×
09.05.2019
219.017.50cf

ФЛОТАЦИОННАЯ МАШИНА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002162371
Дата охранного документа
27.01.2001
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано для флотации пульпы, а также в различных химических и технологических процессах. Задачей изобретения является повышение эффективности флотации за счет флотации при снижении энергозатрат, за счет интенсификации процесса минерализации. Для этого флотационная машина включает камеру, аэрационный узел, содержащий размещенный внутри лопастного статора импеллер, соединенный с полым валом для подвода воздуха. Камера дополнительно снабжена приспособлением для подачи пульпы. Приспособление расположено внутри камеры по ее периметру над статором. Приспособление для подачи пульпы снабжено входным патрубком, а на его поверхности, обращенной внутрь камеры, выполнены равномерно расположенные отверстия. Суммарная площадь отверстий не превышает площади сечения входного патрубка, а Н ≥ D, где Н - высота камеры, D - диаметр основания камеры, или диаметр вписанной окружности при квадратном сечении камеры. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано для флотации пульпы, а так же в различных химических и технологических процессах.

Известна флотационная машина, включающая камеру с аэратором, состоящим из полого вала и установленного на нем полого усеченного конуса с выступами на внешней поверхности, диска с радиальными лопастями и отверстием в нижнем основании [1] . Соотношения диаметров основания усеченного конуса и пределы расстояния от меньшего основания конуса до дна камеры выбраны из условия обеспечения эффективности процесса флотации.

Однако данная флотационная машина не обеспечивает флотацию крупных фракций извлекаемого продукта. При вращении аэратора в зону диспергирования воздуха извлекаются мелкие классы (размером 50-74 мкм), которые захватываются пузырьками воздуха и извлекаются затем из камеры в виде пенного продукта. Крупные классы частиц (размером 0,1-0,3 мм) не попадают в зону эффективного диспергирования воздуха, а отбрасываются центробежной силой в объем камеры, оседают на дно и транспортируются в хвостовой карман, образуя отходы.

Наиболее близкой по технической сущности к заявленному техническому решению является флотационная машина [2], которая выбрана за прототип.

Флотационная машина включает камеру, аэрационный узел, содержащий размещенный внутри лопастного статора импеллер, соединенный с полым валом. Под импеллером, соосно с ним установлена плита с выступами на боковой поверхности.

Известная флотационная машина позволяет повысить эффективность флотации за счет флотации как мелких, так и крупных фракций. Установка на днище камеры под импеллером и соосно с ним плиты позволяет произвести разделение мелких и крупных частиц в пульпе. При вращении импеллера пульпа засасывается в зону разряжения, образующуюся в пространстве между статором и импеллером с находящейся под ним плитой. При этом пульпа совершает сложное винтообразное движение, поднимаясь вверх относительно сужающейся кверху боковой поверхности плиты. Выступы на боковой поверхности плиты способствуют "оттирке" крупных и мелких частиц.

При этом возможна забивка крупными частицами пространства между корпусом и нижним основанием статора, что ухудшает диспергирование воздуха в нижней части флотационной машины и как следствие нарушает создание устойчивых восходящих потоков пульпы, что снижает эффективность флотации.

Кроме того, поскольку пульпа подается по дну камеры, большая часть энергии затрачивается на перемешивание донных частиц и создание придонной циркуляции. При этом не все частицы, находящиеся в донной части, вовлекаются в процесс перемешивания и диспергации, что в свою очередь снижает эффективность флотации.

Предлагаемая флотационная машина решает задачу повышения эффективности флотации, и ее качества, при снижении энергозатрат, за счет интенсификации процесса минерализации, а следовательно, и процесса разделения частиц.

Это достигается тем, что во флотационной машине, включающей камеру, аэрационный узел, содержащий размещенный внутри лопастного статора импеллер, соединенный с полым валом для подвода воздуха, согласно изобретению, камера дополнительно снабжена приспособлением для подачи пульпы расположенным внутри камеры по ее периметру над статором, при этом приспособление для подачи пульпы снабжено входным патрубком, а на его поверхности, обращенной внутрь камеры выполнены равномерно расположенные отверстия, суммарная площадь отверстий не превышает площади сечения входного патрубка, а H ≥ D, где H - высота камеры, а D - диаметр основания камеры, или диаметр вписанной окружности, при квадратном сечении камеры.

