RU2225262C2

RU2225262C2 - Aeration assembly of a flotation machine

Info

Publication number: RU2225262C2
Application number: RU2002107184/03A
Authority: RU
Inventors: А.М. Гладышев
Original assignee: ОАО "Производственное объединение Усольмаш"
Priority date: 2002-03-20
Filing date: 2002-03-20
Publication date: 2004-03-10

Abstract

FIELD: mineral products dressing by a flotation methods. SUBSTANCE: the invention presents an aeration assembly of a floatation machine, that may be used for mineral products dressing by a flotation methods in metallurgical, mining, chemical and other industries. Technical result - decrease of a power consumption necessary for aeration of a unit of volume of the pulp. The aeration unit has an aeration pipe to supply air and mounted on it the lower cone-shaped impeller with its small base downwards, which is in the form of a blank disc with radial channels in its body for air supply, that are passing in the slots available in the radial vanes, located between the lower disc and the upper concentric ring. The circumscribed lateral surface of blades is in the form of a truncated cone. The lower impeller is put in the stator made in the form of a ring with radial vanes and mounted on a benthic plate with a central hole. In the middle part of the aeration pipe above the cone-shaped impeller there is a radial impeller made of the top and bottom concentric rings. Between top and bottom concentric rings the plugged radial vanes are mounted. The impeller is fastened to the aeration pipe with its lower part through spokes, and the upper ring has a clearance between the shaft and an internal circumference of the ring and is fixed to the vanes. The distance between the stator and the upper impeller is regulated depending on density of the pulp. EFFECT: the invention allows to decrease power consumption per a unit of the pulp volume. 3 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к обогащению полезных ископаемых методом флотации, в частности к аэрационным устройствам, и может быть использовано в металлургической, горной, химической и других отраслях промышленности.The present invention relates to mineral processing by flotation, in particular to aeration devices, and can be used in metallurgical, mining, chemical and other industries.

Известен аэрационный узел [1] в виде установленных на общем валу друг под другом центробежного и осевого импеллеров, лопастной статор, расположенный вокруг центробежного импеллера, установленные соосно с валом и между осевым и центробежным импеллерами циркуляционную трубу и воздухораспределительное приспособление в виде ограниченного наружной и внутренней стенками пустотелого кольца с отверстиями на внутренней стенке.Known aeration unit [1] in the form of a centrifugal and axial impeller mounted on a common shaft under each other, a blade stator located around the centrifugal impeller, installed in conjunction with the shaft and between the axial and centrifugal impellers a circulation pipe and an air distribution device in the form of a limited outer and inner walls hollow rings with holes on the inner wall.

Известен аэрационный узел [2], содержащий пустотелый вал, импеллер с лопастями, успокоительные пластины на боковых сторонах камеры, трубу с отверстиями для циркуляции пульпы, импеллер выполнен осевым, лопасти повернуты относительно своих радиальных осей с углом поворота торцевых кромок α от 20 до 45° и выполнены с концевыми верхними выступами, при этом лопасти выполнены или наклонными ко дну, или чередующимися горизонтальными и наклонными или выполнены из двух участков - прилегающего к валу горизонтального и наклонного к периферии, а концевые выступы отогнуты или выполнены в виде пристыкованных пластин, наклонных навстречу набегающему потоку под углом β от 5 до 25° с периферийными торцами, параллельными стенкам трубы для циркуляции пульпы.Known aeration unit [2], containing a hollow shaft, an impeller with blades, soothing plates on the sides of the chamber, a pipe with holes for pulp circulation, the impeller is axial, the blades are rotated relative to their radial axes with an angle of rotation of the end edges of α from 20 to 45 ° and made with end upper protrusions, while the blades are made either inclined to the bottom, or alternating horizontal and inclined, or made of two sections - horizontal adjacent to the shaft and inclined to the periphery, and the ends The protrusions are bent or made in the form of joined plates inclined towards the incoming flow at an angle β from 5 to 25 ° with peripheral ends parallel to the walls of the pipe for pulp circulation.

