RU2165800C1

RU2165800C1 - Pneumatic flotation machine

Info

Publication number: RU2165800C1
Application number: RU99124903A
Authority: RU
Inventors: М.Н. Злобин; Е.М. Злобин; А.М. Злобин
Original assignee: Злобин Михаил Николаевич; Злобин Евгений Михайлович; Злобин Андрей Михайлович
Priority date: 1999-11-23
Filing date: 1999-11-23
Publication date: 2001-04-27

Abstract

FIELD: mineral concentration by flotation method; applicable in coarse-grained flotation of metalliferous and nonmetalliferous raw materials. SUBSTANCE: pneumatic flotation machine has flotation cell, slit-like screening surface, appliance for supply of coarse-grained feed onto foam layer made in the form of hollow ring with inlet pipes tangentially spaced over ring diameter and slit-like outlet from internal cavity in its lower part. Appliance for loading of fine-grained pulp located along cell axis and made in the form of vertical cylinder is provided with circular receiving chamber located above appliance and having inlet pipe and circular outlet into cylinder internal cavity. Installed along axis of flotation cell is tubular mixer in the form of ejector. Branch pipe for unloading of cell product is connected with its upper part to lower end of cylinder. The machine has a foam collecting trough, unit of pneumohydraulic aerators, parabolic reflector coaxially fixed under tubular mixer with circular clearance relative to its lower end face. Internal cavity of appliance is tightly separated by cone-shaped wall from internal cavity of circular receiving chamber. Distributing disc is installed inside hollow ring below level of inlet pipes with clearance relative to ring external wall. Tubular mixer internal side is provided with ring-shaped unit of pneumohydraulic aerators stepwise located over perimeter of its side walls in lower part. Inner diameter of ring-shaped unit of aerators exceeds inner diameter of overlaying part of tubular mixer. EFFECT: improved aerohydrodynamic conditions of machine operation. 2 cl, 2 dwg

Description

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

Известна пневматическая флотационная машина, содержащая флотационную камеру, выполненную в виде расширяющегося вверх конусообразного сосуда с раструбом в верхней части, расположенную на уровне верхнего края флотационной камеры щелевидную просеивающую поверхность с сечением щелей, увеличивающимся от оси флотационной камеры, приспособление для подачи крупнозернистого питания на пенный слой, выполненное в виде пустотелого кольца с тангенциально расположенными по диаметру кольца входными патрубками, сообщенными с внутренней его полостью, и со щелевидным выходом из внутренней полости в нижней его части непосредственно на щелевидную просеивающую поверхность, приспособление для загрузки мелкозернистой пульпы, трубообразный смеситель, установленный по оси флотационной камеры, патрубок для выгрузки камерного продукта, пеносборный желоб, расположенный у верхнего края флотационной камеры, пневмогидравлический аэратор, параболический отражатель, открытой своей частью обращенный во встречном к пневмогидравлическому аэратору направлении [1]. Known pneumatic flotation machine containing a flotation chamber, made in the form of a cone-shaped vessel expanding upward with a bell in the upper part, a slit-like screening surface with a slit cross section increasing from the axis of the flotation chamber located at the top edge of the flotation chamber, a device for supplying coarse-grained food to the foam layer made in the form of a hollow ring with inlet pipes tangentially spaced along the diameter of the ring communicated with its inner polo a thaw, and with a slit-like exit from the inner cavity in its lower part directly onto the slit-like screening surface, a device for loading fine-grained pulp, a tube-shaped mixer mounted along the axis of the flotation chamber, a nozzle for unloading the chamber product, a foam collecting chute located at the upper edge of the flotation chamber, a pneumohydraulic aerator, a parabolic reflector, with its open part facing in the direction opposite to the pneumohydraulic aerator [1].

