Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ПУЛЬПЫ

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых флотационным способом, в частности к устройствам для подготовки пульпы к процессу флотации, и может быть использовано при переработке рудного и нерудного сырья.

Известен аппарат для кондиционирования пульпы [1], включающий вертикально установленный цилиндрический корпус, в верхней части которого прикреплен патрубок ввода пульпы, ниже которого установлен распределитель пульпы. Под распределителем установлено приспособление для преобразования потока пульпы в систему струй. Оно состоит из усеченного конуса, прикрепленного большим основанием к корпусу, а меньшим обращенного вниз, и нескольких кольцевых элементов, имеющих в поперечном сечении форму двугранного угла, обращенного вершиной вверх, расположенных на разных уровнях по высоте. Радиус кольцевых элементов уменьшается сверху вниз. Под элементами установлена система коаксиальных цилиндров (установлены вертикально параллельно друг другу), снабженных наклонными элементами, установленными в зазорах между цилиндрами и прикрепленными поочередно по высоте к стенкам цилиндров и внутренней поверхности корпуса. К нижним краям цилиндров прикреплены направляющие кольцевые элементы, имеющие в поперечном сечении форму двугранного угла, обращенного вершиной вверх. Под элементами установлены приспособления для подачи флотореагента в виде аэрозоля, выполненные в виде сопел. Ко дну корпуса прикреплен патрубок отвода пульпы, а к крышке - патрубок отвода газа. Возможно вместо кольцевых направляющих элементов использовать серповидные направляющие элементы, установленные по винтовой линии на концах цилиндров. Распределитель потока пульпы состоит из диска и установленного под ним кольца. Внешний радиус кольца больше радиуса диска, а внутренний радиус кольца меньше радиуса диска.

Недостатком является сложность конструкции при разделении потока по струям.

Известно устройство для контактирования флотационной пульпы с реагентами [2], которое включает цилиндрический корпус с приводным валом, вращаемым электродвигателем с редуктором. На приводном валу размещено перемешивающее приспособление, выполненное из двух частей. Первая часть размещена на нижнем конце приводного вала и представляет собой винтовую лопасть, выполненную с уменьшающимся углом наклона винтовой линии с переходом в плоский сектор, перпендикулярный оси вала. Дуга плоского сектора, которым заканчивается винтовая лопасть, принята равной 90°. На остальной части вала размещена вторая часть перемешивающего приспособления, выполненная в виде штырей, изготовленных из труб, которые расположены по винтовой линии с наклоном вниз и приварены к валу под углом 45°. Устройство снабжено приемной трубой, установленной под углом к корпусу, и разгрузочным приспособлением.

Недостатком устройства является дополнительный расход энергии.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является устройство для кондиционирования флотационной пульпы [3], включающее разделительную камеру цилиндроконической формы с тангенциально расположенным патрубком для подвода пульпы и разгрузочным отверстием для отвода крупнозернистой фракции пульпы, установленными в конической части разделительной камеры, камеру реагентов, сливную камеру, расположенную коаксиально в цилиндрической части разделительной камеры, соединенную отводящим сливным патрубком со смесителем фракций пульпы с днищем, пульподелитель, расположенный под разделительной камерой, в которой помещены смеситель фракций пульпы и осесимметричная улиткообразная насадка, отличающееся тем, что для повышения эффективности процесса кондиционирования за счет селективной обработки реагентами фракций пульпы различной крупности, оно снабжено распределительным конусом, установленным на днище смесителя фракций пульпы, отводящий сливной патрубок расположен внутри и коаксиально разделительной камере, образуя с конической частью камеры кольцевое отверстие для отвода крупнозернистой фракции, при этом верхний его торец введен в сливную камеру, а нижний торец соединен с осесимметричной улиткообразной насадкой, закрепленной на распределительном конусе.

Недостатком изобретения является статичность перемешивания.

Задачей изобретения является увеличение времени контакта реагента с частицами пульпы, равномерное перемешивание пульпы, снижение энергоемкости и расхода реагента.