Известен аэрационный узел флотационной машины “Денвер-М” (США), содержащий смонтированные на валу два импеллера. Нижний импеллер имеет большой диаметр и расположен на глубине 800 мм, а второй на глубине 1200 мм от верха камеры. Аэрация пульпы обеспечивается засасыванием воздуха из атмосферы или подачей от воздуходувки через центральную трубу в зону верхнего импеллера.Known aeration unit flotation machine "Denver-M" (USA), containing two impellers mounted on the shaft. The lower impeller has a large diameter and is located at a depth of 800 mm, and the second at a depth of 1200 mm from the top of the chamber. The aeration of the pulp is provided by suction of air from the atmosphere or from the blower through a central pipe into the area of the upper impeller.

Пульповоздушная смесь, выбрасываемая центробежным импеллером, частично увлекается осевым импеллером вниз, тем самым в нижней части флотационной камеры обеспечивается перемешивание и аэрация пульпы. Блок импеллера машины крепится к опорной раме на четырех болтах.The pulp-air mixture emitted by the centrifugal impeller is partially carried away by the axial impeller downward, thereby mixing and aeration of the pulp is provided in the lower part of the flotation chamber. The impeller unit of the machine is attached to the support frame with four bolts.

Известно устройство для аэрации флотационной пульпы [3], включающее воздухораспределительную трубу с отверстиями и установленный на ней импеллер, состоящий из радиальных лопаток, закрепленных между верхним и нижним дисками с отверстиями, расположенными по окружности, отверстия воздухораспределительной трубы размещены в междисковом пространстве, воздухораспределительная труба установлена относительно нижнего диска с образованием кольцевой щели, при этом отверстия воздухораспределительной трубы выполнены примыкающими к поверхности верхнего диска, а внутренние кромки отверстий в дисках расположены на окружностях, диаметры которых равны внешнему диаметру воздухораспределительной трубы.A device for aeration of flotation pulp [3], including an air distribution pipe with holes and an impeller mounted on it, consisting of radial blades mounted between the upper and lower disks with holes located around the circumference, the holes of the air distribution pipe are placed in the interdisk space, the air distribution pipe is installed relative to the lower disk with the formation of an annular gap, while the holes of the air distribution pipe are made adjacent to the surface the top disc and the inner edges of apertures in the disks are arranged on circles, the diameters of which are equal to the outer diameter of the air discharge pipe.

Ближайшим аналогом является аэрационный узел [4], содержащий размещенный внутри лопастного статора импеллер, выполненный в виде усеченного полого конуса с выступами на боковой поверхности. Конус обращен меньшим основанием вниз. Импеллер связан с полым валом для подвода воздуха и содержит в верхней части диск с радиальными лопастями. На днище камеры под импеллером соосно с ним установлена плита, боковая поверхность которой выполнена с выступами.The closest analogue is the aeration unit [4], containing an impeller located inside the blade stator, made in the form of a truncated hollow cone with protrusions on the side surface. The cone is facing down with a smaller base. The impeller is connected to the hollow shaft for air supply and contains in the upper part a disk with radial blades. On the bottom of the chamber under the impeller, a plate is installed coaxially with it, the side surface of which is made with protrusions.

Недостатком известных аэрационных узлов является невысокая эффективность флотации.A disadvantage of the known aeration units is the low flotation efficiency.

Задачей предлагаемого изобретения является создание аэрационного узла флотационной машины, позволяющего повысить эффективность флотационного процесса путем снижения энергоемкости машины за счет уменьшения расхода энергии на аэрирование единицы объема пульпы.The objective of the invention is the creation of an aeration unit of a flotation machine, which allows to increase the efficiency of the flotation process by reducing the energy consumption of the machine by reducing the energy consumption for aeration of a unit volume of pulp.

