Міністерство освіти і науки України ДВНЗ «Криворізький національний унівзерситет»

Криворізький металургійний інститут

Кафедра ЗБАГАЧЕННЯ КОРИСНИХ КОПАЛИН

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ З ВИКОНАННЯ

ПРАКТИЧНИХ РОБІТ З ДИСЦИПЛІНИ

«ФЛОТАЦІЙНІ МЕТОДИ ЗБАГАЧЕННЯ КОРИСНИХ КОПАЛИН»

для студентів спеціальності 6.050303

«Збагачення корисних копалин»

усіх форм навчання

Кривий Ріг

2013 р.

Укладачі: Олійник Т.А., доктор техн. наук, професор,

Татаринов Ф.Г., старший викладач.

Відповідальний за випуск: Скляр Л.В., канд., техн. наук, доцент.

Рецензент: Ніколаєнко К.В., канд. техн. наук, доцент.

Розглянуто на засіданні Схвалено на

кафедри збагачення корисних вченій раді Криворізького

копалин металургійного інституту

Протокол № Протокол №

Від « »__________2013 р. Від « »__________2013 р.

Зміст

#№	Назва роботи	Стор.
11	Механічні флотаційні машини	4
22	Флотаційні машини для крупнозернистої флотації	9
33	Пневмомеханічні флотаційні машини	10
44	Пневматичні флотаційні машини	25

Для ведення процесу флотації у флотаційній машині повинні забезпечуватися: необхідне перемішування для підтримки мінеральних частинок в зваженому стані; необхідна для ефективного розділення частинок витрата повітря, його диспергування на дрібні бульбашки і рівномірний розподіл бульбашок за об'ємом камери; створення на поверхні пульпи спокійної зони піноутворення; подача живлення і роздільне розвантаження пінного і камерного продуктів.

За способом перемішування і аерації пульпи більшість вживаних в даний час машин флотацій розділяються на:

- механічні, в яких перемішування пульпи і засмоктування повітря здійснюються імпелером;

- пневмомеханічні, в яких перемішування пульпи здійснюється імпелером, а повітря подається від повітродувки;

- пневматичні, в яких перемішування і аерація пульпи здійснюються подачею стислого повітря.

Можливі комбінації цих способів. Так, в деяких машинах механічного типу здійснюється додаткова подача повітря повітродувкою.

Механічні флотаційні машини

Флотаційна машина «Механобр» (рис. 1) складається з камер квадратного перетину з шпіцкастеном.

Імпелер машини «Механобр» (рисунок 1, б) є увігнутим диском з шістьма радіальними лопатками. Статор складається з диска з отворами і лопаток, що встановлені під кутом 60° до радіусу. Косо поставлені лопатки (за типом направляючого апарату турбомашин) розташовані по напряму вектора абсолютної швидкості виходу пульпи з імпелера. Центральна труба в нижній частині закінчується розширенням, що називається надімпелерним стаканом. Надімпелерний стакан має регульований отвір. Цей отвір, так само як і отвори в статорі, призначений для подачі на імпелер циркулюючого потоку пульпи. Наявність статора з косо поставленими лопатками і подача на імпелер циркулюючого потоку пульпи через отвори в статорі і регульований отвір в надімпелерному стакані є відмінними особливостями машини «Механобр» в порівнянні з машиною заводу ім. Котлякова.

Статор, завдяки розташуванню лопаток тангенціально потоку пульпи, що викидається, полегшує вихід пульпи з імпелера, що підвищує кількість засмоктуваного повітря в 1,5— 2 рази при тій же витраті енергії на камеру.

Кількість засмоктуваного в машину «Механобр» повітря в значній мірі залежить від потоку пульпи, що подається на імпелер. Для кожного номера машини є оптимальні потоки пульпи, що забезпечують максимальну кількість засмоктуваного повітря. Ці потоки пульпи для машин ФМ-1,2 (М-5 або ФМР-10), ФМ-3,2 (М-6 або ФМР-25), ФМ-6,3 (М-7 або ФМР-63) складають відповідно 2—3, 5—7 і 7—12 м3/хв. Установка статора і подача на імпелер оптимального потоку пульпи забезпечують надходження в машини «Механобр» всіх розмірів, включаючи машину М-7 завглибшки 1200 мм, 1 м3/хв повітря на 1 м3 об'єму камери без використання повітродувки.

