EA006055B1

EA006055B1 - Флотационная машина

Info

Publication number: EA006055B1
Application number: EA200300700A
Authority: EA
Inventors: Питер Бурк; Дейвид Тейлор
Original assignee: Оутокумпу Ойй
Priority date: 2000-12-20
Filing date: 2001-12-11
Publication date: 2005-08-25
Also published as: AR032012A1; AU2002217184B2; WO2002049768A1; DE60141975D1; AU1718402A; ATE465813T1; NZ526499A; EA200300700A1; ES2344781T3; US6926154B2; FI117546B; FI20002801A; PE20020612A1; CA2431438A1; EP1345699B1; CN1486220A; CA2431438C; PL197455B1; YU50503A; FI20002801A0

Abstract

Изобретение относится к флотационной машине, содержащей, по меньшей мере, флотационную камеру, имеющую средства подачи пульпы в указанную флотационную камеру, средства для подачи в пульпу воздуха и образования пены, средства удаления пены из флотационной камеры и средства отвода хвостов из флотационной камеры. В соответствии с изобретением флотационная камера (1, 21) снабжена по меньшей мере одним вращающимся приспособлением (8, 26) для удаления пены, погруженным, по меньшей мере, частично в пену (9, 27) и имеющим такую конфигурацию, что один конец приспособления (8, 28) для удаления пены проходит над пенным желобом (12), присоединенным к флотационной камере (1), предназначенным для приема пены (9, 27), отводимой из флотационной камеры (1, 21) за счет центробежной силы, создаваемой с помощью приспособления (8, 26) для удаления пены.

Description

Настоящее изобретение относится к пенной флотационной машине, предназначенной для использования при флотировании пульпы с целью отделения ценных компонент от отходов, в которой в верхней части пенной зоны флотационной камеры для улучшения отвода пены установлено приспособление так, чтобы по меньшей мере одна часть этого вращающегося приспособления была частично погружена в пену.

Уровень техники

Пенная флотационная машина для отвода частиц ценных минералов обычно включает в себя флотационную камеру в виде емкости, в стенке которой имеется входное отверстие для подачи флотируемой пульпы, а также выходное отверстие для отвода хвостов, расположенное в нижней части камеры. Для образования пены подают воздух через полый и вращающийся вал, который соединен с лопастной мешалкой, перемешивающей пульпу для поддержания ее компонент во взвешенном состоянии. При вращении мешалки в пульпу подают воздух, который диспергируется с образованием воздушных пузырьков. Кроме того, при осуществлении данного технологического процесса добавляют подходящие реагенты, способные покрывать поверхности частиц ценных минералов с тем, чтобы их поверхность стала гидрофобной, способствуя тем самым объединению частиц ценных минералов с пузырьками. Как только эти частицы прилипают к пузырькам, они медленно поднимаются к поверхности камеры с образованием зоны устойчивой пены. Сформированный пенный слой подвижен, перемещается поперек поверхности камеры и отводится в предназначенный для концентрата сборный желоб, который, как правило, охватывает снаружи верхнюю часть флотационной камеры. С увеличением размера камеры расстояние между центральной частью флотационной камеры и желобом для сбора концентрата также будет увеличиваться. Это означает, что отвод пены из флотационной камеры не будет достаточно эффективным, поскольку при увеличении расстояния транспортировки пены будет увеличиваться вероятность слияния пузырьков и падение частиц обратно в пульпу. В связи с этим в флотационной камере устанавливают различные приспособления для эффективного удаления пены.

В патенте США № 5039400 описан регулирующий элемент для пены, генерируемой во флотационной машине. Регулирующий элемент представляет собой конус, вершина которого погружена в пену. При таком расположении конуса площадь живого сечения пены уменьшается снизу вверх, и пена оттесняется все ближе и ближе к стенке флотационной камеры и таким образом ближе к желобу сбора концентрата, окружающему верхнюю часть флотационной камеры.

Из патента США № 4913805 известны устройство и способ разделения компонент пульпы с помощью пенной флотации, которые особенно эффективны при обогащении угля. В известном устройстве над флотационной емкостью установлено распыляющее сопло, обеспечивающее создание на поверхности воды пены. Для удаления пены, содержащей значительное количество частиц угля, имеется непрерывно действующее приспособление, снабженное выступами или ребрами, которое снимает с поверхности воды пену в качестве очищенного или обогащенного продукта.