Недостатком этой машины является отсутствие в ней конструктивных элементов, обеспечивающих оптимизацию аэрогидродинамического режима ее работы и оптимизацию аэрации пульпы в камере машины, что снижает качество реализуемого в ней флотационного процесса. В частности, в этой машине подача аэрированной жидкости в объем камеры для аэрирования флотационной пульпы осуществляется пневмогидравлическими аэраторами при введении из сопел этих аэраторов высокоскоростных струй аэрированной жидкости непосредственно во флотационную зону. В результате этого в местах введения этих струй создается высокотурбулентный режим, препятствующий эффективной флотации частиц полезного компонента, особенно крупных. The disadvantage of this machine is the lack of structural elements in it, which ensure optimization of the aerohydrodynamic mode of its operation and optimization of pulp aeration in the chamber of the machine, which reduces the quality of the flotation process realized in it. In particular, in this machine, the aerated liquid is fed into the volume of the chamber for aeration of the flotation pulp by pneumohydraulic aerators when high-speed jets of aerated liquid are introduced from the nozzles of these aerators directly into the flotation zone. As a result of this, a highly turbulent regime is created at the places of introduction of these jets, which impedes the effective flotation of particles of a useful component, especially large ones.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является пневматическая флотационная машина, содержащая флотационную камеру, выполненную в виде расширяющегося вверх конусообразного сосуда с раструбом в верхней части, расположенную на уровне верхнего края флотационной камеры щелевидную просеивающую поверхность с сечением щелей, увеличивающимся от оси флотационной камеры, приспособление для подачи крупнозернистого питания на пенный слой, выполненное в виде пустотелого кольца с тангенциально расположенными по диаметру кольца входными патрубками и со щелевидным выходом в нижней его части непосредственно на щелевидную просеивающую поверхность, при этом внешняя стенка пустотелого кольца в нижней своей части выполнена конусообразной, размещенное по оси камеры и выполненное в виде вертикально расположенного цилиндра приспособление для загрузки мелкозернистой пульпы, снабженное расположенной над приспособлением для подачи крупнозернистого питания кольцеобразной приемной камерой с входными патрубками и с выходом во внутреннюю полость цилиндра, установленный по оси флотационной камеры трубообразный смеситель, выполненный в виде эжектора, верхней частью присоединенного к нижнему торцу цилиндра, патрубок для выгрузки камерного продукта, пеносборный желоб, расположенный у верхнего края флотационной камеры, блок пневмогидравлических аэраторов, соосно размещенный непосредственно над приспособлением для загрузки мелкозернистой пульпы, параболический отражатель, открытoй своей частью обращенный во встречном к пневмогидравлическим аэраторам направлении, соосно закрепленный под трубообразным смесителем с кольцевым зазором по отношению к нижнему его торцу, причем диаметр торцевой части параболического отражателя превышает торцевой диаметр трубообразного смесителя [2]. The closest in technical essence and the achieved result is a pneumatic flotation machine containing a flotation chamber made in the form of a cone-shaped vessel expanding upwards with a bell in the upper part, a slit-like screening surface with a slit cross section increasing from the axis of the flotation chamber located at the level of the upper edge of the flotation chamber, device for supplying coarse-grained nutrition to the foam layer, made in the form of a hollow ring with tangentially arranged dia meter of the ring with inlet pipes and with a slit-like exit in its lower part directly to the slit-like screening surface, while the outer wall of the hollow ring in its lower part is conical, placed along the camera axis and made in the form of a vertically arranged cylinder, a device for loading fine-grained pulp, equipped with above the device for supplying coarse-grained food with an annular receiving chamber with inlet pipes and with an exit to the inner cavity of the cylinder, a tube-shaped mixer mounted along the axis of the flotation chamber, made in the form of an ejector, an upper part attached to the lower end of the cylinder, a nozzle for unloading the chamber product, a foam collecting chute located at the upper edge of the flotation chamber, a block of pneumohydraulic aerators, coaxially placed directly above the device for loading fine-grained pulp , parabolic reflector, open with its part facing in the direction opposite to the pneumohydraulic aerators, coaxially fixed under a pipe-shaped mixer with an annular gap with respect to its lower end, and the diameter of the end part of the parabolic reflector exceeds the end diameter of the pipe-shaped mixer [2].

