RU2334559C2 - Device for centrifugal-gravity flotation and desulphurisation of fine coal - Google Patents

Device for centrifugal-gravity flotation and desulphurisation of fine coal Download PDF

Info

Publication number
RU2334559C2
RU2334559C2 RU2006116221/03A RU2006116221A RU2334559C2 RU 2334559 C2 RU2334559 C2 RU 2334559C2 RU 2006116221/03 A RU2006116221/03 A RU 2006116221/03A RU 2006116221 A RU2006116221 A RU 2006116221A RU 2334559 C2 RU2334559 C2 RU 2334559C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chamber
hydrocyclone
flotation
aerator
air
Prior art date
Application number
RU2006116221/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006116221A (en
Inventor
Эмерик Панкратьевич Ячушко (RU)
Эмерик Панкратьевич Ячушко
Original Assignee
Эмерик Панкратьевич Ячушко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Эмерик Панкратьевич Ячушко filed Critical Эмерик Панкратьевич Ячушко
Priority to RU2006116221/03A priority Critical patent/RU2334559C2/en
Publication of RU2006116221A publication Critical patent/RU2006116221A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2334559C2 publication Critical patent/RU2334559C2/en

Links

Landscapes

  • Physical Water Treatments (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps, mining operations.
SUBSTANCE: device for centrifugal-gravity flotation and desulphurisation of fine coal includes a scumming chamber, a hydrocyclone consisting of a casing, made up of the upper cylinder-taper, middle cylinder and lower taper parts flanged together with bolts and nuts. A cylinder-taper crushed-coal aerator with a neck and Laval nozzles is flanged to the hydrocyclone input branch pipe, the hydrocyclone being tangentially inserted into the casing upper cylindrical part. The upper scumming pipe is arranged long the casing upper cylinder-taper part, the end of the latter being furnished with an annular cylindrical crushed coal perforated damper. A cylinder-taper wear-resistant material foamed product support is arranged along the lower taper part of the casing to be moved along the vertical by the screw-nut mechanism. The screw furnished with a cylinder-taper anti-wear cap is attached to the said support. The air chamber arranged in the hydrocyclone is formed by solid inner and outer perforated cylinders closed by an upper solid cover and a lower annular cover. The said chamber is divided by rectangular vertical partitions into equal number of sections all along the perimeter. The lower cover every section has a round threaded hole made along its lengthwise axis to receive the Laval nozzle screwed, via an inner thread boss, to the vertical air-feed pipe connected to the spreader pipe and, via compressed air line with a check valve and a receiver. Every section with the Laval nozzle and inner perforated wall represents an additional aerator. The lower taper hydrocyclone part communicates, via a stepwise chute, with the 1.5 m-wide 2 m-deep rectangular flotation chamber incorporating the air-lift with the aerator and is divided into two flotation sections, the chamber bottom terminating in a pyramid narrowing.
EFFECT: higher machine and flotation efficiency, fine coal desulphurisation, simpler machine design.
3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, а именно к машинам для флотации полезных ископаемых, и может быть использовано в угольной, черной и цветной металлургии на обогатительных фабриках, а также при обогащении редких металлов и неметаллического сырья.The invention relates to the beneficiation of minerals, namely, machines for flotation of minerals, and can be used in coal, ferrous and non-ferrous metallurgy in processing plants, as well as in the beneficiation of rare metals and non-metallic materials.

Известно «Устройство для флотации и обессеривания угольной мелочи».Known "Device for flotation and desulphurization of coal fines."

Это устройство включает в себя гидроциклон с входным патрубком и перфорированной трубой для слива, аэратор с соплом Лаваля, контактный чан. Оно снабжено камерой для мелкозернистых фракций, которая имеет изогнутую трубу с перфорациями. Труба имеет конец, срезанный под острым углом по направлению движению потока. Оно имеет также камеру для крупнозернистых фракций, гибкий патрубок, соединяющий аэратор с входным патрубком гидроциклона, позволяющий изменять угол наклона гидроциклона относительно горизонтальной оси. Входной патрубок гидроциклона снабжен криволинейной перегородкой, установленной с возможностью регулирования, и выполнен по дуге окружности. Камера для крупнозернистых фракций снабжена изогнутой трубой с пустотелыми стенками, в которой по вертикальной оси установлен соосно аэратор пульпы в виде зонта конической формы с остроугольными вырезами по периметру и патрубок для подачи сжатого воздуха.This device includes a hydrocyclone with an inlet pipe and a perforated drain pipe, an aerator with a Laval nozzle, and a contact vat. It is equipped with a camera for fine fractions, which has a curved pipe with perforations. The pipe has an end cut at an acute angle in the direction of flow. It also has a chamber for coarse fractions, a flexible pipe connecting the aerator to the inlet of the hydrocyclone, which allows you to change the angle of inclination of the hydrocyclone relative to the horizontal axis. The inlet nozzle of the hydrocyclone is equipped with a curved partition installed with the possibility of regulation, and is made along an arc of a circle. The chamber for coarse fractions is equipped with a curved pipe with hollow walls, in which the pulp aerator is mounted coaxially in the form of a conical shape umbrella with acute-angled cutouts around the perimeter and a pipe for supplying compressed air.

Аэратор устройства состоит из смесительной камеры, горловины и диффузора. К смесительной камере аэратора подведены тангенциально две трубы, подающие питание от контактного чана, сопло Лаваля, расположенное в торцевой части смесительной камеры аэратора по ее центральной оси. К соплу Лаваля подведена труба для подачи сжатого воздуха.The device aerator consists of a mixing chamber, a neck and a diffuser. Two pipes tangentially powered by a contact tub and a Laval nozzle located in the end part of the aerator mixing chamber along its central axis are brought tangentially to the mixing chamber of the aerator. A pipe for supplying compressed air is connected to the Laval nozzle.

Это устройство является совмещением двух авторских свидетельств Э.П.Ячушко. (см. Аэратор пульпы. Авт. св. № 12212588. В03D 1/14. БИ № 7 от 23.02.1986. Автор Э.П.Ячушко. Устройство для флотации и обессеривания угольной мелочи. Авт. Св. № 1215749. В03D 1/14. БИ № 9 от 07.03.1986.)This device is a combination of two copyright certificates of E.P. Yachushko. (see Pulp Aerator. Aut. St. No. 12212588. B03D 1/14. BI No. 7 of 02.23.1986. Author EP Yachushko. Device for flotation and desulfurization of coal fines. Aut. St. No. 1215749. B03D 1 / 14. BI No. 9 dated 03/07/1986.)

К сожалению, устройство не было испытано в лабораторных условиях и не внедрено в промышленную эксплуатацию. Известна американская новейшая модель высокоэффективного гидроциклона с диспергированном воздуха (ASH), которая может быть использована для селективной флотации мелких частиц угля. Гидроциклон ASH состоит из двух концентрических прямовертикальных труб, головной части обычного циклона цилиндрической формы с тангенциальным вводным патрубком и трубой для слива, соединенный с отводным патрубком, согнутым под углом, наверху, подставки для пенного продукта внизу. Головная часть циклона соединена с наружной трубой на фланцах и скрепляется болтами.Unfortunately, the device was not tested in laboratory conditions and has not been put into commercial operation. A well-known American latest model of highly efficient dispersed air cyclone (ASH), which can be used for the selective flotation of small particles of coal. The ASH hydrocyclone consists of two concentric straight vertical pipes, the head of a conventional cylindrical cyclone with a tangential inlet pipe and a drain pipe connected to an outlet pipe bent at an angle at the top, and a foam product stand at the bottom. The cyclone head is connected to the outer pipe on the flanges and bolted together.

Подставка для пенного продукта цилиндрической формы расположена соосно корпусу во внутренней трубе с зазором и удерживается кронштейном, соединенным четырьмя стойками с нижним фланцем трубы. Внутренняя труба пористая.The support for the foam product of a cylindrical shape is located coaxially with the housing in the inner pipe with a gap and is held by a bracket connected by four posts to the lower pipe flange. The inner pipe is porous.

[Нехороший И.Х., Сипотенко А.А., Тарасова Г.Н. Основные направления развития техники и технологии обогащения углей стр.81-85, ВИНИТИ. Итоги науки и техники. Обогащение полезных ископаемых. Том 23, 1989.][Not good I.Kh., Sipotenko A.A., Tarasova G.N. The main directions of development of engineering and technology for coal enrichment p. 81-85, VINITI. Results of science and technology. Mineral processing. Volume 23, 1989.]

Гидроциклон работает следующим образом.The hydrocyclone works as follows.

