RU2177370C1 - Способ флотации руд и устройство для флотации руд - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых способами флотации и может быть использовано преимущественно для флотации шламов. Технический результат изобретения заключается в повышении качества и эффективности флотации шламов. Сущность изобретения заключается в том, что в способе флотации руд, включающем подачу в машину пульпы, ее аэрацию импеллером в зоне основного перемешивания, разделение и вывод продуктов разделения из пенного слоя, при флотации шламов флотацию осуществляют при окружной скорости вращения импеллера выше 7,4 м/с, а в зону основного перемешивания дополнительно подают частицы крупностью не менее 0,074 мм. В устройстве для флотации руд, содержащем камеру, включающую зону основного перемешивания, внутри камеры размещен статор и импеллер с нижним и верхним основаниями, связанный с полым валом для подвода воздуха, камера дополнительно снабжена приспособлением для подачи частиц крупностью не менее 0,074 мм в зону основного перемешивания, установленным не выше верхнего основания импеллера. 2 с. п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых способами флотации и может быть использовано в горной, металлургической и других отраслях промышленности преимущественно при флотации шламов.

Известен способ флотации руд во флотационной машине и флотационная машина для осуществления способа [1]. Флотационная машина содержит корпус, разделенный на камеры, внутри которых расположены аэраторы. Флотационная машина включает загрузочное приспособление. Способ флотации осуществляется следующим образом. Пульпу подают в первую камеру флотационной машины посредством загрузочного приспособления, аэрируют, удаляют пенный продукт. Несфлотировавшуюся часть пульпы подают во вторую камеру, где процесс флотации протекает аналогично, далее несфлотировавшаяся часть пульпы поступает в третью камеру и т.д. до последней камеры.

Известный способ флотации позволяет добиться высоких показателей процесса флотации за счет сокращения потерь полезного компонента.

Недостатком известного способа флотации является неэкономичность и длительность способа, обусловленные большим числом камер, а также невозможность флотации шламов, размер частиц которых менее 0,020 мм.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному техническому решению является способ флотации руд [2].

Способ флотации руд включает подачу в машину пульпы, ее аэрацию импеллером в зоне основного перемешивания, разделение и вывод продуктов разделения из пенного слоя.

Устройство для флотации руд содержит камеру, включающую зону основного перемешивания, внутри камеры размещены статор и импеллер с нижним и верхним основаниями.

Известный способ флотации и устройство для его осуществления позволяют повысить эффективность флотации руд и сократить время флотации.

Недостатками способа флотации и устройства для его осуществления является невозможность флотации шламов, обусловленная слишком маленькими размерами частиц последних (менее 0,020 мм). Мелкие частицы слипаются, образуя сгустки, препятствующие осуществлению процесса флотации.

Предлагаемый способ флотации руд и устройство для его осуществления решают задачу повышения качества и эффективности флотации шламов.

Это достигается тем, что в способе флотации руд, включающем подачу в машину пульпы, ее аэрацию импеллером в зоне основного перемешивания, разделение и вывод продуктов разделения из пенного слоя, согласно изобретению при флотации шламов флотацию осуществляют при окружной скорости вращения импеллера выше 7,4 м/сек, а в зону основного перемешивания дополнительно подают частицы крупностью не менее 0,074 мм.

Это достигается также тем, что в устройстве для флотации руд, содержащем камеру, включающую зону основного перемешивания, внутри камеры размещены статор и импеллер с нижним и верхним основаниями, связанный с полым валом для подвода воздуха, согласно изобретению камера дополнительно снабжена приспособлением для подачи частиц крупностью не менее 0,074 мм в зону основного перемешивания, установленным не выше верхнего основания импеллера.

Следует отметить, что как в известной [2], так и в предложенной флотационных машинах, имеется зона основного перемешивания и циркуляции, включающая объем пульпы, непосредственно прилегающий к аэратору, и ограниченная высотой, обусловленной восходящими и нисходящими циркулирующими потоками, имеющими ограниченный характер. Одной из величин, влияющих на высоту зоны основного перемешивания и циркуляции, является окружная скорость вращения импеллера.

Выше верхней границы зоны основного перемешивания расположены относительно спокойная зона минерализации, перечистки, подпенный слой и слой пенной перечистки.

Выбор окружной скорости вращения импеллера выше 7,4 м/сек при подаче в зону основного перемешивания частиц крупностью не менее 0,074 мм создает оптимальные условия, обеспечивающие эффективную флотацию шламов, несмотря на маленький размер их частиц.

Подача крупных частиц (не менее 0,074 мм) в зону основного перемешивания препятствует слипанию мелких частиц шламов, образованию сгустков. В качестве частиц крупностью не менее 0,074 мм могут быть использованы как минералы, так и пустая порода. При подаче крупных частиц растет энергия воздействия на шламы за счет повышения плотности пульпы. Крупные частицы при скорости вращения импеллера не менее 7,4 м/сек создают условия более интенсивного перемешивания шламов за счет более высокой кинетической энергии. Крупные частицы, соединяясь со шламами, способствуют оттирке, препятствуют слипанию шламов и интенсифицируют процесс флотации.

Скорость вращения импеллера выше 7,4 м/сек создает более интенсивное перемешивание и улучшает диспергацию воздуха, что способствует закреплению минеральных частиц шламов (< 0,020 мм) на пузырьках воздуха и повышению эффективности флотации.

Выбор места расположения приспособления для подачи частиц крупностью не менее 0,074 мм в зону основного перемешивания, установленного не выше верхнего основания импеллера, обусловлен условиями, обеспечивающими наибольшую эффективность флотации шламов. Те же доводы относятся и к выбору крупности подаваемых частиц и окружной скорости вращения импеллера.

