8.3.4. Пневматические флотационные машины

В пневматических флотационных машинах (рис. 8.7) пульпа аэри­руется и перемешивается сжатым воздухом.

Рис.8.7. Пневматические флотомашины

а –аэролифтная, б – флотационная колонна, в – пенной сепарации

В аэролифтных машинах (рис. 8.7, а) подаваемый из ре­сивера 1 под давлением 0,12—0,3 атм воздух, выходя из тру­бок б, поднимается между продольными стенками аэролифта 5, установленными в ванне 4, и смешивается с пульпой, понижая ее плотность в этой зоне. Вследствие возникающей разности гидростатического давления пульпа выбрасывается из аэро­лифта 5 и падает между его стенками и перегородками 2. В аэ­ролифте и зоне падения происходит интенсивное перемеши­вание воздуха с пульпой и его диспергирование. Аэриро­ванная пульпа вытекает из зоны падения через отверстия в пе­регородках 2. Толщина слоя пены, образующейся между пере­городками и стенками машины, регулируется хвостовым по­рогом или накладками на пенных порогах 3.

Пульпа циркулирует в ванне машины под действием аэро­лифта и течет вдоль машины под напором поступающего в машину потока.

В последние годы в России и за рубежом испытываются и используются в качестве флотационных аппаратов пневмати­ческие флотационные колонны (рис. 8.7, б). Высота их меня­ется от 2 до 10 м, а сечение может быть круглым, эллиптиче­ским или прямоугольным. Исходная пульпа по пульпопрово­ду 5 подается в среднюю часть колонны 4, а воздух из ресиве­ра 1 под необходимым давлением вводится в аэратор 6, имеющий сменную поверхность из пористого материала с от­верстиями от 5 мкм до 2,5 мм.

Флотация в колонне осуществляется при противоточном движении воздушных пузырьков и потоков пульпы. Пульпа движется вниз к разгрузочному отверстию 7 навстречу всплы­вающим пузырькам. Воздушные пузырьки образуют на по­верхности колонны пену, которая орошается для удаления ча­стиц пустой породы водой из трубы 3. Пена отводится по тру­бе 2. При работе колонны скорость нисходящих потоков пуль­пы должна быть меньше скорости всплывания воздушных пу­зырьков. Превышение этой скорости приведет к локальному скоплению пузырьков, их коалесценции и периодическому выбросу воздушных пробок.

Во флотационной машине пенной сепарации (рис. 8017, в) загрузка пульпы, обработанной реагентами, осуществляется сверху через загрузочное устройство 1 и приемные желоба 3, обеспечивающие равномерное распределение пульпы по всей длине флотационной машины — на ее правую и левую сторо­ны. Пульпа в желобах 3 подвергается разжижению и аэрации воздухом, эжектируемым при работе брызгал 2, и воздухом, подаваемым через резиновые пористые трубки, установлен­ные в этих желобах. Затем пульпа поступает на пенный слой, образуемый в результате подачи сжатого воздуха (под давле­нием около 1,5 атм), через трубчатые резиновые аэраторы 4 с пористыми стенками, установленными на 150—200 мм ниже пенных порогов.

Гидрофобные минеральные частицы закрепляются на по­верхности воздушных пузырьков, а гидрофильные частицы под действием силы тяжести падают на дно камеры и разгру­жаются через разгрузочное устройство 6. Разгрузка сфлотированных частиц осуществляется через пенные пороги в концентратные желоба 5.

Принципиально новый способ подачи пульпы в машину, обеспечивающий максимальную вероятность флотации при минимальных значениях инерционных сил, позволяет значи­тельно увеличить скорость флотации и повысить крупность флотируемых частиц в 3 - 4 раза по сравнению с обычными флотационными машинами.

К достоинствам машин пневматического типа относятся: предельная простота конструкции; отсутствие вращающихся частей, быстроизнашивающихся деталей и узлов, малая метал­лоемкость; простота эксплуатации. Недостатки — необходи­мость применения воздухонагнетательных установок для по­дачи воздуха и насосов для перекачки промпродуктов; огра­ниченность применения (только для простых схем флотаци­онного обогащения).

При выборе машин для оснащения обогатительных фаб­рик исходят главным образом из свойств руды, возможностей получения максимальных технологических показателей, ми­нимальных энергетических затрат, простоты регулирования и эксплуатации.

В настоящее время могут быть рекомендованы к широко­му промышленному использованию:

• механические типа ФМР — в сложных схемах флота­ции, требующих установки большого числа всасывающих ка­мер и тщательного покамерного регулирования выхода пенно­го продукта. Они обычно используются также при флотации крупнозернистых материалов;

• пневмомеханические типа ФПМ и ОК — в схемах фло­тации при крупности перерабатываемого материала не менее 40 % -0,074 мм с максимальной крупностью зерен до 1 мм;

• аэролифтные — в простых схемах флотации, не требу­ющих высокой селективности, с большим выходом пенного продукта;

• колонные — в схемах флотации тонкозернистых мате­риалов и в циклах перечистки концентратов.

Современной тенденцией является разработка новых кон­струкций флотационных машин с камерами большого объема. Это позволяет существенно укрупнять секции, сокращает ком­муникации и вспомогательное оборудование, уменьшает число точек и приборов автоматического контроля и управления тех­нологическим процессом, повышает производительность труда.