Питание (пульпа, обработанная реагентами) подается по касательной через обычную головную часть циклона во внутреннюю часть пористой трубы, причем создается вихревой поток определенной толщины, прилегающий к стенке трубы, оставляя воздушный столб в центре.Food (pulp treated with reagents) is supplied tangentially through the usual head of the cyclone to the inside of the porous pipe, and a vortex flow of a certain thickness is created, adjacent to the pipe wall, leaving an air column in the center.

Диспергированный воздух вводится в вихревой поток через стенку пористой трубы, образуя мелкие воздушные пузырьки.Dispersed air is introduced into the vortex flow through the wall of the porous pipe, forming small air bubbles.

Гидрофобные частицы (уголь) в суспензии сталкивается с этими пузырьками и после прилипания к ним перемещаются в центр циклона.Hydrophobic particles (coal) in suspension collide with these bubbles and, after sticking to them, move to the center of the cyclone.

Воздушная зона становится пенной зоной. Гидрофильные частицы в основном остаются в суспензионной фазе, которая выпускается в виде вихревого слоя через кольцевое отверстие для сгущенного продукта между стенкой пористой трубы и подставкой для пенного продукта.The air zone becomes a foam zone. The hydrophilic particles mainly remain in the suspension phase, which is discharged in the form of a vortex layer through the annular opening for the condensed product between the wall of the porous tube and the foam product stand.

Пенная фаза стабилизируется и сдерживается подставкой для пенного продукта как сгущенный продукт и таким образом движется к головной части циклона и выпускается в виде сливного продукта через трубу.The foam phase is stabilized and restrained by the foam product stand as a condensed product and thus moves to the head of the cyclone and is discharged as a drain product through the pipe.

Разницу в давлении между подставкой и выпускным отверстием пенного продукта можно контролировать, причем она является фактической движущей силой осевого перемещения пенной фазы. Кроме того, при нормально идущем процессе концентрация твердых частиц по массе наиболее высока в центре пенной зоны и снижается по радиусу до концентрации суспензионной фазы. Это является важной особенностью флотационного процесса в гидроциклоне, который контролируется конструктивными и эксплуатационными параметрами.The pressure difference between the stand and the outlet of the foam product can be controlled, and it is the actual driving force of the axial movement of the foam phase. In addition, with a normally running process, the concentration of solid particles by mass is highest in the center of the foam zone and decreases in radius to the concentration of the suspension phase. This is an important feature of the flotation process in a hydrocyclone, which is controlled by structural and operational parameters.

Предыдущие эксперименты показали, что система ASH фактически функционирует при ограниченных условиях, когда кольцевое отверстие обычно меньше толщины вихревого слоя, таким образом обеспечивается разница в давлении, необходимом для перемещения пены.Previous experiments have shown that the ASH system actually functions under limited conditions, when the annular hole is usually less than the thickness of the vortex layer, thus providing a difference in pressure required to move the foam.

В силу того, что мелкие частицы минерального вещества (породы) остаются в суспензии, вода, направляемая на сливной поток (пены), должна контролироваться на минимальном уровне. Это можно осуществить, применяя оптимальное соотношение площади сливного отверстия и отверстия для сгущенного продукта при соответствующей скорости воздушного потока. Для сведения к минимуму транспортировки мелких частиц породы в сливной поток (вместе с транспортной водой) рекомендуется небольшая площадь сливного отверстия.Due to the fact that small particles of a mineral substance (rock) remain in suspension, water directed to the drainage stream (foam) should be controlled at a minimum level. This can be done by applying the optimum ratio of the area of the drain hole and the hole for the condensed product at the appropriate air flow rate. To minimize the transport of small rock particles to the drain stream (along with transport water), a small drain area is recommended.

Эти выводы, влияющие на технологический процесс разделения минералов, не полностью учтены в конструкции гидроциклона системы ASH, что является его недостатком.These conclusions, affecting the mineral separation technological process, are not fully taken into account in the design of the ASH system hydrocyclone, which is its drawback.

Предложенная конструкция гидроциклона системы ASH не позволяет удалить породную мелочь, попавшую в пену. Кроме того, как показали опыты по обогащению угля в гидроциклоне системы ASH, при обогащении в одну стадию он выдает малозольные отходы. Значит, требуется вторая стадия их обогащения.The proposed design of the hydrocyclone of the ASH system does not allow the removal of rock fines trapped in the foam. In addition, as experiments on the enrichment of coal in the ASH system hydrocyclone have shown, when enriched in one stage, it produces low ash waste. So, the second stage of their enrichment is required.

Известна глубокая аэролифтная флотационная машина института «Механобр» (АФМ-2,5).Known deep airlift flotation machine Institute "Mechanobr" (AFM-2.5).

Она состоит из ванны глубиной 2,5 м, имеющей по бокам желоба для пены, загрузочное устройство и разгрузочный карман для хвостов. Внутри ванны по оси расположен аэролифт, над которым находится отражатель, над ним сверху располагаются отбойные перегородки с воздушным патрубком. Над ними находится ресивер, от которого по обе стороны от аэролифта опущены вниз воздухоподающие патрубки, оканчивающиеся щелевыми затворами (Мещеряков Н.Ф. Флотационные машины. М., «Недра», 1972, стр.136).It consists of a bathtub with a depth of 2.5 m, which has foam chutes on its sides, a loading device and an unloading pocket for tails. An axial lift is located along the axis inside the bathtub, above which there is a reflector, above it there are baffle walls with an air pipe. Above them is a receiver, from which air supply nozzles ending in slotted gates are lowered down on both sides of the airlift (Meshcheryakov NF Flotation machines. M., "Nedra", 1972, p.136).

От других типов аэролифтных машин она отличается конструкцией аэролифта и наличием щелевых затворов на воздухоподающих патрубках, исключающих попадание пульпы в воздухопроводную систему.It differs from other types of airlift machines in the design of the airlift and the presence of slotted shutters on the air supply pipes, which exclude the ingress of pulp into the air duct system.

Эти особенности машины сделали ее удобной для эксплуатации.These features of the machine made it easy to operate.

Производительность по потоку пульпы достигает 10 м3/мин, расход воздуха 5-7 м3/мин на 1 м длины машины при средней крупности флотируемого материала, давление воздуха 2,5·104-3·104 Па.The capacity of the pulp stream reaches 10 m 3 / min, air flow 5-7 m 3 / min per 1 m of machine length with an average particle size of the floated material, air pressure 2.5 · 10 4 -3 · 10 4 Pa.

Машина имеет ряд преимуществ по сравнению с мелкими аэролифтными машинами: более высокий кпд аэролифта, увеличивающий интенсивность циркуляции и перемешивания пульпы и позволяющий флотировать крупнозернистый материал; более высокую производительность на единицу объема машины; занимает значительно меньшую площадь. Расход энергии для АФМ-2,5 приблизительно на 40% меньше, чем для мелких аэролифтных или механических флотационных машин (Абрамов А.А. Флотационные методы обогащения. М., «Недра», 1984, стр.326).The machine has several advantages compared to small airlift machines: a higher efficiency of the airlift, which increases the intensity of circulation and mixing of the pulp and allows you to float coarse-grained material; higher productivity per unit volume of the machine; occupies a significantly smaller area. Energy consumption for AFM-2.5 is approximately 40% less than for small airlift or mechanical flotation machines (Abramov A.A. Flotation enrichment methods. M., "Nedra", 1984, p. 326).

Машина АФМ-2,5 имеет тот недостаток, что ее воздухоподающие патрубки своей большей частью погружены в пульпу и подвергаются износу от абразивного действия твердых частиц.The AFM-2.5 machine has the disadvantage that its air supply pipes are mostly immersed in the pulp and are subject to wear from the abrasive action of solid particles.

Известна аэролифтная флотационная машина со сверхзвуковой скоростью истечения воздуха (см. Ворбанов Р. Гайдаржиев С. Аэролифтная флотационная машина со сверхзвуковой скоростью истечения воздуха. VIII Международный конгресс по обогащению полезных ископаемых. 1968, т1. Изд. Механобр, 1969).Known airlift flotation machine with a supersonic speed of air flow (see Vorbanov R. Gaydarzhiev S. Airlift flotation machine with a supersonic speed of air flow. VIII International Congress on Mineral Processing. 1968, vol. 1. Ed. Mechanobr, 1969).

