SU899144A1

SU899144A1 - Flotation machine

Info

Publication number: SU899144A1
Application number: SU802921309A
Authority: SU
Inventors: Николай Федорович Мещеряков; Юрий Викторович Харченко; Леонид Юдкович Барченко
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6767
Priority date: 1980-04-30
Filing date: 1980-04-30
Publication date: 1982-01-23

Description

54) ФЛОТАЦИОННАЯ MAIUHHA54) FLOTATION MAIUHHA

Изобретение относитс к обогащению полезных ископаемых,а именно,к флотационным аппаратам, и может быть использовано дл . очистки сточных и оборотных вод промьшшенных предпри тий .This invention relates to the enrichment of minerals, namely, flotation devices, and can be used for. treatment of waste and recycled water of industrial enterprises.

Известна флотационна машина кип щего сло , предназначенна дл обогащени полезных ископаемых. В этой машине диспергирующее устройство выполнено в виде полого усеченного конуса с рифленой, гофрированной или ребристой поверхностью l .Known fluidized bed flotation machine, designed to enrich minerals. In this machine, the dispersing device is made in the form of a hollow truncated cone with a corrugated, corrugated or ribbed surface l.

Недостатками этой машины вл ютс невысока степень аэрации и слаба придонна циркул ци пульпы в камере,The disadvantages of this machine are a low degree of aeration and weak bottom pulp circulation in the chamber,

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению вл етс флотационна машина, включающа камеру с аэратором , состо щим из полого вала и установленного на нем полого усеченного конуса с выступами на внешней поверхности , диска с радиальными лопаст ми и отверстием в меньиюм основании 2 .The closest in technical essence and effect achieved to the invention is a flotation machine, including a chamber with an aerator consisting of a hollow shaft and a hollow truncated cone mounted on it with protrusions on the outer surface, a disk with radial blades and an opening in a small base 2.

Недостатками известной машинЕЛ вл ютс сравнительно невысока диспергирующа способность аэратора , а также наличие в его конструкции конической насадки. В процессе эксплуатации возможно забивание зазора между конической насадкой и нижней конической частью аэратора . твердой фазой пульпы, а также посторонними предметами, такими как щепа, куски резины и прочее, неизбежно попадающими в пульпу в процессе обогатительного передела.The disadvantages of the known machine are the relatively low dispersing ability of the aerator, as well as the presence of a conical nozzle in its design. During operation it is possible that the gap between the conical nozzle and the lower conical part of the aerator is blocked. solid phase pulp, as well as foreign objects such as chips, pieces of rubber, etc., inevitably fall into the pulp in the process of processing.

10ten

Кроме того, забивание зазора между конической насадкой и поверхностью аэратора приводит к неравномерному выходу воздуха на поверхность конуса, что отрицательно сказывает15 с на диспергирующей способности аэратора . При этом также уменьшае тс эффективность придонной циркул ции. Следствием установки конической насадки вл етс крепленле конического In addition, the clogging of the gap between the conical nozzle and the aerator surface leads to uneven airflow to the surface of the cone, which negatively affects the dispersing capacity of the aerator for 15 s. This also reduces the efficiency of the bottom circulation. The result of the installation of the conical nozzle is the fastening of the conical

20 аэратора на значительном рассто нии от днища камеры, из-за чего уменьшаетс эффективно используемый объем камеры.20 aerator at a considerable distance from the bottom of the chamber, due to which the effective volume of the chamber is reduced.

Цель изобрегтени - повышечие эффективности процесса флотации за The purpose of the isobregteni is to improve the efficiency of the flotation process

25 счет повышени степени аэрации пульпы,25 by increasing the degree of pulp aeration,

Поставленна цель достигаетс тем, что аэратор установлен от дна -камеры на рассто нии от 0,08 до The goal is achieved by the fact that the aerator is installed from the bottom of the chamber at a distance of from 0.08 to

