RU2170145C1

RU2170145C1 - Floatation machine

Info

Publication number: RU2170145C1
Application number: RU2000131881A
Authority: RU
Inventors: А.В. Зимин; П.П. Шульц; В.Н. Кирилловых
Original assignee: Совместное предприятие в форме закрытого акционерного общества "Изготовление, внедрение, сервис"
Priority date: 2000-12-20
Filing date: 2000-12-20
Publication date: 2001-07-10

Abstract

FIELD: floatation of pulp. SUBSTANCE: the floatation machine has a chamber with a bottom and walls, aeration unit, a plate projections on the lateral surface contracting upwards is installed on the bottom under the impeller. Part of the chamber bottom located around the stator outer surface is made with a slope of 35 to 50 deg. The upper part of the bottom inclined surface joins the chamber wall above the upper part of the aeration unit. The inclined surface may be provided with projections. EFFECT: enhanced efficiency of floatation and enhanced service life of the floation machine. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано для флотации пульпы, а так же в различных химических и технологических процессах. The invention relates to mineral processing and can be used for flotation of pulp, as well as in various chemical and technological processes.

Известна флотационная машина, включающая камеру с аэратором, состоящим из полого вала и установленного на нем полого усеченного конуса с выступами на внешней поверхности, диска с радиальными лопастями и отверстием в нижнем основании [1] . Соотношения диаметров основания усеченного конуса и пределы расстояния от меньшего основания конуса до дна камеры выбраны из условия обеспечения эффективности процесса флотации. Known flotation machine, comprising a chamber with an aerator, consisting of a hollow shaft and installed on it a hollow truncated cone with protrusions on the outer surface, a disk with radial blades and an opening in the lower base [1]. The ratio of the diameters of the base of the truncated cone and the distance from the smaller base of the cone to the bottom of the chamber are selected from the conditions for ensuring the efficiency of the flotation process.

Однако данная флотационная машина не обеспечивает флотацию крупных фракций извлекаемого продукта. При вращении аэратора в зону диспергирования воздуха извлекаются мелкие классы (размером 50-74 мкм), которые захватываются пузырьками воздуха и извлекаются затем из камеры в виде пенного продукта. Крупные классы частиц (размером 0,1-0,3 мм) не попадают в зону эффективного диспергирования воздуха, а отбрасываются центробежной силой в объем камеры, оседают на дно и транспортируются в хвостовой карман, образуя отходы. Кроме того, форма камеры не способствует обеспечению дополнительной диспергации (воздуха)пульпы и предотвращению износа камеры. However, this flotation machine does not provide flotation of large fractions of the recovered product. When the aerator rotates into the air dispersion zone, small classes (50-74 microns in size) are extracted, which are captured by air bubbles and then removed from the chamber as a foam product. Large classes of particles (0.1-0.3 mm in size) do not fall into the zone of effective dispersion of air, but are discarded by centrifugal force into the chamber volume, settle to the bottom and transported to the tail pocket, forming waste. In addition, the shape of the chamber does not contribute to the additional dispersion (air) of the pulp and to prevent wear of the chamber.

Наиболее близкой по технической сущности к заявленному техническому решению является флотационная машина [2], которая выбрана за прототип. The closest in technical essence to the claimed technical solution is a flotation machine [2], which is selected as a prototype.

Флотационная машина включает камеру, с днищем и стенками, аэрационный узел, содержащий размещенный внутри лопастного статора импеллер, соединенный с полым валом, на днище камеры под импеллером, соосно с ним установлена плита с выступами на боковой поверхности, суживающаяся кверху. The flotation machine includes a chamber, with a bottom and walls, an aeration unit containing an impeller located inside the blade stator, connected to a hollow shaft, on the bottom of the chamber under the impeller, a plate with protrusions on the side surface, tapering upward, is installed coaxially with it.

Известная флотационная машина позволяет повысить эффективность флотации за счет флотации как мелких, так и крупных фракций. Установка на днище камеры под импеллером и соосно с ним плиты позволяет произвести разделение мелких и крупных частиц в пульпе. При вращении импеллера пульпа засасывается в зону разряжения, образующуюся в пространстве между статором и импеллером с находящейся под ним плитой. При этом пульпа совершает сложное винтообразное движение, поднимаясь вверх относительно сужающейся кверху боковой поверхности плиты. Выступы на боковой поверхности плиты способствуют "оттирке" крупных и мелких частиц. The known flotation machine can improve the flotation efficiency due to flotation of both small and large fractions. Installation on the bottom of the chamber under the impeller and coaxially with the plate allows the separation of small and large particles in the pulp. When the impeller rotates, the pulp is sucked into the discharge zone, which is formed in the space between the stator and the impeller with the plate underneath. In this case, the pulp makes a complex helical movement, rising upward relative to the tapering upward side surface of the plate. The protrusions on the side surface of the plate contribute to the "scrubbing" of large and small particles.