Машина состоит из прямоугольной ванны с квадратным сечением 2×2 м, по продольной оси ванны расположена аэролифтная камера с вертикальными перегородками, с расстоянием между ним 200 мм. В центре ее расположены вертикальные воздухоподающие трубки, соединенные с ресивером, и оканчивающиеся соплами Лаваля, не доходящими до днища ванны на 150 мм. Сверху аэролифта с зазором располагается отражатель пульпы с вертикальными отбойными перегородками, погруженными в пульпу. Эти перегородки находятся на расстоянии 375 мм от центра аэролифтной камеры и направляют пульпу из аэролифта в флотационные отделения ванны. Ванна имеет продольные желоба для пены по обеим ее сторонам. Машина имеет загрузочное устройство и разгрузочный карман и желоб для хвостов.The machine consists of a rectangular bath with a square section of 2 × 2 m, along the longitudinal axis of the bath is an airlift chamber with vertical partitions, with a distance between it of 200 mm. In its center are vertical air supply tubes connected to the receiver and ending in Laval nozzles not reaching the bottom of the bathtub by 150 mm. On top of the airlift with a gap is a pulp reflector with vertical baffles submerged in the pulp. These partitions are located at a distance of 375 mm from the center of the airlift chamber and direct the pulp from the airlift to the flotation compartments of the bath. The bath has longitudinal foam gutters on both sides of it. The machine has a loading device and an unloading pocket and a tail chute.

Машина обладает двумя особенностями.The machine has two features.

Первая состоит в том, что трубки аэролифтной камеры заканчиваются соплами Лаваля. Они обеспечивают подачу воздуха в аэролифтную камеру при скоростях, превышающих скорость звука, тогда как в обычных аэролифтных машинах она составляет 10-15 м/с.The first is that the tubes of the airlift chamber end with Laval nozzles. They provide air supply to the airlift chamber at speeds exceeding the speed of sound, whereas in conventional airlift machines it is 10-15 m / s.

Основным назначением сопел Лаваля является превращение статического давления подаваемого сжатого воздуха в воздушную струю, имеющую скорость, большую скорости звука, с последующим переходом ее в дозвуковую в самой пульпе.The main purpose of Laval nozzles is to convert the static pressure of the supplied compressed air into an air stream having a speed greater than the speed of sound, with its subsequent transition to subsonic in the pulp itself.

Сверхзвуковая подача воздуха в пульпу приводит к его диспергированию непосредственно в зоне выхода из сужения. Сверхзвуковая струя воздуха является носителем сложных волновых процессов, связанных с самим характером потока. При таких скоростях струя очень лабильна и непрерывно пульсирует с изменением градиента давления, в связи с чем диспергирование воздуха интенсифицируется в результате высокой турбулентности на границе струи и пульпы.The supersonic air supply to the pulp leads to its dispersion directly in the zone of exit from the constriction. The supersonic air stream is the carrier of complex wave processes associated with the nature of the flow. At these speeds, the jet is very labile and continuously pulsates with a change in the pressure gradient, and therefore the dispersion of air is intensified as a result of high turbulence at the boundary of the jet and pulp.

Истечение струи со сверхзвуковыми скоростями сопровождается и сложными акустическими эффектами, оказывающими положительное влияние не только на диспергирование воздуха, но и массообменные процессы в машине и на прилипание минеральных частиц к воздушным пузырькам.The outflow of a jet with supersonic speeds is accompanied by complex acoustic effects that have a positive effect not only on the dispersion of air, but also mass transfer processes in the machine and on the adhesion of mineral particles to air bubbles.

Исследовались сопла Лаваля с различными диаметрами критического сечения, измерялась скорость воздушной струи при разных давлениях сжатого воздуха от 1 до 6 атм и дебит ее. При этих условиях скорость струи изменялась от 335 до 400 м/с. Самыми эффективными являются сопла Лаваля с диаметром критического сечения, равным 3 мм, так как они оказались лучшими с точки зрения диспергирования воздуха и наименьшего расхода энергии. Оптимальное избыточное давление воздуха при этом составило 1 атм при расходе мощности 2-3 кВт на 1 м3 объема ванны.Laval nozzles with different diameters of the critical section were studied, the speed of the air stream was measured at different pressures of compressed air from 1 to 6 atm and its flow rate. Under these conditions, the jet velocity varied from 335 to 400 m / s. The most effective are Laval nozzles with a critical section diameter of 3 mm, as they turned out to be the best in terms of dispersing air and the lowest energy consumption. The optimal excess air pressure was 1 atm with a power consumption of 2-3 kW per 1 m 3 of bath volume.

Промышленные испытания машины проводились на медной сульфидной руде.Industrial testing of the machine was carried out on copper sulfide ore.

Машина успешно работала при повышенной плотности пульпы 43% твердого (при содержании в пульпе до 55% класса - 0,074 мм).The machine worked successfully at an increased pulp density of 43% solid (with a content in the pulp up to 55% of the class - 0.074 mm).

Отмечено незначительное улучшение флотации мелких классов; расход реагентов снижается на 20% и воды на столько же; расход электроэнергии ниже, чем в механических машинах на 30%; на 40-50% снижается площадь флотационного отделения; легкая регулировка машины.A slight improvement in the flotation of small classes was noted; reagent consumption is reduced by 20% and water by the same amount; power consumption is lower than in mechanical machines by 30%; the area of the flotation department is reduced by 40-50%; Easy adjustment of the machine.

Отмечено, что аэраторы работали безаварийно при внезапных остановках машины, прекращения подачи воды, воздуха и т.п. Забивки сопел при этом не наблюдалось.It is noted that the aerators worked without failures when the machine stopped suddenly, the water, air, etc. were cut off. No clogging of nozzles was observed.

Другая особенность - это ширина аэролифтной камеры. Хорошие результаты получены при ширине ее, равной 200 мм. Но авторы считают, что ширину ее можно уменьшить до 150 мм. При этом дополнительно снижается расход воздуха и улучшается флотация крупных классов за счет повышения восходящих скоростей пульпы в камере.Another feature is the width of the airlift chamber. Good results were obtained with a width of 200 mm. But the authors believe that its width can be reduced to 150 mm. At the same time, air consumption is further reduced and flotation of large classes is improved by increasing the ascending pulp speeds in the chamber.

Недостатком машины является то, что воздухоподающие трубки, расположенные в аэролифте машины, находятся в пульпе и подвергаются абразивному износу со стороны твердых частиц, циркулирующих в аэролифте.The disadvantage of the machine is that the air supply tubes located in the machine airlift are located in the pulp and are subject to abrasion from the solid particles circulating in the airlift.

В угольной промышленности при обогащении мелкого угля существует техническая проблема - обессеривание флотационных концентратов, особенно коксующихся углей.In the coal industry, the enrichment of fine coal has a technical problem - the desulfurization of flotation concentrates, especially coking coal.

В механических флотационных машинах эта угольная мелочь обессеривается неэффективно, так как в них процесс осуществляется в поле гравитации.In mechanical flotation machines, this coal fines desulfurizes inefficiently, since in them the process is carried out in the gravitational field.

Сера в угле представлена в основном минералом угольным пиритом, который в отличие от рудного пирита почти также флотируется как и уголь. Применение реагентов-депрессоров пирита мало помогает. В то же время плотность угольного пирита 5000 кг/м3, чистого угля - 1350 кг/м3 и породы - 1800-2200 кг/м3. В гравитационной флотации разностью в плотностях угольного пирита и угля не воспользуешься. Если же флотацию осуществить в центробежном поле, то этой разностью плотностей воспользоваться можно с учетом использования реагентов-депрессоров пирита. Флотационные машины и устройства, построенные с использованием центрифуг и гидроциклонов, как основы их, позволят обессеривать угольную мелочь флотацией.Sulfur in coal is represented mainly by coal pyrite, which, unlike ore pyrite, is almost as flotated as coal. The use of pyrite depressant reagents does not help much. At the same time, the density of coal pyrite is 5000 kg / m 3 , pure coal - 1350 kg / m 3 and rocks - 1800-2200 kg / m 3 . In gravitational flotation, the difference in the densities of coal pyrite and coal cannot be used. If flotation is carried out in a centrifugal field, then this density difference can be used taking into account the use of pyrite depressant reagents. Flotation machines and devices built using centrifuges and hydrocyclones, as their basis, will allow desulfurization of coal fines by flotation.

Наиболее близкой к изобретению является «Центробежная пневматическая флотационная машина» (патент № 2051754, автор Э.П.Ячушко).Closest to the invention is the "Centrifugal pneumatic flotation machine" (patent No. 2051754, author E.P. Yachushko).

