Результат интеллектуальной деятельности: ФЛОТАЦИОННЫЙ КЛАССИФИКАТОР

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано в цветной и черной металлургии и других отраслях промышленности при флотационном обогащении руд.

Известен флотационный классификатор, включающий цилиндрическую камеру с нижней конической частью с расположенным в нижней части разгрузителем песков, установленный внутри камеры соосно с ней цилиндроконический распределитель потоков с наклонным сливным патрубком, установленные в пространстве между стенками камеры и распределителем потоков аэраторы, установленные в верхней части камеры сужающиеся желоба с бортами постоянной высоты с вертикальными патрубками в нижней узкой части днища, установленные над вертикальными парубками в сужающихся желобах регуляторы расхода нижнего продукта, пеносборный желоб для верхнего продукта [1].

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является флотационный классификатор, включающий цилиндрическую камеру с нижней конической частью с расположенным в нижней части разгрузителем песков, установленный снаружи камеры тангенциальный патрубок для подачи исходного питания во флотационный классификатор, установленный внутри камеры соосно с ней открытый сверху цилиндрический сборник слива с наклонным сливным патрубком и регулятором уровня пульпы, установленные в пространстве между стенками камеры и цилиндрическим сборником слива аэраторы, установленные в верхней части камеры перпендикулярно ее радиусу сужающиеся желоба с горизонтальной верхней кромкой и вырезами для выпуска верхнего продукта сужающихся желобов, снабженные в нижней узкой части регуляторами выхода нижнего продукта и соединенные с патрубками для выхода нижнего продукта сужающихся желобов, установленный внутри камеры пеносборный желоб для верхнего продукта сужающихся желобов, расположенный под сужающимися желобами с выходом наружу камеры флотационного классификатора [2].

Общим недостатком известных флотационных классификаторов является низкая эффективность процесса флотационной классификации, обусловленная слабым использованием процессов вторичной концентрации минералов в пене в процессе формировании пенного слоя в камере и разделения его в сужающихся желобах.

Технический результат изобретения - повышение эффективности флотационной классификации за счет интенсификации процессов вторичной концентрации минералов в пене в процессе формирования пенного слоя в камере и разделения его в сужающихся желобах.

Указанный технический результат достигается тем, что во флотационном классификаторе, включающем цилиндрическую камеру с нижней конической частью с расположенным снаружи цилиндрической части тангенциальным патрубком для подачи исходного питания, расположенный в нижней части камеры разгрузитель песков, установленный внутри камеры соосно с ней открытый сверху цилиндрический сборник слива с наклонным сливным патрубком и регулятором уровня пульпы, установленные в пространстве между стенками камеры и цилиндрическим сборником слива аэраторы, установленные в верхней части камеры сужающиеся желоба с горизонтальной верхней кромкой и вырезами в нижней узкой части для выпуска верхнего продукта, снабженные в нижней узкой части регуляторами выхода нижнего продукта и соединенные с патрубками для удаления нижнего продукта, установленный снаружи камеры кольцевой пеносборный желоб с патрубком для удаления верхнего продукта сужающихся желобов, камера в верхней части выполнена в виде усеченного конуса, сужающиеся желоба установлены на поверхности усеченного конуса, днища сужающихся желобов выполнены в виде пневматических аэраторов, над которыми установлены электрохимические аэраторы в виде анодов и катодов, соединенных с источником постоянного тока.

На фиг. 1 представлен разрез А-А флотационного классификатора; на фиг. 2 - разрез Б-Б.