Однако, засасываясь снизу из камеры пульпа попадает в пространство между импеллером и статором и выбрасывается в камеру через межлопастное пространство статора, при этом часть пульпы бьется о статор, диспергируется и поднимается вверх камеры, а недиспергированная часть бьется о стенку, способствуя износу последней и снижая эффективность флотации. However, the pulp which is sucked in from below from the chamber enters the space between the impeller and the stator and is thrown into the chamber through the interstatic space of the stator, while part of the pulp strikes the stator, disperses and rises upward, and the undispersed part strikes the wall, contributing to the wear of the latter and reducing efficiency flotation.

Предлагаемая флотационная машина решает задачу повышения эффективности флотации и увеличения срока службы флотационной машины за счет предотвращения преждевременного износа камеры. The proposed flotation machine solves the problem of increasing the flotation efficiency and increasing the service life of the flotation machine by preventing premature wear of the chamber.

Поставленная цель достигается тем, что во флотационной машине, включающей камеру с днищем и стенками, аэрационный узел, содержащий размещенный внутри лопастного статора импеллер, соединенный с полым валом, на днище камеры под импеллером соосно с ним установлена плита с выступами на боковой поверхности, сужающаяся кверху, согласно изобретению, часть днища камеры, расположенная вокруг наружной поверхности статора, выполнена с углом наклона 35 -50^o, при этом верхняя часть наклонной поверхности днища соединена со стенкой камеры выше верхней части аэрационного узла.This goal is achieved by the fact that in a flotation machine, including a chamber with a bottom and walls, an aeration unit containing an impeller located inside a blade stator connected to a hollow shaft, a plate with protrusions is installed coaxially with it on the bottom of the chamber, with projections on the side surface, tapering up , according to the invention, a part of the bottom of the chamber located around the outer surface of the stator is made with an angle of inclination of 35 -50 ^o , while the upper part of the inclined surface of the bottom is connected to the wall of the chamber above the upper h Asti aeration unit.

Кроме того, наклонная поверхность днища может быть снабжена выступами. Выполнение части днища камеры с углом наклона 35^o-50^o и соединение верхней части днища со стенкой камеры выше верхней части аэрационного узла позволяет создать оптимальные условия для дополнительной диспергации части пульпы, которая бьется о стенку камеры, проходя через лопасти статора. Выбор угла наклона и высоты наклонной поверхности обеспечивает максимальную дополнительную диспергацию пульпы и способствует созданию дополнительных восходящих потоков, способствующих повышению эффективности процесса флотации. Кроме того при таком выполнении днища предотвращается износ корпуса и статора флотационной машины. Если верхняя часть наклонной поверхности будет ниже верхней части аэрационного узла, будет разрушаться верхняя часть статора. Выполнение на наклонной части поверхности днища футеровки с выступами обеспечивает уменьшение закручивания потоков пульпы, дополнительную разбивку воздуха, а следовательно, и его диспергацию, направляет вверх потоки пульпы и предотвращает износ флотационной машины.In addition, the inclined surface of the bottom may be provided with protrusions. The implementation of the part of the bottom of the chamber with an angle of 35 ^o -50 ^o and the connection of the upper part of the bottom with the wall of the chamber above the upper part of the aeration unit allows you to create optimal conditions for additional dispersion of the part of the pulp, which beats against the wall of the chamber, passing through the stator blades. The choice of the angle of inclination and the height of the inclined surface provides maximum additional dispersion of the pulp and contributes to the creation of additional ascending flows, contributing to an increase in the efficiency of the flotation process. In addition, with this embodiment of the bottom, the wear of the housing and stator of the flotation machine is prevented. If the upper part of the inclined surface is lower than the upper part of the aeration unit, the upper part of the stator will collapse. Running on the inclined part of the surface of the bottom of the lining with protrusions reduces the twisting of the pulp flows, additional breakdown of the air, and therefore its dispersion, directs the pulp flows and prevents wear of the flotation machine.