Центробежная пневматическая флотационная машина, включающая цилиндроконический корпус с фланцами, расположенные в его цилиндрической части наружную сплошную и внутреннюю перфорированную стенки, образующие воздушную камеру, в которой размещена пористая перегородка, трубу для удаления пенного продукта, входной патрубок, выполненный в горизонтальной плоскости в форме дуги окружности с перегородкой, установленной с возможностью перемещения, внутренняя перфорированная стенка выполнена из торцевых колец с углублениями и колосников, изготовленных из износостойкого материала, при этом колосники закреплены своими концами в углублениях торцевых колец, торцевые кольца соединены с фланцами цилиндрической части корпуса, колосники в поперечном сечении выполнены в форме последовательно сопряженных трапеций и двух прямоугольников, большие стороны которых взаимно перпендикулярны, при этом колосники установлены с образованием щели, имеющей зигзагообразное сечение. Машина также снабжена цилиндроконической подставкой для пенного продукта, аэратором с соплами Лаваля и камерой для выведения пены, при этом цилиндроконическая подставка для пенного продукта выполнена из износостойкого материала и установлена в нижней конической части корпуса с возможностью перемещения по вертикальной оси. Машина снабжена также цилиндрическим перфорированным успокоителем пульпы, установленным с зазором на конце трубы для удаления пенного продукта, с целью облегчения регулировки технологического процесса, она снабжена приспособлениями для изменения внутреннего диаметра трубы для удаления пенного продукта из набора цилиндрических вставок.A centrifugal pneumatic flotation machine, including a cylindrical conical body with flanges located in its cylindrical part, the outer continuous and inner perforated walls forming an air chamber in which a porous partition is placed, a foam product removal pipe, an inlet pipe made in a horizontal plane in the form of a circular arc with a partition installed with the possibility of movement, the inner perforated wall is made of end rings with recesses and grates, made socked from wear-resistant material, while the grates are fixed with their ends in the recesses of the end rings, the end rings are connected to the flanges of the cylindrical part of the body, the grates in the cross section are made in the form of successively conjoined trapezoid and two rectangles, the large sides of which are mutually perpendicular, while the grates are installed with the formation of a gap having a zigzag section. The machine is also equipped with a cylindrical conical stand for the foam product, an aerator with Laval nozzles and a chamber for removing foam, while the cylindrical conical stand for the foam product is made of wear-resistant material and is mounted in the lower conical part of the body with the possibility of movement along the vertical axis. The machine is also equipped with a cylindrical perforated pulp dampener installed with a gap at the end of the pipe to remove the foam product, in order to facilitate the adjustment of the process, it is equipped with devices for changing the inner diameter of the pipe to remove the foam product from the set of cylindrical inserts.

Машина обладает следующими недостатками:The machine has the following disadvantages:

1. Она снабжена разнотипными аэраторами, что усложняет ее конструкцию.1. It is equipped with different types of aerators, which complicates its design.

2. Усложнена конструкция входного патрубка в гидроциклон.2. The design of the inlet to the hydrocyclone is complicated.

Целью изобретения является дополнение устройства камерой для гравитационной флотации сгущенного продукта гидроциклона, разбавленного жидким осадком камеры для удаления пены, чего нет в прототипе, а также то, что в устройстве используются однотипные аэраторы, диспергаторами воздуха в которых являются сопла Лаваля, упрощение конструкции прототипа, все это улучшает флотационный процесс за счет улучшения его гидро- и аэрогидродинамических параметров, а главное то, что устройство позволяет обессеривать мелкий уголь.The aim of the invention is the addition of a device for gravitational flotation of the condensed hydrocyclone product diluted with liquid sediment to the foam removal chamber, which is not in the prototype, and also that the device uses the same type aerators, air dispersers in which are Laval nozzles, simplification of the prototype design, all this improves the flotation process by improving its hydro- and aero-hydrodynamic parameters, and most importantly, the device allows the desulfurization of fine coal.

Достигается это тем, что устройство для центробежно-гравитационной флотации и обессеривания мелкого угля снабжено однотипными аэраторами с диспергаторами воздуха в виде сопел Лаваля. Дополнительный аэратор, расположенный в цилиндрической части корпуса гидроциклона, включающий наружный сплошной цилиндр и внутренний цилиндр с перфорациями, перекрытые сверху сплошной кольцевой крышкой и нижней кольцевой крышкой, между цилиндрами образуется воздушная камера, разделенная вертикальными прямоугольными перегородками на равное число отсеков по всему периметру, в нижней крышке каждого отсека делается круглое отверстие с резьбой, куда ввинчивается сопло Лаваля, во фланце нижней конической части делается круглое отверстие для пропуска бобышки, соединяющей сопло Лаваля с короткой воздухоподающей трубкой, соединенной с кольцевой распределительной трубой, соединяющейся через воздухопровод сжатого воздуха с ресивером, все части корпуса скрепляются между собой с помощью фланцев с прокладками между ними и болтов с гайками.This is achieved by the fact that the device for centrifugal gravity flotation and desulphurization of fine coal is equipped with the same type aerators with air dispersers in the form of Laval nozzles. An additional aerator located in the cylindrical part of the hydrocyclone body, including an outer continuous cylinder and an inner cylinder with perforations, blocked from above by a continuous annular cover and a lower annular cover, an air chamber is formed between the cylinders, divided by vertical rectangular partitions into an equal number of compartments around the entire perimeter, in the lower the cover of each compartment is made a round hole with a thread where the Laval nozzle is screwed in, a round hole is made in the flange of the lower conical part for the passage of lugs connecting the Laval nozzle with a short air supply tube connected with an annular distributor pipe, connected through the air pipe compressed air receiver, all parts of the housing are fastened together by means of flanges with gaskets between them and the bolts and nuts.

Флотация сгущенного продукта из гидроциклона, разбавленного жидким осадком из камеры для удаления пены, осуществляется в камере. Технический результат достигается тем, что камера, имеющая ширину 1,5 м и глубину 2 м с пирамидальным сужением внизу, включающая желоба для пены, расположенный по ее продольной оси аэролифт, имеющий вертикальные перегородки, разделяющий камеру на два флотационных отделения, включающий аэратор, состоящий из воздухоподающих вертикальных трубок, соединенных бобышками с соплами Лаваля, являющиеся диспергаторами воздуха на пузырьки в пульпе, трубки соединены сваркой с распределительной трубой, соединенной через воздухопровод сжатого воздуха с обратным клапаном с ресивером, расположенный над аэролифтом с зазором отражатель пульпы, выполненный фигурной формы, над отражателем пульпы расположены отбойные перегородки с воздухоотводящим патрубком П-образной формы, имеющая загрузочное устройство и разгрузочный карман, соединенный с желобом для хвостов, согласно изобретению аэролифт снабжен аэратором, расположенным под днищем камеры и состоящим из вертикальных воздухоподающих трубок, расположенных по продольной оси ванны с расстоянием между собой 100-200 мм, соединенных с соплами Лаваля через бобышки, концы которых выступают на небольшую высоту над днищем камеры, воздухоподающие трубки соединяются с горизонтально распределительной трубой, которая через воздухопровод сжатого воздуха с обратным клапаном соединяется с ресивером.The flotation of the condensed product from the hydrocyclone diluted with liquid sediment from the foam removal chamber is carried out in the chamber. The technical result is achieved in that a chamber having a width of 1.5 m and a depth of 2 m with a pyramidal narrowing at the bottom, including a foam chute, an airlift located along its longitudinal axis, having vertical partitions, dividing the chamber into two flotation compartments, including an aerator, consisting from vertical air supply tubes connected by bosses to Laval nozzles, which are air dispersers for bubbles in the pulp, the tubes are connected by welding to a distribution pipe connected through a compressed air duct with a non-return valve with a receiver, a pulp reflector located above the airlift with a gap, made in a figured shape, over the pulp reflector there are baffle plates with an U-shaped air outlet, having a loading device and an unloading pocket connected to the tail chute, according to the invention, the airlift is equipped with an aerator located under the bottom of the chamber and consisting of vertical air supply tubes located along the longitudinal axis of the bath with a distance between each other of 100-200 mm, connected to the nozzles Laval through lugs, the ends of which protrude to a small height above the bottom of the chamber, an air supply tube connected to the horizontal distribution pipe, which through air line compressed air with a check valve connected to the receiver.

На чертеже изображено устройство для центробежно-гравитационной флотации и обессеривания мелкого угля.The drawing shows a device for centrifugal gravity flotation and desulphurization of fine coal.

