Машины механического типа с дополнительной подачей воздуха воздуходувкой

Машина компонуется из прямоточных звеньев. Звенья могут быть установлены на одном уровне иди каскадно. В последнем случае в головных камерах прямоточных звеньев устанавливается блок импеллера механического типа. Механические блоки также позволяют возвращать промежуточные продукты по принятой схеме без применения насосов.

Рис. 3 Флотационная машина ФПМ с коническим аэратором: а -- поперечный разрез; б -- аэратор: / -- корпус камеры; 2 - импеллер; 3 -полый вал; 4 -- лопатки успокоителя; 5 -- диск; б -- нарифления; 7 -- радиальные полуцилиндрические выступы

Съем пены осуществляется пеногоном.

В машине ФПМ 8,5 с камерой вместимостью 8,5 м3 и глубиной 1,8 м конический аэратор сверху дополнительно снабжен лопастями, закрытыми диском с отверстием в центре для прохода пульпы. Благодаря наличию лопастей достигаются интенсивное перемешивание и равномерное распределение частиц по всему объему камеры.

Рис. 4 Флотационная машина ФПМ 12,5: а -- поперечный разрез; б -- импеллер; в - импеллер упрощенной конструкции: 1 -- корпус камеры; 2 -- блок импеллера; 3 -- привод импеллера; 4 -- вентиль; 5 -- воздуховод; 6 -- пеногон; 7 -- крыльчатка; 8 -- конус

В машине ФПМ 12,5 с камерой вместимостью 12,5 м3 (рис.4, а) установлен лопастной импеллер (см. рис. 4, б), представляющий собой ступицу, связанную восемью радиальными лопастями с диском, в нижней части которого имеется конический раструб. Сверху на ступице закреплен конус, обеспечивающий раздельный подвод верхнего и нижнего потоков пульпы.

Импеллер крепится на полом валу, над импеллером размещен дис-пергатор-диск с 24 радиальными лопатками. Диспергатор крепится к циркуляционной воронке, которая в свою очередь закреплена на центральной трубе. При вращении импеллера через нижний раструб засасывается пульпа, которая вместе с воздухом, поступающим по полому t валу, идет через окна между радиальными лопастями в зону лопаток, где воздух диспергируется. Затем пульповоздушная смесь смешивается с верхним потоком пульпы, поступающим через циркуляционную воронку, и выбрасывается в камеру через промежутки между лопатками диспергатора, который снижает турбулентность потоков пульпы в камере, способствует тонкому диспергированию воздуха и обеспечивает равномерное распределение воздуха в камере. Импеллер и диспергатор гуммируются.

На рис. 4, в показан импеллер упрощенной конструкции к машине ФПМ 12,5.

Импеллер флотационной машины ФПМ 25 с вместимостью камеры 25 м3 принципиально не отличается от импеллера, изображенного на рис.4,в.

В настоящее время институтом "Механобр" создана флотационная машина ФПМ 40 с камерой вместимостью 40 м3 и бесстаторным аэратором. Машина успешно эксплуатируется на одной из медно-никелевых фабрик. Промышленные испытания, проведенные на фабрике, перерабатывающей медно-никелевые руды, показали, что при близких технологических показателях аэратор машины ФПМ 40 потребляет на 30-35 % меньше электроэнергии, чем аэратор ОК-38. Аэратор такой же конструкции создан для машины ФПМ 12,5. Успешные испытания этого аэратора проведены на фабрике, перерабатывающей медно-цинковые руды.

Технические характеристики машин ФПМ приведены в табл.4.

Флотационная машина "Аджитейр" выпускается в настоящее время фирмой "Вемко" (США). В последние годы широко известная конструкция машины с пальцевым импеллером и квадратным успокоителем была существенно усовершенствована применительно к большеобъемным машинам.

Машина состоит из квадратных или прямоугольных камер со скошенными углами, в которых установлены импеллер типа "пипса" и радиальный успокоитель. Нижняя часть импеллера "пипса" представляет собой плоский диск с прикрепленными к нему снизу пальцами. В верхней части импеллера "пипса" имеется конический диск с отверстием в центре для подачи пульпы. Между коническим и плоским дисками расположены лопатки.

Нижняя часть импеллера работает как обычный пальцевый импеллер, создавая донную циркуляцию пульпы и диспергируя воздух. Верхняя часть импеллера работает как лопастной импеллер центробежного типа -- пульпа поступает на лопатки через отверстие в центре конического диска и выбрасывается к стенкам камеры. Это создает дополнительное перемешивание и циркуляцию пульпы в камере и облегчает запуск машины после аварийных остановок."

Круговой успокоитель состоит из диска с отверстием под импеллер и радиальных лопаток. Из-за наличия горизонтального диска эта конструкция обеспечивает достаточно сильную донную циркуляцию. Пульпа, выброшенная импеллером к стенкам камеры между лопатками успокоителя, по дну камеры под диском возвращается снова на импеллер.

