно введенными в них маслообразными и поверхностно-активными веществами, которые через сквозные каналы 15 в пустотелом прямом конусе 12 поступают между футеровочных ребер 13 непосредственно в зону измельчения, расположенную непосредственно над и вокруг ротора 2, причем в верхнюю ее часть поступает острый (перегретый) пар либо горячий (раскаленный) воздух, а в нижнюю ее часть - вода либо раствор ПАВ. Утечку воды или раствора ПАВ из стакана 44 предотвращают при этом сальниковым уплотнением 43, установленным на контакте вращающегося водоподводящего патрубка 16 и неподвижного стакана 44. The rotor 2 with the plate 23 fixed at the base of the hollow straight cone 12 is rotated through a vertical shaft 3 fixed in the bearings 53 of the console 14, a conical pair 36 and a horizontal shaft with a bearing support 37. At the same time, the rotor 2 is fed through the annular gap into the hollow straight cone 12 42 in the water supply pipe 16, a concentric cavity 46 in the glass 44 and the fitting 47 water, or a surfactant solution, and through the steam and gas supply pipe 17 and the fitting 51 sharp (superheated) steam or hot (hot) air with previously introduced into them oily and surface-active substances, which through the through channels 15 in the hollow straight cone 12 enter between the lining ribs 13 directly into the grinding zone, located directly above and around the rotor 2, and in its upper part comes sharp (superheated) steam or hot (hot ) air, and in its lower part - water or surfactant solution. The leakage of water or a surfactant solution from the cup 44 is prevented by the gland packing 43 mounted on the contact of the rotating water supply pipe 16 and the stationary cup 44.

Дозированное введение маслообразных и поверхностно-активных веществ в парогазоподводящий патрубок 17 посредством устройства 57 производят следующим образом. Dosed introduction of oily and surfactants into the vapor-gas supply pipe 17 by means of the device 57 is carried out as follows.

Сосуд 58 через патрубок 66 заполняют жидкими маслообразными и поверхностно-активными веществами. При вращении вала 68 и диска 67 шатунно-кривошипный механизм 59 возвратно-поступательно перемещает поршень 60 с кольцевыми канавками 61 в цилиндре 62. При вхождении поршня 60 во внутреннюю полость сосуда 58 маслообразные и поверхностно-активные вещества заполняют канавки 61. Затем при возвратном вхождении поршня 60 во внутреннюю полость парогазоподводящего патрубка 17 маслообразные и поверхностно-активные вещества выходят из канавок 61 и поступают в паровоздушный поток, а вместе с ним в зону деформации и разрушения частиц материала. При этом поршень 60 при своем движении одновременно изолирует высокотемпературную область высокого давления внутри парогазоподводящего патрубка 17 и область с более низкой температурой и давлением в сосуде 58. Количество маслообразных и поверхностно-активных веществ дозируют посредством изменения числа оборотов вала 68, а также сечением кольцевых канавок 61. Vessel 58 through the nozzle 66 is filled with liquid oily and surfactants. When the shaft 68 and the disk 67 rotate, the crank mechanism 59 reciprocates the piston 60 with the annular grooves 61 in the cylinder 62. When the piston 60 enters the inner cavity of the vessel 58, oily and surfactants fill the grooves 61. Then, when the piston returns 60, in the internal cavity of the vapor-gas supply pipe 17, oily and surfactants exit the grooves 61 and enter the steam-air flow, and with it into the zone of deformation and destruction of the material particles. At the same time, the piston 60 simultaneously isolates the high-temperature high-pressure region inside the vapor-gas supply pipe 17 and the region with lower temperature and pressure in the vessel 58. The number of oily and surfactants is metered by changing the number of revolutions of the shaft 68, as well as the cross section of the annular grooves 61 .