Устройство состоит из гидроциклона 1, камеры для удаления пены 2 и камеры 3 для гравитационной флотации сгущенного продукта, выходящего из гидроциклона.The device consists of a hydrocyclone 1, a chamber for removing foam 2 and a chamber 3 for gravitational flotation of the condensed product exiting the hydrocyclone.

Корпус гидроциклона включает верхнюю цилиндроконическую часть 4, среднюю цилиндрическую часть 5 и нижнюю коническую часть 6.The hydrocyclone body includes an upper cylindrical part 4, a middle cylindrical part 5 and a lower conical part 6.

Верхняя цилиндроконическая часть 4 имеет фланец 7, вертикальную трубу 8 для удаления пенного продукта. Она имеет четыре круглых отверстия 9, служащих для удаления газов, скапливающихся внутри части 4 и нарушающих процесс в корпусе 1.The upper cylindrical part 4 has a flange 7, a vertical pipe 8 to remove the foam product. It has four round holes 9, used to remove gases that accumulate inside part 4 and disrupt the process in the housing 1.

К верхней цилиндрической части 4 тангенциально присоединен входной патрубок 30, прямоугольной формы и выполненный по дуге окружности. К нему на фланцах прикреплен аэратор пульпы 31, имеющий цилиндроконическую форму с горловиной, к его цилиндрической части на бобышках 17, соединенных сваркой с нею, присоединены два сопла Лаваля 16, одно из которых присоединено напротив тангенциально присоединенного к цилиндрической части аэратора трубы 32 питания устройства. Другое сопло Лаваля 16 крепится в центре торцевой цилиндрической части аэратора.An inlet pipe 30, rectangular in shape and made along an arc of a circle, is tangentially attached to the upper cylindrical part 4. A pulp aerator 31 having a cylindrical shape with a neck is attached to it on flanges, two Laval nozzles 16 are attached to its cylindrical part on the bosses 17 connected by welding with it, one of which is connected opposite the device power supply pipe 32 tangentially attached to the cylindrical part of the aerator. Another Laval nozzle 16 is mounted in the center of the end cylindrical part of the aerator.

Средняя часть 5 включает наружный сплошной цилиндр 10 и внутренний цилиндр 11 с перфорациями. Между ними образуется воздушная камера, которая вертикальными прямоугольными перегородками 12 делится на равное число отсеков по всему периметру.The middle part 5 includes an outer continuous cylinder 10 and an inner cylinder 11 with perforations. An air chamber is formed between them, which is divided by vertical rectangular partitions 12 into an equal number of compartments around the entire perimeter.

Цилиндры 10 и 11 перекрываются кольцевыми крышками: верхняя сплошная крышка 13 и нижняя крышка 14. Цилиндр 10 по концам имеет фланцы 15. Для пропуска бобышки 17 в каждый отсек во фланце 21 конической части 6 делается круглое отверстие. Каждый отсек с соплом Лаваля есть дополнительный аэратор. В каждом отсеке по продольной оси в нижней крышке 14 делается отверстие с резьбой, куда ввинчивается сопло Лаваля 16. Оно имеет наружную резьбу, оно через бобышку 17, имеющую внутреннюю резьбу такого же шага, как и резьба сопла Лаваля, соединяется на резьбе с концом вертикальной воздухоподающей трубкой 18. При этом следует соблюдать следующее условие: сопло Лаваля должно соединяться с воздухоподающей трубкой без зазора, чтобы не создавались лишние сопротивления проходу в сопло Лаваля сжатого воздуха. Трубка 18 соединяется сваркой с кольцевой распределительной трубой 19, которая через воздухопровод сжатого воздуха с обратным клапаном соединяется с ресивером 20. Воздухопроводы на чертеже показаны условно линиями со стрелками.Cylinders 10 and 11 are overlapped by ring caps: the upper continuous cover 13 and the lower cover 14. The cylinder 10 has flanges 15 at the ends. A round hole is made in the passage of the boss 17 into each compartment in the flange 21 of the conical part 6. Each compartment with a Laval nozzle has an additional aerator. A threaded hole is made in each compartment along the longitudinal axis in the bottom cover 14, into which the Laval nozzle 16 is screwed. It has an external thread, it is connected through the boss 17, which has an internal thread of the same pitch as the thread of the Laval nozzle, to the end of the vertical air supply pipe 18. In this case, the following condition must be observed: the Laval nozzle must be connected to the air supply tube without a gap, so as not to create unnecessary resistance to the passage of compressed air into the Laval nozzle. The tube 18 is connected by welding with an annular distribution pipe 19, which is connected through a compressed air duct with a non-return valve to the receiver 20. The air ducts in the drawing are conventionally shown by lines with arrows.

В случае необходимости сопла Лаваля с бобышками и воздухоподающими трубками и кольцевой распределительной трубой можно устроить в верхней цилиндрической части 5. Дуговая форма входного патрубка 30 позволяет это сделать.If necessary, Laval nozzles with bosses and air supply tubes and an annular distribution pipe can be arranged in the upper cylindrical part 5. The arc shape of the inlet pipe 30 allows this.

В нижней конической части 6 по оси корпуса 1 расположена с зазором относительно ее боковых стенок части 6 и внутреннего цилиндра 11 подставка 22 цилиндроконической формы, пустотелая дня пенного продукта и выполненная из износостойкого материала. Внутри нее на сварке закреплена втулка 23 с внутренней резьбой, куда входит своим концом винт 25, пропущенный через гайку 26, закрепленную на днище цилиндра 24, исключающего разбрызгивание сгущенного продукта. Винт заканчивается штурвалом 27. Для защиты от износа винта 25 служит колпак 28 цилиндроконической формы, который крепится сваркой к нижней части подставки 22. С помощью механизма «винт-гайка» осуществляется регулировка процесса центробежной флотации в корпусе 1 путем перемещения подставки 22 «вверх-вниз», чем регулируется кольцевая щель выпуска сгущенного продукта.In the lower conical part 6 along the axis of the housing 1, there is a gap relative to its side walls of the part 6 and the inner cylinder 11, a support 22 of a cylindrical shape, hollow of the foam product day and made of wear-resistant material. Inside it, a sleeve 23 with a female thread is fixed for welding, where the screw 25 enters at its end, passed through a nut 26, mounted on the bottom of the cylinder 24, preventing the spraying of the thickened product. The screw ends with the helm 27. To protect against wear of the screw 25, a cylinder-shaped cap 28 is used, which is fastened by welding to the bottom of the stand 22. Using the screw-nut mechanism, the centrifugal flotation process in the housing 1 is adjusted by moving the stand 22 "up and down »What regulates the annular gap of the release of condensed product.

Выход сгущенного продукта осуществляется с помощью квадратного отверстия в цилиндре 24, цилиндр соединяется со ступенчатым желобом 29. Коническая часть 6 имеет фланец 21.The output of the condensed product is carried out using a square hole in the cylinder 24, the cylinder is connected to the stepped groove 29. The conical part 6 has a flange 21.

С помощью фланцев 7, 15 и 21, а также с помощью прокладок и болтов с гайками части корпуса 1 скрепляются между собой в единое целое.Using the flanges 7, 15 and 21, as well as using gaskets and bolts with nuts, the parts of the housing 1 are fastened together as a whole.

Так как гидродинамика потоков пульпы в корпусе 1 носит не совсем упорядоченный характер, то в слив вместе с пеной и транспортной водой неизбежно попадают мелкие породные частицы, которые загрязняют концентрат, поэтому для отделения пены от транспортной воды, содержащие мелкие породные частицы, служит камера 2 для удаления пены. Она имеет прямоугольнопирамидальную форму с наклонным днищем, переходящим в передней своей части в горизонтальной днище. Она имеет переднюю вертикальную стенку 33, не доходящую до горизонтального дна и имеющую с ним зазор, перекрываемый шибером 35. Камера имеет желоб 34 для пены, а также скребковый пенагон 37. Удаление жидкого осадка из камеры осуществляется с помощью цилиндрического патрубка 36.Since the hydrodynamics of the pulp flows in the housing 1 is not quite ordered, small rock particles that contaminate the concentrate inevitably fall into the drain along with the foam and transport water; therefore, chamber 2 serves to separate the foam from the transport water containing small rock particles. foam removal. It has a rectangular pyramidal shape with an inclined bottom, rolling in its front part in a horizontal bottom. It has a vertical front wall 33, not reaching the horizontal bottom and having a gap with it, overlapped by the gate 35. The chamber has a foam chute 34, as well as a scraper foam 37. Liquid sediment is removed from the chamber using a cylindrical pipe 36.