Описанное в патенте США № 4913805 приспособление для удаления пены выгодно использовать во флотационной емкости, имеющей желоб сбора пены только такого размера, в пределах которого пеноудаляющее приспособление перемещает пену от центральной части концентрирующей емкости к той части ее борта, в которой установлен сборный желоб.

Указанный выше регулирующий элемент, используемый в соответствии с патентом США № 5039400, уменьшает расстояние между центральной частью флотационной камеры и ее бортом. Кроме того, такой регулирующий элемент может быть использован вместе с желобом сбора концентрата, охватывающим флотационную камеру, что обеспечивает возможность легко удалять пену из флотационной камеры по всем направлениям, ведущим к концентрирующему борту флотационной камеры. Хотя регулирующий элемент является эффективным средством уменьшения расстояния транспортировки пены, он становится менее эффективным при увеличении камеры до размеров, соответствующих объему камеры более 50 м³. Кроме того, с увеличением размеров камеры наличие регулирующего элемента значительно уменьшает ее полезный объем.

Раскрытие изобретения

Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы устранить некоторые недостатки ближайшего аналога и обеспечить в верхней части флотационной машины приспособление для удаления пены с открытой поверхности. Существенные признаки данного изобретения изложены в приложенной к описанию формуле изобретения.

В соответствии с изобретением, для улучшения удаления пены по существу по всему живому сечению пены по меньшей мере одно приспособление установлено в верхней части флотационной машины, которая содержит, по меньшей мере, флотационную камеру, снабженную средствами для подачи пульпы во флотационную ванну, средства для образования пены, средства удаления пены из флотационной ванны и средства удаления отходов из флотационной ванны. Приспособление для улучшения удаления пены установлено так, что оно частично погружено в пену и приводится в действие с помощью привода. При функционировании приспособления пена, образовавшаяся на поверхности флотационной камеры, удаляется из нее таким образом, что отсутствует необходимость перемещения пенного концентрата в горизонтальном направлении для его отвода к сборному желобу, присоединенному к борту флотационной каме

- 1 006055 ры. С этой целью приспособление для удаления пены выполнено так, чтобы при функционировании оно снимало пену на заданной высоте.

Приспособление для удаления пены согласно данному изобретению имеет режущую грань, часть которой погружена на определенную глубину ниже уровня поверхности пены. Режущая грань, установленная с наклоном по отношению к поверхности пены или же горизонтально, будет срезать пену таким образом, что, по меньшей мере, большая часть пузырьков пены в пенной зоне не разрушается или не происходит их схлопывание. На поверхности пузырьков содержатся ценные компоненты, которые образуют, по меньшей мере, одну часть пенного концентрата, отводимого из флотационной камеры. Отделенные от пены пузырьки будут скользить вдоль режущей грани приспособления, поступая во внутренний объем пеноотводящего элемента приспособления, который присоединен к режущей грани. Пеноотводящий элемент спрофилирован таким образом, что его нижняя поверхность располагается по существу на том же уровне, что и край борта, находящегося между желобом и пенной зоной. За счет указанного выполнения приспособления для удаления пены центробежная сила, возникающая при вращении приспособления, вынуждает пену перемещаться вверх по наклонной режущей грани. Как только пена достигает нижней поверхности вращающегося пеноотводящего элемента, пузырьки пены, по меньшей мере, частично деаэрируются и, таким образом, снова переходят в пульпу, которая будет перемещаться в пеноотводящем элементе в направлении борта флотационной камеры и поступать затем в пенный желоб, окружающий флотационную камеру.

При использовании приспособления для удаления пены в соответствии с данным изобретением предпочтительно, чтобы флотационная камера была снабжена элементами для стабилизации пены. Элементы стабилизации пены расположены по существу на одинаковом расстоянии друг от друга с тем, чтобы по всему живому сечению пены в флотационной камере было задействовано большое количество элементов стабилизации пены. Предпочтительно количество элементов стабилизации пены равно по меньшей мере восьми, причем элементы стабилизации пены установлены в пенной зоне близко к приспособлению для удаления пены с тем, чтобы предотвратить возможное разрушение пены при вращательном движении приспособления. Возможное разрушение пены вызвано небольшим разрежением, образующимся за приспособлением для удаления пены при его перемещении по поверхности пены.

