RU2281810C1 - Pneumatic flotation machine - Google Patents
Pneumatic flotation machine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2281810C1 RU2281810C1 RU2004135510/03A RU2004135510A RU2281810C1 RU 2281810 C1 RU2281810 C1 RU 2281810C1 RU 2004135510/03 A RU2004135510/03 A RU 2004135510/03A RU 2004135510 A RU2004135510 A RU 2004135510A RU 2281810 C1 RU2281810 C1 RU 2281810C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- separation chamber
- pipes
- machine according
- descending
- diffuser
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Paper (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике обогащения полезных ископаемых, используемой в переработке минерального сырья, содержащего цветные, черные, редкие, благородные металлы и неметаллические полезные ископаемые, а также к технике, используемой для очистки сточных вод от взвешенных веществ, жиров, масел и нефтепродуктов.The invention relates to a mineral processing technique used in the processing of mineral raw materials containing non-ferrous, ferrous, rare, precious metals and non-metallic minerals, as well as to a technique used to treat wastewater from suspended solids, fats, oils and oil products.
Известна пневматическая флотационная машина, включающая камеру, выполненную в виде цилиндрической обечайки, снабженную тремя концентрически расположенными цилиндрическими полостями. В первой верхней рабочей полости, выполняющей роль реактора, происходит закрепление частиц на пузырьках воздуха в восходящем потоке, во второй полости деаэрации, выполняющей роль сепаратора, - отделение нагруженных пузырьков от камерного продукта в нисходящем потоке. В нижнюю рабочую полость, которая соединена с верхней полостью, поступает аэрированная пульпа из аэратора /SU 1676663, МКИ В 03 D 1/14, Б.И. №34, опубл. 15.09.91/.Known pneumatic flotation machine, including a chamber made in the form of a cylindrical shell, equipped with three concentrically arranged cylindrical cavities. In the first upper working cavity acting as a reactor, particles are fixed on air bubbles in the upward flow, in the second deaeration cavity acting as a separator, separation of the loaded bubbles from the chamber product in the downward flow takes place. The aerated pulp from the aerator / SU 1676663, MKI B 03 D 1/14, B.I., enters the lower working cavity, which is connected to the upper cavity. No. 34, publ. 09/15/91 /.
Недостатком указанной машины являются невысокие показатели флотации, обусловленные выводом камерного продукта непосредственно из-под пенного слоя, из которого осыпаются в хвосты первоначально сфлотированные частицы.The disadvantage of this machine is its low flotation rates, due to the withdrawal of the chamber product directly from under the foam layer, from which initially flotted particles are scattered into the tails.
Известна пневматическая флотационная машина, включающая цилиндроконическую камеру, реактор, в котором происходит формирование пузырьков, подача питания и прямое взаимодействие пузырьков с частицами /Патент США №4938865, МКИ B 03 D 1/24, опубл. 03.07.90/.Known pneumatic flotation machine, including a cylinder-conical chamber, a reactor in which the formation of bubbles, power and direct interaction of the bubbles with particles / US Patent No. 4938865, MKI B 03 D 1/24, publ. 07/03/90 /.
Недостатком данной машины является отсутствие специального устройства для организации процесса коалесценции пузырьков, что приводит к недостаточно высоким показателям флотации.The disadvantage of this machine is the lack of a special device for organizing the process of coalescence of bubbles, which leads to insufficiently high flotation rates.
Наиболее близкой к предложенной конструкции является пневматическая флотационная машина, включающая сепарационную камеру, реактор, имеющий приспособление для подачи в него пульпы и аэратор, а также установленный в сепарационной камере под реактором распределитель потока аэрированной пульпы, выполненный в виде крышки с отверстиями и днища, пенный желоб, разгрузочное приспособление для хвостов /Патент ЕР №0514800, МКИ B 03 D 1/24, опубл. 31.07.96/.Closest to the proposed design is a pneumatic flotation machine, including a separation chamber, a reactor having a device for feeding pulp into it and an aerator, as well as an aerated pulp flow distributor installed in the separation chamber under the reactor, made in the form of a cover with holes and a bottom, a foam gutter , unloading device for tails / Patent EP No. 0514800, MKI B 03 D 1/24, publ. 07/31/96 /.