Приспособление для подачи пульпы может быть установлено с возможностью перемещения по высоте камеры. Снабжение камеры приспособлением для подачи пульпы, выполненным в виде кольца с отверстиями, равномерно расположенными на его внутренней поверхности и размещение кольца внутри камеры по периметру позволяет обеспечить равномерное распределение пульпы по периметру камеры, интенсивное всасывание пульпы импеллером, что в свою очередь повышает эффективность флотации.

Установление приспособления для подачи пульпы над статором с возможностью перемещения по высоте камеры позволяет либо вовлечь твердые частицы непосредственно в зону перемешивания и минерализации, создаваемую аэрационным узлом, обеспечивая интенсификацию процесса флотации, либо подавать пульпу на верхнюю границу зоны основного перемешивания и циркуляции. Высота этой зоны обусловлена ограниченной высотой восходящих и нисходящих потоков пульпы, создаваемыми при вращении импеллера.

При подаче пульпы на границу зоны основного перемешивания и циркуляции, частицы встречаются с диспергированными в аэраторе пузырьками воздуха, происходит минерализация пузырьков. Далее, минерализированные пузырьки транспортируются восходящими потоками в пенный слой, оттуда выводятся в виде пенного продукта. Оставшаяся часть пульпы поступает в зону основного перемешивания и циркуляции, где часть частиц из пульпы закрепляется на пузырьках воздуха и минерализованные пузырьки выносятся в пенный слой, а другая часть пульпы засасывается в зону разряжения, создаваемую импеллером, где идет интенсивный процесс аэрации. Все это повышает эффективность флотации.

Выбор размера отверстий с таким расчетом, чтобы суммарная площадь отверстий не превышала площади сечения входного патрубка обусловлен необходимостью интенсификации процесса выброса пульпы в камеру, устойчивыми равномерными наполненными струями, что способствует эффективному перемешиванию пульпы с воздушными пузырьками, повышая эффективность флотации.

Соотношение размеров H ≥ D, где H - высота камеры, a D - диаметр основания камеры, позволяет увеличить вероятность встречи пузырька с минеральной частицей и способствует обрушению, случайно захваченной пустой породы.

На фиг. 1 представлен эскиз предлагаемой флотационной машины; на фиг. 2 - 4 - варианты выполнения приспособлений для подачи пульпы.

Флотационная машина включает камеру 1, в которой размещен лопастной статор 2. Внутри статора помещен импеллер 3, выполненный в виде усеченного конуса, обращенного меньшим основанием вниз, с выступами 4 на боковой поверхности. В верхней части импеллера расположен диск 5 с центральным отверстием и радиальными лопастями 6.

Лопасти 6 являются продолжением выступов 4, при этом количество лопастей может быть меньше количества выступов 4. Импеллер 3 связан с полым валом 7 для подвода воздуха. На днище камеры 1 под импеллером 3, соосно с ним, установлена плита 8 в виде усеченного конуса, сужающаяся кверху. Боковая поверхность плиты 6 снабжена выступами 9. Камера снабжена приспособлением 10 для подачи пульпы, а приспособление выполнено с входным патрубком 11.

Приспособление 10 может быть выполнено в виде кольца 12 (в случае круглого сечения камеры фиг. 2), с отверстиями 13, равномерно расположенными на внутренней поверхности кольца 12. Кольцо размещено внутри камеры 1 по ее периметру над статором 2 и установлено с возможностью перемещения по высоте камеры. Регулировать высоту перемещения приспособления для подачи пульпы можно, например, с помощью планки 14, перекрывающей отверстие 15 (фиг. 4). Суммарная площадь отверстий 13 не превышает площадь сечения входного патрубка 11, а H ≥ D, где H - высота камеры, D - диаметр основания камеры, (при квадратном сечении D - диаметр вписанной в квадрат окружности).

Флотационная машина работает следующим образом.

Пульпу под давлением выше гидростатического подают через приспособление 10 для подачи пульпы в камеру 1. В зависимости от места расположения приспособления 10 для подачи пульпы по высоте камеры, пульпа может быть подана непосредственно в зону интенсивного перемешивания и циркуляции. Через отверстие в диске 5 и его радиальные лопасти 6 пульпа засасывается импеллером из зоны подачи, расположенной непосредственно над статором, а затем выбрасывается в радиальном направлении, при этом формируются восходящие потоки. Выполнение приспособления 10 для подачи пульпы в виде кольца с равномерно расположенными на его внутренней поверхности отверстиями обеспечивает равномерное распределение питания по периметру камеры, обеспечивая эффективное перемешивание пульпы с пузырьками воздуха и минерализацию последних.

