RU2235603C1

RU2235603C1 - Floatation column-type pneumatic machine

Info

Publication number: RU2235603C1
Application number: RU2003122577/03A
Authority: RU
Inventors: А.Ф. Бензель (RU); А.Ф. Бензель; блов А.Г. З (RU); А.Г. Зяблов; С.Л. Читалов (RU); С.Л. Читалов
Original assignee: Бензель Александр Федорович
Priority date: 2003-07-17
Filing date: 2003-07-17
Publication date: 2004-09-10
Also published as: RU2003122577A

Abstract

FIELD: concentration of minerals; processing ore materials of wide range of sizes which contain non-ferrous, ferrous, noble and rare-earth metals and non-metallic components.

SUBSTANCE: proposed floatation machine has housing made in form of upper widened part and lower feed part and two unloading units, air disperser and foam receiver. Upper part of chamber is provided with guides mounted at different levels. Guides of first level are mounted at angle relative to diametral horizontal plane of feed unit which is necessary for change of hydrodynamics of pulp-and-air mixture. Guides of second level are mounted above guides of first level at angle to plane of axial diametral section of column, thus ensuring dispersion of ascending jet of pulp-and-air mixture and sharply decreasing the centrifugal force.

EFFECT: increased extraction of useful component, its coarse particles and aggregations larger than 0.2 mm.

1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых широкого диапазона крупности и может быть использовано при обогащении рудного и техногенного минерального сырья, содержащего цветные, черные, благородные, редкие металлы и неметаллические ископаемые. Флотационная пневматическая колонная машина включает корпус, состоящий из верхней расширенной и нижней частей, питающий и два разгрузочных узла, диспергатор и кольцевой пеносборник. В расширенной части корпуса в двух уровнях установлены направляющие, изменяющие гидродинамику среды в камере машины. Изобретение повышает извлечение полезного компонента в пенный продукт.The invention relates to the field of mineral processing of a wide range of fineness and can be used in the beneficiation of ore and industrial mineral raw materials containing non-ferrous, ferrous, noble, rare metals and non-metallic minerals. The flotation pneumatic column machine includes a housing consisting of an upper extended and a lower part, a feed unit and two discharge units, a disperser and an annular foam collector. In the expanded part of the body, guides are installed in two levels, which change the fluid dynamics in the machine chamber. The invention improves the recovery of a useful component in a foam product.

Известна флотационная пневматическая колонная машина (авторское свидетельство СССР №368883, В 04 С 5/10), включающая в себя камеру, состоящую из верхней расширенной и нижней частей, выполненных в виде двух усеченных конусов, соединенных широким основанием, питающий узел, включающий смесительную камеру и эжектор, в нижней части камеры установлен диспергатор воздуха. В смесительной камере создается восходящий вихревой поток аэрированной пульпы. Восходящий поток должен усиливать возможность флотации минеральных частиц крупнее 80 мкм. Недостатком данной машины является то, что отсутствуют условия для флотации грубозернистого материала крупнее 0,2 мм.Known flotation pneumatic column machine (USSR author's certificate No. 368883, 04 04 5/10), which includes a chamber consisting of upper expanded and lower parts made in the form of two truncated cones connected by a wide base, a feeding unit including a mixing chamber and an ejector, an air dispersant is installed at the bottom of the chamber. An upward vortex flow of aerated pulp is created in the mixing chamber. The upward flow should enhance the possibility of flotation of mineral particles larger than 80 microns. The disadvantage of this machine is that there are no conditions for the flotation of coarse-grained material larger than 0.2 mm.