В известной машине [2] во многом устранены недостатки, отмеченные в машине [1] , приводящие к снижению качества процесса флотации. Однако и здесь имеет место некоторое снижение качества процесса флотации, так как в ней отсутствуют конструктивные элементы, обеспечивающие оптимизацию аэрогидродинамического режима ее работы. В частности, в машине [2] при увеличении ее объема и глубины камеры требуется увеличивать давление воды и воздуха, поступающих в блок пневмогидравлических аэраторов. В противном случае мощность струй аэрированной жидкости, выходящих из сопел этих аэраторов, оказывается недостаточной, чтобы пробить толщу пульпы над параболическим отражателем, а увеличение давления воды и воздуха повышает в свою очередь турбулентность пульпы в камере машины, что ухудшает аэрогидродинамический режим ее работы. Кроме того, внутренние полости приспособления для подачи крупнозернистого питания и кольцеобразной приемной камеры приспособления для загрузки мелкозернистой пульпы сопряжены между собой посредством кольцевых проходов. В результате этого происходит избыточное обводнение крупнозернистого питания, поступающего на пенный слой. Как следствие этого, ухудшается аэрогидродинамический режим работы машины, особенно при пенной сепарации крупнозернистой части питания, что приводит к снижению качества процесса флотации. Последнее также происходит и при снижении общего расхода воды в машину с целью исключения обводненности крупнозернистого питания. При этом из-за отсутствия необходимых конструктивных элементов в машине, в частности в ее питающем приспособлении, ухудшается распределение частиц крупнозернистого питания по площади пенного слоя и рассредоточение минеральных зерен между собой, что также приводит к снижению качества процесса флотации и особенно процесса пенной сепарации. In the known machine [2], the disadvantages noted in the machine [1], leading to a decrease in the quality of the flotation process, are largely eliminated. However, here, there is a slight decrease in the quality of the flotation process, since it lacks structural elements that provide optimization of the aero-hydrodynamic mode of its operation. In particular, in a machine [2], with an increase in its volume and depth of the chamber, it is required to increase the pressure of water and air entering the block of pneumohydraulic aerators. Otherwise, the power of the jets of aerated liquid leaving the nozzles of these aerators is insufficient to break through the pulp thickness above the parabolic reflector, and an increase in water and air pressure increases, in turn, the pulp turbulence in the machine chamber, which worsens the aero-hydrodynamic mode of its operation. In addition, the inner cavity of the device for supplying coarse-grained food and the annular receiving chamber of the device for loading fine-grained pulp are interconnected by means of annular passages. As a result of this, excessive flooding of coarse-grained nutrition entering the foam layer occurs. As a consequence of this, the aerohydrodynamic mode of the machine’s operation is deteriorating, especially during foam separation of the coarse-grained part of the feed, which leads to a decrease in the quality of the flotation process. The latter also occurs with a decrease in the total water consumption in the machine in order to exclude the water cut of coarse-grained food. Moreover, due to the lack of necessary structural elements in the machine, in particular in its feeding device, the distribution of coarse-grained particles over the area of the foam layer and the dispersal of mineral grains among themselves deteriorate, which also leads to a decrease in the quality of the flotation process and especially the foam separation process.

Целью изобретения является повышение качества процесса флотации за счет улучшения аэрогидродинамического режима работы. The aim of the invention is to improve the quality of the flotation process by improving the aerohydrodynamic mode of operation.