При подаче пульпы на границу зоны основного перемешивания и циркуляции, выше которой осуществляется слабое перемешивание пульпы только за счет поднимающихся пузырьков воздуха, большое количество частиц, содержащихся в пульпе, сразу встречаются с всплывающими пузырьками воздуха и, прикрепляясь к ним, транспортируются в пенный слой, откуда выводятся в виде пенного продукта. Остальная часть пульпы поступает в зону основного перемешивания и циркуляции, где так же происходит интенсивный процесс закрепления частиц на диспергированных пузырьках воздуха и вынос минерализированных пузырьков воздуха в пенный слой с последующим выводом пенного продукта.

Подача пульпы, предпочтительно, должна осуществляться не ниже подпенного слоя машины. Оставшаяся после вышеуказанных перечисток пульпа засасывается в зону разряжения, создаваемую импеллером. Импеллер 3 приводится во вращение вместе с полым валом 7 от привода (на чертеже не показано).

Пульпа, засасываемая импеллером из верхней части камеры, через отверстия в диске 5 и его лопасти 6, затем выбрасывается в радиальном направлении, при этом формируется восходящий поток пульпы. В процессе диспергации воздуха участвует как поток пульпы, обтекающий аэратор, так и поток пульпы, образованный диском 5. Часть пульпы опускается в нижнюю часть камеры. Через полый вал 7 поступает воздух в нижнюю полость конического импеллера 3 и через отверстие в нижнем основании импеллера 3 вводится в пульпу. При вращении импеллера 3 в области, прилегающей к нижней части импеллера 3, создается разряжение, в следствие чего пульпа засасывается снизу через лопасти статора 2,
Пульпа поднимается вверх по поверхности плиты 8 и импеллера 3, совершая сложное винтообразное движение, после чего выбрасывается в объем камеры 1. При этом при движении пульпы по боковой поверхности плиты 8 происходит разделение крупных и мелких фракций на выступах 9 ("оттирка" частиц пульпы). Подаваемый воздух устремляется вверх по конической поверхности импеллера 3 и диспергируется на выступах 4 и на кромках лопастей 8 вследствии турбулизации вихрей, создаваемых при вращении импеллера 3. Выступы 4 импеллера 3 способствуют также усилению придонной циркуляции пульпы за счет активного вовлечения слоев пульпы во вращение.

В верхней части камеры формируется восходящий поток пульпы благодаря тому, что пульпа засасывается из верхней части камеры 1 через центральное отверстие в диске 5 и радиальные лопасти 8 в зону разряжения под диском 5, а затем поднимается в верхнюю часть камеры 1. На поток придонной циркуляции набегает поток, сформированный в верхней части камеры 1, образуя высокую турбулентность в зазоре между статором 2 и кромками лопастей 6 импеллера 3, образуя зону интенсивного диспергирования воздуха. Разделенные на выступах 9 плиты крупные и мелкие частицы переносятся потоком придонной циркуляции в зону интенсивного диспергирования воздуха на кромках лопастей 6, где захватываются пузырьками воздуха. Образованная пульповоздушная смесь проходит через зазор между диском 5 и статором 2 и транспортируется восходящим потоком в верхнюю часть камеры 1 и выводится в виде пенного продукта.

Предложенная флотационная машина проходила испытания в течении четырех лет.

Испытания подтвердили, что предлагаемая флотационная машина позволяет повысить эффективность флотации и ее качество за счет интенсификации процесса флотации как мелких, так и крупных фракций
Список литературы
1. SU, авторское свидетельство N 899144, кл. B 03 D 1/14, 1982 г.

2. Патент РФ N 2095153, кл. B 03 D 1/14, 1997 г. - прототип.

1.Флотационнаямашина,включающаякамеру,аэрационныйузел,содержащийразмещенныйвнутрилопастногостатораимпеллер,соединенныйсполымваломдляподводавоздуха,отличающаясятем,чтокамерадополнительноснабженаприспособлениемдляподачипульпы,расположеннымвнутрикамерыпоеепериметрунадстатором,приэтомприспособлениедляподачипульпыснабженовходнымпатрубком,анаегоповерхности,обращеннойвнутрькамеры,выполненыравномернорасположенныеотверстия,суммарнаяплощадьотверстийнепревышаетплощадисечениявходногопатрубка,аH≥D,гдеН-высотакамеры,D-диаметроснованиякамеры,илидиаметрвписаннойокружностиприквадратномсечениикамеры.12.Флотационнаямашинапоп.1,отличающаясятем,чтоприспособлениедляподачипульпыустановленосвозможностьюперемещенияповысотекамеры.2
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-3 из 3.
09.05.2019
№219.017.50d1