При подаче частиц крупностью меньше 0,074 мм и снижении скорости вращения импеллера снижается эффективность флотации шламов или становится невозможной за счет слипания мелких частиц шламов.

Способ флотации заключается в следующем.

Шламы подают в камеру устройства для осуществления способа (в данном случае флотационной машины). Одновременно с подачей шламов осуществляют подачу в камеру в зону основного перемешивания частиц минералов или пустой породы крупностью не менее 0,074 мм.

При вращении импеллера с окружной скоростью выше 7,4 м/сек воздух поступает в шламы из нижнего основания импеллера, интенсивнее диспергируясь, с образованием большого количества более мелких пузырьков. Подача крупных частиц в зону основного перемешивания способствует повышению плотности пульпы. При этом сочетание увеличения плотности пульпы с интенсивным ее перемешиванием за счет высокой скорости вращения импеллера (более 7,4 м/сек), способствует увеличению кинетической энергии, действующей на частицы шламов, обеспечивая их более интенсивное перемешивание. Частицы крупностью не менее 0,074 мм, соединяясь со шламами, способствуют оттирке, препятствуя слипанию частиц шламов в сгустки (сростки), что интенсифицирует процесс флотации.

За счет более интенсивной диспергации воздуха, обусловленной скоростью вращения импеллера более 7,4 м/сек, улучшаются условия флотации шламов, поскольку у каждой частицы возрастает возможность встречи с пузырьком воздуха и закрепления на последнем. Частицы шламов захватываются пузырьками воздуха и далее восходящим потоком транспортируются на поверхность камеры, где осуществляется их отвод в виде пенного продукта.

Окружная скорость вращения импеллера выше 7,4 м/сек позволяет интенсифицировать перемешивание пульпы, плотность которой возрастает за счет дополнительной подачи в зону основного перемешивания частиц крупностью не менее 0,074 мм. Высокая скорость вращения импеллера также способствует улучшению диспергации воздуха. И то и другое позволяет повысить эффективность флотации шламов, размер частиц которых меньше 0,020 мм, что в иных условиях делает затруднительным или невозможным их флотацию.

Предложенный способ флотации позволяет повысить качество и эффективность флотации шламов.

На чертеже изображено устройство для флотации руд (в данном случае флотационная машина).

Флотационная машина содержит камеру 1, включающую зону 2 основного перемешивания. Высота этой зоны обусловлена ограниченной высотой восходящих и нисходящих потоков пульпы и диспергированного воздуха, создаваемыми при вращении аэрационного узла, включающего статор 3 и импеллер 4 с нижним и верхним основаниями 5 и 6. Импеллер связан с полым валом 7 для подвода воздуха. Камера 1 снабжена приспособлением 8 для подачи частиц крупностью не менее 0,074 мм в зону 2 основного перемешивания. Приспособление 8 размещено на стенке камеры 1 не выше верхнего основания 6 импеллера 4.

Флотационная машина работает следующим образом.

Полый вал 7, а вместе с тем и импеллер 4 приводятся во вращение от привода (на чертеже не показано). Через полый вал 7 поступает воздух в нижнюю часть конического импеллера 4 и через отверстия в нижнем основании 5 импеллера 4 вводится в шламы. В шламы через приспособление 8 подаются частицы крупностью не менее 0,074 мм. Могут подаваться как частицы минералов, так и пустой породы. При вращении импеллера 4 в области, прилегающей к нижнему основанию 5 импеллера 4, создается разряжение, вследствие чего осуществляется циркуляция пульпы. Она засасывается в пространство между импеллером 4 и статором 3 и выбрасывается в камеру 1 через межлопастное пространство статора 2. Из верхней части камеры 1 выводится пенный продукт. Подача крупных частиц в зону основного перемешивания повышает плотность пульпы и интенсифицирует ее перемешивание. Крупные частицы препятствуют за счет оттирки слипанию мелких частиц шламов и образованию сгустков, делающих невозможным или малоэффективным процесс флотации.

Выбор места расположения приспособления для подачи частиц крупностью не менее 0,074 мм в зону основного перемешивания, не выше верхнего основания импеллера, обусловлен тем, что в этой области происходит наиболее интенсивное перемешивание и диспергация, и подача именно сюда крупных частиц максимально повышает эффективность флотации шламов.

Частицы шламов встречаются с пузырьками воздуха и беспрепятственно (т.к. исключено слипание частиц) транспортируются в пенный слой, откуда выводятся в виде пенного продукта.

Способ флотации руд и устройство для флотации руд в течение трех лет проходил испытания.

Испытания подтвердили, что предлагаемый способ флотации руд и устройство для его осуществления позволяют повысить качество и эффективность флотации шламов.

Список литературы.

1. SU, авторское свидетельство N 1623766, кл. B 03 D 1/14, 1988.

2. RU, патент N 2095155, кл. B 03 D 1/14, 19993 - прототип.

Claims (2)

1. Способ флотации руд, включающий подачу в машину пульпы, ее аэрацию импеллером в зоне основного перемешивания, разделение и вывод продуктов разделения из пенного слоя, отличающийся тем, что при флотации шламов флотацию осуществляют при окружной скорости вращения импеллера выше 7,4 м/с, а в зону основного перемешивания дополнительно подают частицы крупностью не менее 0,074 мм.

2. Устройство для флотации руд, содержащее камеру, включающую зону основного перемешивания, внутри камеры размещены статор и импеллер, с нижним и верхним основаниями, связанный с полым валом для подвода воздуха, отличающееся тем, что камера дополнительно снабжена приспособлением для подачи частиц крупностью не менее 0,074 мм в зону основного перемешивания, установленным не выше верхнего основания импеллера.