Поставленная задача достигается тем, что в аэрационном узле, содержащем аэрационную трубу, размещенный внутри лопастного статора, установленного на придонной плите с центральным отверстием, конусовидный импеллер с радиальными лопатками, обращенный меньшим основанием вниз, в средней части аэрационной трубы выше конусовидного импеллера установлен радиальный импеллер, состоящий из верхнего и нижнего концентрических колец, между которыми установлены наборные радиальные лопатки, причем расстояние между статором и радиальным импеллером регулируется в зависимости от плотности пульпы, а нижнее основание конусовидного импеллера имеет форму глухого диска с радиальными каналами в его теле для подачи воздуха, которые проходят в прорези, имеющиеся в радиальных лопатках, описанная боковая поверхность которых имеет форму усеченного конуса.The task is achieved by the fact that in the aeration unit containing the aeration tube, located inside the blade stator mounted on the bottom plate with a central hole, a cone-shaped impeller with radial blades facing down with a smaller base, a radial impeller is installed in the middle part of the aeration pipe above the cone-shaped impeller, consisting of upper and lower concentric rings, between which radial blades are mounted, and the distance between the stator and the radial impeller it is regulated depending on the pulp density, and the lower base of the cone-shaped impeller is in the form of a blank disk with radial channels in its body for air supply, which pass into the slots in the radial blades, the described lateral surface of which has the shape of a truncated cone.

Общий вид аэрационного узла показан на фиг.1. На фиг. 2 - разрез А-А, вид снизу, на фиг. 3 разрез Б-Б вид сверху.A general view of the aeration unit is shown in FIG. In FIG. 2 is a section AA, a bottom view, in FIG. 3 section BB view from above.

Аэрационный узел содержит аэрационную трубу 1 и два уровня диспергирования пульпы. Нижний уровень диспергирования пульпы представляет собой конусовидный импеллер, установленный меньшим основанием вниз, на 1/3 своей высоты опущенный ниже основания статора. Нижний импеллер имеет нижнее основание 2, представляющее собой глухой диск с выступами на наружной поверхности. В теле диска имеются радиальные каналы 3, исходящие из центрального отверстия аэрационной трубы, для подачи воздуха переходящие в прорези 4, имеющиеся в радиальных лопатках 5, находящихся между глухим нижним диском 2 и верхним концентрическим кольцом 6. Описанная боковая поверхность лопаток имеет форму усеченного конуса. На наружной стороне диска имеются выступы для дополнительной диспергации воздуха.The aeration unit contains an aeration pipe 1 and two levels of dispersion of the pulp. The lower level of pulp dispersion is a cone-shaped impeller installed with a smaller base downward, 1/3 of its height lowered below the base of the stator. The lower impeller has a lower base 2, which is a blank disk with protrusions on the outer surface. In the body of the disk there are radial channels 3, emanating from the central opening of the aeration pipe, passing into the slots 4 for air supply, located in the radial blades 5, located between the deaf lower disk 2 and the upper concentric ring 6. The described side surface of the blades has the shape of a truncated cone. There are protrusions on the outside of the disc for additional air dispersion.

На днище флотационной машины соосно аэрационной трубе крепится придонная плита 7, представляющая из себя диск с центральным отверстием. Между днищем машины и придонной плитой имеется зазор для подсоса пульпы. На придонной плите соосно аэрационной трубе установлен статор 8. Статор представляет собой концентрическое кольцо с установленными на нем радиальными лопатками.On the bottom of the flotation machine, a bottom plate 7 is mounted coaxially with the aeration pipe, which is a disk with a central hole. Between the bottom of the machine and the bottom plate there is a gap for suctioning the pulp. A stator 8 is installed on the bottom plate coaxially with the aeration pipe. The stator is a concentric ring with radial blades mounted on it.

Верхний уровень диспергирования пульпы представляет из себя радиальный импеллер, состоящий из верхнего 9 и нижнего 10 концентрических колец. Между верхним и нижним концентрическими кольцами установлены наборные радиальные лопатки 11, части которых установлены последовательно друг за другом с зазорами. Импеллер крепится к аэрационной трубе своей нижней частью через спицы, а верхнее кольцо имеет зазор между валом и внутренней окружностью кольца и крепится к лопаткам.The upper level of pulp dispersion is a radial impeller consisting of the upper 9 and lower 10 concentric rings. Between the upper and lower concentric rings mounted radial blades 11 are mounted, parts of which are installed sequentially one after another with gaps. The impeller is attached to the aeration pipe with its lower part through the spokes, and the upper ring has a gap between the shaft and the inner circumference of the ring and is attached to the blades.

Аэрационный узел работает следующим образом.Aeration unit operates as follows.

