123258 (717150), страница 5
Текст из файла (страница 5)
В пневматических флотационных машинах пульпа перемешивается подводимым воздухом; съем пены — двусторонний и часто осуществляется самотеком.
Флотационная машина с неподвижным пористым днищем "Келлоу", машина "Мак-Интош" с одним или двумя вращающимися у дна роторами, покрытыми пористой тканью или перфорированной резиной, мелкие аэролифтные машины "Форрестер" и "Саусвестерн" широко применялись в 30-40-х годах. В настоящее время эти машины редко устанавливаются на обогатительных фабриках. К их недостаткам относятся забивание пор (особенно при использовании извести) в машинах "Келлоу" и "Мак-Интош", забивание воздухоподводящих трубок песками при отключении воздуха в мелких аэролифтных машинах, трудности при переработке грубозернистого материала, чувствительность к колебаниям плотности пульпы и гранулометрического состава руды.
Глубокая аэролифтная машина АФМ 2,5 разработана в СССР и отличается от других конструкцией глубоких аэролифтных машин двусторонним щелевым подводом воздуха. Щелевые аэраторы представляют собой пустотелые металлические коробки, заканчивающиеся сбоку щелевидным обратным клапаном, образованным стенкой коробки и резиновой накладкой и предохраняющим аэратор от забивания. Аэраторы подводят воздух к центральному отсеку (аэролифтной камере) равномерно по всей длине машины. В результате плотность пульпы в центральном отсеке по сравнению с боковыми отсеками снижается, пульпа из боковых отсеков поступает в центральный отсек, смешивается с воздухом и выбрасывается вверх.
Отбойник над центральным отсеком направляет пульпу вниз, и она вместе с мелкими и минерализованными пузырьками под вертикальными перегородками поступает в боковые отсеки. При этом транспортный воздух выходит через отверстия в системе направляющих щитов. Минерализованные пузырьки поднимаются вверх и образуют на поверхности боковых отсеков пену, удаляемую самотеком.
Аэролифт машины АФМ 2,5 имеет высокую производительность и обеспечивает интенсивное перемешивание и аэрацию пульпы. Коэффициент использования воздуха по сравнению с мелкими аэролифтными машинами увеличен с 5—10 до 25 %.
Машина компонуется из отдельных секций длиной 3 м. Глубина ванны 2 м, ширина 2,5 м. Расход воздуха составляет 5—7 м3/мин на 1 м машины при избыточном давлении 25—30 кПА. Выход пенного продукта регулируется накладными планками. Пульпа поступает в машину через приемный карман и разгружается через хвостовой карман, снабженный шибером для регулирования уровня пульпы в ванне.
Промышленные испытания машины АФМ 2,5 и машины "Саусвестерн" на старой Кафанской фабрике, перерабатывающей медно-пиритную руду, показали экономические преимущества машины АФМ 2,5, на основании чего машина АФМ 2,5 была установлена на новой Кафанской фабрике.
Колонная флотационная машина выпускается фирмой "Колэм Флотейшн" (Канада). Она состоит из трех частей: верхней, центральной и нижней. Обработанная реагентами пульпа поступает в центральную часть колонны и движется навстречу воздушным пузырькам, поднимающимся снизу из специального диспергатора воздуха.
В качестве диспергатора воздуха, расположенного в нижней части колонны, используются рукава из перфорированной резины или ткани. Срок службы трубок составляет не менее 0,5 г. Расход воздуха 1,35 м3/мин на 1 м2 сечения машины. В верхнюю часть колонны подается чистая вода. Поток воды отмывает механически увлеченные при движении пузырька частицы и способствует получению высококачественных концентратов. Это — важное технологическое достоинство колонной машины. Пульпа разгружается через трубу, снабженную клапаном, с помощью которого автоматически регулируется уровень пульпы в машине.
На фабрике "Гаспе" (Канада) в перечистках молибденового концентрата установлены три колонные машины сечением 1,8 х 1,8, 0,9 х 0,9, 0,45 х 0,45 м и глубиной 12 м. Три перечистки в колоннах заменили 13 операций, которые проводились в машинах "Денвер Д-Р". Сокращение числа операций достигнуто благодаря лучшему разделению минералов в колонных машинах, при этом извлечение молибдена возросло на 11 %.
Колонные машины установлены также на канадских фабриках "Гибралтар", "Лорнекс", "Хаймонт", "Айленд Коппер" в молибденовых перечистках цикла медно-молибденового разделения, на фабрике "Гибралтар", кроме того, — в перечистках медно-молибденового концентрата, на фабрике "Полярис" - в перечистках свинцового и цинкового концентратов.