При вращении шнека 18 находящийся во внутренней полости рабочей камеры 1 материал подвергается объемному сжатию. При вращении ротора 2 происходит истирание частиц материала друг о друга принудительным полиградиентным перемещением концентрических слоев материала при одновременном резком высокоградиентном температурном воздействии на частицы материалы в момент их деформации и разрушения в условиях объемного сжатия материала. Частицы материала перед своим разрушением претерпевают интенсивные механические и высокотемпературные деформации, что интенсифицирует процесс их разрушения. При этом процесс ведется непрерывно. Контрастность высокотемпературного воздействия на измельчаемый материал усиливается поочередным воздействием на разрушаемые частицы материала сначала острым (перегретым) паром, либо горячим (раскаленным) воздухом, а затем непосредственным низкотемпературным воздействием холодной воды, либо раствора ПАВ. В последнем случае молекулы ПАВ оказывают расклинивающее действие (эффект П.А. Ребиндера) по микротрещинам, образующимся в деформируемых частицах материала, а также по контакту минеральных вкраплений, способствуя их лучшему раскрытию. Маслообразные вещества, в частности мазут, адсорбируются при этом на гидрофобной поверхности алмазов и, адсорбируясь на ней, оказывают одновременное ингибирующее воздействие, не позволяя другим веществам, способным гидрофилизировать поверхность, адсорбироваться на этой поверхности. Гидрофилизированные участки поверхности алмазов гидрофобизируются при этом поверхностно-активными веществами в момент их высокой адсорбционной активности при раскрытии. When the screw 18 rotates, the material located in the internal cavity of the working chamber 1 undergoes volume compression. When the rotor 2 rotates, the particles of material are abraded against each other by forced polygradient movement of the concentric layers of the material with a simultaneous sharp high-gradient temperature effect on the particles of materials at the time of their deformation and destruction under the conditions of volumetric compression of the material. The particles of the material undergo intensive mechanical and high temperature deformations before their destruction, which intensifies the process of their destruction. In this process is conducted continuously. The contrast of the high-temperature effect on the crushed material is enhanced by alternately exposing the material to destructible particles first with sharp (superheated) steam or hot (hot) air, and then with direct low-temperature exposure to cold water or a surfactant solution. In the latter case, surfactant molecules have a proppant effect (P.A. Rebinder effect) for microcracks formed in deformable particles of the material, as well as for the contact of mineral inclusions, contributing to their better opening. Oily substances, in particular fuel oil, are adsorbed on the hydrophobic surface of diamonds and, being adsorbed on it, have a simultaneous inhibitory effect, preventing other substances capable of hydrophilizing the surface from being adsorbed on this surface. Hydrophilized surface sections of diamonds are hydrophobized in this case by surface-active substances at the time of their high adsorption activity upon opening.

Наклон осей каналов 15 к основанию пустотелого прямого конуса 12 препятствует их забиванию частицами измельчаемого материала при объемном его сжатии. Нахождение слоя воды в нижней части пустотелого прямого конуса 12 предохраняет диск 55 вертикального вала 3 и подшипники 53 от возможного перегрева, экранируя их от высокотемпературной среды (острого пара, горячего воздуха). Роль теплового экрана выполняет при этом также слой воды или раствора ПАВ, проходящий по кольцевому зазору 42 в водоподводящем патрубке 16. The inclination of the axes of the channels 15 to the base of the hollow straight cone 12 prevents them from clogging with particles of the crushed material during its volumetric compression. The presence of a layer of water in the lower part of the hollow straight cone 12 protects the disk 55 of the vertical shaft 3 and the bearings 53 from possible overheating, shielding them from high-temperature medium (sharp steam, hot air). The role of the heat shield is also performed by a layer of water or a surfactant solution passing through the annular gap 42 in the water supply pipe 16.