Подача пены с транспортной водой в камеру 2 осуществляется с помощью вертикальной трубы 8. Она имеет турбулентный характер. Обязательным условием является то, что конец трубы 8 должен входить в пенный слой камеры 2, чем уменьшается сопротивление выходу пены с транспортной водой из корпуса 1. С целью снижения турбулентности слива, поступающего в камеру 2, на конце трубы 8 укрепляется с зазором по периметру трубы цилиндрический кольцевой успокоитель 38 пульпы с перфорациями.The supply of foam with transport water into the chamber 2 is carried out using a vertical pipe 8. It has a turbulent character. A prerequisite is that the end of the pipe 8 should enter the foam layer of the chamber 2, thereby reducing the resistance to the exit of foam with transport water from the housing 1. In order to reduce the turbulence of the discharge entering the chamber 2, it is strengthened at the end of the pipe 8 with a gap around the perimeter of the pipe cylindrical annular damper 38 pulp with perforations.

Корпус 1 снабжается комплектом сменных вставок 39, к примеру, 3-х типоразмеров.The housing 1 is equipped with a set of interchangeable inserts 39, for example, 3 sizes.

Они должны изготавливаться одинаковой длины с трубой 8, иметь наружный диаметр, позволяющий им входить в нее без зазора, соединяться с ней с помощью байонетного соединения. Эти вставки 39 должны протачиваться на конус, чтобы уменьшить сопротивление входу слива, в трубку 8, а также иметь четыре круглых отверстия, при соединении с трубой 8 они должны совмещаться с ее отверстиями.They should be made of the same length with the pipe 8, have an outer diameter that allows them to enter it without a gap, connect to it using a bayonet connection. These inserts 39 must be grooved on the cone in order to reduce the resistance to the inlet of the drain into the tube 8, and also have four round holes, when connected to the pipe 8, they must be combined with its holes.

Для гравитационной флотации сгущенного продукта гидроциклона служит камера 3. Камера 3 имеет прямоугольную форму шириной 1,5 м и глубиной 2 м, оканчивающаяся пирамидальным сужением внизу. В передней боковой стенке имеются прямоугольные отверстия 41, расположенные на разных уровнях. Через них во флотационные отделения камеры поступает сгущенный продукт из корпуса 1 по ступенчатому желобу 29, в начало которого подается по трубопроводу жидкий осадок из камеры 2 для разбавления его. Желоб 29 до уровня пульпы в камере 3 должен быть закрытым, а от него по закрытым течкам через прямоугольные отверстия 41 подается питание в камеру 3. На чертеже течки не показаны, а трубопровод для подачи жидкого осадка в желоб 29 условно показан линиями со стрелками. Камера 3 имеет по сторонам желоба 42 для пены.Chamber 3 is used for gravitational flotation of the condensed hydrocyclone product. Chamber 3 has a rectangular shape 1.5 m wide and 2 m deep, ending in a pyramidal narrowing at the bottom. In the front side wall there are rectangular openings 41 located at different levels. Through them, the condensed product enters the flotation compartments of the chamber from the housing 1 through a step chute 29, to the beginning of which a liquid precipitate is supplied from the chamber 2 through a pipeline to dilute it. The chute 29 to the pulp level in the chamber 3 must be closed, and from it through closed chutes through the rectangular holes 41, power is supplied to the chambers 3. The chutes 29 are not shown in the drawing, and the pipeline for supplying liquid sludge to the chute 29 is conventionally shown by arrows. The chamber 3 has on the sides of the chute 42 for foam.

По продольной оси камеры 3 размещен аэролифт 43 с вертикальными перегородками 44, делящими камеру 3 на два флотационных отделения. Расстояние между вертикальными перегородками 44 должно составлять 150-200 мм. Над аэролифтом 43 с зазором расположен отражатель 45 пульпы, выполненный фигурной формы, который делит поток аэрированной пульпы из аэролифта 43 на два потока, направляя их во флотационные отделения камеры. Над отражателем 45 пульпы располагаются отбойные перегородки 46 с воздухоотводным патрубком, направляющие потоки аэрированной пульпы из аэролифта 43 под пену во флотационные отделения камеры 3.On the longitudinal axis of the chamber 3 there is an airlift 43 with vertical partitions 44 dividing the chamber 3 into two flotation compartments. The distance between the vertical partitions 44 should be 150-200 mm. Above the airlift 43, there is a gap of a pulp reflector 45 made in a figured shape, which divides the stream of aerated pulp from the airlift 43 into two streams, directing them to the flotation compartments of the chamber. Above the pulp reflector 45, there are baffle walls 46 with an air outlet, directing the flows of aerated pulp from the airlift 43 under the foam into the flotation compartments of the chamber 3.

Аэратор аэролифта 43 состоит из вертикальных воздухоподающих трубок 47, бобышек 17 и сопел Лаваля 16.The airlift aerator 43 consists of vertical air supply tubes 47, bosses 17 and Laval nozzles 16.

Воздухоподаюшие трубки 47 сваркой соединены с распределительной трубой 49. Распределительная труба 49 с воздухоподающими трубками 47 располагается под днищем камеры по продольной оси. Бобышки 17 входят через отверстия в днище в камеру на небольшую высоту. Зазор между ними и днищем заделывается. Бобышки 48 выполнены с внутренней резьбой такого же шага как и наружная резьба воздухоподающих трубок. Такую же наружную резьбу имеют и сопла Лаваля 16. В бобышки ввинчиваются сопла Лаваля. При этом должны соблюдаться следующие условия: сопла Лаваля 16 должны входить в бобышки 17 без зазора с концами воздухоподающих трубок 47, чтобы исключить излишнее сопротивление проходу сжатого воздуха в сопла Лаваля 16. Воздухоподающие трубки 47 располагаются друг от друга на расстоянии равном 100-200 мм. Сопла Лаваля 16 и бобышки 17 выполняются из износостойкого материала, например из марганцовистой стали. Распределительная труба 48 должна быть достаточного диаметра, чтобы обеспечить сжатым воздухом все сопла Лаваля. Она соединяется воздухопроводом сжатого воздуха с обратным клапаном с ресивером 20. На чертеже воздухопровод условно показан линиями со стрелками.The air supply tubes 47 are connected by welding to the distribution pipe 49. The distribution pipe 49 with the air supply pipes 47 is located under the bottom of the chamber along the longitudinal axis. Boss 17 enter through the holes in the bottom of the chamber to a small height. The gap between them and the bottom is closed. The bosses 48 are made with an internal thread of the same pitch as the external thread of the air supply tubes. Laval nozzles 16 have the same external thread. Laval nozzles are screwed into the bosses. In this case, the following conditions must be met: Laval nozzles 16 must enter the boss 17 without a gap with the ends of the air supply tubes 47 in order to exclude excessive resistance to the passage of compressed air into the Laval nozzles 16. The air supply tubes 47 are located at a distance of 100-200 mm from each other. Laval nozzles 16 and boss 17 are made of wear-resistant material, for example, manganese steel. The distribution pipe 48 must be of sufficient diameter to provide all Laval nozzles with compressed air. It is connected by a compressed air duct with a check valve to the receiver 20. In the drawing, the air duct is conventionally shown by lines with arrows.

Камера 3 устанавливается на низкой раме 49, изготовленной из швеллеров. На соплах Лаваля 16 могут устанавливаться шланговые затворы, обеспечивающие непоступление пульпы в них при внезапных остановках камеры.The camera 3 is mounted on a low frame 49 made of channels. On the Laval nozzles 16, hose valves can be installed to ensure that the pulp does not enter them when the camera stops suddenly.

Камера 3 имеет разгрузочный карман, который на чертеже не показан. Он собой представляет отсек, соединенной с задней стенкой камеры, в задней стенке делается вырез, перекрываемый шибером с электроприводом. Разгрузочный карман соединяется с желобом для хвостов.The camera 3 has a discharge pocket, which is not shown in the drawing. It is a compartment connected to the rear wall of the camera, a cutout is made in the rear wall, covered by an electric drive gate. An unloading pocket connects to the tail chute.

Для устройства требуется компрессор с давлением 1,5-3 ати. Воздуховоды его оборудуются понижающими редукторами давления, манометрами и вентилями по необходимости.The device requires a compressor with a pressure of 1.5-3 bar. Its air ducts are equipped with lowering pressure reducers, pressure gauges and valves as necessary.