На чертеже представлен эскиз предлагаемой флотационной машины. The drawing shows a sketch of the proposed flotation machine.

Флотационная машина включает камеру 1, в которой размещен лопастной статор 2. Внутри статора помещен импеллер 3, выполненный в виде усеченного конуса, обращенного меньшим основанием вниз, с выступами 4 на боковой поверхности. В верхней части импеллера расположен диск 5 с центральным отверстием и радиальными лопастями 6. The flotation machine includes a chamber 1, in which a blade stator 2 is placed. An impeller 3 is placed inside the stator, made in the form of a truncated cone, facing down with a smaller base, with projections 4 on the side surface. In the upper part of the impeller is a disk 5 with a central hole and radial blades 6.

Лопасти 6 являются продолжением выступов 4, при этом количество лопастей может быть меньше количества выступов 4. Импеллер 3 связан с полым валом 7 для подвода воздуха. На днище камеры 1 под импеллером 3, соосно с ним, установлена плита 8 в виде усеченного конуса, сужающаяся кверху. Боковая поверхность плиты 6 снабжена выступами 9. Днище 10 камеры 1 выполнено с углом наклона 35 - 50^o. Верхняя часть наклонной поверхности днища 10 соединена со стенкой 11 камеры 1, выше верхней части 12 аэрационного узла, включающего статор 2 и импеллер 3. Наклонная часть днища 10 может быть снабжена выступами 13. Форма выступов может быть различной.The blades 6 are a continuation of the protrusions 4, while the number of blades may be less than the number of protrusions 4. The impeller 3 is connected to the hollow shaft 7 for supplying air. On the bottom of the chamber 1, under the impeller 3, coaxially with it, a plate 8 is installed in the form of a truncated cone, tapering upward. The lateral surface of the plate 6 is provided with protrusions 9. The bottom 10 of the chamber 1 is made with an angle of inclination of 35 - 50 ^o . The upper part of the inclined surface of the bottom 10 is connected to the wall 11 of the chamber 1, above the upper part 12 of the aeration unit including the stator 2 and the impeller 3. The inclined part of the bottom 10 can be provided with protrusions 13. The shape of the protrusions can be different.

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

Полый вал 7, а вместе с ним импеллер 3 приводятся во вращение от привода (на чертеже не показано). Через полый вал 7 поступает воздух в нижнюю полость конического импеллера 3 и через отверстие в нижнем основании импеллера 3 вводится в пульпу. При вращении импеллера 3 в области, прилегающей к нижней части импеллера 3, создается разряжение, вследствие чего пульпа засасывается снизу через лопасти статора 2. The hollow shaft 7, and with it the impeller 3 are driven in rotation from the drive (not shown in the drawing). Through the hollow shaft 7, air enters the lower cavity of the conical impeller 3 and is introduced into the pulp through an opening in the lower base of the impeller 3. When the impeller 3 is rotated in the region adjacent to the lower part of the impeller 3, a vacuum is created, as a result of which the pulp is sucked from below through the stator vanes 2.

Пульпа поднимается вверх по поверхности плиты 8 и импеллера 3, совершая сложное винтообразное движение, после чего выбрасывается в объем камеры 1. При этом при движении пульпы по боковой поверхности плиты 8 происходит разделение крупных и мелких фракций на выступах 9 ("оттирка" частиц пульпы). Подаваемый воздух устремляется вверх по конической поверхности импеллера 3 и диспергируется на выступах 4 и на кромках лопастей 8 вследствие турбулизации вихрей, создаваемых при вращении импеллера 3. Выступы 4 импеллера 3 способствуют также усилению придонной циркуляции пульпы за счет активного вовлечения слоев пульпы во вращение. The pulp rises up along the surface of the plate 8 and the impeller 3, making a complex screw-like movement, and then is thrown into the chamber 1. In this case, when the pulp moves along the lateral surface of the plate 8, large and small fractions are separated on the protrusions 9 ("scrubbing" of the pulp particles) . The supplied air rises upward on the conical surface of the impeller 3 and disperses on the protrusions 4 and on the edges of the blades 8 due to turbulence of the vortices created during the rotation of the impeller 3. The protrusions 4 of the impeller 3 also contribute to enhancing the bottom circulation of the pulp due to the active involvement of the pulp layers in the rotation.