Рисунок 1(а.)

При цьому радіальний зазор між імпелером і лопатками статора повинен складати 5—8 мм, а осьовий зазор між лопатками імпелера і статором — 6— 10 мм. Збільшення радіального і осьового зазорів призводить до зниження кількості засмоктуваного повітря.

Для створення спокійної зони піноутворення в останній конструкції машини «Механобр» передбачений заспокоювач, що складається з радіальних Г-подібних пластин, що розташовані навколо статора і кріпляться до дна камери.

Рисунок 1(б).- Флотаційна машина «Механобр»

а) – поперечний та повздовжній переріз; б) – імпелер та статор; в) – блок імпелера; 1 – статор; 2 – імпелер; 3 – труба живлення; 4 – приймальний карман; 5 – центральна труба; 6 – отвір у центральній трубі для циркуляції пульпи; 7 – заслінка для регулювання ступеня відкриття отвору; 8 – шибер для регулювання рівня пульпи; 9 – реверсивний електродвигун, для переміщення шибера;10 – розвантажувальний карман; 11 – заспокійливі пластини; 12 – отвір у межкамерній перегородці; 13 – піногін; 14 – диск імпелера; 15 – лопатки статора; 16 – диск статора; 17 – лопатки імпелера; 18 – ступиця імпелера; 19 – циркуляційний отвір у диску статора.

Для направлення піни до зливного порогу задня стінка камери у верхній частині виконана у вигляді плавної кривої. Знімання піни в машині здійснюється піногоном.

Машина «Механобр» збирається з двокамерних секцій і може складатися з одних всмоктуючих камер або ланок, що включають всмоктуючу і одну або декілька прямоточних камер. Пульпа надоходить самопливом з приймального (або з проміжного) карману машини через живлячий патрубок на імпелер всмоктуючої камери і проходить по машині через отвори в міжкамерних перегородках. Розвантаження пульпи з останньої прямоточної камери ланки здійснюється через карман, забезпечений шибером для регулювання рівня пульпи в ланці і пісковою заслінкою для розвантаження крупнозернистого матеріалу. Шибер приводиться в рух від електродвигуна. Проміжні продукти можуть поступати в будь-яку камеру самопливом через спеціально встановлюваний для цієї мети патрубок.

Флотаційна машина «Механобр» є першою в світі механічною машиною з камерами великого об'єму (6,3 м³) і одним імпелером в камері.

Машини флотацій «Механобр» встановлені на фабриках різної продуктивності, що переробляють різні руди.

Флотаційна машина «Денвер СУБ-А» (рисунок 2), що випускається фірмою «Денвер» (США), створена на основі машини «Денвер-Фаренволд». Замість надімпелерного диска в машині «Денвер СУБ-А» встановлений статор — диск з радіальними лопатками. Установка статора дозволила збільшити аерацію і поліпшити розподіл повітря в камері. На рисунок 2 показана остання конструкція статора з клиновидними виїмками по периферії диска. Ці виїмки служать для напряму пульпоповітряної суміші, що викидається імпелером до центральної труби і, таким чином, забезпечують більш рівномірний розподіл повітря в камері.

Імпелер представляє собою диск з шістьма лопатками, що виступають за край диска. Діаметр імпелера в порівнянні з машиною «Денвер-Фаренволд» декілька зменшений, а лопатки більш клиновидні. Застосування імпелера вказаної конструкції дозволило зменшити витрату енергії на 10%. Окружна швидкість імпелера складає 8,25 м/с.

Імпелер і статор гумовані зносостійкою гумою. Коли в якості реагентів застосовуються масла, керосин або жирні кислоти, імпелер і статор гумуються неопреном.