Устройство для центробежно-гравитационной флотации и обессеривания мелкого угля работает следующим образом. Питание устройства - пульпа, обработанная реагентами в агрегате для подготовки пульпы или в контактном чане, располагаемых по высоте выше аэролифта 31 устройства на 12 м самотеком по трубе 32 тангенциально поступает в цилиндрическую камеру аэратора 31, куда через сопла Лаваля 16 через бобышки 17 подается сжатый воздух. Истекая из сопел Лаваля со сверхзвуковой скоростью во вращающуюся пульпу, он почти мгновенно диспергируется на мелкие пузырьки, к которым прилипают гидрофобные частицы, сумевшие с ними встретится. Аэрированная пульпа из цилиндроконической части аэратора 31 через горловину и входной патрубок 30 поступает в цилиндроконическую часть 4 корпуса 1, получая вращательное движение, проходя дальше в цилиндрическую часть 5. Здесь она насыщается воздушными пузырьками, вырабатываемыми дополнительными аэраторами, состоящими из отсеков, куда ввинчены сопла Лаваля 16, из которых воздух истекает со сверхзвуковой скоростью и раздробляется на мелкие пузырьки. Этому способствуют и мелкие перфорации цилиндра 11, который перекрывает отсеки дополнительных аэраторов.A device for centrifugal gravity flotation and desulfurization of fine coal works as follows. The device is powered by pulp treated with reagents in the pulp preparation unit or in the contact tub, located 12 meters higher than the device’s air lift 31 by gravity through pipe 32 and tangentially flows into the cylindrical chamber of the aerator 31, where compressed air is supplied through the Laval nozzles 16 through the bosses 17 . Expiring from Laval nozzles at a supersonic speed into a rotating pulp, it disperses almost instantly into small bubbles, to which hydrophobic particles adhere, having managed to meet them. The aerated pulp from the cylindrical-conical part of the aerator 31 through the mouth and inlet 30 enters the cylindrical-conical part 4 of the housing 1, receiving a rotational movement, passing further into the cylindrical part 5. Here it is saturated with air bubbles generated by additional aerators consisting of compartments into which the Laval nozzles are screwed 16, from which air flows out at a supersonic speed and is fragmented into small bubbles. This is facilitated by small perforations of the cylinder 11, which overlaps the compartments of additional aerators.

Благодаря вращению пульпы в цилиндрической части образуется центробежная сила - наибольшая на оси корпуса и меньшая у стенок цилиндра 11, которая формирует расположение твердых частиц в пульпе по своим «орбитам»: крупные и тяжелые находятся ближе к стенке цилиндра 11, мелкие и легкие частицы за ними. Под действием центробежной силы в центре цилиндрической части происходит разрыв сплошности пульпы, в результате чего образуется воздушный столб, поддерживаемый подставкой 22, куда устремляются минерализованные пузырьки, образуя пену в нем. Так как плотность пиритных частиц больше плотности угольных частиц почти в 4 раза и в 2 с лишним раза больше породных частиц да плюс использование реагентов-депрессора пирита, уменьшающего способность частиц угольного пирита прилипать к воздушным пузырькам, то пиритные частицы здесь не сфлотируют и уйдут в сгущенный продукт через кольцевую щель, образуемую между внутренней стороной конической части 6 и подставкой для пенного продукта 22. Подставка для пенного продукта с помощью механизма «винт-гайка» может перемещаться по вертикали, уменьшая или увеличивая кольцевой зазор для выпуска сгущенного продукта. Он попадает в цилиндр 24, который соединен с желобом 29 для выпуска его.Due to the rotation of the pulp in the cylindrical part, a centrifugal force is formed - the largest on the axis of the body and smaller at the walls of the cylinder 11, which forms the arrangement of solid particles in the pulp in their "orbits": large and heavy are closer to the wall of the cylinder 11, small and light particles behind them . Under the action of centrifugal force in the center of the cylindrical part, the continuity of the pulp ruptures, as a result of which an air column forms, supported by stand 22, where mineralized bubbles rush, forming a foam in it. Since the density of pyrite particles is almost 4 times higher than the density of coal particles and more than 2 times higher than rock particles, plus the use of pyrite depressant reagents, which reduce the ability of coal pyrite particles to adhere to air bubbles, pyrite particles do not swallow here and go into condensed the product through an annular gap formed between the inner side of the conical part 6 and the foam product stand 22. The foam product support can be moved vertically using the screw-nut mechanism, is smart Shai or increasing the annulus for discharging the condensed product. It enters the cylinder 24, which is connected to the groove 29 to release it.

Разницу в давлении между подставкой 22 и выпускным отверстием трубы 8 для слива можно контролировать, причем она является фактической движущей силой осевого перемещения пенной фазы благодаря разнице в давлении между подставкой для пенного продукта 22 и выпускным отверстием трубы 8, так как они находятся на разных уровнях по высоте.The difference in pressure between the stand 22 and the outlet of the drain pipe 8 can be controlled, and it is the actual driving force of the axial movement of the foam phase due to the difference in pressure between the stand for the foam product 22 and the outlet of the pipe 8, since they are at different levels height.

Для флотации сгущенного продукта корпуса 1, разбавленного жидким осадком из камеры 2, служит камера 3. В нее по закрытому ступенчатому желобу 29 и через герметичные течки он поступает во флотационные отделения камеры через отверстия 41.For flotation of the condensed product of the housing 1, diluted with liquid sludge from the chamber 2, the chamber 3 serves. It enters the flotation compartments of the chamber through the openings 41 through a closed stepped groove 29 and through hermetic chutes.

В аэратор аэролифта 43 от ресивера 20 через распределительную трубу 48, воздухоподающие трубки 47, бобышки 17 и сопла Лаваля 16 подается сжатый воздух, который, вытекая из сопел Лаваля со сверхзвуковой скоростью в пространство аэролифта, раздробляется на мелкие пузырьки, которые всплывают. В аэролифте создается плотность аэрированной пульпы меньшая, чем во флотационных отделениях. Это заставляет течь пульпу из флотационных отделений в аэролифт. Так осуществляется многократная циркуляция пульпы через аэролифт. В нем гидрофобные частицы встречаются с пузырьками воздуха и прилипают к ним. Минерализованные пузырьки вместе с пульпой поднимаются по аэролифту, благодаря отражателю 45 она направляется во флотационные отделения и с помощью отбойных перегородок 46 аэрированная пульпа вводится в них под пену. Минерализованные пузырьки всплывают, образуя слой пены, который самотеком удаляется в желоба 42 для пены.Compressed air is supplied to the airlift aerator 43 from the receiver 20 through the distribution pipe 48, air supply tubes 47, boss 17 and the Laval nozzle 16, which, flowing out of the Laval nozzles at a supersonic speed, is fragmented into small air bubbles that float. Aerial pulp creates a density of aerated pulp lower than in flotation compartments. This causes the pulp to flow from the flotation compartments to the airlift. Thus, multiple pulp circulation through an airlift is carried out. In it, hydrophobic particles meet with air bubbles and adhere to them. Mineralized bubbles along with the pulp rise in the airlift, thanks to the reflector 45, it is sent to the flotation compartments and, using the baffles 46, the aerated pulp is introduced into them under the foam. Mineralized bubbles float, forming a layer of foam, which is gravity removed in the groove 42 for foam.

Несфлотированные частицы вместе с пульпой через разгрузочный карман удаляются в желоб для хвостов.Unflotted particles together with the pulp through the discharge pocket are removed into the tailings chute.

Технико-экономическая эффективность устройства состоит в том, что для его работы не требуются импеллеры. Использование аэраторов с соплом Лаваля, более производительных, чем шлицевые и долговечнее резиновых трубчатых аэраторов, обеспечивает снижение расходов при эксплуатации.The technical and economic efficiency of the device consists in the fact that impellers are not required for its operation. The use of aerators with a Laval nozzle, more productive than slotted and more durable rubber tubular aerators, reduces operating costs.

Наконец это устройство решает в какой-то мере техническую проблему по обессериванию мелкого угля, особенно угля коксующегося.Finally, this device solves to some extent the technical problem of desulphurization of fine coal, especially coking coal.

Устройство предназначено для флотации угольной мелочи, но оно может быть использовано для флотации руд черных, цветных, редких металлов, а также для обогащения неметаллического сырья.The device is designed for flotation of coal fines, but it can be used for flotation of ores of ferrous, non-ferrous, rare metals, as well as for the enrichment of non-metallic raw materials.