Наиболее близкой по технической сущности является флотационная пневматическая колонная машина (см. патент РФ №2151648, 7 В 03 D 1/24), включающая цилиндрическую камеру, состоящую из верхней расширенной и нижней частей, в верхней части расположен питающий узел с эжекторами, в нижней части расположен диспергатор воздуха, верхняя часть камеры разделена на внешнею и внутреннею посредством центральной телескопической трубы. В конструкции машины имеются два разгрузочных приспособления - донное и аэролифтное. В верхней части корпуса расположен пеносборник. Недостатком известной машины является то, что отсутствуют условия для флотации крупнозернистого материала, обусловленные тангенциальным вводом пульпы в камеру машины, который определяет большую центробежную силу, отбрасывающую и прижимающую крупные частицы и сростки материала к внутренней поверхности камеры. При этом они по нисходящей спирали опускаются в нижнюю часть колонны, минуя диспергаторы теряются в камерном продукте, т.е. на лицо эффект, используемый в гидроциклонировании для разделения материала на грубозернистую и тонкозернистую фракции. Таким образом, в данной машине создаются благоприятные условия для флотации материала крупностью до 0,2 мм, а сростки и частицы крупнее 0,2 мм теряются.The closest in technical essence is a flotation pneumatic column machine (see RF patent No. 2151648, 7 V 03 D 1/24), including a cylindrical chamber consisting of upper expanded and lower parts, in the upper part there is a feed unit with ejectors, in the lower part of the air dispersant is located, the upper part of the chamber is divided into external and internal by means of a central telescopic pipe. In the design of the machine there are two unloading devices - bottom and airlift. In the upper part of the case there is a foam collector. A disadvantage of the known machine is that there are no conditions for the flotation of coarse-grained material due to the tangential introduction of pulp into the chamber of the machine, which determines a large centrifugal force that discards and presses large particles and aggregates of material to the inner surface of the chamber. At the same time, they descend in a downward spiral into the lower part of the column, bypassing dispersants they are lost in the chamber product, i.e. on the face, the effect used in hydrocyclone to separate material into coarse-grained and fine-grained fractions. Thus, in this machine, favorable conditions are created for the flotation of material with a particle size of up to 0.2 mm, and intergrowths and particles larger than 0.2 mm are lost.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение извлечения полезного компонента его грубых частиц и сростков крупнее 0,2 мм за счет преобразования и использования энергии ввода пульпы от центробежно-нисходящей динамики в восходящие потоки, обуславливающие интенсификацию флотации грубозернистого материала в прямоточном режиме.The technical problem to which the invention is directed is to increase the extraction of the useful component of its coarse particles and intergrowths larger than 0.2 mm by converting and using the energy of pulp input from centrifugal downward dynamics into upward flows, which cause intensification of coarse-grained material flotation in direct-flow mode.

Флотационная пневматическая колонная машина включает корпус, состоящий из верхней расширенной и нижней частей, питающий и два разгрузочных узла, диспергатор и кольцевой пеносборник. В верхней части корпуса в двух уровнях установлены направляющие, изменяющие гидродинамику среды в камере машины. Изобретение повышает извлечение полезного компонента в пенный продукт.The flotation pneumatic column machine includes a housing consisting of an upper extended and a lower part, a feed unit and two discharge units, a disperser and an annular foam collector. In the upper part of the body, at two levels, guides are installed that change the fluid dynamics in the chamber of the machine. The invention improves the recovery of a useful component in a foam product.

Технический результат - повышение извлечения частиц и сростков полезного компонента крупнее 0,2 мм.EFFECT: increased extraction of particles and aggregates of a useful component larger than 0.2 mm.

Сущность изобретения: флотационная машина включает корпус, состоящий из верхней расширенной и нижней частей, питающий и два разгрузочных узла, диспергатор, пеносборник, в верхней части корпуса симметрично установлены направляющие первого уровня под углом к диаметральной горизонтальной плоскости питающего узла, а выше их расположены вертикальные направляющие второго уровня под углом к плоскости осевого диаметрального сечения колонны.The inventive flotation machine includes a housing consisting of an upper extended and lower parts, a supply and two discharge units, a disperser, a foam collector, the first level guides are symmetrically installed at the top of the housing at an angle to the diametrical horizontal plane of the supply unit, and above them are vertical guides the second level at an angle to the plane of the axial diametrical section of the column.

Заявляемое изобретение поясняется чертежом, где изображен общий вид флотационной пневматической колонной машины.The invention is illustrated in the drawing, which shows a General view of a flotation pneumatic column machine.

Флотационная машина имеет цилиндрический корпус, состоящий из верхней расширенной 3 и нижней части 6, в верхней расширенной части установлен кольцевой желоб 2, машина снабжена питающим устройством 5 эжекторного типа, имеются два разгрузочных устройства - донное 8 и аэролифтное 9, в нижней части камеры 6 установлен диспергатор воздуха 7, в верхней расширенной части 3 установлены направляющие первого уровня 4, а выше их установлены направляющие второго уровня 1.The flotation machine has a cylindrical body, consisting of upper expanded 3 and lower part 6, an annular groove 2 is installed in the upper expanded part, the machine is equipped with an ejector-type feeding device 5, there are two unloading devices - a bottom 8 and an airlift 9, in the lower part of the chamber 6 it is installed air dispersant 7, in the upper expanded part 3, rails of the first level 4 are installed, and above them rails of the second level 1 are installed.

