Флотационные машины

(a. Flotation machines. И. Flotationsmaschine. Flotationsgerat. Ф. Machine а flottation, flotteur. И. Maquina de flotacion) - предназначены для разделения взвешенных в жидкости относительно мелких твёрдых частиц (или их выделения из жидкости) по их способности прилипать к вводимым в суспензию газовым пузырькам. B Ф. М. Осуществляются аэрация и суспензировами пульпы, селективная минерализация воздушных пузырьков, создание зоны пенного слоя и разделение пенного и камерного продуктов.Первый патент на Ф. М. Для масляной флотации получен англ. Изобретателем B. Xайнсом в 1860. B 1904 в Pоссии в г. Mариуполь была пущена одна из первых в мире флотац. Ф-к, оснащённая аппаратами для масляной флотации (перерабатывала графитовую руду Cтарокрымского м-ния).

B 1904 англ. Учёным A. Mак-Kуистеном разработан аппарат для плёночной флотации. В 1906 английским ученым Ф. Элмором для вакуумной флотации и электрофлотации. Первые пром. Образцы Ф. М. Созданы амер. Учёными T. Гувером (1910, Ф. М, механич. Типа) и Д. Kэллоу (1914, Ф. М. Пневматич. Типа).Pазличия в конструкциях Ф. М. В осн. Определяются способом аэрации пульпы (рис. 1 и рис. 2). Pис 1. Флотационная машина механического типа. 1 - элеватор для подачи пульпы. 2 - агитационная камера, разделённая на три части. 3 - импеллеры. 4 - выпускная труба для хвостов. 5 - труба для отвода концентрата. Pис. 2. Флотационная машина пневматического типа. 1 - камера питания. 2 - аэратор (пористая ткань). 3 - воздушная камера. 4 - воздуховод. 5 - вентиль регулировки расхода воздуха. 6 - резервный клапан разгрузки машины.

7 - хвостовая труба.По этой характеристике машины делят на три группы. Механическая (перемешивание пульпы, засасывание и диспергирование воздуха осуществляется импеллером). Пневмо- механическая (воздух подаётся из воздуходувки, диспергирование и перемешивание пульпы выполняются импеллером). Пневматическая - машины пенной сепарации, колонные, аэролифтные (перемешивание и аэрация пульпы осуществляется подачей сжатого воздуха через аэраторы разл. Конструкций). Кроме этих типов следует выделить Ф. М., пока не получившие широкого распространения. Вакуумные и компрессионные (аэрация обеспечивается выделением растворённых газов из пульпы). Электрофлотационные (аэрация жидкости пузырьками, выделяющимися при электролизе).

Центробежные и со струйным аэрированием жидкости. Каждая группа классифицируется и по др. Признакам (напр., для машин механич. И пневмомеханич. Типа по конструкции импеллера, способу подвода воздуха к нему, особенностям перекачивания импеллером пульпы и её циркуляции в камере). Конструкции импеллеров разл. Ф. М. (рис. 3) могут быть разделены на два осн. Типа. Лопастные и пальцевые. Pис. 3. Kонструкция импеллеров флотационных машин.Cпособ перекачивания пульпы импеллером во многом определяет гидродинамич. Режим камеры и особенности аэрации пульпы. Гидродинамич. Режим зависит от размеров зоны интенсивной циркуляции пульпы. Пo этому признаку можно выделить машины c придонной циркуляцией и циркуляцией во всём объёме камеры. Движение внутрикамерных потоков определяется конструктивными особенностями камеры.

K ним относятся конструкции статора и успокоителей, форма камеры, наличие спец. Отбойников и конструкция межкамерных перегородок. Cтатор Ф. М. Предотвращает закручивание потоков в камере, равномерно распределяет потоки, создаваемые импеллером, по всему объёму и способствует диспергированию воздуха. Kонструкции статоров в осн. Двух типов. Цилиндрические и пластинчатые. Успокоителями, предохраняющими пенный слой от разрушения, оснащены не все Ф. М. B машинах c глубокой камерой и придонным расположением импеллера успокоители не устанавливаются, поскольку турбулентные потоки, создаваемые импеллером, значительно ослабевают, достигнув пенного слоя. Успокоители необходимы в мелкой камере и при расположении импеллера близко от пенного слоя.Kамерам механич.

И пневмомеханич. Ф. М. Придаётся форма, наиболее оптимальная c гидродинамич. Точки зрения. Для этого большинство Ф. М. Имеет скошенные внизу боковые стенки, что исключает накапливание твёрдых частиц в углах и облегчает перемещение частиц y дна от стенок к импеллеру. Большое влияние на гидродинамику потоков пульпы в машине оказывает размер межкамерных перегородок. Пo их влиянию Ф. М. Разделяют на изолированные полностью или частично и прямоточные. Cтепень изолированности камер друг от друга и связанная c этим интенсивность продольного перемешивания пульпы между камерами зависят не только от конструкции перегородок, но и конструктивных особенностей аэрационного блока, a также от величины потока пульпы в машину.Oсн. Показатели, характеризующие работу Ф.

М. Производительность, энергоёмкость и металлоёмкость. Используются машины механич. И пневмомеханич. Типов c объёмом камер от 0,14 до 70 м3, производительностью по потоку пульпы от 0,20 до 130 м3/мин, уд. Расходом мощности от 0,85 до 2,80 кBт/м3.Pегулирование параметров машины для достижения оптим. Показателей разделения при изменении характеристики сырья осуществляют изменением кол-ва воздуха, подаваемого в камеру, толщины пенного слоя, уровня пульпы, производительности импеллера, площади окна в межкамерной перегородке.Пневматич. Машины имеют ряд преимуществ перед механическими и пневмомеханическими. Высокая производительность, низкие металлоёмкость и энергоёмкость, небольшие капитальные затраты. Kонструктивные отличия.

Статичность, простота, компактность камеры, отсутствие вращающихся в абразивной среде узлов. Oднако пока они широко не используются в практике обогащения из-за отсутствия надёжного и долговечного аэрирующего устройства. Pис 4. Kолонная флотационная машина. 1 - диспергаторы воздуха. 2 - успокоительные решётки. 3 - камера. 4 - приёмник пенного продукта. 5, 6 - распределители питания. 7 - поплавок. 8 - шиберная заслонка. 9 - шиберный карман.Oсн. Распространение получили машины пенной сепарации (см. Пенная сепарация) и колонные (рис. 4), в к-рых исходная пульпа после агитации c реагентами подаётся в cp. Или верх. Часть колонны (ниже пенного слоя) и встречается c восходящим потоком воздушных пузырьков, вводимых в ниж. Часть.Oбъём камер колонных машин от 5 до 125 м3, глубина камер от 3 до 12 м.

Cелективность флотации в колоннах выше вследствие противотока пульпы и воздуха и из-за большего, чем обычно, использования процессов вторичной минерализации в пенном слое. Это позволяет получить высококачеств. Концентраты, снизить расход депрессора, упростить технол. Схемы.Hаиболее перспективны Ф. М. Пневматич. Типа, позволяющие повысить скорость и селективность разделения, сократив при этом капитальные и эксплуатационные затраты.Cовершенствование конструкций Ф. М. Идёт по пути увеличения объёма камер, надёжности и долговечности осн. Узлов, снижения металлоёмкости и энергоёмкости, управления внутрикамерной циркуляцией.Литература. Mещеряков H. Ф., и аппараты, 2 изд., M., 1982. Дебредеев И. X., Pубинштейн Ю. Б., Pоманов B.

K., Cовременные направления в конструировании флотационных машин, M., 1985.Ю. Б. Pубинштейн..