Устройство для флотации и обессеривания угольной мелочи

(19) 111),б 1) 4 В 03 Р 1/14 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Бедрань Н.Г. Флотационные машины для обогащения угля. М,: Недра, 1968, с. 114-115,Баштанова Т.Г. Флотация угольного шлама в гидроциклонах. - Обогащение и брикетирование угля, 963,У 11, с. 36,(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФЛОТАЦИИИ ОБЕССЕРИВАНИЯ УГОЛЬНОЙ МЕЛОЧИ,включающее гидроциклон с входнымпатрубком и перфорированной трубойдля слива, аэратор с соплом Лаваля,контактный чан и камеру для мелкозернистых фракций, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса путемулучшения гидродинамики потоков пуль"пы, оно снабжено камерой для флотации крупнозернистых фракций, гибкимпатрубком, соединяющим аэратор с входным патрубком гидроциклона, установленного горизонтально с возможностью изменения угла наклона относительно горизонтальной оси.2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что.входнойпатрубок гидроциклона снабжен криволинейной перегородкой, установленной с воэможностью регулирования,и выполнен по дуге окружности.3. Устройство по п. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что камера дляфлотации крупнозернистых фракцийснабжена изогнутой трубой с пустотелыми стенками, в которой по вертикальной оси установлены соосно аэратор пульпы в виде зонта с остроугольными вырезами по периметру ипатрубок для подачи сжатого воздуха.4. Устройство по п. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что камерадля мелкозернистых фракций снабженаизогнутой трубой со срезанным подострым углом к направлению движенияпотока концом, 1 12Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, а именно к машинам для флотации полезных ископаемых, и может быть использовано в угольной промышленности и черной металлургии на обогатительных фабриках.Цель изобретения - повышение эффективности раэделенияминералов путем улучшения гидродийамики потоков пульпы.На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий,нид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1; на фиг. 3 зонтичный аэратор, разрез.Устройство содержит контактный чан 1, аэратор 2, состоящий из,смесительной камеры 3, горловины 4 и диффуэора 5, К смесительной камере 3 подведены трубы 6 для пульпы и воздухоподающая труба 7, оканчивающаяся соплом 8 Лаваля. Аэратор 2 патрубком 9, представляющим собой конический спиральный металлический рукав, подвижно соединен с низконапорным гидроциклоном 10. Вхоцной патрубок 1 гидроциклона 10 выполнен по дуге окружности и входит н цилиндрическую часть гидроциклона 10 тангенциально. Во входном патрубке 11 установлена регулируемая перегородка 12. Слив гидроциклона 1 О удаляется через перфорированную трубу 13, а осадок - через песконую насадку 14. Гидроциклон 10 опирается на стойку 15, положение его может меняться с помощью механизма 16 изменения угла наклона.Гидроциклон 10 через течку 17 и изогнутую трубу 18 с отверстиями 19 для выхода пенысвязан с камерой 20 для флотации мелкозернистых фракций, включающей патрубки 21 концентрата, хвостовой карман 22 с шибером 23 и клапан 24, а через воронку 25 и трубу 26 связан с камерой 27 для флотациикрупнозернистых фракций, включающей патрубки 28 концентрата и механизм 29 выпуска хвостов.Течка 17 и труба 18 предназначены для подачи слива гидроциклона 10 в камеру 20, а воронка 25 и труба 26 - для подачи крупнозернистых фракций исходной пульпы в камеру 27,В трубе 26 расположен плавающий аэратор 30 н виде зонта с остроуголь" ными вырезами по всему периметру вершиной вверх, соединенный патрубком 31 сжатого воздуха с воздухоподающей трубой 32, Труба 26 имеет пустотелые стенки, обеспечивающие плавание ее н пульпе.15749 2 1 О520 25 30 35 40 45 50 55 Изогнутость труб 18 и 26 формирует, благодаря созданию небольшойцентробежной силы, движение минерализонанных воздушных пузырьковвверх а твердых частиц - н разгрузку через дно камер 20 и 27, связанных между собой трубой 33.Устройство работает следующим образом.,В контактный чан 1, установленный на 4.м и более выше аэратора 2,подается пульпа и реагенты. Пульпапосле обработки реагентами по двумтрубам 6 поступает в аэратор 2 самотеком туда же по ноздухоподающейтрубе 7 поступает сжатый воздух через сопло 8 Лаваля.