Флотационная машина работает следующим образом. Пульпа и воздух под давлением через питающее устройство 5 поступают в верхнюю расширенную часть камеры 3, попадая на направляющие первого уровня 4, направляющие первого уровня обеспечивают движение пульповоздушной струи вверх, что начально необходимо для восходящей траектории движения частиц и сростков крупного размера. Далее восходящая тангенциальная струя попадает на направляющие второго уровня 1, которые отрывают ее от внутренней поверхности камеры и направляют рассосредоточенный поток в центральную часть камеры, резко снижая центробежную силу. Образовавшиеся аэрофлокулы поднимаются в подпенный слой верхней расширенной камеры, а восходящий поток пульповоздушной смеси обеспечивает подъем и вынос полезного грубозернистого компонента в пену. Диспергатор воздуха 7, установленный в нижней части камеры 6, усиливает эффект флотации в прямотоке в верхней расширенной части. Диспергатор обеспечивает генерацию мелких пузырьков воздуха, которые, двигаясь в верхнюю часть камеры, способствуют восходящему движению уже образовавшихся аэрофлокул полезного компонента, увеличивая их подъемную силу, при этом повышается устойчивость агрегатов к разрушению и опаданию частиц. Частицы, не содержащие полезного компонента, опускаются в нижнею часть камеры, минуя диспергатор, оседают в донной части камеры, выводятся из машины через донное разгрузочное устройство 8 и аэролифтное разгрузочное устройство 9. В зависимости от операции флотационного передела большее количество камерного продукта может выводиться из машины как через донное устройство 8, так и посредством аэролифтного устройства 9. Заявляемая флотационная машина была испытана на грубозернистом пиритсодержащем продукте на базе пилотной опытно-промышленной установки в сравнении с известной машиной (патент РФ №2151648, 7 B 03 D 1/24). Flotation machine operates as follows. Pulp and air under pressure through the feeding device 5 enter the upper expanded part of the chamber 3, falling on the guides of the first level 4, the guides of the first level provide the pulp-air jet to move upward, which is initially necessary for an upward trajectory of particles and large aggregates. Next, the ascending tangential stream enters the guides of the second level 1, which tear it away from the inner surface of the chamber and direct the diffused flow to the central part of the chamber, sharply reducing centrifugal force. The formed aeroflocules rise into the foam layer of the upper expanded chamber, and the upward flow of the pulp-air mixture ensures the lifting and removal of the useful coarse-grained component into the foam. The air dispersant 7, mounted in the lower part of the chamber 6, enhances the flotation effect in the forward flow in the upper expanded part. The dispersant provides the generation of small air bubbles, which, moving to the upper part of the chamber, contribute to the upward movement of the already formed aeroflocs of the useful component, increasing their lifting force, while increasing the stability of the units to the destruction and falling of particles. Particles that do not contain a useful component are lowered into the lower part of the chamber, bypassing the dispersant, deposited in the bottom of the chamber, removed from the machine through the bottom unloading device 8 and the airlift unloading device 9. Depending on the flotation redistribution operation, a larger amount of the chamber product can be removed from the machine both through the bottom device 8, and by means of the airlift device 9. The inventive flotation machine was tested on a coarse-grained pyrite-containing product based on a pilot pilot plant installation in comparison with a known machine (RF patent No. 2151648, 7 B 03 D 1/24).

Результаты сравнительных испытаний представлены в таблице. Данные таблицы свидетельствуют, что заявляемая конструкция флотационной пневматической колонной машины позволяет повысить извлечение полезного компонента, в данном случае серы, в пенный продукт на 4,73% за счет улучшения гидродинамики пульповоздушной смеси, обеспечивающей флотацию минеральных частиц крупнее 0,2 мм в восходящем прямотоке.The results of comparative tests are presented in the table. The data in the table indicate that the claimed design of the flotation pneumatic column machine allows to increase the extraction of the useful component, in this case sulfur, in the foam product by 4.73% due to improved hydrodynamics of the pulp-air mixture, providing flotation of mineral particles larger than 0.2 mm in the upstream flow.

Таким образом, заявляемая флотационная машина полностью выполняет поставленную задачу. Заявленная машина не известна из области техники и отвечает требованиям критерия “Новизна”.Thus, the inventive flotation machine fully performs the task. The claimed machine is not known from the technical field and meets the requirements of the criterion of “Novelty”.

Анализ патентов и научно-технической информации не выявил использования новых существенных признаков, используемых в предлагаемом решении по их функциональному назначению. Следовательно, предлагаемое изобретение соответствует критерию “изобретательский уровень”.The analysis of patents and scientific and technical information did not reveal the use of new significant features used in the proposed solution for their functional purpose. Therefore, the present invention meets the criterion of "inventive step".

Предлагаемое изобретение может быть реализовано промышленным способом в условиях серийного производства с использованием известных технических средств и отвечает требованиям критерия “Промышленная применимость”.The present invention can be implemented industrially in mass production using well-known technical means and meets the requirements of the criterion of "Industrial applicability".

Claims

A flotation pneumatic column machine, including a housing consisting of an expanded upper and lower parts, a supply and two discharge units, a disperser and a foam collector, characterized in that the first level guides are installed symmetrically in the upper part of the housing at an angle to the diametrical horizontal plane of the supply unit, and above they are located the vertical guides of the second level at an angle to the plane of the axial diametrical section of the column.