Повітря у флотаційній машині «Денвер СУБ-А» засмоктується з атмосфери і подається від повітродувки. Кількість повітря, що надходить в машини всіх розмірів складає 1,25 м³/хв на 1 м³ об'єму камери. Машина «Денвер СУБ-А» складається зі всмоктуючих камер і випускається з одностороннім або двостороннім зніманням піни. Піна видаляється піногоном. В даний час флотаційні машини цього типу в основному застосовуються в перечистних операціях і для селекції колективних концентратів, оскільки забезпечують повернення промпродуктів без застосування насосів.

Флотаційна машина «Фагергрін», що випускається фірмою «Вемко» (США), складається з квадратних або прямокутних камер, які мають в нижній частині по ширині трапецеїдальний перетин (рисунок 3). У 1967-1968 рр. фірма замість ротора і статора старої конструкції у вигляді білячого колеса, що складаються з 150 деталей, розробила конструкцію суцільнолитого ротора і статора. Цей аератор отримав назву «1 + 1» (рисунок 3). Зіркоподібний ротор має 6—10 радіальних лопаток, які закінчуються трапецеїдальним потовщенням. Статор виконаний у вигляді циліндра з овальними отворами, між якими з внутрішньої сторони розташовані напівциліндрові ребра. Ротор і статор цілком виготовлені з гуми. Між ротором і статором є великий зазор, який для камери об'ємом 1,7 м³ (№ 66) складає 100 мм, для камери об'ємом 8,49 м³ (№ 120) — 180 мм.

Рисунок 2. – Флотаційна машина «Денвер Суб-А»

1 – імпелер; 2 – статор; 3 – центральна труба; 4 – карман; 5 – шибер для регулювання рівня пульпи; 6 – циркуляційний отвір для подання пульпи на імпелер; 7 – отвір для видалення крупнозернистого матеріалу; 8 – лопатки імпелера; 9– диск імпелера; 10 – лопатки статора; 11 – клиноподібні вирізи у диску статора.

При обертанні ротора з атмосфери через центральну трубу засмоктується повітря, а знизу — пульпа. Повітря і пульпа змішуються в порожнині ротора, і пульпоповітряна суміш викидається через отвори статора в камеру в радіальному (а не тангенціальному) напрямі, оскільки завдяки великому зазору турбулентні потоки гасяться в просторі між ротором і статором. Радіальний викид аерованої пульпи сприяє більш рівномірному розподілу повітряних бульбашок по об'єму камери. Окружна швидкість обертання ротора складає для машин, починаючи з № 66, 6,4—7,8 м/с Збільшення площі лопаток ротора в порівнянні із старою конструкцією дозволило зменшити діаметр його і окружну швидкість обертання на 25 %, що зменшило знос аератора.

Для створення на поверхні пульпи спокійної зони піноутворення на центральній трубі встановлений конічний перфорований ковпак.

Рисунок 3. – Флотаційна машина «Фагергрін»

d – глибина занурення ротора; с– проміжок між ротором та статором. 1– ротор; 2 – камера; 3 – статор; 4 – труба для подання живлення; 5 – труба для засмоктування повітря; 6 – конічний перфорований ковпак; 7 – циркуляційна труба; 8 – перфороване несправжнє дно.

У камерах великого об'єму (8,49—14,16 м³) для посилення циркуляції пульпи встановлено несправжнє дно, яке не доходить до стінок камери, з циркуляційною трубою. Пульпа, яка викинута ротором до стінок камери, проходить між справжнім і несправжнім дном і через циркуляційну трубу засмоктується ротором вгору. Така циркуляція перешкоджає осадженню матеріалу на дні камери, що дозволило збільшити глибину камери з 686 мм (№ 66) до 1600 мм (№ 144). При цьому відстань від поверхні пульпи до верхньої кромки ротора в камерах більшої глибини в порівнянні з дрібними камерами змінилася незначно. Так, для камери об'ємом 8,49 м³ (№ 120) глибина занурення ротора складає в стандартних умовах всього 152 мм. Мале занурення ротора забезпечує засмоктування в камери великої місткості 0,8—1,1 м³ повітря на 1 м³ об'єму камери. При цьому збільшений потік пульпи, який засмоктується імпелером (14 м³/хв для машини № 120 і 27 м³/хв для машини № 144), дозволяє ефективно диспергувати повітря.