Конструкция камеры со скошенными углами препятствует оседанию песков в углах камеры и придает потокам пульпы и воздушных пузырьков движение в вертикальном направлении, а наличие горизонтальных выступов у боковых стенок в местах перехода скошенной части камеры в вертикальную создает дополнительный циркуляционный поток на импеллер, способствующий транспорту частиц.

Таблица 4. Технические характеристики флотационных машин ФПМ

Таблица 5. Техническая характеристика флотационных машин “Аджитейр”

Благодаря новым разработкам глубина камеры была увеличена с 762 мм в машинах с малой вместимостью камер до 3000 мм в машинах № 165 х 1500 с вместимостью камеры 42,48м3 (табл. 5).

Съем пены в машине осуществляется самотеком. Выход пенного продукта регулируется накладными планками. Машина "Аджитейр" -- прямоточного типа и состоит из отдельных звеньев, устанавливаемых каскадно. Уровень пульпы в машине регулируется автоматически. Для подачи промежуточных продуктов в различные операции используются специальные насосы. Технические характеристики флотационных машин "Аджитейр" приведены в табл.5. Флотационная прямоточная машина "Денвер Д-Р" выпускается фирмой "Денвер" для интенсивного ведения основной и контрольной флотации. Машина состоит из камер квадратного или прямоугольного сечения. В отличие от машины "Денвер Суб-А" в машине "Денвер Д-Р" пульпа поступает на лопатки импеллера из средней по высоте зоны камеры через конический стакан, который крепится к статору. Воздух подводится к лопаткам импеллера от воздуходувки через центральную трубу, заканчивающуюся криволинейным раструбом. Пульпа смешивается с воздухом непосредственно при входе на лопатки импеллера, что является особенностью машин "Денвер Д-Р". Пульповоздушная смесь выбрасывается между радиальными лопатками статора в камеру, где возникают восходящие потоки пульпы. Сочетание конического стакана с лопастным открытым сверху импеллером обеспечило в машине "Денвер Д-Р" принудительную циркуляцию значительных объемов пульпы и позволило создать камеры большой вместимости, имеющие глубину 2590 мм (табл. 6).

Таблица 6. Технические характеристики флотационных машин “Денвер Д-Р”

Импеллер представляет собой диск с вырезами между лопатками. При вращении такого импеллера пульпа со дна камеры через вырезы поступает в полость импеллера, отбрасывается к стенкам камеры, а затем по дну камеры возвращается на импеллер. Таким образом, наряду с циркуляцией пульпы через конический стакан в машине "Денвер Д-Р" имеется также донная циркуляция, увеличивающая перемешивание в нижней части камеры.

Подача больших объемов пульпы на импеллер привела к необходимости увеличить число лопаток импеллера с 9 в камерах вместимостью 2,83--8,49 м3 до 12 в камере вместимостью 14,16 м3 и до 18 в камере вместимостью 36,08 м3.

Восходящие потоки обеспечивают хорошее перемешивание, предотвращая расслоение частиц по высоте, и помогают подъему частиц и пузырьков до верхнего среза конического стакана. Необходимо отметить, что расстояние от верхнего среза стакана до поверхности пульпы даже для камер большой вместимости незначительно, и минерализованные пузырьки вне зоны циркуляции должны пройти относительно короткий путь, чтобы достичь пенного слоя.

Машина "Денвер Д-Р" состоит из отдельных звеньев, устанавливаемых каскадно, что обеспечивает движение пульпы через машину самотеком.

Съем пенного продукта в машинах "Денвер Д-Р" одно- и двусторонний и осуществляется самотеком или пеногоном. Промежуточные продукты подаются в различные операции с помощью насосов.

В табл.6 приведены технические характеристики машин "Денвер Д-Р". Флотационные машины "Денвер Д-Р" применяются при обогащении различных руд на зарубежных обогатительных фабриках многих стран.

Флотационная машина "ОК" выпускается фирмой "Оутокумпу Оу" (Финляндия). Машина состоит из квадратных камер с прямоугольным или V-образным вертикальным поперечным сечением (рис.5, а). В каждой камере имеется аэратор, включающий ротор и круговой радиальный статор (см. рис. 5, б, в). Ротор представляет собой диск, к которому снизу симметрично по .кругу крепятся десять элементов. Каждый элемент состоит из двух радиальных лопастей сложного профиля и имеет V-образную форму (см. рис. 5, в).

Рис.5 Флотационная машина "ОК": а -- поперечный разрез (пунктиром показана камера V-образной формы) ; б - ротор; в - статор; 1 - ротор; 2 - статор; 3 - камера; 4 - полый вал

Лопасти соседних элементов параллельны и между ними имеются щели, из которых воздух, подаваемый через полый вал, выходит в камеру. При вращении ротора пульпа со дна камеры засасывается вверх в полость между радиальными лопастями каждого элемента и выходит в верхней части ротора. Точки выхода пульпы и воздуха из полости ротора чередуются попеременно по кругу, т.е. осуществляется раздельный выход пульпы и воздуха с лопастей ротора.