Под давлением столбов пульпы втрубах 6 и тангенциального ввода ихв смесительную камеру 3 аэратора 2на разных уровнях с противоположных сторон она получает вращательное движение. Туда же черезсопло 8 Лаваля со сверхзвуковойскоростью истекают струи воздуха,образующиеся эа счет срыва их состенок сопла, благодаря большому углу раскрытия (свыше 12. Встречаясь с пульпой, они диспергируются,образуя пузырьки воздуха, которыеблагодаря реагенту - вспенивателюстабилизируются, и образуется диспергированная пульповоздушная Смесь.Под давлением столбов пульпы и частично под давлением сжатого воздухаона поступает в горловину 4 а затем - в диффуэор 5 аэратора 2. Вгорловине 4 происходит преобразование скорости смеси в давление, т,е.ее сжатие. Здесь часть пузырьков раст"воряется в пульпе. Благодаря расширению потока в диффузоре 5 давление несколько снижается, часть растворенных газон вследствие этого выделяется в виде микропузырьков наповерхности гидрофобных частиц, способствующих прилипанию их к транспор.табельным воздушным пузырькам и вдиффузоре 5 уже начинают образоньваться флотационные комплексы - минерализованные пузырьки. Этот процесс минерализации продолжается идалее н патрубках 9 и 11 до входан гидроциклон 1 О. Иэ аэратора 2 через патрубки 9 и 11 пульпо-воздушная смесь поступает в гидроциклон 1 О,установленный горизонтально. Благодаря изогнутости патрубка 11 и наличию н нем регулируемой перегородз 115ки 2, пульпо-воздушная смесь в гидроциклон О поступает двумя потоками, внутренний из которых направляется ближе к оси, а внешний - тангенциально по касательной к внутрен 5ней поверхности гидроциклона 1 О. Благодаря этому пульпа в гидроциклоне 10получает вращательное движение. Возникающая при этом центробежная силаобеспечивает группирование в жидкой 0части пульпы твердых частиц: крупные и тяжелые частицы концентрируются у стенок, а более легкие и мелкиеближе к оси гидроциклона. Иинерализованные воздушные и".зырьки, вводимые внутренним потоком ближе к осигидроциклона, вводятся ближе к сливной трубе, т.е. в ту область гидроциклона, где действие центробежнойсилы наибольшее, поэтому механически захваченные породные или тяжелыечастицы отбрасываются к стенкам циклона, не попадая в слив,В гидроциклоне 1 О вследствие вращения пульпы давление резко изменяется, уменьшаясь по направлению отстенок к оси, поэтому растворенныев пульпе газы выделяются в видемикропузырьков на поверхности гидрофобных частиц, уменьшающих благо 30даря этому объемный вес их в жидкости и способствующих переходу болеекрупным легким частицам в слив, атакже облегчающих прилипание частицк воздушным пузырькам.Благодаря группированию болееЭ 5тяжелых и крупных частиц у стенокгидроциклона 1 О, они своим.присутствием уже не мешают встрече гидрофобных частиц с пузырьками и слипанию с ними, и не разрушают образовавшиеся Алотационные комплексы, т,е.не отрывают частицы от пузырьков,что имеет место в обычных машинах,где породные частицы, встречаясь с ними, ударом или трением о них разрушают эти комплексы. Минерализованные воздушные пузырьки всплывают. В гидроциклоне 10 имеются радиальные потоки жидкости, движущиеся к оси, и, следовательно, они не препятствуют, а способствуют всплы ванию минерализованных воздушных пузырьков, уходящих с восходящими потоками пульпы в слив, По мере приближения их к оси действие центробежной силы возрастает. Поэтому частицы, слабо закрепившиеся на пузырьках, отрываются и уходят в циркуляцию, при этом более мелкие и легкие могут попасть в слив, а более тяжелые и крупные - в осадок гидроциклона 10.Разделившиеся в гидроциклоне 1 О продукты поступают затем в разные камеры, Слив через перфорированную трубу 13, течкуи трубу 8 поступает в камеру 20, где отделяется минерализованная пена, удаляемая самотеком через патрубки 21, а хвосты удаляются из камеры 20 через карман 22, оборудованный шибером 23, с помощью которого регулируется уровень пульпы в камере 20. Пена, обра" эующаяся в трубе 18, вытекает через отверстия 19 в камеру 20.Осадок гидроциклона О через воронку 25 и трубу 26 поступает в камеру 27, где происходит фпотация крупных частиц, Репульпацию осадка можно осуществлять и подачей пульпы из подпенного слоя камеры 20, соединенной для этого с камерой 27 трубой 33. Минерализованная пена удаляется из камеры 27 через патрубки 28, а хвосты удаляются вместе с водой с помощью механизма 29 выпуска хвостов.1215749 аж 515 Подписное Фи чн лл ППП Патент, г, Уж ВНИИ Уг каз 927/ л.Проектная, 4