Согласно изобретению эта цель достигается тем, что в пневматической флотационной машине, содержащей флотационную камеру, выполненную в виде расширяющегося вверх конусообразного сосуда с раструбом в верхней части, расположенную на уровне верхнего края флотационной камеры щелевидную просеивающую поверхность с сечением щелей, увеличивающимся от оси флотационной камеры, приспособление для подачи крупнозернистого питания на пенный слой, выполненное в виде пустотелого кольца с тангенциально расположенными по диаметру кольца входными патрубками и со щелевидным выходом в нижней его части непосредственно на щелевидную просеивающую поверхность, при этом внешняя стенка пустотелого кольца в нижней своей части выполнена конусообразной, размещенное по оси камеры и выполненное в виде вертикально расположенного цилиндра приспособление для загрузки мелкозернистой пульпы, снабженное расположенной над приспособлением для подачи крупнозернистого питания кольцеобразной приемной камерой с входными патрубками и с выходом во внутреннюю полость цилиндра, установленный по оси флотационной камеры трубообразный смеситель, выполненный в виде эжектора, верхней частью присоединенного к нижнему торцу цилиндра, патрубок для выгрузки камерного продукта, пеносборный желоб, расположенный у верхнего края флотационной камеры, блок пневмогидравлических аэраторов, соосно размещенный непосредственно над приспособлением для загрузки мелкозернистой пульпы, параболический отражатель, открытой своей частью обращенный во встречном к пневмогидравлическим аэраторам направлении, соосно закрепленный под трубообразным смесителем с кольцевым зазором по отношению к нижнему его торцу, причем диаметр торцевой части параболического отражателя превышает торцевой диаметр трубообразного смесителя, трубообразный смеситель с внутренней своей стороны снабжен, по меньшей мере, одним кольцеобразным блоком пневмогидравлических аэраторов, ступенчато расположенным по периметру его боковых стенок в нижней половине, при этом внутренний диаметр кольцеобразного блока превышает внутренний диаметр вышерасположенной части трубообразного смесителя, а выходные сопла пневмогидравлических аэраторов кольцеобразного блока направлены в сторону параболического отражателя, внутренняя полость приспособления для подачи крупнозернистого питания плотно отделена конусообразной стенкой от внутренней полости кольцеобразной приемной камеры, а внутри пустотелого кольца ниже уровня его входных патрубков установлен с зазором по отношению к внешней стенке кольца распределительный диск. According to the invention, this goal is achieved in that in a pneumatic flotation machine containing a flotation chamber, made in the form of a cone-shaped vessel expanding upward with a bell in the upper part, a slit-like screening surface located at the level of the upper edge of the flotation chamber with a cross section of slots increasing from the axis of the flotation chamber, a device for supplying coarse-grained food to the foam layer, made in the form of a hollow ring with input parallels located tangentially along the diameter of the ring cuttings and with a slit-like exit in its lower part directly onto the slit-like screening surface, while the outer wall of the hollow ring in its lower part is conical, arranged along the chamber axis and made in the form of a vertically arranged cylinder, a device for loading fine-grained pulp, equipped with a device located above the device for supply of coarse-grained power with an annular receiving chamber with inlet nozzles and with an exit to the internal cavity of the cylinder mounted along the axis of the flo a tube-shaped mixer made in the form of an ejector, with the upper part attached to the lower end of the cylinder, a nozzle for unloading the chamber product, a foam collection chute located at the upper edge of the flotation chamber, a block of pneumohydraulic aerators, coaxially located directly above the device for loading fine-grained pulp, a parabolic reflector , open with its part facing in the direction opposite to the pneumohydraulic aerators, coaxially fixed under the pipe-shaped mixer m with an annular gap with respect to its lower end, and the diameter of the end part of the parabolic reflector exceeds the end diameter of the pipe-shaped mixer, the pipe-shaped mixer is provided on its inside with at least one ring-shaped block of pneumohydraulic aerators, stepwise located around the perimeter of its side walls in the lower half, while the inner diameter of the annular block exceeds the inner diameter of the upstream part of the pipe-shaped mixer, and the output nozzles are pneumohyd The aerators of the ring-shaped unit are directed towards the parabolic reflector, the inner cavity of the coarse-grain power supply device is tightly separated by a conical wall from the inner cavity of the annular receiving chamber, and inside the hollow ring below the level of its inlet nozzles, a distribution disk is installed with a gap with respect to the outer wall of the ring.

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

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

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

Грубозернистый материал меньшей крупности должен подаваться во флотационную камеру снизу вверх ламинарным потоком в виде тщательно перемешанной 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 chamber from the bottom up by a laminar flow in the form of a thoroughly mixed 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.

Этим требованиям наиболее полно удовлетворяет конструкция предлагаемой пневматической флотационной машины. Детали принятых технических решений изложены ниже при ее описании. These requirements are most fully satisfied by the design of the proposed pneumatic flotation machine. Details of the technical solutions adopted are set forth below in its description.

На фиг. 1 показана пневматическая флотационная машина в разрезе; на фиг. 2 - вид машины сверху. In FIG. 1 shows a sectional view of a pneumatic flotation machine; in FIG. 2 is a top view of the machine.

Пневматическая флотационная машина состоит из флотационной камеры 1 с патрубком 2 для вывода хвостов, выполненной в виде расширяющегося вверх конусообразного сосуда с раструбом в верхней части. По периферии верхней части флотационной камеры 1 закреплен пеносборный желоб 3 с патрубком 4 для вывода пенного продукта. На уровне верхнего края флотационная камера 1 имеет дискообразную соосно расположенную щелевидную просеивающую поверхность 5 с сечением щелей 6, увеличивающимся от оси флотационной камеры, над которой соосно расположено приспособление 7 для подачи крупнозернистого питания на пенный слой, выполненное в виде пустотелого кольца 8 с тангенциально расположенными по диаметру кольца входными патрубками 9. Пустотелое кольцо 8 в нижней части внешней стенки 10 имеет щелевидный выход 11 из внутренней своей полости непосредственно на щелевидную просеивающую поверхность 5. Внешняя стенка 10 в нижней части непосредственно над щелевидным выходом 11 выполнена конусообразной. Pneumatic flotation machine consists of a flotation chamber 1 with a pipe 2 for the output of the tails, made in the form of a cone-shaped vessel expanding upwards with a bell in the upper part. On the periphery of the upper part of the flotation chamber 1, a foam collecting chute 3 is fixed with a pipe 4 for outputting the foam product. At the level of the upper edge, the flotation chamber 1 has a disk-shaped coaxially located slit-like screening surface 5 with a section of slots 6 increasing from the axis of the flotation chamber, above which is coaxially arranged a device 7 for supplying coarse-grained food to the foam layer, made in the form of a hollow ring 8 with tangentially arranged along the diameter of the ring by the inlet 9. The hollow ring 8 in the lower part of the outer wall 10 has a slit-like outlet 11 from its internal cavity directly to the slit-like gap ivayuschuyu surface 5. The outer wall 10 on the lower part directly above the exit slit 11 is tapered.

