Устройство для контактирования пульпы с реагентом

(191 51)4 В ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБВЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТВУ Н АВТОР и(21) 437765323-03(56) Авторское свидетельство СССР 1087180, кл. В 03 0 1/14, 1984Авторское свидетельство СССРВ 381404, кл. В 03 В 1/14, 1971.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТАКТИРОВАНПУЛЬПЫ С РЕАГЕНТОМ 2(57) Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при флотационном обогащении рудных пульп с флотореагентами. С целью снижения расхода реагента в устройстве осуществлено пленочное распределение реагента в месте контактирования его с частицами твердого пульпы и повышена кинетика контакта. Для этого размещенный внутри цилиндроконического корпуса и соосно с нимимпеллер 5 выполнен в форме стакана с пористыми стенками, заполненного реагентом. Внутри корпуса 1 установлены направ1523168 20 кально расположенных между корпусом 1 и имнеллером 5 и соединенных друг с другом полых полуцилиндров10 нределяться по его стенкам. По мере ляющие перегородки 8, выполненные ввиде вертикально расположенных между коргусом 1 и импеллером 5 и примыкающих друг к другу тонкостенныхполых полуцилиндров, открытой полостью свободно охватывающих стаканимпеллера 5. Ввод пульпы в устройство осуществляется через установленный в нижней части корпуса 1 патрубок 2, выгрузка проконтактированнойпульпы - через пороговое разгрузочное приспособление 3, В результатетрения поверхности вращающегося стакана импеллера 5 о пульпу в каждом Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при Флотационном обогащении рудных пульп с Флотореаген" том.Целью изобретения является снижение расхода реагента при контактировании пульпы.На фиг.1 схематически представлено предлагаемое устройство, продольный разрез на Фиг,2 в .разрез А-А на фиг,1.Устройство для контактирования пульпы с реагентом содержит цилиндроконический корпус 1, в нижней части которого соосно с корпусом установлен патрубок 2 подвода пульпы, через который осуществляется ввод пульпы в устройство. На противоположной стороне корпуса в верхней егочасти установлено пороговое разгрузочное приспособление 3, через которое осуществляется выгрузка проконтактированной пульпы, а за счет избыточного перелива пульпы через порог устройство в корпусе 1 поддерживается постоянный уровень пульпы.Внутри корпуса 1 соосно в упорно-опорном подшипнике 4 установлен импеллер 5 в форме стакана с пористыми капиллярными стенками, снабженного крышкой б с реагентным па- . трубком 7 для залива реагента. В качестве материала для формирования пористой структуры стенок исполь-. зуется пористый титан либо перфорированный Фторопласт,Внутри корпуса 1 по его образующей установлены направляющие перего родки 8, выполненные в виде верти 51015 полуцилиндре, образуемом перегородками 8, возникает независимо другот друга вращение замкнутого егообъема пульпы с возникновением центробежных сил. Нр этом частицы твердого вытесняются на поверхность ивступают в механический контакт снаружной поверхностью стакана, покрытого пленкой реагента. Частицытвердого, содержащие ценный компонент, при контакте смачиваются последними и лишены возможности собирать его на себе в избытке, 2 ил,открытой полостью свободно охватывающих стакан импеллера 5. Образующиеся пустоты 9 между стенками полуцилиндров 8 и корпуса 1 либо закрываются крышками, либо конструкция корпуса 1 Функционально совмещается с полуцилиндрами перегородок 8 без образования таких пустот (фиг.1 и 2.изображен первый вариант корпуса устройства).Устройство работает следующим образом. Стакан импеллера 5 заполняется реагентом до заданного верхнего уров ня, дальнейшее поддержание его не. требуется в силу свойств жидкости,помещенной, во вращающийся сосуд, расопорожнения стакана (устанавливается опытным путем) производится цик -лическая заливка реагента. Включается привод (не показан) вращения импеллера 5 и производится заполнение корпуса 1 пульпой до избыточногоперелива последней через порог разгрузочного приспособления 3. В результате капиллярного давления, усиленного центробженой силой вращенияимпеллера 5, через пористую стенкустакана реагент просачивается на наружную поверхность стенки и распределяется по ее поверхности в видепленки монослоя, о которую, в результате распределенного по объему раскручивания пульпы, ударяются частицытвердого,кинетика движения которыхносит сложный характер. Частицы твер 5 , 15231дого как бы многократно обкатываютсяо поверхность стакана импеллера 5,При этом частицы, содержащие ценныйкомпонент, смачиваются реагентом.