Флотационный классификатор включает цилиндрическую камеру 1 с нижней конической частью и верхней частью в виде усеченного конуса с расположенным снаружи цилиндрической части тангенциальным патрубком 2 для подачи исходного питания, расположенный в нижней части камеры разгрузитель песков 3, установленный внутри камеры соосно с ней открытый сверху цилиндрический сборник слива 4 с наклонным сливным патрубком 5 и регулятором уровня пульпы 6, установленные в пространстве между стенками камеры и цилиндрическим сборником слива аэраторы 7, установленные на поверхности усеченного конуса камеры сужающиеся желоба 8 с горизонтальной верхней кромкой и вырезами в нижней узкой части для выпуска верхнего продукта, снабженные в нижней узкой части регуляторами выхода нижнего продукта 9 и соединенные с патрубками 10 для удаления нижнего продукта, установленный снаружи камеры кольцевой пеносборный желоб 11 с патрубком 12 для удаления верхнего продукта сужающихся желобов, днища сужающихся желобов выполнены в виде пневматических аэраторов 13, над которыми установлены электрохимические аэраторы 14 в виде анодов и катодов, соединенных с источником постоянного тока.

Флотационный классификатор работает следующим образом.

Пульпа подается в цилиндрическую часть камеры 1 тангенциально через тангенциальный патрубок 2, приобретает вращательное движение в камере 1. Крупные частицы исходного продукта (пески) за счет центробежной силы продвигаются к стенкам камеры 1, по спирали опускаются в нижнюю коническую часть и разгружаются с помощью разгрузителя песков 3.

Мелкие частицы (слив) самотеком направляются в цилиндрический сборник слива 4, где за счет восходящих потоков поднимаются вверх и разгружаются через наклонный сливной патрубок 5. Уровень пульпы в камере 1 регулируется с помощью регулятора уровня 6. При подаче воздуха к аэраторам 7 в пространстве между стенками камеры 1 и цилиндрическим сборником слива 4 формируется восходящий поток пузырьков воздуха, который формирует на поверхности пульпы минерализованную пену.

Пенный продукт в верхней части камеры 1 в виде усеченного конуса подвергается процессу вторичной концентрации минералов при сужении потоков. По мере сужения пенный продукт увеличивается по высоте и самотеком поступает в сужающиеся желоба 8, в которых также подвергается процессу вторичной концентрации минералов. Верхний продукт самотеком перетекает через вырезы в бортах сужающихся желобов 8 в пеносборный желоб 11 и через патрубок 12 удаляется из флотационного классификатора. Нижний продукт сужающихся желобов 8 удаляется из флотационного классификатора через патрубки 10. Заданный выход нижнего продукта сужающихся желобов 8 устанавливается с помощью регуляторов выхода 9.

Выполненная в виде усеченного конуса верхняя часть камеры 1 флотационного классификатора за счет сужения пены способствует высокой эффективности вторичной концентрации минералов в пене перед попаданием ее в сужающиеся желоба 8.

При подаче сжатого воздуха в аэраторы 13 и подаче напряжения на электрохимические аэраторы 14 слой пены в сужающихся желобах 8 насыщается пузырьками воздуха и электролизных газов, которые за счет флотационного закрепления частиц флотируемого компонента препятствуют прохождению этих частиц в нижние слои пенного слоя в сужающихся желобах, что приводит к снижению потерь флотируемого компонента в нижний продукт сужающихся желобов 8, обеспечивая тем самым интенсификацию процесса вторичной концентрации минералов в пене и повышение эффективности флотационной классификации.

Оптимальные режимы флотационной классификации обеспечиваются регулированием выхода нижнего продукта сужающихся желобов 8 регуляторами расхода 9, изменением производительности по исходному питанию, регулированием уровня пульпы в камере 1 с помощью регулятора уровня 6, регулированием расхода сжатого воздуха, подаваемого в аэраторы 7 и 13, изменением подаваемого на электрохимические аэраторы 14 напряжения.

Таким образом, предлагаемый флотационный классификатор повышает эффективность процесса флотационной классификации в результате интенсификации процессов вторичной концентрации минералов в пене при формировании пенного слоя в камере за счет сужения потока и при разделении пенного слоя в сужающихся желобах за счет подачи в пенный слой в сужающихся желобах снизу пузырьков воздуха и электролизных газов.

Источники информации

1. Патент РФ №2548866, кл. С22В 3/02, B03D 1/14, 2014.

2. Патент РФ №2608120, кл. С22В 3/02, B03D 1/14, 2015.