Пульпа заполняет рабочую камеру флотационной машины. При работе аэрационного узла в результате вращения импеллера в межкольцевом пространстве нижнего импеллера образуется область пониженного давления, и пульпа устремляется внутрь импеллера через зазор между валом и внутренней кромкой кольца, при этом отбрасывается лопатками в межлопастное пространство статора. Подача воздуха осуществляется через аэрационную трубу, каналы диска и прорези в лопатках. Воздух диспергируется вначале лопатками нижнего импеллера, дополнительно выступами, находящимися на наружной поверхности глухого диска импеллера, а затем в межлопастном пространстве статора.The pulp fills the working chamber of the flotation machine. During the operation of the aeration unit, as a result of the rotation of the impeller in the inter-ring space of the lower impeller, a region of reduced pressure is formed, and the pulp rushes into the impeller through the gap between the shaft and the inner edge of the ring, and this is discarded by the blades into the inter-blade space of the stator. Air is supplied through an aeration pipe, disc channels and slots in the blades. The air is dispersed first by the blades of the lower impeller, additionally by the protrusions located on the outer surface of the blind disk of the impeller, and then in the inter-blade space of the stator.

Обогащенная воздухом пульпа подвергается дальнейшему насыщению воздухом при помощи верхнего уровня диспергации. При вращении верхнего импеллера пульпа, находящаяся в верхних слоях, устремляется в межкольцевое пространство через окна, образовавшиеся между валом, внутренней кромкой нижнего кольца и спицами. Воздух всасывается через зазор между внутренней кромкой верхнего кольца и валом. Образовавшаяся пульповоздушная смесь дополнительно диспергируется, проходя через щели наборных лопаток, и выбрасывается лопатками импеллера.The pulp enriched with air is subjected to further saturation with air using the upper level of dispersion. When the upper impeller rotates, the pulp located in the upper layers rushes into the inter-ring space through the windows formed between the shaft, the inner edge of the lower ring and the knitting needles. Air is drawn in through the gap between the inner edge of the upper ring and the shaft. The resulting pulp-air mixture is additionally dispersed, passing through the slots of the stacked blades, and ejected by the impeller blades.

В пульповоздушной смеси, полученной при работе верхнего импеллера, воздух максимально диспергируется и, захватывая частицы полезного продукта, концентрируется в виде пены на поверхности раздела жидкость - воздух и снимается самосливом или пеногонами.In the pulp-air mixture obtained during the operation of the upper impeller, the air is dispersed as much as possible and, capturing the particles of the useful product, is concentrated in the form of foam on the liquid-air interface and is removed by self-draining or foam foams.

Предлагаемый аэрационный узел позволяет повысить эффективность флотационного процесса, снизить энергоемкость машины, уменьшить расход энергии на аэрирование единицы объема пульпы.The proposed aeration unit allows you to increase the efficiency of the flotation process, reduce the energy intensity of the machine, reduce energy consumption for aeration of a unit volume of pulp.

Источники информацииSources of information

1. Авт. св. СССР № 1586783, B 0 3D 1/14, 1990.1. Auth. St. USSR No. 1586783, B 0 3D 1/14, 1990.

2. Мещеряков Н.Ф. Флотационные машины. - М.: Недра, 1972, с.62-63.2. Meshcheryakov N.F. Flotation machines. - M .: Nedra, 1972, p. 62-63.

3. Авт. св. № 1554974 , B 03 D 1/14, 1990.3. Auth. St. No. 1554974, B 03 D 1/14, 1990.

4. Патент РФ № 2095153, B 03 D 1/14, 1997 (прототип).4. RF patent No. 2095153, B 03 D 1/14, 1997 (prototype).

Claims

An aeration unit of a flotation machine containing an aeration tube placed inside a blade stator mounted on a bottom plate with a central hole, a cone-shaped impeller with radial blades facing downwards, characterized in that a radial impeller is installed in the middle part of the aeration tube, above the cone-shaped impeller, consisting of upper and lower concentric rings, between which radial blades are mounted, and the distance between the stator and the radial impeller it is regulated depending on the pulp density, and the lower base of the cone-shaped impeller is in the form of a blank disk with radial channels in its body for air supply, which pass into the slots in the radial blades, the described lateral surface of which has the shape of a truncated cone.