По мере стирания пленки реагента по 5следняя восстанавливается автоматически. Проконтактированная с реагентом пульпа поднимается и сливаетсячерез разгрузочное приспособление 3в коллектор Флотации. При контактежидкости с твердой поверхностью возникает поверхностное явление, называемое смачиванием. В случае, когдакроме одной жидкой Фазы участвуеттакже и другая фаза (в рассматриваемом случае другая жидкая Фаза),говорят о наличии контактного смачивания. При этом, характер смачивания определяется прежде всего физи Око-химическими взаимодействия на поверхностях раздела Фаз, участвующихв смачивании. Поскольку твердая поверхность контакта пористая,капиллярная, поверхностное явление, кроме смачиваемости, характеризуетсяеще одним слагаемым - появлением капиллярных сил,способствующих дви(жению жидкой фазы через пористуюстенку твердой поверхности, в данном случае стакана импеллера,Характер контактного смачивания, т.е, наличие смачивающейся жидкой фазы(вогнутый мениск) или несмачивающей-,ся (выпуклый мениск), полностью опре деляет направление движения жидкости по капилляру. 1(ак известно, шейки пор капилляров затрудняют движение смачивающей жидкости и способствуют продвижению несмачивающей,по принципу биологической мембра 40ны (каниллярный полупроводник) .В рассматриваемом случае внутристакана импеллера с пористыми капиллярными стенками находится реагент -несмачивающаяся по отношению к жид 45кости - пульпе, находящейся снаружистакана и являющейся смачивающейсяжидкостью. Следовательно, в представленной Физической модели объек 50та контактного смачивания ток движения жидкости через пористую стенку стакана направлен от реагентав пульну. Реагент под действием капиллярнык сил просачивается сквозьпористую стенку стакана импеллера,55при этом наружная стенка его какбы запотевает реагентом, При этомвследствие вращения импеллера, а б 8 6также эФфекта автофобности в месте контакта смачивающейся и несмачивающейся жидкостей происходит размазывание реагента по наружной поверхности стакана импеллера с образованием монослойной пленки.При определенных исходных условиях; состояние капилляркости пористой стенки, вязкости реагента, числа оборотов импеллера и других факторов, определяющих конкретную материальную систему объекта, можно достичь равновесия капиллярных сил с силами поверхностного натяженчя монослойной пленки, при котором пленка устойчиво сохраняется на поверхности стакана импеллера.Механический контакт частиц твердого с реагентом осуществляется за счет принудительного перекатывания последних по поверхности вращающегося стакана импеллера, В результате. трения поверхности вращающегося стакана о пульпу, в каждом полу- цилиндре, образуемом направляющими перегородками, возникает независимо друг от друга вращение (водоворот) замкнутого его объема пульпы с возникновением центробежных сил, стремящихся вытеснить частицы твердого на поверхность, где они вступают в механический контакт с наружной поверхностью стакана импеллера, покрытого пленкой реагента. Поскольку окружные скорости движения частиц и импеллера различны, при соприкосновении их (контакте) происходит возникновение момента вращения частиц относительно их центра тяжести. В результате этого частицы твердого как приводные сателлитные шестерни прокатываются по пленке реагента.Процесс контактирования чрезвычайно активизируется.Вследствие избирательности реагента частицы пустой породы не смачиваются реагентом, а значит, не захватывают и не расходуют его.Только частицы твердого, содержащие ценный компонент, при контакте с реагентом смачиваются последним и, в силу особенностей его распределения по поверхности стакана импеллера иТ ССС 5, аушская роизводственно-издательский комбинат "Патент", г,Ужгород, ул. Гагарина,кинетики контакта, лишены возможности собирать его на себе в избытке.Такое исполнение устройства позволяет обеспечивать необходимое без избытка смачивание частиц твердого, содержащих ценный компонент, реагентом при как угодно меняющемся содержании его в исходной руде.В сравнении с известным данное техническое решение за счет организации пленочного распределения реагента в месте контактирования его с частицами твердого и повышения кинетики контакта позволяет сократить время пребывания пульпы в устройстве в 1,5 раза, что равнозначно увеличению производительности устрой-. . ства на, 50%. При этом расход реагента снижен в среднем на 257.Г Формула изобретенияУстройство для контактированияпульпы с реагентом, включающее цнлиндроконический корпус внутри ко"Фторого соосно с ним размещены импеллер и направляющие перегородки, установленные с противоположных сторон корпуса патрубок подвода пульпы и пороговое разгрузочное приспо -собление, реагентный патрубок, о т-.л и ч а ю щ е е с я тем, что сГвцелью снижения расхода реагентов, иимпеллер выполнен в виде .стакана изпористого материала, реагентный патрубок соединен с.импеллером, направляющие перегородки выполнены ввиде соединенных между собой полыхполуцнлиндров, размещенных междуимпеллером и корпусом, открытойстороной к импеллеру.