30 0,12 диаметра большего основани усеченного KOffyca, а диаметр отверстии меньшего основани составл ет от 0,23 до 0,27 диаметра болыиего основани . На фиг. 1 показана флотомашина, общий вид; на фиг. 2 - вли ние соотношени -- на производительность i аэратора по воздуху; на фиг. 3 график зависимости мощности степени аэрации от высоты установки аэра тора от дна камеры. Флотационна машина включает ка меру 1, полый вал 2, на нижнем конц которого неподвижно закреплен конический аэратор 3 с выступами 4 н внешней поверхности, большее основа ние 5 с радиальным лопаст ми б и отверстие 7 в меньшем основании. Флотационна машина работает следун цим образом. Вал 2, а вместе с ним и аэратор 3, приводитс во вращение электродвигателем посредством клиноременной передачи. Через полый вал 2 воздух поступает в полость конического аэратора 3 и по периметру отверсти 7 вводитс в пульпу. Под во действием собственной подъемной силы воздух устреглл етй вверх по образующим конуса. По мере подъема вверх по конической поверхности воз дух подвергаетс все более интенсив ному воздействию выступов 4, что обеспечивает его тонкое диспергирование . Полезные минералы вынос т с воздушными пузырьками в пенный слой и в виде концентрата вывод тс из процесса. Промежуточный продукт поступаёт в следующую камеру. Основными факторами, вли ющими на производительность конического аэратора по воздуху, вл етс диаметр большего основани усеченного конуса D и диаметр отверсти d усеченного конуса. На стенде в камере емкостью 350 л были проведены исследовани с коническими аэраторами, имеющими Рассто различное соотношение ние от дна камеры, диаметр диска и окружна скорость в этих испытани х вьщерживались посто нными. Как видно из приведенного графика (фиг.2), наибольша производительность по воздуху достигаетс у ко.ничёского аэратора, именадего соотношение 7 0,23-0,27. DK При значении 0,27 аэрирующа способность конического аэрато ра уменьшаетс , что можно объ снить сокращением конической поверхности участвующей в .диспергировании возду ха и создающей т рбулентный пристен ный слой, в котором и происходит разрушение воздуха на пузырьки флотационной крупности. В том случае , когда -- 0,23, также наблю даетс падение аэрирующей способности аэратора. Уменьшение производительности по воздуху, т.е. степени аэрации, в этом случа св зано с сокращением периметра выхода воздуха из нижнего отверсти на поверхность конуса. При этом, при умеренных расходах воздуха, т.е. меньше, например, 0,8 л/мин на литр объема камеры,он выходит равномерно по всему периметру нижнего отверсти конуса и поднимаетс вверх по образующим конуса . При больших расходах воздуха воздушна стру , выход ща из нижнего отверсти аэратора (при -г- 0,23), проникает почти до дна камеры и подвергаетс воздействию придонных циркулирующих потоков, которые отклон ют дро воздушной струи от вертикальной оси аэратора и нарушает равномерный выход воздуха на поверхность конуса. Вследствие часть воздуха не попадает на коническую поверхность и всплывает вверх в виде крупных воздушных образований, наруша гидроаэродинамический режим работы флотомашины и, в Конечном счете, ухудша технологические показатели процесса флотации. У конического аэратора, имеющего соотношение 0,23-0,27, влени , . которые снижают производительность аэратора по воздуху, не наблюдаютс . Таким образом, установив оптиdK можно повысить мальное соотношение аэрирующую способность конического аэратора, а, следовательно, и степень аэрации пульпы в камере флотомашины . Дальнейшими исследовани ми аэран ,, тора, имеющего - в пределах 0,230 ,27 было установлено, что высота Vi расположени аэратора от дна камеры оказывает вли ние как на перемешивающую , взвешивающую способность, так и на степень аэрации. При установке аэратора на высоте h большей 0,12. взвешивающа способность аэратора недостаточна и придонна циркул ци неудовлетворительна . В этом случае твердые частицы задерживаютс на дне камеры больше одной секунды, т.е. критерий одной секунды не удовлетвор етс , что, в конечном итоге, приводит к осаждению твердой фазы на дно камеры и эффективность использовани всего объема камеры снижаетс .30 0.12 of the diameter of the larger base of the truncated KOffyca, and the hole diameter of the smaller base is between 0.23 and 0.27 of the diameter of the larger base. FIG. 1 shows the flotation machine, general view; in fig. 2 — the effect of the ratio — on the productivity i of the aerator through the air; in fig. Fig. 3 shows the dependence of the power of aeration on the height of the installation of the aero torus on the bottom of the chamber. The flotation machine includes a chamber 1, a hollow shaft 2, on the lower end of which a conical aerator 3 is fixedly mounted with projections 4n the outer surface, a larger base 5 with radial blades b and an aperture 7 in a smaller base. The flotation machine works in the following way. The shaft 2, and with it the aerator 3, is driven in rotation by an electric motor by means of a V-belt transmission. Through the hollow shaft 2, air enters the cavity of the conical aerator 3 and along the perimeter of the hole 7 is introduced into the pulp. Under the action of its own lifting force, the air will thrust upward along the cone-forming air. As it rises up the conical surface, the air is exposed to the more intense impact of the protrusions 4, which ensures its fine dispersion. Useful minerals are carried away with air bubbles in the foam layer and in the form of a concentrate are removed from the process. The intermediate product enters the next chamber. The main factors affecting the performance of the air cone aerator are the diameter of the larger base of the truncated cone D and the diameter of the hole d of the truncated cone. On a bench in a 350-liter chamber, studies were carried out with conical aerators having a distance of different ratios from the bottom of the chamber, the diameter of the disk and the circumferential speed in these tests were kept constant. As can be seen from the above graph (Fig. 2), the highest air throughput is achieved with a ko.nichea aerator, the ratio of which is 7 0.23-0.27. DK At a value of 0.27, the aeration capacity of the conical aerator decreases, which can be explained by the contraction of the conical surface of the air that participates in the dispersion and creates a heavy substrate layer, in which the air is destroyed into bubbles of flotation size. In the case of 0.23, a decrease in the aeration capacity of the aerator is also observed. Decrease of air capacity, i.e. degree of aeration, in this case, is associated with a reduction in the perimeter of the air outlet from the lower opening to the surface of the cone. At the same time, with moderate air flow, i.e. less, for example, 0.8 l / min per liter of chamber volume, it comes out evenly along the entire perimeter of the lower opening of the cone and rises upwards forming the cone. At high air flow rates, the air jet coming out of the bottom opening of the aerator (at -r-0.23) penetrates almost to the bottom of the chamber and is exposed to circulating circulating streams that deflect the core of the air jet from the vertical axis of the aerator and disrupt the uniform air outlet. on the surface of the cone. As a result, a part of the air does not fall on the conical surface and floats up in the form of large air formations, disrupting the hydroaerodynamic mode of operation of the flotation machine and, ultimately, worsening the technological parameters of the flotation process. The conical aerator, having a ratio of 0.23-0.27, phenomena,. which reduce air throughput of the aerator is not observed. Thus, by setting the optidK it is possible to increase the maximum ratio of the aerating capacity of the conical aerator, and, consequently, the degree of pulp aeration in the cell of the flotation machine. Further studies of an aeran, a torus having - in the range of 0.230, 27 it was established that the height Vi of the location of the aerator from the bottom of the chamber affects both the mixing and weighing capacity and the degree of aeration. When installing the aerator at a height h greater than 0.12. Aerator weighing capacity is insufficient and bottom circulation is unsatisfactory. In this case, the solid particles are retained at the bottom of the chamber for more than one second, i.e. the criterion of one second is not satisfied, which ultimately leads to the deposition of a solid phase on the bottom of the chamber and the efficiency of using the entire volume of the chamber decreases.