Недостатком наиболее близкого аналога является разрушение агрегатов частица-пузырек при ударе выходящей из реактора струи о днище распределителя потока аэрированной пульпы и засорение отверстий крышки распределителя, что приводит к снижению показателей флотации.The disadvantage of the closest analogue is the destruction of particle-bubble aggregates upon impact of a jet exiting the reactor about the bottom of the aerated pulp flow distributor and clogging of the distributor cap openings, which leads to a decrease in flotation performance.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение показателей флотации.The problem to which the invention is directed, is to increase flotation performance.
Техническим результатом, достигаемым в изобретении, является повышение эффективности флотации, качества концентрата и степени очистки сточных вод от загрязнений, снижение времени и повышение скорости флотации.The technical result achieved in the invention is to increase the efficiency of flotation, the quality of the concentrate and the degree of wastewater treatment from pollution, reducing time and increasing the speed of flotation.
Указанный технический результат достигается следующим образом.The specified technical result is achieved as follows.
Пневматическая флотационная машина включает сепарационную камеру, а также реактор. Реактор выполнен в виде центральной трубы, к верхней части которой присоединены приспособление для подачи пульпы и аэратор. К нижней части центральной трубы присоединены, по крайней мере, две нисходящие трубы с возможностью образования в них равномерных нисходящих потоков. К нижней части каждой из нисходящих труб присоединена одним коленом V-образная труба. Второе колено нисходящей трубы с закрепленным на ней диффузором расположено в сепарационной камере. При этом выходные отверстия диффузоров направлены относительно друг друга с возможностью образования в сепарационной камере аэрофлокул.The pneumatic flotation machine includes a separation chamber, as well as a reactor. The reactor is made in the form of a central pipe, to the upper part of which a device for feeding pulp and an aerator are connected. At least two downward pipes are connected to the lower part of the central pipe with the possibility of the formation of uniform downward flows in them. A V-shaped pipe is connected to the bottom of each of the descending pipes by one elbow. The second elbow of the downward pipe with a diffuser fixed on it is located in the separation chamber. In this case, the outlet openings of the diffusers are directed relative to each other with the possibility of formation of aeroflocles in the separation chamber.
На верхней части сепарационной камеры установлен пеноотстойник, на котором расположен пенный желоб для сбора обогащенного продукта. К нижней части сепарационной камеры присоединено приспособление для разгрузки хвостов.On the upper part of the separation chamber there is a foam settler on which a foam trough is located to collect the enriched product. Attached to the bottom of the separation chamber is a tailing tackle.
Кроме того, сепарационная камера выполнена из верхней и нижней конических обечаек, между которыми расположена цилиндрическая обечайка.In addition, the separation chamber is made of upper and lower conical shells, between which a cylindrical shell is located.
Пеноотстойник установлен на верхней конической обечайке сепарационной камеры.Foam sump installed on the upper conical shell of the separation chamber.
Нисходящие трубы присоединены к центральной трубе с помощью тройников.Downward pipes are connected to the central pipe using tees.
Также нисходящие трубы расположены снаружи сепарационной камеры.Downstream pipes are also located outside the separation chamber.
Нисходящие трубы присоединены к тройникам с возможностью изменения угла между ними.Downward pipes are connected to the tees with the possibility of changing the angle between them.
Соотношение площадей сечения центральной трубы, нисходящих труб, колен V-образной трубы и диффузора различны.The ratio of the cross-sectional areas of the central pipe, downward pipes, elbows of the V-shaped pipe and the diffuser are different.
V-образная труба выполнена с возможностью регулировки угла между ее коленами.V-shaped pipe is made with the possibility of adjusting the angle between its elbows.
Кроме того, диффузор имеет различный угол раскрытия.In addition, the diffuser has a different opening angle.
Выполнение реактора предложенным способом делает возможным отсутствие специального распределителя потока аэрированной пульпы, обеспечивает регулирование процесса образования аэрофлокул и равномерное распределение пузырьков по объему камеры, определяет направление аэрированной пульпы.The implementation of the reactor by the proposed method makes it possible the absence of a special distributor of aerated pulp flow, provides for the regulation of the process of formation of aeroflocs and uniform distribution of bubbles throughout the chamber, determines the direction of the aerated pulp.