За счет использования приспособления для удаления пены согласно данному изобретению количество частиц, возвращающихся обратно в пульпу, существенно уменьшается, и, следовательно, извлечение ценных компонентов в целом увеличивается, причем намного в большей степени, чем при использовании приспособления, известного из аналога. Кроме того, приспособление для удаления пены, выполненное согласно данному изобретению, позволяет менять длину борта флотационной камеры, необходимую для ее работы, за счет изменения как количества приспособлений для удаления пены, так и скорости их движения в зависимости от выбранной длины борта. Следовательно, имеется возможность регулировать количество и качество отводимого пенного концентрата.

Устройство для удаления пены в соответствии с изобретением будет способствовать существенному повышению эффективности извлечения крупнозернистых частиц в флотационной камере, т.к. используемое приспособление для удаления пены будет ограничивать время, необходимое для пребывания частиц в пенной фазе, прежде чем они поступят к сборному желобу. Предлагаемое приспособление для удаления пены исключит необходимость усложнения конструкции внешних пенных желобов и, кроме того, позволит уменьшить необходимую степень поджатия живого сечения пены.

Поскольку приспособление для удаления пены будет, по меньшей мере, частично деаэрировать отводимый пенный концентрат, длина периметра сборного желоба может быть уменьшена. Помимо этого, можно существенным образом уменьшить размер трубопровода, предназначенного для последующего отвода концентрата, без ухудшения рабочих характеристик машины.

Краткое описание чертежей

Настоящее изобретение более подробно раскрыто на приложенных фигурах чертежей, на которых фиг. 1 - одно предпочтительное воплощение данного изобретения, показанное схематично с частичным поперечным сечением, вид сбоку;

фиг. 2 - сечение А-А для воплощения, схематично показанного на фиг. 1, увеличенное изображение; фиг. 3 - схематическое изображение другого предпочтительного воплощения изобретения, показанное с частичным поперечным сечением, вид сбоку.

Осуществление изобретения

Как показано на фиг. 1, в стенке флотационной камеры 1 выполнено отверстие 2 для подачи флотируемой пульпы, и, кроме того, к стенке присоединен желоб 3 сбора концентрата пены, полученного в камере 1. В донной части флотационной камеры 1 имеется отверстие для отвода отходов. Кроме того, в нижней части флотационной камеры 1 размещен ротор 5, окруженный снаружи статором 6. Ротор 5 закреплен на валу 7, который вращается с помощью электродвигателя 17. Вал 7 выполнен полым, и через полый вал 7 к ротору 5 подают воздух для пенной флотации. В верхней части флотационной камеры 1 коаксиально с валом, но не присоединенным к нему, установлено приспособление 8 для удаления пены, причем приспособление 8 установлено в камере на такой высоте, что оно, по меньшей мере, частично погружено в пену 9, образованную в флотационной камере 1. В слое пены 9, ниже приспособления 8 для

- 2 006055 удаления пены, размещены элементы 18 стабилизации пены, проходящие радиально от элемента 13 регулирования пены в направлении стенки флотационной камеры 1.

Приспособление 8 для удаления пены приводится в действие с помощью привода 10. Концевая часть 11 приспособления 8 , не соединенного с валом 7, выполнена так, что указанная концевая часть 11 будет проходить поверх борта 12 камеры 1, находясь между желобом 3 и пенной зоной флотационной камеры 1. Во флотационной камере 1 вокруг вала 7 размещен элемент 13 регулирования пены. Приспособление 8 для удаления пены установлено таким образом, что при его функционировании по существу все живое сечение пены доступно для указанного приспособления 8.