Знімання піни в машинах «Фагергрін» зазвичай двостороннє і здійснюється самопливом, проте при необхідності для видалення піни використовується піногін. Машина складається з окремих прямоточних ланок, що встановлюються каскадно (рисунок 4). Число камер в ланці не перевищує шести. Ланки машини сполучають за допомогою проміжних карманів. В кінці машини встановлюється розвантажувальний карман. Регулювання рівня пульпи в проміжних і розвантажувальному карманах може бути ручним і автоматичним. Пульпа надходить в машину самопливом через приймальний карман, перетікає з камери в камеру через отвори в міжкамерних перегородках і проміжних карманах і розвантажується через розвантажувальний карман. Реагенти і промпродукти можуть подаватися в приймальні і проміжні кармани. Подача промпродуктів здійснюється насосами.

Флотаційні машини «Фагергрін» отримали широке застосування при збагаченні різних руд.

Рисунок 4. – Прямоточна флотаційна машина «Фагергрін»

1 – приймальний карман; 2 – проміжний карман; 3 – розвантажувальний карман; 4 – шибер для регулювання рівня пульпи; 5 – піскова заслінка для розвантаження крупнозернистого матеріалу.

Флотаційні машини для крупнозернистої флотації

Флотаційна машина з киплячим шаром КС (рисунок 5) створена на основі машини «Механобр». У камері на відстані 450-550 мм від дна встановлена решітка з живим перетином 15-20 % і отворами 6-8 мм. На передній стінці камери змонтований жолоб, з якого через щілину в шпіцкастені і живлячому патрубку пульпа поступає на імпелер. Решітка ділить камеру на нижнє і верхнє відділення. Утворена в нижньому відділенні пульпо-повітряна суміш продавлюється через отвори у решітці у верхнє відділення. Завдяки малій площі живого перетину турбулентні потоки гасяться і пульпа рівномірно розподіляється по всьому перетину камери. При цьому виникають висхідні потоки пульпи, в яких частинки мінералів зважуються з утворенням киплячого шару. Мінералізація бульбашок відбувається при їх проходженні через киплячий шар у висхідних потоках пульпи в умовах зниженої турбулентності, що підвищує крупність флотованих частинок.

Початкова пульпа надходить на решітку або на пінний шар. У останньому випадку в машині використовується принцип пінної сепарації. Так, при флотації калійних солей, в зоні подачі пульпи на пінний шар циклонними аераторами в результаті падіння струменів маточникового розчину створюється підвищена аерація, що інтенсифікує флотацію сильвіна.

Машини КС — прямоточні і компонуються з двокамерних секцій.

Флотаційні машини КС встановлені на фабриках, що переробляють калійні солі і сірчані руди.

Рисунок 5. – Флотаційна машина з киплячим шаром ФМ-6,3 КС

1 – імпелер; 2 – статор; 3 – решітка; 4 – конічний стакан; 5 – циклонний аератор; 6 – завантажувальний пристрій; 7 – щілина у шпіцкастені; 8 – жолоб; 9 – живильний патрубок.

Пневмомеханічні флотаційні машини

Фотаційна машина ФПР. Імпелер (рисунок 6, б) є конусом, на нижній стороні якого по периферії встановлені пальці — вертикальні стрижні вугільного перетину.

Заспокоювач (рисунок, 6 в) складається з диска і радіальних лопаток і кріпиться до дна камери. Імпелер і заспокоювач гумуються зносостійкою гумою. Для збільшення терміну служби імпелера періодично змінюється напрям його обертання. Повітря від повітродувки низького тиску через колектор, повітряну трубу і отвір в корпусі підшипників подається в порожнистий вал і поступає під імпелер. При обертанні імпелера пульпа знизу через зазор «С» між дном камери і імпелером засмоктується в його порожнину, змішується з повітрям і викидається через проміжки між пальцями імпелера, при цьому здійснюється диспергування повітря. Заспокоювач знижує турбулентність потоків пульпи і забезпечує рівномірний розподіл повітря в камері. Пластини над заспокоювачем сприяють створенню спокійної зони піноутворення на поверхні пульпи.