Разгрузку измельченного материала из рабочей камеры 1 осуществляют при подаче воды в кольцевой перфорированный коллектор 9 через водоподводящий патрубок 10. Выходя через выходные отверстия 11, расположенные между футеровочных ребер 8, из кольцевого перфорированного коллектора 9 и двигаясь вниз по рабочей камере 1, она уносит измельченные частицы материалы в нижние его слои. При вращении приводной тарели 23 измельченный материал в виде пульпы выходит из рабочей камеры 1 через щели зубчатого торца 26 обечайки 25 и затем снимается с ее поверхности скребком 33 в течку 34 для приема измельченного материала, установленным напротив зазора 32 в кольце 30 с эластичной прокладкой 31, служащие для предотвращения просыпания материала с тарели 23 при ее вращении. Шламы, прошедшие с тарели 23 под эластичную прокладку, попадают в кольцевой желоб 35 с наклонным днищем, откуда они смываются в течку 34 водой, подаваемой через патрубки 33 для подвода смывной воды. Разгрузка измельченного материала из рабочей камеры 1 мельницы регулируется путем поднятия или опускания обечайки 25 над поверхностью тарели 23 посредством силовых гидроцилиндров 27. The discharge of crushed material from the working chamber 1 is carried out when water is supplied to the annular perforated collector 9 through the water supply pipe 10. Leaving through the outlet holes 11 located between the lining ribs 8 from the annular perforated collector 9 and moving down the working chamber 1, it carries away the crushed particles materials in its lower layers. When the drive plate 23 rotates, the pulped material in the form of pulp leaves the working chamber 1 through the slots of the toothed end 26 of the shell 25 and then is removed from its surface by a scraper 33 into the groove 34 for receiving the chopped material, mounted opposite to the gap 32 in the ring 30 with an elastic gasket 31, serving to prevent spillage of material from the plate 23 during its rotation. The sludge passed from the plate 23 under the elastic gasket fall into the annular groove 35 with an inclined bottom, from where they are washed off into the heat 34 by the water supplied through the nozzles 33 for supplying the flushing water. The discharge of crushed material from the working chamber 1 of the mill is regulated by raising or lowering the shell 25 above the surface of the plate 23 by means of power hydraulic cylinders 27.

Недоизмельченный остаток вместе с алмазами с качественно очищенной и подготовленной поверхностью направляют на пенную сепарацию и флотацию, после чего пустую породу выводят в отвал. Unfinished residue, together with diamonds with a qualitatively cleaned and prepared surface, is sent to foam separation and flotation, after which the waste rock is dumped.

Таким образом, предложенный способ пенной сепарации и флотации по сравнению с прототипом позволит за счет улучшения условий для гидрофобизации частиц полезного компонента и формирования флотокомплексов с повышенной несущей способностью повысить технологические показатели процесса. Thus, the proposed method of foam separation and flotation in comparison with the prototype will allow, due to improved conditions for hydrophobization of the particles of the useful component and the formation of flotation complexes with increased load-bearing ability to increase the technological parameters of the process.

Claims

1. The method of foam separation and flotation, including conditioning the feedstock with reagents in the presence of oily reagents, preparing a foam layer by introducing into the pulp a foaming agent and gas in the form of finely divided bubbles, supplying conditioned raw materials to the foam layer and into the volume of the pulp, separation in the foam layer and in the volume of pulp, receiving and removing foam and chamber products while simultaneously dehydrating them to obtain solid and liquid phases, characterized in that the supply of conditioned raw materials to the layer and into the pulp volume is carried out after mechanically activating the particles of the useful component in an intensive abrasive mode while simultaneously heat treating them with a high-temperature liquid stream, superheated steam or hot air, into which oily and surface-active substances are preliminarily introduced, and an intensive abrasive regime is carried out using water or a surfactant solution that has undergone electrochemical treatment in the electrolyzer immediately before they are fed into the intensive grinding process Nia.

2. The method according to claim 1, characterized in that the conditioning of the feedstock with the reagents is carried out using finely dispersed surface-active and oily substances in the aerohydroxy mixture, together with fractionation of the feedstock by size, while each product is conditioned by mixing with a finely dispersed aerohydroxy mixture of water, air, surfactants and oily substances, after which the medium-sized product is fed to the flotation separation in the bottom of the pulp the top in its central part in the direction of the action of the Archimedean forces, and the fine-grained product dispersed over the peripheral part at an angle to them, the liquid phase from the dehydration of the chamber product is supplied with coarse, medium-grained and fine-grained products for pulping, and the liquid phase from the dehydration of the foam product served as pressurized water for pneumohydraulic preparation of a finely dispersed aero-hydraulic mixture of water, air, surfactants and oily substances with the subsequent introduction This mixture is obtained in the operation of conditioning the initial products with reagents; moreover, a coarse-grained product is fed to the foam layer; upon conditioning, the excess liquid phase of the pulp and reagent mixture is transferred to a fine-grained product.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the process of intensive abrasion of the gangue particles against each other is carried out during volumetric compression by forced polygradient movement of the concentric layers of the material while the material being crushed is subjected to a high-temperature fluid stream, superheated steam or hot air.