При движении трехфазной пульпы в V-образной трубе реактора происходит поворот потока вверх, что приводит к уменьшению сил отрыва частиц от пузырьков, так как исключает удар нагруженных пузырьков о распределитель потока. В результате для трех основных процессов флотации - закрепления частиц на пузырьках, укрупнения минерализованных пузырьков в аэрофлокулы, отделения аэрофлокул от пульпы - создаются оптимальные гидродинамические режимы движения трехфазных потоков, за счет чего обеспечивается повышение показателей флотации.When a three-phase pulp moves in a V-shaped tube of the reactor, the flow rotates upward, which leads to a decrease in the forces of separation of particles from the bubbles, since it eliminates the impact of loaded bubbles on the flow distributor. As a result, for the three main processes of flotation — fixing particles to bubbles, enlarging mineralized bubbles into aeroflocules, separating aeroflocs from the pulp — optimal hydrodynamic regimes of movement of three-phase flows are created, which ensures an increase in flotation indices.
Выполнение сепарационной камеры из верхней и нижней конических обечаек, между которыми расположена цилиндрическая обечайка, позволяет создать оптимальное пространство для потоков пульпы: конические обечайки позволяют за счет сужения пространства концентрировать потоки пены и камерного продукта, а объем цилиндрической обечайки позволяет пространственно разделить эти потоки.The implementation of the separation chamber from the upper and lower conical shells, between which a cylindrical shell is located, allows you to create the optimal space for pulp flows: conical shells allow you to concentrate the foam and chamber product flows by narrowing the space, and the volume of the cylindrical shell allows you to spatially separate these flows.
Усиление вторичной концентрации и снижение содержания воды в пенном слое может быть достигнуто снабжением машины пеноотстойником, установленным на верхней конической обечайке сепарационной камеры, что приводит к увеличению времени формирования пены.An increase in the secondary concentration and a decrease in the water content in the foam layer can be achieved by supplying the machine with a sump installed on the upper conical shell of the separation chamber, which leads to an increase in the time of foam formation.
Выполнение реактора с различным соотношением площадей сечения центральной трубы, нисходящей трубы, колен V-образной трубы и диффузора позволяет изменять соотношение скоростей процессов закрепления частиц на пузырьках и процесса коалесценции пузырьков.The implementation of the reactor with a different ratio of the cross-sectional areas of the central pipe, the downward pipe, the elbows of the V-shaped pipe and the diffuser allows you to change the ratio of the speeds of the processes of fixing particles on the bubbles and the process of coalescence of bubbles.
Регулирование угла между коленами V-образной трубы позволяет оптимизировать процесс образования аэрофлокул путем изменения угла пересечения выходящих струй из диффузоров.Regulation of the angle between the elbows of the V-shaped tube allows optimizing the process of formation of aeroflocs by changing the angle of intersection of the outgoing jets from the diffusers.
Изменение угла раскрытия диффузора позволяет оптимизировать процесс образования аэрофлокул путем регулирования скорости истечения трехфазного потока.Changing the opening angle of the diffuser allows you to optimize the process of formation of aeroflocles by adjusting the flow rate of a three-phase flow.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид пневматической флотационной машины, реактор которой имеет две нисходящие трубы, а на фиг.2 изображен общий вид пневматической флотационной машины, реактор которой имеет четыре нисходящие трубы.The invention is illustrated by drawings, where in Fig.1 shows a General view of a pneumatic flotation machine, the reactor of which has two descending pipes, and Fig.2 shows a General view of a pneumatic flotation machine, the reactor of which has four descending pipes.
Пневматическая флотационная машина включает (фиг.1, 2): аэратор 1, центральную трубу 2, тройники 3 и нисходящие трубы 4 и 5, расположенные снаружи сепарационной камеры. К нижним концам труб 4 и 5 прикреплены V-образные трубы 6 и 7 с диффузорами 8 и 9. Сепарационная камера выполнена из верхней конической обечайки 10, цилиндрической обечайки 11 и нижней конической обечайки 12.Pneumatic flotation machine includes (figure 1, 2): aerator 1, a central pipe 2, tees 3 and descending pipes 4 and 5 located outside the separation chamber. V-shaped pipes 6 and 7 with diffusers 8 and 9 are attached to the lower ends of the pipes 4 and 5. The separation chamber is made of an upper
В сепарационную камеру V-образные трубы 6 и 7 с диффузорами 8 и 9 введены через нижнюю коническую обечайку 12. Выпускные отверстия диффузоров направлены таким образом, что при пересечении выходящих струй из диффузоров образуются аэрофлокулы. Пеноотстойник 13 присоединен к верхней конической обечайке 10 сепарационной камеры. В верхней части сепарационной камеры установлен пенный желоб 14. Над пенным желобом 14 расположен конус 15 для регулирования выхода пенного продукта.V-shaped pipes 6 and 7 with diffusers 8 and 9 are introduced into the separation chamber through the lower
Пневматическая флотационная машина работает следующим образом.Pneumatic flotation machine operates as follows.