В СССР ИОТТ, Гинцветметом и Госгорхимпроектом разработаны оригинальные конструкции колонных машин. Колонные машины, сконструированные институтом ИОТТ, успешно применяются на фабриках в перечистках сурьмяного концентрата и для доизвлечения цинка из хвостов разделения свинцово-цинкового концентрата. Конструкции колонных машин предложены в США, Великобритании, Польше, Индии и других странах.
Флотационные машины чанового типа разработаны в СССР. Камера машины имеет верхнюю цилиндрическую и нижнюю коническую части. В камере расположены два аэратора — основной и вспомогательный. Основной аэратор представляет собой металлический каркас с закрепленными на нем перфорированными резиновыми трубками. Вспомогательный аэратор имеет коническую форму и состоит из металлического каркаса с закрепленными на нем резиновыми кольцами. Он предназначен для пуска машины с питанием за счет подачи в него сжатого воздуха.
Пульпа подается в машину в верхней части камеры через центральную трубу и по периферии и движется навстречу пузырькам, образованным при пропускании воздуха через основной аэратор. Пенный продукт разгружается самотеком в кольцевой желоб, камерный продукт — через карман с шибером.
Технические характеристики пневматических машин чанового типа приведены в табл. 11.
Флотационная машина "Давкра" разработана фирмой "Зинк Корпорейшн" (Австралия). В сопло под напором подается пульпа и одновременно засасьтается воздух. При выходе из отверстия сопла воздушная струя диспергируется потоком пульпы. Пульповоздушная смесь ударяется о перегородку. Минерализованные пузырьки всплывают вверх, образуя пену, а несфлотированные частицы через трубу удаляются из камеры.
Флотационные машины "Давкра" установлены на фабриках Австралии и в перечистках медного концентрата на фабрике "Бугенвиль" ( Папуа — Новая Гвинея).
Таблица 11. Технические характеристики пневматических машин чанового типа
| Параметр | ФП 10 | ФП 40 | ФП 80 | ФП 100 |
| Диаметр, м Глубина, м Вместимость, м3 Производительность по потоку пульпы м3/мин Максимальный расход воздуха, м3/мин Избыточное давление воздуха на входе в аэратор, мПА Мощность, затрачиваемая на подачу максимального расхода воздуха, к Вт | 2 5,2 10 3 7,5 0,15 19 | 3,4 5,2 40 8 15 0,15 40,5 | 3,4 11 80 8 30 0,16 81 | 3,4 13 100 8 40 0,18 108 |
Новая пневматическая флотационная машина создана в ФРГ. Первая особенность машины состоит в том, что диспергирование воздуха и минерализация пузырьков предварительно подготовленными к флотации частицами осуществляются в специальном аэрационном реакторе, а отделение минерализованных пузырьков от пульпы, образование пены и удаление концентрата и хвостов происходят во флотационной камере. Другая особенность машины заключается в условиях диспергирования воздуха и минерализации пузырьков в аэрационном реакторе.
Воздух подается через пористую среду поперек направлению движения пульпы, при этом ширина слоя пульпы, в котором эффективно минерализуются пузырьки, не превышает нескольких сантиметров. Размер генерируемых в таком слое пузырьков составляет менее 0,5 мм. Минерализованные пузырьки уносятся пульпой во флотокамеру.
Поток пульпы, поступающий на флотацию, делится на части, каждая из которых обрабатывается в одном аэрационном реакторе и раздельно вводится во флотационную машину. Камера представляет собой конусообразную емкость с цилиндрической верхней частью. Пульпа поступает в камеру из аэрационных реакторов горизонтально и почти тангенциально или снизу. Минерализованные пузырьки всплывают вверх, образуя пену, которая разгружается в центральной части камеры, а несфлотированные частицы разгружаются снизу.
Пневматическая флотационная машина испытана в полупромышленных условиях на угле, железной, магнезитовой, апатитовой рудах и тонких шламах свинцово-цинковой руды. В промышленной эксплуатации находятся камера производительностью 1,7 м3/мин в которой флотируется апатитовая руда, и камеры вместимостью 27 и 40 м3 производительностью соответственно 8,3 и 16,7 м3/мин, обрабатывающие воды после промывки угля с содержанием твердого 30-70 г/л
Машина характеризуется высокой скоростью и селективностью флотации, в том числе труднофлотируемых частиц размером +200 и -10 мкм, низкими энергетическими затратами (в 3-4 раза меньшими чем в механических флотационных машинах). Расход воздуха составляет 0,2-1,3 м /мин на 1 м3 потока пульпы.