В верхней части камеры формируется восходящий поток пульпы благодаря тому, что пульпа засасывается из верхней части камеры 1 через центральное отверстие в диске 5 и радиальные лопасти 8 в зону разряжения под диском 5, а затем поднимается в верхнюю часть камеры 1. На поток придонной циркуляции набегает поток, сформированный в верхней части камеры 1, образуя высокую турбулентность в зазоре между статором 2 и кромками лопастей 6 импеллера 3, образуя зону интенсивного диспергирования воздуха. Разделенные на выступах 9 плиты крупные и мелкие частицы переносятся потоком придонной циркуляции в зону интенсивного диспергирования воздуха на кромках лопастей 6, где захватываются пузырьками воздуха. Образованная пульповоздушная смесь проходит через зазор между диском 5 и статором 2 и транспортируется восходящим потоком в верхнюю часть камеры 1 и выводится в виде пенного продукта. An upward pulp stream is formed in the upper part of the chamber due to the fact that the pulp is sucked from the upper part of the chamber 1 through the central hole in the disk 5 and the radial blades 8 into the discharge zone under the disk 5, and then rises to the upper part of the chamber 1. It runs onto the bottom circulation flow the flow formed in the upper part of the chamber 1, forming high turbulence in the gap between the stator 2 and the edges of the blades 6 of the impeller 3, forming a zone of intense dispersion of air. Large and small particles separated on the projections 9 of the plate are transported by the bottom circulation flow into the zone of intense dispersion of air at the edges of the blades 6, where they are captured by air bubbles. The formed pulp-air mixture passes through the gap between the disk 5 and the stator 2 and is transported in an upward flow to the upper part of the chamber 1 and is discharged as a foam product.

При этом следует отметить, что часть пульпы, с большой скоростью ударяясь о статор, диспергируется, создается восходящий поток, транспортируемый в верхнюю часть камеры 1, а недиспергированная часть пульпы, проходя между лопастями статора, бьется о наклонную поверхность днища 10, дополнительно диспергируясь и устремляется в верхнюю часть камеры, что увеличивает эффективность флотации. Наклонная поверхность днища 10 выполнена под углом 35 - 50^o играет также роль направляющей для потока пульпы. Такое выполнение днища позволяет повысить эффективность флотации и предотвратить преждевременный износ флотационной машины.It should be noted that part of the pulp, hitting the stator with great speed, is dispersed, an upward flow is created, transported to the upper part of the chamber 1, and the undispersed part of the pulp, passing between the stator blades, beats on the inclined surface of the bottom 10, further disperses and rushes to the top of the chamber, which increases the flotation efficiency. The inclined surface of the bottom 10 is made at an angle of 35 - 50 ^o also plays the role of a guide for the flow of pulp. This embodiment of the bottom allows you to increase the efficiency of flotation and prevent premature wear of the flotation machine.

Выполнение выступов 13 на наклонной поверхности днища 10 позволяет обеспечить дополнительную разбивку воздуха и направляет пульпу вверх, что также способствует повышению эффективности флотации. Кроме того, наличие выступов способствует снижению износа флотационной машины. The implementation of the protrusions 13 on the inclined surface of the bottom 10 allows for an additional breakdown of the air and directs the pulp up, which also contributes to an increase in flotation efficiency. In addition, the presence of protrusions helps to reduce the wear of the flotation machine.

Флотационная машина проходила испытания в течение двух лет. Испытания подтвердили, что применение предлагаемой флотационной машины позволяет повысить эффективность флотации и увеличить срок службы за счет предотвращения износа флотационной машины. The flotation machine was tested for two years. Tests have confirmed that the use of the proposed flotation machine can increase flotation efficiency and increase the service life by preventing wear of the flotation machine.

Список литературы
1. SU, авторское свидетельство N 899144, кл. B 03 D 1/14, 1982 г.List of references
1. SU, copyright certificate N 899144, cl. B 03 D 1/14, 1982

2. Патент РФ N 2095153, кл. B 03 D 1/14, 1997 г. - прототип. 2. RF patent N 2095153, cl. B 03 D 1/14, 1997 - prototype.

Claims

1. A flotation machine, including a chamber with a bottom and walls, an aeration unit containing an impeller located inside a blade stator, connected to a hollow shaft, coaxially with a plate with protrusions on the side surface, tapering up, tapering up, characterized by that a part of the bottom of the chamber located around the outer surface of the stator is made with an angle of inclination of 35-50 °, while the upper part of the inclined surface of the bottom is connected to the vertical wall of the chamber above the upper part of the aeration unit.

2. The flotation machine according to claim 1, characterized in that the inclined surface of the bottom is provided with protrusions.