По оси камеры 1 размещено приспособление 12 для загрузки мелкозернистой пульпы, выполненное в виде вертикально расположенного цилиндра 13, к нижнему торцу которого присоединен выполненный в виде эжектора трубообразный смеситель 14, опирающийся на стенки камеры 1 посредством радиальных ребер 15 и 16. Над приспособлением 12 для загрузки мелкозернистой пульпы соосно закреплен блок пневмогидравлических аэраторов 17. Под трубообразным смесителем 14 соосно размещен с кольцевым зазором 18 параболический отражатель 19, открытой своей частью обращенный во встречном к пневогидравлическим аэраторам 17 направлении и опирающийся через радиальные ребра 20 на стенки камеры 1. Параболический отражатель 19 для сохранения своей конфигурации при эксплуатации машины выполнен из износостойкого материала, например из силицированного графита, металлокерамики или полиуретена. Диаметр торцевой части параболического отражателя 19 превышает торцевой диаметр трубообразного смесителя 14. A device 12 for loading a fine-grained pulp made in the form of a vertically arranged cylinder 13 is placed along the axis of the chamber 1, to the lower end of which there is attached a tube-shaped mixer 14, which is supported by the walls of the chamber 1 by means of radial ribs 15 and 16. Above the loading device 12 a block of fine-grained pulp is coaxially fixed with a block of pneumohydraulic aerators 17. Under the tube-shaped mixer 14, a parabolic reflector 19 is coaxially placed with an annular gap 18, its open part facing in the direction opposite to the pneumatic aerators 17 and resting through the radial ribs 20 on the walls of the chamber 1. The parabolic reflector 19 is made of wear-resistant material, for example, siliconized graphite, cermet, or polyurethane, to maintain its configuration when operating the machine. The diameter of the end part of the parabolic reflector 19 exceeds the end diameter of the tube-shaped mixer 14.

Приспособление 12 для загрузки мелкозернистой пульпы снабжено расположенной над приспособлением 7 кольцеобразной приемной камерой 20 с входными патрубками 21 и с кольцевым выходом 22 во внутреннюю полость цилиндра 13. Для предотвращения обводненности крупнозернистого питания, подаваемого на пенный слой, внутренняя полость приспособления 7 плотно отделена конусообразной стенкой 23 от внутренней полости кольцеобразной приемной камеры 20. Внутри пустотелого кольца 8 ниже уровня его входных патрубков 9 установлен с зазором 24 по отношению к внешней стенке кольца 8 распределительный диск 25, предназначенный для рассредоточения крупнозернистого питания, подаваемого на пенный слой. Блок пневмогидравлических аэраторов 17 снабжен водоподводящим патрубком 26 и воздухоподводящим штуцером 27. The device 12 for loading fine-grained pulp is provided with an annular receiving chamber 20 located above the device 7 with inlet pipes 21 and with an annular exit 22 into the internal cavity of the cylinder 13. To prevent water-cut of the coarse-grained food supplied to the foam layer, the internal cavity of the device 7 is tightly separated by a conical wall 23 from the inner cavity of the annular receiving chamber 20. Inside the hollow ring 8 below the level of its inlet pipes 9 is installed with a gap 24 in relation to the external s wall 8 ring distributing disc 25, intended for dispersal coarse power supplied to the foam layer. The block of pneumohydraulic aerators 17 is equipped with a water supply pipe 26 and an air supply fitting 27.