Claims (3)

1. Устройство для центробежно-гравитационной флотации и обессеривания мелкого угля, включающее камеру для удаления пены, гидроциклон, состоящий из корпуса, выполненного из скрепленных между собой на фланцах с помощью болтов и гаек верхней цилиндроконической, средней цилиндрической частей и нижней конической части, аэратор пульпы цилиндроконической формы с горловиной, имеющий сопла Лаваля, соединенный на фланцах с входным патрубком гидроциклона, выполненным по дуге окружности, тангенциально входящим в верхнюю цилиндрическую часть корпуса, расположенную по оси верхней цилиндроконической части корпуса вертикальную трубу для удаления пенного продукта, на конце которой с зазором размещен кольцевой цилиндрический успокоитель пульпы с перфорациями, расположенную по оси конической нижней части пустотелую подставку для пенного продукта цилиндроконической формы, изготовленную из износостойкого материала, и установленную с возможностью перемещения по вертикали с помощью механизма «винт-гайка», винт которого защищен от износа колпаком цилиндроконической формы и скреплен с подставкой, воздушную камеру, расположенную в гидроциклоне и образованную сплошным наружным и внутренним с перфорациями цилиндрами, перекрытыми верхней сплошной и нижней кольцевыми крышками, разделенную вертикальными прямоугольными перегородками на равное число отсеков по всему периметру, по продольной оси каждого из которых в нижней крышке выполнено круглое резьбовое отверстие для ввинчивания сопла Лаваля, которое через бобышку с внутренней резьбой соединено на резьбе с концом вертикальной воздухоподающей трубки, скрепленной с распределительной трубой, которая через воздухопровод сжатого воздуха с обратным клапаном соединяется с ресивером, каждый отсек с соплом Лаваля и перфорированной внутренней стенкой является дополнительным аэратором, при этом нижняя коническая часть гидроциклона соединена посредством ступенчатого желоба с камерой гравитационной флотации сгущенного продукта гидроциклона, содержащей аэролифт с аэратором и выполненной прямоугольной формы шириной 1,5 м и глубиной 2 м с пирамидальным сужением внизу, разделенной вертикальными перегородками на два флотационных отсека.1. A device for centrifugal gravity flotation and desulphurization of fine coal, including a chamber for removing foam, a hydrocyclone, consisting of a housing made of bolts and nuts fastened together by bolts and nuts of the upper cylindrical, middle cylindrical parts and lower conical part, pulp aerator a cylindrical-conical shape with a neck, having Laval nozzles connected to the flanges with an inlet of a hydrocyclone made along an arc of a circle tangentially entering the upper cylindrical part of the body a mustache, a vertical pipe for removing foam product located along the axis of the upper cylindrical conical part of the body, at the end of which an annular cylindrical pulp dampener with perforations is placed with a gap, a hollow support for the cylindrical-shaped foam product made of wear-resistant material located on the axis of the conical lower part, and installed with the ability to move vertically using a screw-nut mechanism, the screw of which is protected from wear by a cylinder-conical cap and fastened with a stand, an air chamber located in the hydrocyclone and formed by a continuous outer and inner cylinder with perforations overlapped by an upper continuous and lower annular cover, divided by vertical rectangular partitions into an equal number of compartments around the perimeter, a circular axis is made along the longitudinal axis of each of them in the lower cover a threaded hole for screwing in a Laval nozzle, which is connected through a boss with an internal thread on the thread to the end of a vertical air supply tube, fixed to a distribution pipe, which is connected to the receiver through a compressed air duct with a non-return valve, each compartment with a Laval nozzle and a perforated inner wall is an additional aerator, while the lower conical part of the hydrocyclone is connected via a stepped trough to the gravity flotation chamber of the condensed hydrocyclone product containing an airlift with an aerator and made rectangular in shape with a width of 1.5 m and a depth of 2 m with a pyramidal narrowing at the bottom, divided by a vertical partition and two flotation compartment. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что для предотвращения от разбрызгивания сгущенного продукта гидроциклона, оно снабжено изготовленным из износостойкого материала и соединенным со ступенчатым желобом полым цилиндром с днищем, имеющим квадратное отверстие для выпуска сгущенного продукта.2. The device according to claim 1, characterized in that to prevent the sprayed condensed product from hydrocyclone from splashing, it is equipped with a hollow cylinder with a bottom having a square opening for discharging the condensed product made of wear-resistant material and connected to the stepped trough. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что аэратор камеры гравитационной флотации сгущенного продукта расположен под днищем камеры и состоит из вертикальных воздухоподающих трубок, расположенных на расстоянии 100-200 мм друг от друга, и через бобышки, входящие внутрь камеры, соединены с соплами Лаваля, воздухоподающие трубки соединены с горизонтальной распределительной трубой, расположенной по продольной оси камеры, и соединенной через трубопровод сжатого воздуха с обратным клапаном и ресивером, при этом сопла Лаваля и бобышки изготовлены из износостойкого материала.3. The device according to claim 1, characterized in that the aerator of the gravity flotation chamber of the condensed product is located under the bottom of the chamber and consists of vertical air supply tubes located at a distance of 100-200 mm from each other, and through the bosses entering the chamber are connected to Laval nozzles, air supply tubes are connected to a horizontal distribution pipe located along the longitudinal axis of the chamber, and connected through a compressed air pipeline to a non-return valve and receiver, while Laval nozzles and bosses are made from wearproof material.
RU2006116221/03A 2006-05-11 2006-05-11 Device for centrifugal-gravity flotation and desulphurisation of fine coal RU2334559C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006116221/03A RU2334559C2 (en) 2006-05-11 2006-05-11 Device for centrifugal-gravity flotation and desulphurisation of fine coal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006116221/03A RU2334559C2 (en) 2006-05-11 2006-05-11 Device for centrifugal-gravity flotation and desulphurisation of fine coal

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006116221A RU2006116221A (en) 2007-12-10
RU2334559C2 true RU2334559C2 (en) 2008-09-27

Family

ID=38903176

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006116221/03A RU2334559C2 (en) 2006-05-11 2006-05-11 Device for centrifugal-gravity flotation and desulphurisation of fine coal

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2334559C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2501609C2 (en) * 2012-08-28 2013-12-20 Виталий Евгеньевич Дьяков Centrifuge for flotation
RU196600U1 (en) * 2019-08-28 2020-03-06 Закрытое акционерное общество "Технологический институт горно-обогатительного машиностроения" (ЗАО "ТИГОМ") Connection sections direct-flow flotation unit
RU2780625C1 (en) * 2019-04-24 2022-09-28 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Method for producing coal with a low sulphur content

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2501609C2 (en) * 2012-08-28 2013-12-20 Виталий Евгеньевич Дьяков Centrifuge for flotation
RU2780625C1 (en) * 2019-04-24 2022-09-28 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Method for producing coal with a low sulphur content
RU2790043C1 (en) * 2019-04-24 2023-02-14 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Method for preparation of carbon with low sulfur content
RU196600U1 (en) * 2019-08-28 2020-03-06 Закрытое акционерное общество "Технологический институт горно-обогатительного машиностроения" (ЗАО "ТИГОМ") Connection sections direct-flow flotation unit

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006116221A (en) 2007-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100448548C (en) A separate size flotation device
CN210875800U (en) Flotation cell and flotation line
RU2334559C2 (en) Device for centrifugal-gravity flotation and desulphurisation of fine coal
RU2332263C2 (en) Centrifugal pneumatic cell for floatation and desulphurisation of fine coal
CN210965531U (en) Flotation cell and flotation line
CN210646840U (en) Flotation cell and flotation line
CN210474319U (en) Flotation cell and flotation line
RU2289479C1 (en) Floatation machine for foamy separation
RU2284224C1 (en) Pneumatic floater
CN112691792B (en) Quality-improving dissociation device and method for coarse-grained minerals
RU2334558C2 (en) Air-lift deep pneumatic flotation machine
RU2217239C1 (en) Pneumatic column-type floatation machine
RU2151646C1 (en) Pneumatic flotation machine
RU2051754C1 (en) Centrifugal air-operated flotation machine
RU2040979C1 (en) Pneumatic flotation machine
SU1215749A1 (en) Apparatus for flotation and desulphurization of coal fines
RU2038863C1 (en) Device for preparation of pulp to flotation and froth separation
RU2165800C1 (en) Pneumatic flotation machine
RU2281810C1 (en) Pneumatic flotation machine
RU2167722C1 (en) Method of foam separation and flotation
RU2457037C2 (en) Flotation machine
RU2275968C1 (en) Air-operated flotation machine
RU2053025C1 (en) Hydraulic classifier
RU2100098C1 (en) Pneumatic flotation machine
CN1038950A (en) Flotation device

Legal Events

Date Code Title Description
TZ4A Amendments of patent specification
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110512