На фиг. 2 приспособление 8 для удаления пены показано более детально. Режущая грань 14, по меньшей мере, частично погружена в удаляемую пену 9, содержащую пузырьки 15. Режущая грань 14 расположена наклонно относительно слоев пузырьков 15 так, что, по меньшей мере, большая часть пузырьков 15 остается неразрушенной при отводе пузырьков из пены 9 к поверхности режущей грани 14 и затем к нижней поверхности пеноотводящего элемента 16, имеющегося в приспособлении 8 для удаления пены. Пеноотводящий элемент 16 установлен таким образом, что его нижняя поверхность, на которую поступает пена, находится по существу на том же уровне, что и борт 12, расположенный между сборным желобом 3 и пенной зоной флотационной камеры 1. В пеноотводящем элементе 16 пузырьки 15 деаэрируются и, следовательно, разрушаются. В результате, пена, уже в виде жидкости, образует потоки, направленные к желобу 3 и затем из флотационной камеры 1 вовне.

При функционировании показанных на фиг. 1 и 2 устройств, воплощающих настоящее изобретение, приспособление 8 для удаления пены вращается с помощью привода 10 коаксиально валу 7. При вращении приспособления 8 центробежная сила создает в нем вынужденное течение деаэрированной пены в направлении желоба 3 и, следовательно, из флотационной камеры 1.

На фиг. 3 показана флотационная камера 21, которая снабжена входным отверстием 22 для пульпы, желобом 23 для сбора пены и выходным отверстием 24 для отвода отходов. Кроме того, для подачи во флотационную камеру 21 воздуха имеются средства 25. В пенной зоне 27 установлено приспособление 26 для удаления пены так, что режущая грань 28 приспособления 26 для удаления пены, по меньшей мере, частично погружена в пену 27. Приспособление 26 для удаления пены вращается с помощью привода 29. Кроме того, ниже режущих граней 28 в пенной зоне 27 установлены элементы 30 для стабилизации пены. Функционирование и конструкция приспособления 26 для удаления пены подобны приспособлению для удаления пены, показанному на фиг. 1. Отсюда следует, что при вращении центробежная сила будет нагнетать деаэрированную пену в приспособлении 26 в направлении желоба 23 и, таким образом, из флотационной камеры 21.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Флотационная машина, содержащая, по меньшей мере, флотационную камеру, имеющую средства подачи пульпы в указанную флотационную камеру, средство для подачи воздуха в пульпу и образования пены, средство удаления пены из флотационной камеры и средство отвода хвостов из флотационной камеры, а также желоб (12) для приема пены, отличающаяся тем, что флотационная камера (1, 21) снабжена элементами (18, 30) для стабилизации пены и установленным над ними по меньшей мере одним вращающимся приспособлением (8, 26) для удаления пены, погруженным, по меньшей мере, частично в пену (9, 27) и имеющим такую конфигурацию, что один конец приспособления (8, 26) для удаления пены проходит над желобом (12) для приема пены (9, 27), отводимой из флотационной камеры (1, 21) за счет действия центробежной силы, создаваемой с помощью приспособления (8, 26) для удаления пены.
2. Флотационная машина по п.1, отличающаяся тем, что приспособление (8, 26) для удаления пены снабжено режущей гранью (14, 28), частично погруженной в пену (9).
3. Флотационная машина по п.1 или 2, отличающаяся тем, что режущая грань (14, 28) установлена с наклоном относительно поверхности пены (9, 27).
4. Флотационная машина по п.1 или 2, отличающаяся тем, что режущая грань (14, 28) установлена в горизонтальном положении относительно поверхности пены (9, 27).
5. Флотационная машина по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что приспособление (8, 26) для удаления пены снабжено элементом (16) для отвода материала, содержащегося в пене (9, 27), из флотационной ванны (1, 21).
6. Флотационная машина по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что приспособление (8) для удаления пены установлено коаксиально с элементом (7), предназначенным для создания вращательного движения пульпы.
7. Флотационная машина по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что приспособление (8) для удаления пены приводится во вращение приводом (10), выполненным отдельно от электродвигателя (17), вращающего элемент (7), создающий вращательное движение пены.
8. Флотационная машина по любому из пп.1-7, отличающаяся тем, что приспособление (8, 26) для удаления пены охватывает при функционировани, по существу, все живое сечение пены в флотационной камере (1, 21).

- 3 006055
9. Флотационная машина по любому из пп.1-8, отличающаяся тем, что количество элементов (18, 30) для стабилизации пены равно по меньшей мере восьми.