Трубообразный смеситель 14 с внутренней своей стороны снабжен кольцеобразным блоком пневмогидравлических аэраторов 28, конструктивно аналогичных аэраторам 17, ступенчато расположенным по периметру боковых стенок трубообразного смесителя в нижней его половине. Внутренний диаметр кольцеобразного блока аэраторов 28 превышает внутренний диаметр вышерасположенной части трубообразного смесителя 14. Выходные сопла пневмогидравлических аэраторов 28 кольцеобразного блока направлены в сторону параболического отражателя 19. В большеобъемных флотационных камерах количество ступенчато расположенных в трубообразном смесителе 14 кольцеообразных блоков пневмогидравлических аэраторов 28 может быть, при необходимости, больше чем один. Кольцеобразный блок пневмогидравлических аэраторов 28 имеет кольцеообразные коллектор 29 для напорной воды и рессивер 30 для сжатого воздуха с водоподводящим патрубком 31 и воздухоподводящим штуцером 32 соответственно. Последние расположены вдоль радиальных ребер 16, крепящих трубообразный смеситель 14. The pipe-shaped mixer 14 is provided on its inner side with an annular block of pneumohydraulic aerators 28, structurally similar to aerators 17, stepwise located around the perimeter of the side walls of the pipe-shaped mixer in its lower half. The inner diameter of the annular block of aerators 28 exceeds the inner diameter of the upstream part of the tube-shaped mixer 14. The output nozzles of the pneumohydraulic aerators 28 of the annular block are directed towards the parabolic reflector 19. In large-volume flotation chambers, the number of ring-shaped blocks of pneumohydraulic aerators 28 located in the tube-shaped mixer 14 may be necessary, more than one. The annular block of pneumohydraulic aerators 28 has an annular manifold 29 for pressure water and a receiver 30 for compressed air with a water supply pipe 31 and an air supply fitting 32, respectively. The latter are located along the radial ribs 16 securing the tube-shaped mixer 14.

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

Флотационную камеру 1 заполняют водой с пенообразователем. Одновременно в блоки пневмогидравлических аэраторов 17 и 28 под давлением через водоподводящие патрубки 26 и 31 и воздухоподводящие штуцера 27 и 32 подают воду и воздух. В питающие патрубки 9 и входные патрубки 21 подают флотационную пульпу, предварительно обработанную флотационными реагентами. Из патрубков 9 крупнозернистая пульпа тангенциально вводится в пустотелое кольцо 8 приспособления 7 для подачи крупнозернистого питания на пенный слой. Под действием пары сил двух потоков, так как патрубки 9 расположены тангенциально по диаметру кольца 8, пульпа приобретает вращательное движение внутри кольца. После раскручивания пульпы крупнозернистая ее фракция, двигаясь под действием центробежных сил по конусообразной поверхности внешней стенки 10 кольца 8, выгружается в сгущенном виде из кольца через щелевидный выход 11, расположенный в нижней его части, непосредственно на щелевидную просеивающую поверхность 5 с сечением щелей 6, увеличивающимся от оси флотационной камеры 1, где происходят рассредоточение частиц по площади и между собой. Этому способствует то, что выходящий из патрубков 9 крупнозернистый материал частично попадает на распределительный диск 25, где производится его предварительное рассредоточение, а затем поступает через зазор 24 на коническую поверхность внешней стенки 10 кольца 8. The flotation chamber 1 is filled with water with a foaming agent. At the same time, air and water are supplied to the blocks of pneumohydraulic aerators 17 and 28 under pressure through water supply pipes 26 and 31 and air supply fittings 27 and 32. In the supply pipe 9 and the inlet pipe 21 serves flotation pulp, pre-treated with flotation reagents. From the nozzles 9, the coarse-grained pulp is tangentially introduced into the hollow ring 8 of the device 7 for supplying coarse-grained food to the foam layer. Under the action of a pair of forces of two flows, since the nozzles 9 are located tangentially along the diameter of the ring 8, the pulp acquires a rotational movement inside the ring. After unwinding the pulp, its coarse-grained fraction, moving under the action of centrifugal forces along the conical surface of the outer wall 10 of the ring 8, is discharged in a condensed form from the ring through a slit-like outlet 11 located in its lower part, directly onto the slit-like screening surface 5 with a section of slots 6 increasing from the axis of the flotation chamber 1, where the dispersion of particles over the area and between themselves. This is facilitated by the fact that the coarse-grained material emerging from the nozzles 9 partially enters the distribution disk 25, where it is preliminary dispersed, and then enters through the gap 24 onto the conical surface of the outer wall 10 of the ring 8.