Уста овкп аэратора на рассто нии Mouth of the aerator at a distance

0,08 приводит к повьшюнию 0.08 leads to higher

ребл емой электроэнергии за счет тоIo , что усиливаютс вторичные придонные-потоки , направленные от периферии к центру, которые тормоз т враще ,ние аэратора.ribbed electric power due to the fact that the secondary bottom-currents directed from the periphery to the center, which brake the rotation of the aerator, are amplified.

Кроме того, из-за отсутстви конической насадки, конический аэратор Устанавливаетс на меньшей высоте от дна камеры флотомашины, что увеличивает эффективно используеьФлй объем камеры за счет аэрировани нижней зоны камеры с высотой, примерно равной высоте конической насадки.In addition, due to the lack of a conical nozzle, the conical aerator is installed at a lower height from the bottom of the flotation cell chamber, which effectively increases the volume of the chamber by aerating the lower zone of the chamber with a height approximately equal to the height of the conical nozzle.

В соответствии с найденными соотношени ми между рабочими элементами конического аэратора был изготовлен опытно-промышленный образец флотационной машины с объемом камеры 6,5 м и проведены технологические испытани , которые подтвердили правильность сделанных выводов относительно оптимальных соотношений между рабочими элементами аэратора, показали высокую эксплуатационную надежность флотационной машины.In accordance with the ratios found between the working elements of the conical aerator, an experimental industrial sample of a flotation machine with a chamber volume of 6.5 m was made and technological tests were carried out, which confirmed the correctness of the conclusions made regarding the optimal ratios between the working elements of the aerator .

В результате технологических испытаний опытного образца флотомашины было установлено, что потребл ема ею мощность на 2 квт меньше, чем у эталонной машины ФПМ-6,3, прин той в качестве базового объекта дл сравнени .As a result of the technological tests of the prototype of the flotation machine, it was found that the power it consumed was 2 kW less than that of the reference machine FPM-6,3, taken as the base object for comparison.

Claims

Invention Formula

A flotation machine, including a chamber with an aerator, consisting of a hollow shaft jaw and mounted on it

0 a hollow truncated cone with protrusions on the outer surface, a disk with radial blades and a hole in a smaller base, characterized in that in order to increase

5, the efficiency of the flotation process by increasing the degree of pulp aeration, the aerator is installed from the bottom of the chamber at a distance from 0.08 to 0.12 of the diameter of the larger base of the truncated

0 cone, and the diameter of the hole of the smaller base is 6 t 0,23 to 0,27 diameter of the larger base.

Sources of information taken into account in the examination

5 1- USSR Author's Certificate No. 298184, cl. B 03 D 1/26, 1966.

2. USSR author's certificate 581210, cl. B 03 D 1/14, 1976 (prototype).

X

(

Koncetoap

Pulp

")

Usf

and

t

and 7

"/ ()

-In- "1- -

9M agz 0.24 0/7 o.a

Fie1

. h

mr