Исходная пульпа, обработанная реагентами, проходит через аэратор 1, в который поступает воздух под давлением или засасывается сам. Смесь воздуха и пульпы проходит через центральную трубу 2 и тройники 3, в которых поток равномерно распределяется на части, каждая из которых поступает в расположенные снаружи сепарационной камеры нисходящие трубы 4 и 5, заканчивающиеся V-образными трубами 6 и 7 с диффузорами 8 и 9. Из двух направленных навстречу труб 6 и 7 с диффузорами 8 и 9 потоки в виде струй с небольшой скоростью взаимодействуют с образованием аэрофлокул.The initial pulp treated with the reagents passes through an aerator 1 into which air under pressure enters or is sucked in by itself. The mixture of air and pulp passes through the central pipe 2 and tees 3, in which the flow is evenly distributed into parts, each of which enters downstream pipes 4 and 5 located outside the separation chamber, ending with V-shaped pipes 6 and 7 with diffusers 8 and 9. Of the two directed toward the pipes 6 and 7 with diffusers 8 and 9, streams in the form of jets at low speed interact with the formation of aeroflocs.
В реакторе происходит формирование пузырьков и прямое взаимодействие пузырьков с частицами, идут одновременно два процесса - минерализации и коалесценции. Аэрированная пульпа плавно без удара поворачивается вверх в V-образных трубах 6 и 7, скорость истечения пульпы в сепаратор замедляется в диффузорах 8 и 9, чтобы создать условия для образования аэрофлокул. При выполнении восходящих колен V-образных труб 6 и 7 с бóльшим сечением, чем у нисходящего отрезка, скорость потока снижается и усиливается коалесценция пузырьков из-за эффекта набегания. В цилиндрической обечайке 11 происходит равномерное распределение потока по объему сепаратора и отделение пульповой (водной) части от минерализованных пузырьков воздуха. В камере сепаратора возникает циркуляция, вызванная потоками пузырьков, которая способствует равномерному распределению аэрофлокул. При этом продолжается процесс образования аэрофлокул и их всплывание в пеноотстойник 13. Минерализованные пузырьки поднимаются в пенный желоб 14 и в виде пены выводятся из машины. Неприлипшие частицы пульпы (хвосты) выводятся через разгрузочное приспособление в нижней части сепаратора.The formation of bubbles and the direct interaction of bubbles with particles occur in the reactor; two processes are simultaneously taking place - mineralization and coalescence. The aerated pulp rotates upward smoothly in the V-tubes 6 and 7 without impact, and the velocity of the pulp into the separator slows down in the diffusers 8 and 9 to create conditions for the formation of aeroflocs. When the ascending elbows of the V-shaped tubes 6 and 7 are made with a larger cross section than the descending section, the flow velocity decreases and the coalescence of the bubbles increases due to the effect of run-in. In the cylindrical shell 11, the flow is uniformly distributed over the separator volume and the pulp (water) part is separated from the mineralized air bubbles. Circulation occurs in the separator chamber caused by the flow of bubbles, which contributes to the uniform distribution of the aeroflocs. At the same time, the process of formation of aeroflocles and their emergence into the
При очистке сточных вод реактор-сепаратор работает следующим образом. В реакторе к мелким пузырькам воздуха прилипают частицы загрязняющих взвешенных веществ, капли нефтепродуктов и др. Нагруженные пузырьки при выходе из диффузора в сепаратор коалесцируют и в виде аэрофлокул всплывают в пеноотстойник, из которого периодически разгружаются в пенный желоб. Очищенная вода разгружается в нижней части сепаратора через разгрузочное приспособление. Скорость флотации нефтепродуктов из промышленных вод в предлагаемой машине возрастает в 1,3-1,4 раза по сравнению с прототипом, а также увеличивается степень их концентрации в 30-40 раз в пенном продукте, что недостижимо в других флотомашинах.When treating wastewater, the reactor-separator operates as follows. In the reactor, particles of polluting suspended solids, droplets of oil products, etc. adhere to small air bubbles. When loaded from the diffuser into the separator, the loaded bubbles coalesce and float in the form of aeroflocs into a foam sump, from which they are periodically unloaded into a foam gutter. The purified water is unloaded at the bottom of the separator through a discharge device. The flotation rate of oil products from industrial water in the proposed machine increases by 1.3-1.4 times in comparison with the prototype, and the degree of their concentration increases by 30-40 times in the foam product, which is unattainable in other flotation machines.
