Машины механического типа с дополнительной подачей воздуха воздуходувкой (стр. 6 из 7)
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 длякрупнозернистой 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.
В настоящее время в нашей стране все более широко применяются пневмомеханические флотационные машины, которые стали основным типом машин на обогатительных фабриках. Эти машины имеют большую скорость флотации, меньший расход электроэнергии и более просты по конструкции, чем механические машины. На основе аэратора пневмомеханического типа возможно создание машин, характеризующихся высокими технологическими качествами и низкой энергоемкостью.
Однако для пневмомеханических флотационных машин необходимо воздуходувное хозяйство, а для перекачки промпродуктов — насосы или специальные пульпоподъемные камеры. Для регулирования уровня пульпы пневмомеханические машины устанавливаются каскадно.
Отечественные пневмомеханические флотационные машины типа ФПМ в зависимости от размера имеют различную конструкцию и соответственно разные области применения.
Флотомашины ФПМ 3,2 и ФПМ 6,3 с глубиной камеры до 1300 мм, ранее оснащавшиеся пальцевыми импеллерами и радиальными успокоителями, в настоящее время выпускаются с коническими импеллерами. Испытаниями и промышленной эксплуатацией указанных машин установлено, что скорость флотации в них в среднем на 25 % выше, а расход электроэнергии на 20—45 % ниже, чем в механических машинах. Эти машины чувствительны к крупности перерабатываемого материала и рассчитаны для работы на пульпах с содержанием класса —0,074 мм 60 % и выше. Их целесообразно применять в основной и контрольной флотации на фабриках малой производительности и в перечистных операциях на фабриках малой и средней производительности при небольшом числе операций перечисток.
Флотомашина ФПМ 8,5 снабжена коническим импеллером, имеющим повышенную перемешивающую способность. Флотомашины ФПМ 12,5 и ФПМ 25 оснащены импеллером с радиальными лопастями, обеспечивающими интенсивную придонную циркуляцию пульпы. В машинах ФПМ 12,5 и ФПМ 25 имеется направляющий конус для создания вертикальных циркуляционных потоков в камере. Флотомашина ФПМ 40 оснащена новым бесстаторным аэратором, обеспечивающим эффективное перемешивание пульпы и диспергирование воздуха. На основе разработанной конструкции бесстаторного аэратора намечено модернизировать все имеющиеся механические и пневмомеханические флотомашины, создав единый размерный ряд машин.
Большеобъемные пневмомеханические флотационные машины имеют камеры вместимостью 8,5—40 м3 и глубиной 1800—3500 мм.
Промышленные испытания машин ФПМ 8,5, ФПМ 12,5, ФПМ 25 и ФПМ 40 на ряде фабрик показали, что за счет лучшей организации потоков пульпы в камере и, возможно, большей глубины камер скорость флотации в этих машинах на 50 % выше, чем в механических машинах. Наличие эффективного перемешивания, особенно в машинах ФПМ 12,5, ФПМ 25 и ФПМ 40, позволяет применять их при флотации материала с содержанием класса - 0,074 мм 40 % и выше.
Все пневмомеханические флотационные машины — прямоточные, характеризуются высокой пропускной способностью, более простой конструкцией, удобны в эксплуатации, так как в них легко заменяются и меньше изнашиваются блоки импеллера и проще регулируется уровень пульпы, особенно в основной и контрольной флотации. Поэтому прямоточные машины имеют доминирующее значение в этих операциях при обогащении руд всех типов.
Однако прямоточные машины имеют недостаток, заключающийся в том, что в машине возникает обратный поток пульпы, который значительно усиливает разброс частиц по времени пребывания в камере и тем самым снижает скорость флотации. Обратный поток может быть уменьшен за счет увеличения подачи прямого потока и повышения степени изоляции камер установкой междукамерных перегородок.
При работе на малых потоках, соответствующих времени пребывания пульпы в головной камере более 1 мин, в прямоточных машинах необходимо устанавливать междукамерные перегородки с высокой (~ 90 %) степенью изоляции камер, благодаря чему уменьшается чувствительность машин к влиянию потока пульпы на кинетику флотации. Этот факт имеет важное значение для большеобъемных флотационных машин, так как позволяет использовать их не только на больших, но и на малых потоках пульпы.
Исходя из вышеизложенного большеобъемные флотационные машинымогут применяться на фабрикахразличной производительности в межцикловой, основной и контрольной флотации и в операциях перечисток на фабриках большой производительности.
За рубежом, несмотря на наличие импеллерных машин различных конструкций, в основной и контрольной флотации наиболее широко применяются прямоточные машины "Денвер Д-Р", "Аджитейр", "ОК" пневмомеханического типа и "Вемко" механического типа. В перечистных операциях и при разделении концентратов, когда большое значение имеет возможность возвращения промпродуктов без применения насосов, чаще используются машины "Денвер Суб-А". В этих операциях устанавливаются также пневмомеханические машины "Аджитейр" и