Способ флотации руд и устройство для флотации руд

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых способами флотации и может быть использовано в горной, металлургической и других отраслях промышленности. Задачей изобретения является повышение качества, эффективность и экономичность флотации. Способ включает подачу в машину пульпы, ее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002162370
Дата охранного документа: 27.01.2001
09.06.2019
№219.017.8082

Флотационная машина

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано для флотации пульпы, а также в различных химических и технологических процессах. Флотационная машина включает камеру, аэрационный узел, содержащий размещенный внутри лопастного статора импеллер, выполненный в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002158187
Дата охранного документа: 27.10.2000
09.06.2019
№219.017.8086

Аэратор

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, в частности к аэрационным устройствам, и может быть использовано в металлургической, горной, химической и других отраслях промышленности. Сущность изобретения. Аэратор включает полый вал с патрубками для подачи воздуха и установленный на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002158186
Дата охранного документа: 27.10.2000
Показаны записи 1-10 из 13.
04.04.2019
№219.016.fbcf

Флотационная машина

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых способами флотации. Технический результат - повышение эффективности флотации полезного продукта в большеобъемных флотационных машинах. Флотационная машина включает камеру, аэрационный узел, содержащий размещенный вокруг лопастного статора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002207918
Дата охранного документа: 10.07.2003
19.04.2019
№219.017.3480

Флотационная машина

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано для флотации пульпы. Технический результат - повышение эффективности флотации и увеличение срока службы флотационной машины. Сущность изобретения: во флотационной машине, включающей камеру с днищем и стенками,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02170145
Дата охранного документа: 10.07.2001
19.04.2019
№219.017.348a

Способ флотации руд и устройство для флотации руд

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых способами флотации и может быть использовано преимущественно для флотации шламов. Технический результат изобретения заключается в повышении качества и эффективности флотации шламов. Сущность изобретения заключается в том, что в способе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002177370
Дата охранного документа: 27.12.2001
19.04.2019
№219.017.348c

Способ флотации руд

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых способами флотации и может быть использовано преимущественно при флотации шламов. Технический результат изобретения заключается в повышении качества и эффективности флотации шламов. Сущность изобретения заключается в том, что в способе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002177371
Дата охранного документа: 27.12.2001
29.04.2019
№219.017.46d5

Гидроциклон

Изобретение может быть использовано в горнообогательной, химической, строительной и других отраслях промышленности. Изобретение повышает эффективность и срок службы гидроциклона. Гидроциклон содержит корпус, включающий цилиндрическую и коническую части, снабженные футеровкой, тангенциальный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02172214
Дата охранного документа: 20.08.2001
29.04.2019
№219.017.46eb

Гидроциклон

Изобретение может быть использовано в горнообогатительной, химической, строительной и других отраслях промышленности. Гидроциклон решает задачу повышения надежности работы устройства путем увеличения его ремонтопригодности при снижении трудозатрат, сокращении времени и стоимости ремонта....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02173583
Дата охранного документа: 20.09.2001
29.04.2019
№219.017.470c

Способ обогащения вязких глинистых и труднотранспортируемых руд с повышенным содержанием мелочи и влаги

Изобретение относится к переработке полезных ископаемых и может быть использовано в металлургической и горнохимической промышленности. Технический результат изобретения - повышение эффективности извлечения полезных минералов из руд, а также повышение качества концентрата и стабильности работы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02169048
Дата охранного документа: 20.06.2001
09.05.2019
№219.017.50d1

Способ флотации руд и устройство для флотации руд

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых способами флотации и может быть использовано в горной, металлургической и других отраслях промышленности. Задачей изобретения является повышение качества, эффективность и экономичность флотации. Способ включает подачу в машину пульпы, ее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002162370
Дата охранного документа: 27.01.2001
09.06.2019
№219.017.78d4

Флотационная машина для флотации крупных частиц

Изобретение касается обогащения полезных ископаемых и может быть использовано для флотации пульпы. Технический результат - повышение эффективности флотации крупных частиц. Флотационная машина для флотации крупных частиц включает камеру, аэрационный узел, содержащий размещенный вокруг лопастного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002213624
Дата охранного документа: 10.10.2003
09.06.2019
№219.017.8082

Флотационная машина

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано для флотации пульпы, а также в различных химических и технологических процессах. Флотационная машина включает камеру, аэрационный узел, содержащий размещенный внутри лопастного статора импеллер, выполненный в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002158187
Дата охранного документа: 27.10.2000
+ добавить свой РИД