Конструкция ротора рассчитана таким образом, что воздух выходит из полости ротора на всем расстоянии, равном двум третьим высоты ротора от его верхнего края, а не только в наименее погруженной части ротора- Возрастание гидростатического давления с увеличением расстояния от верхнего края ротора компенсируется уменьшением давления, создаваемого центробежной силой вращающейся жидкости в пространстве между ротором и статором.

На выходе из ротора пульпа и воздух смешиваются, и образованная пульповоздушная смесь выбрасывается между лопатками статора в камеру. Пузырьки поднимаются в пену, а пульпа по дну камеры возвращается на импеллер, создавая циркулирующий поток.

Конструкция ротора позволяет запускать машину после остановок без выпуска пульпы из камеры. Ротор и статор гуммируются износостойкой резиной.

В камере V-образной формы происходит более слабое осаждение песков, и она имеет меньшую массу, чем камера с прямоугольным вертикальным сечением.

Съем пены в машине "ОК" двусторонний, но возможна и односторонняя разгрузка. Машина сверху закрыта крышкой, которая одновременно является площадкой для обслуживания. В крышку вставляется труба, через которую отсасывается отработанный воздух, выходящий из пены.

Технические характеристики машин "ОК" приведены в табл.7. В настоящее время создана машины ОК-60 с камерой вместимостью 60м».

Машина "ОК" компонуется из двухкамерных секций, устанавливаемых каскадно. Уровень пульпы в машине поддерживается автоматически.

Флотационные машины "ОК" установлены на фабриках Финляндии, на отечественных предприятиях, на фабриках Канады, Швеции, Филиппин, Бразилии, Замбии и других стран.

Флотационная машина "Дорр-Оливер", выпускаемая фирмой "Дорр-Оливер" (США), состоит из квадратных или прямоугольных камер, Имеющих в основном V-образное вертикальное поперечное сечение. В камере установлен аэратор, включающий ротор и круговой радиальный статор. Ротор состоит из диска и шести лопастей, которые крепятся к диску снизу. Лопасти имеют профиль, аналогичный профилю лопастей ротора машины "ОК". Две соседние лопасти образуют полость V-образной формы. В центре ротора имеется камера, которая соединяется с каждой из полостей каналами.

Таблица 7. Технические характеристики флотационных машин “ОК”

Воздух из полого вала попадает в камеру и далее по каналам выходит на поверхность ротора.

Статор состоит из двух дисков, соединенных между собой стойками, и радиальных лопаток, крепящихся к верхнему диску. Лопатки перекрывают ротор до половины его высоты. Отсутствие лопаток в нижней части статора, по мнению фирмы, улучшает перемешивание пульпы благодаря усилению донной циркуляции и снижает расход энергии. Зазор между лопатками статора и ротором составляет 16 % радиуса ротора. С помощью нижнего диска статор крепится ко дну камеры.

При вращении ротора пульпа со дна камеры засасывается вверх в полости между лопастями, смешивается внутри лопастей с воздухом, и образованная пульповоздушная смесь выбрасывается между лопатками статора в камеру. Пузырьки поднимаются в пену, а пульпа по дну камеры возвращается на импеллер. Камера машины "Дорр-Оливер", начиная с № 300, имеет V-образное вертикальное сечение, что способствует циркуляции пульпы и препятствует осаждению песков.

Съем пены двусторонний. Камера сверху может быть закрыта крышкой, являющейся также площадкой для обслуживания.

Рис. 6. Флотационная машина “Дорр - Оливер” а - поперечный разрез; б - ротор; в - статор; 1 - ротор; 2 - статор; 3 - камера; 4 - полый вал; 5 - камера для воздуха в роторе.

Машина "Дорр-Оливер" компонуется из двухкамерных секций. Уровень пульпы в машине поддерживается вручную и автоматически. Технические характеристики машин "Дорр-Оливер" приведены в табл.8.

Флотационная машина "Акер", выпускаемая фирмой "Акер Трон-делег А/С" (Норвегия) состоит из квадратных камер, имеющих прямоугольное вертикальное поперечное сечение. В камере установлен аэратор, включающий ротор и круговой радиальный статор. Звездообразный ротор имеет восемь лопаток, скошенных с одной стороны от диагонали книзу.

Воздух по полому валу и через отверстия в роторе, расположенные у задних поверхностей лопаток, где при вращении создаются зоны пониженного давления, поступает в камеру. При вращении ротора пульпа поступает в полости между лопатками сверху, смешивается с воздухом и образованная пульповоздушная смесь выбрасывается между лопатками статора в камеру.

В среднем расход диспергируемого воздуха, по данным фирмы, составляет 1 м3/мин на 1 м3 вместимости камеры. Ротор выполнен полностью из полиуретана, что позволяет из-за гибкости лопаток легко запускать машину после остановок, не выпуская пульпу из камер.

Машина "Акер" в основном компонуется из двух- и четырехкамерных секций. Уровень пульпы в машине регулируется вручную и автоматически. Технические характеристики машины "Акер" приведены в табл.9.

Таблица 8. Технические характеристики флотационных машин “Дорр-Оливер”

Страницы: 1, 2, 3