Мелкозернистая пульпа, вводимая в машину через входные патрубки 21, сначала поступает в кольцеобразную приемную камеру 20, затем через кольцевой выход 22 поступает в приспособление 12, где смешивается с аэрированной жидкостью, выходящей из сопел блока пневмогидравлических аэраторов 17, и далее через выполненный в виде эжектора трубообразный смеситель 14 поступает в объем камеры 1. При этом в трубообразном смесителе 14 она дополнительно насыщается мелкодисперсными воздушными пузырьками, выходящими с аэрированной жидкостью из сопел кольцеобразного блока пневмогидравлических аэраторов 28. Во флотационной камере 1 образуется аэрогидросмесь с тонкодиспергированным воздухом, а на ее поверхности образуется пенный слой, который переливается в пеносборный желоб 3. The fine-grained pulp introduced into the machine through the inlet pipes 21 first enters the annular receiving chamber 20, then through the annular outlet 22 it enters the device 12, where it is mixed with aerated liquid coming out of the nozzles of the block of pneumatic-hydraulic aerators 17, and then through it made in the form of an ejector the tube-shaped mixer 14 enters the volume of the chamber 1. At the same time, in the tube-shaped mixer 14 it is additionally saturated with fine air bubbles leaving the aerated liquid from the nozzles of the annular Nogo pneumatichydraulic aerator unit 28. In the flotation cell 1 formed aerogidrosmes with finely dispersed air, and forms a foam layer on its surface, which is poured into groove 3 penosborny.

В цилиндре 13 приспособления 12 происходит смешение потоков пульпы и аэрированной жидкости и выравнивание их скоростей, после чего объединенный поток направляется в диффузор трубообразного смесителя 14, где происходит преобразование его кинетической энергии в потенциальную энергию сжатого потока. В этот же поток дополнительно поступает в виде высокоскоростных струй аэрированная жидкость из сопел пневмогидравлических аэраторов 28 кольцеообразного блока, после чего поток аэрированной пульпы ударяет в параболический отражатель 19. Последний изменяет траекторию входящего потока аэрированной пульпы на обратную с формированием более ламинарной и рассредоточенной кольцевой его конфигурации при входе через кольцевой зазор 18 во флотационную камеру 1. При этом вектор скорости этого аэрированного потока пульпы совпадает с вектором архимедовых сил, что соответствует условиям флотации более крупных минеральных зерен полезного компонента из объема аэрированной пульпы. В трубообразном смесителе 14 наряду с интенсивной аэрацией вводимой пульпы происходит также весьма интенсивное ее перемешивание с тонкодиспергированными воздушными пузырьками. После ввода аэрированной пульпы во флотационную камеру 1 в ней формируется оптимальная внутренняя аэрогидродинамика потоков жидкости, а также направленное движение пенного слоя от места загрузки на него через щели 6 щелевидной просеивающей поверхности 5 крупнозернистой фракции питания до пеносборного желоба 3. 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 сфлотированными из объема пульпы частицами в пеносборный желоб 3, откуда выгружаются через патрубок 4 для вывода пенного продукта. Гидрофильные частицы пустой породы проходят сквозь пену в объем флотационной камеры 1, опускаются на наклонные стенки камеры 1, скользят по ним вниз и попадают в зону восходящего потока аэрированной пульпы, выходящей из кольцевого зазора 18. Этот поток захватывает пульпу из камеры, формируя внутрикамерную ее циркуляцию, которая обеспечивает возможность повторного извлечения частиц полезного компонента, случайно выпавших из пенного слоя, не достигнув пеносборного желоба 3. Большую роль при этом играет конфигурация самой флотационной камеры 1, выполненной в виде расширяющегося вверх конусообразного сосуда с раструбом в верхней своей части. Частицы полезного компонента флотируются в ламинарном потоке аэрированной пульпы и поступают в движущийся к пеносборному желобу 3 пенный слой. Частицы пустой породы оседают по стенке флотационной камеры 1 и выгружаются из машины через патрубок 2. In the cylinder 13 of the device 12, the flows of pulp and aerated liquid are mixed and their velocities are equalized, after which the combined stream is directed to the diffuser of the tube-shaped mixer 14, where its kinetic energy is converted into the potential energy of the compressed stream. The aerated liquid additionally enters the same stream in the form of high-speed jets from the nozzles of pneumohydraulic aerators 28 of the ring-shaped block, after which the aerated pulp stream hits the parabolic reflector 19. The latter changes the path of the incoming aerated pulp stream to the opposite one with the formation of a more laminar and dispersed ring configuration with the entrance through the annular gap 18 into the flotation chamber 1. In this case, the velocity vector of this aerated pulp stream coincides with the archi honey forces, which corresponds to the flotation conditions of larger mineral grains of a useful component from the volume of aerated pulp. In the tube-shaped mixer 14, along with intensive aeration of the introduced pulp, its very intensive mixing with finely dispersed air bubbles also takes place. After entering the aerated pulp into flotation chamber 1, optimal internal aerohydrodynamics of fluid flows is formed in it, as well as the directional movement of the foam layer from the place of loading through the slots 6 of the slit-like screening surface 5 of the coarse-grained feed fraction to the foam trough 3. Large particles of power are dispersed to the surface of the foam on top. The hydrophobic and hydrophobized particles of the useful component are held in this case by the foam layer and are carried out together with it and with particles flotted from the volume of the pulp into the foam collecting trough 3, from where they are discharged through the pipe 4 to discharge the foam product. Hydrophilic waste rock particles pass through the foam into the volume of the flotation chamber 1, fall onto the inclined walls of the chamber 1, slide down them and fall into the zone of upward flow of aerated pulp leaving the annular gap 18. This flow captures the pulp from the chamber, forming its intracameral circulation , which provides the possibility of re-extraction of particles of a useful component that accidentally precipitated from the foam layer without reaching the foam collecting trough 3. The configuration of the flotation chamber itself plays an important role in this s 1, configured as a cone expanding upward from the socket receptacle in its upper part. Particles of the useful component are floated in the laminar flow of aerated pulp and enter the 3 foam layer moving towards the foam collecting trough. Particles of waste rock settle on the wall of the flotation chamber 1 and are discharged from the machine through the pipe 2.