В предлагаемой машине время достижения предельной степени очистки от нефтепродуктов с содержанием в исходных промышленных стоках 120-150 мг/дм3 равно 13-15 минутам, а в прототипе 20-22 минуты, а выход пенного продукта составляет 1-1,5%, в прототипе 10-15%.In the proposed machine, the time to reach the maximum degree of purification from oil products with a content of 120-150 mg / dm 3 in the initial industrial effluents is 13-15 minutes, and in the prototype 20-22 minutes, and the foam product yield is 1-1.5%, prototype 10-15%.
Сокращение в 10 раз объема пенного продукта, содержащего в 30-40 раз больше нефтепродуктов, значительно снижает затраты на его утилизацию.A 10-fold reduction in the volume of a foam product containing 30–40 times more oil products significantly reduces the cost of its disposal.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004135510/03A RU2281810C1 (en) | 2004-12-06 | 2004-12-06 | Pneumatic flotation machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004135510/03A RU2281810C1 (en) | 2004-12-06 | 2004-12-06 | Pneumatic flotation machine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004135510A RU2004135510A (en) | 2006-06-10 |
RU2281810C1 true RU2281810C1 (en) | 2006-08-20 |
Family
ID=36711947
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004135510/03A RU2281810C1 (en) | 2004-12-06 | 2004-12-06 | Pneumatic flotation machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2281810C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2491132C1 (en) * | 2012-03-01 | 2013-08-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Pneumatic flotation machine |
RU2614170C1 (en) * | 2016-05-23 | 2017-03-23 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Pneumatic flotation machine |
-
2004
- 2004-12-06 RU RU2004135510/03A patent/RU2281810C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2491132C1 (en) * | 2012-03-01 | 2013-08-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Pneumatic flotation machine |
RU2614170C1 (en) * | 2016-05-23 | 2017-03-23 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Pneumatic flotation machine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004135510A (en) | 2006-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5407584A (en) | Water clarification method | |
EP0787107B1 (en) | Equipment for the purification of a liquid | |
US4617113A (en) | Flotation separating system | |
CN100448548C (en) | A separate size flotation device | |
AU694326B2 (en) | Method and apparatus for separating non-soluble particles from a liquid | |
EP2788121B1 (en) | Deaeration apparatus and method | |
AU2007272310B2 (en) | Flotation cell | |
WO1999003592A1 (en) | Fluid conditioning system and method | |
EP0971856A4 (en) | Three zone dissolved air flotation clarifier with improved efficiency | |
RU2281810C1 (en) | Pneumatic flotation machine | |
RU2332263C2 (en) | Centrifugal pneumatic cell for floatation and desulphurisation of fine coal | |
US20030155306A1 (en) | Apparatus and method for the treatment of a contaminated fluid | |
US3118834A (en) | Sewage treatment apparatus | |
RU2275968C1 (en) | Air-operated flotation machine | |
RU2393023C2 (en) | Pneumatic flotation machine | |
SU1340793A1 (en) | Apparatus for purifying liquids | |
RU2051754C1 (en) | Centrifugal air-operated flotation machine | |
RU2334559C2 (en) | Device for centrifugal-gravity flotation and desulphurisation of fine coal | |
WO1994009908A1 (en) | Vortex flocculation of solids suspended in liquid | |
CN114105288B (en) | Self-circulation continuous flow aerobic granular sludge filtering and settling device | |
RU2040979C1 (en) | Pneumatic flotation machine | |
WO2001008805A1 (en) | Fibres/solids separating system | |
RU2125970C1 (en) | Flotator for treatment of sewage | |
RU2491132C1 (en) | Pneumatic flotation machine | |
RU2614170C1 (en) | Pneumatic flotation machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081207 |