Конечные результаты достигаются в машине при обогащении обычно в одну стадию, лишь при обогащении сложных руд требуются две операции флотации. Срок службы аэраторов не указывается. Отмечается, что наряду с аэраторами из пористых материалов в машине применяются также щелевые аэраторы.
4. Флотационные машины для крупнозернистой флотации
Для обогащения крупновкрапленных руд в СССР разработаны флотационная машина с кипящим слоем и пневматическая флотационная машина пенной сепарации.
Флотационная машина с кипящим слоем (машина КС) (рис. 8) создана на основе машины "Механобр". В камере на расстоянии 450—550 мм от дна установлена решетка с живым сечением, равным 15-20 %, и отверстиями 6-8 мм. В последней конструкции машины КС вместо аэратора машины "Механобр" использован турбоцентробежный импеллер.
На передней стенке камеры смонтирован желоб, из которого пульпа поступает на импеллер. При этом возникают восходящие потоки пульпы, в которых частицы минералов взвешиваются с образованием кипящего слоя. Пузырьки минерализуются при их прохождении через кипящий слой в восходящих потоках пульпы в условиях пониженной турбулентности, что повышает крупность флотируемых частиц.
Исходная пульпа поступает на решетку или на пенный слой. В последнем случае в машине используется принцип пенной сепарации. Так, при флотации калийных солей в зоне подачи пульпы на пенный слой циклонными аэраторами в результате падения струй маточного раствора создается повышенная аэрация, что интенсифицирует флотацию сильвина.
Машины КС прямоточные и компонуются из двухкамерных секций. Флотомашины КС установлены на фабриках, перерабатывающих калийные соли и фосфатные руды.
Рис.8. Флотационная машина с кипящим слоем: 1 — камера; 2 — импеллер; 3 — решетка; 4 — центральная труба; 5 — вал импеллера; 6 — рециркуляционный желоб; 7 — питающий патрубок
Флотационная машина пенной сепарации) представляет собой пирамидальную камеру, в верхней части которой установлены два ряда перфорированных трубчатых резиновых аэраторов. Загрузочное устройство машины состоит из нескольких наклонных дек, равномерно распределяющих пульпу по всей длине машины, и делителя, направляющего пульпу на правую и левую стороны.
Пульпа поступает на пенный слой, создаваемый с помощью аэраторов. Гидрофобные частицы отчасти остаются в пенном слое, отчасти вместе с пульпой проходят сквозь пену и флотируются из объема пульпы. Несфлотированные частицы опускаются в нижнюю часть камеры и выгружаются через шланговый затвор.
Машины пенной сепарации внедрены на обогатительных фабриках, перерабатывающих калийные соли, марганцевые руды, алмазные пески и уголь. Производительность одной камеры машины ФПС 16 на разных рудах изменяется в пределах 25-50 т/ч, при этом крупность флотируемых частиц (сильвина) доходит до 3 мм. Содержание твердого в питании машины составляет 40-70 %. Машина ФПС 16 устанавливается каскадно или требует применения насосов. Поэтому были разработаны многокамерные машины пенной сепарации ФП 1,6 и ФП 6,3.
Техническая характеристика машины ФПС 16
Габариты, мм:
длина 2100
ширина 1800
высота 3000
Длина пенного порога, мм 1600
Избыточное давление воздуха, кПа 20
Расход воздуха, м3/мин До 0,2
Установочная мощность для подачи воздуха в аэратор, кВт До 0,7
5. Практика применения флотационных машин различных типов
Импеллерные машины. В СССР широкое распространение получили механические флотационные машины "Механобр", ФМ 1,2,ФМ 3,2 и ФМ 6,3. К преимуществам этих машин относятся: возможность работы на рудах с широким диапазоном крупности частиц, содержащих 40 % и выше класса менее 0,074 мм; отсутствие воздуходувного хозяйства и насосов для возврата промпродуктов; установка машин на одном уровне. Недостатки машин "Механобр"— сравнительно быстрый износ аэратора и снижение по этой причине объема засасываемого воздуха, а также относительно высокая энергоемкость.
Исходя из вышеизложенного наиболее целесообразные области применения механических машин - все операции, включая межцикловую флотацию, на фабриках малой производительности, не имеющих воздуходувного хозяйства; перечистные операции и операции разделения коллективных концентратов на фабриках большой производительности.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