Решение поставленной задачи достигается тем, что устройство снабжено полым цилиндром, внутри которого расположена ось вращения, состоящая из верхней и нижней осей, соединенных крестовинами, при этом нижняя ось вращения закреплена в опорном подшипнике, установленном на дне сливной камеры, имеющем форму усеченного конуса с углом наклона 20-30°, причем в верхней части цилиндра разделительной камеры на спицах закреплены лопасти, собранные в колесо, выполненное с возможностью вращения за счет тангенсального потока пульпы, на внешней стороне по длине цилиндра винтообразно приварены штыри, а в смесительной и сливной камерах винтовые лопасти для перемешивания, при этом усеченный конус сливной камеры закрыт врашаюшимся защитным кожухом, закрепленным на нижней оси врашения, а патрубок для подачи реагента установлен с возможностью тангенсальной подачи реагента параллельно потоку подачи пульпы в нижней зоне лопостей, собранных в колесо.

Работа устройства поясняется чертежом, на котором представлен разрез устройства для кондиционирования пульпы.

На чертеже приняты следующие условные обозначения: 1 - разделительная камера, 2 - патрубок подачи пульпы, 3 - зазор перепуска крупнозернистой фракции, 4 - патрубок подачи реагента, 5 - смесительная камера, 6 - пульподелитель, 7 - сливной патрубок, 8 - сливная камера, 9 - опорный подшипник, 10 - нижняя ось, 11 - верхняя ось, 12 - подшипник, 13 - полый цилиндр, 14 - спица, 15 лопасть, 16 - штыри, 17, 18 - винтовые лопасти, 19 - днище сливной камеры, 20 - выпускные окна смесительной камеры, 21 - защитный кожух.

Пульпа под давлением 0,1-0,3 МПа через тангенциальный патрубок 2 поступает в разделительную камеру 1, поток пульпы приобретающий вращательное движение, воздействуя на лопасти 15, вращает его и заставляет вращаться за счет спиц 14 полый цилиндр 13, на внешней стороне которого приварены по винтовой линии штыри 16, создающие турбулентность в разделительной камере 1, препятстующей быстрому осаждению взвешенных частиц, чем удлиняю время их контакта с реагентом, а в смесительной 5 и сливной 8 камерах винтовые лопасти 17 и 18 соответственно, которые ускоряют разгрузку камер, а также защитный кожух 21, предохраняющий от попадания твердых частиц пульпы в опорный подшипник 9.

Крупные частицы пульпы при воздействии на лопасти 15 теряют энергию и сползают по стенкам разделительной камеры 1 за пределы лопастей 15, куда тангенсально параллельно патрубку 2 под давлением подается реагент по патрубку 4, мелкие частицы подхватываются реагентом и выносятся вверх и за счет центробежной силы в центр разделительной камеры, откуда они попадают в полый цилиндр 3, внутри которого оседают в сливную камеру 8, где дополнительно перемешиваются винтовыми лопастями 18 с крупными частицами и по стенкам конусов 19 и 21 перепускаются к сливным патрубкам 7.

Крупные частицы перемешиваются с реагентом и через разгрузочное отверстие 3 поступают в смесительную камеру 5, где дополнительно перемешиваются винтовыми лопастями 17 и через разгрузочные окна 20 и/или переливом поступают к сливным патрубкам 7.

Технический результат - увеличение времени контакта реагента с частицами пульпы, равномерное перемешивание пульпы, снижение энергоемкости и расхода реагента.

Список использованных источников

1. Патент РФ №2106718. Аппарат для кондиционирования пульпы. МПК B03D 1/14. Патентообл. ДОАО "Институт ГИНЦВЕТМЕТ". Авторы: Жилин В.В. Коршунов В.В., Шестовец В.З., Левман А.К., Черных С.И. Заявл. 19.01.2000. Опубл. 27.05.2001.

2. Патент РФ №2167718. Устройство для контактирования флотационной пульпы с реагентами. МПК⁵ B03D 1/14. Патентообл. ЗАО «Урюпский ГОК». Авторы Конов Х.К., Морозов Н.А., Черных С.И. Заявл. 15.05.01. Опубл. 10.05.01.

3. Патент РФ №1662050. Устройство для кондиционирования флотационной пульпы. МПК В 03D 1/14. Патентообл. КузНИИ «Углеобогащение». Авторы: Л.А. Антипенко, А.Г. Лейгер, B.C. Красицкий и др. Заявл. 25.04.88.