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

Источники информации
1. Патент РФ N 2011413 от 29.04.91, кл. B 03 D 1/24, опубл. 30.04.94, Бюл. N 8, 1994.Sources of information
1. RF patent N 2011413 dated 04.29.91, cl. B 03 D 1/24, publ. 04/30/94, Bull. N 8, 1994.

2. Патент РФ N 2113910 от 15.12.96, кл. B 03 D 1/24, опубл. 27.06.98, Бюл. N 18, 1998 (прототип). 2. RF patent N 2113910 dated 12/15/96, cl. B 03 D 1/24, publ. 06/27/98, Bull. N 18, 1998 (prototype).

Claims

1. Pneumatic flotation machine containing a flotation chamber, made in the form of a cone-shaped vessel expanding upward with a bell in the upper part, a slit-like screening surface with a slit cross section increasing from the axis of the flotation chamber at the top edge of the flotation chamber, a device for supplying coarse-grained food to the foam a layer made in the form of a hollow ring with inlet pipes tangentially spaced along the diameter of the ring and with a slit-like exit in its lower part directly on the slit-like screening surface, while the outer wall of the hollow ring in its lower part is conical, arranged along the axis of the chamber and made in the form of a vertically arranged cylinder, a device for loading fine-grained pulp, equipped with a ring-shaped receiving chamber located above the device for supplying coarse-grained food, with inlet nozzles and with the exit to the internal cavity of the cylinder mounted on the axis of the flotation chamber, a tube-shaped mixer is made in the form of an ejector, the upper part of the cylinder attached to the lower end, a pipe for unloading the chamber product, a foam chute located at the upper edge of the flotation chamber, a block of pneumohydraulic aerators, coaxially placed directly above the device for loading fine-grained pulp, a parabolic reflector, open with its open part in the direction opposite to the pneumohydraulic aerators, coaxially fixed under the pipe-shaped mixer with an annular gap with respect to its lower rtsu, and the diameter of the end part of the parabolic reflector exceeds the end diameter of the tube-shaped mixer, characterized in that the tube-shaped mixer is provided on its inside with at least one ring-shaped block of pneumohydraulic aerators, stepwise located around the perimeter of its side walls in the lower half, while the inside the diameter of the annular block exceeds the inner diameter of the upstream part of the pipe-shaped mixer, and the output nozzles of the pneumohydraulic aerators ring shaped block directed towards the parabolic reflector.

2. Pneumatic flotation machine according to claim 1, characterized in that the inner cavity of the device for supplying coarse-grained food is tightly separated by a conical wall from the inner cavity of the annular receiving chamber, and inside the hollow ring below the level of its inlet nozzles is installed with a gap with respect to the outer wall of the ring distribution disk.