У останній конструкції машини типу ФПР приводний механізм і імпелер із заспокоювачем зібрані в єдиний блок, що прискорює ремонт. Крім того, для полегшення запуску машини після аварійних зупинок передбачена центральна труба з надімпелерним диском, який оберігаює імпелер від замулювання (рисунок 6, г). Заспокоювач кріпиться до надімпелерного диска. Машина типу ФПР компонується з прямоточних ланок. Ланки можуть бути встановлені каскадно або на одному рівні. В останньому випадку у відповідних камерах встановлюють блоки імпелера з машин механічного типу такого ж розміру. Механічні блоки також дозволяють повертати проміжні продукти по прийнятій схемі без застосування насосів. Знімання піни в машині типу ФПР здійснюється самопливом або піногоном. При самопливному зніманні піни вихід пінного продукту регулюється накладними планками.

Машина ФПР є першою в світі глибокою пневмомеханічною машиною з камерами великого об'єму (6,3 м³) і одним імпелером в камері.

Рисунок 6. – Флотаційна машина ФПР

А – поперечний розріз; Б – імпелер; В – заспокоювач; Г – конструкція блоку імпелера з обсадною трубою та надімпелерним диском; С – проміжок між імпелером та дном камери. 1– імпелер; 2– заспокоювач; 3 – камера; 4 – заспокою вальні пластини; 5 – порожнистий вал; 6 – колектор; 7 – повітряна труба; 8 – корпус; 9 – отвори у корпусі підшипників; 10 – вентиль для регулювання кількості повітря, що подається у камеру; 11 – піно гін; 12 – накладні планки; 13 – пристрій для випуску пульпи з камери під час аварійної зупинки; 14 – пальці імпелера; 15 – диск заспокоювача; 16 – лопатки заспокоювача; 17 – надімпелерний диск; 18 – центральна труба.

Флотаційна машина «Аджитейр», що випускається фірмою «Галігер» (США), складається з камер квадратного або прямокутного перетину, в яких встановлені пальцьові імпелер і радіальний заспокоювач (рисунок 7). Для зменшення зносу імпелер і заспокоювач гумуються.

Останніми роками фірмою для посилення перемішування і внутрішньокамерної циркуляції були створені імпелери типу «ЧИЛІ-Х», «піпса» і круговий заспокоювач (рисунок 8). Імпелер «ЧИЛІ-Х» є диском з шістнадцятьма пальцями. Довжина пальців в радіальному напрямі збільшена, наприклад, для імпелера діаметром 685 мм вона складає 76 мм. Перемішуюча здатність такого імпелера вища, ніж показаного на рисунку 7 б.

Імпелер типу «піпса» (рисунок 8, б), що створений на основі імпелера «ЧИЛІ-Х»: останній є нижньою частиною імпелера «піпса». У верхній частині імпелера «піпса» розташований конічний диск; між конічним і плоским дисками знаходяться лопатки. В центрі конічного диска є отвір для подачі пульпи. Нижня частина імпелера «піпса» працює як звичайний пальцьовий імпелер, який створює донну циркуляцію пульпи і диспергує повітря. Верхня частина імпелера працює як лопастний імпелер відцентрового типу — пульпа надходить до лопаток через отвір в центрі конічного диска і викидається до стінок камери. Це створює додаткове перемішування і циркуляцію пульпи в камері і полегшує запуск машини після аварійних зупинок.

Круговий заспокоювач (див. рисунок 8, в) почав застосовуватися замість раніше розробленого заспокоювача, який одночасно був несправжнім дном (див. рисунок 7, г). Круговий заспокоювач складається з диска з отвором під імпелер і радіальних лопаток. В порівнянні із заспокоювачем, який показаний на рисунку 8в, ця конструкція забезпечує сильнішу донну циркуляцію унаслідок наявності горизонтального диска. Пульпа, яка викинута імпелером до стінок камери між лопатками заспокоювача, по дну камери під диском повертається знову на імпелер. Збільшуючи відстань диска і імпелера від дна, можна підвищити донну циркуляцію і перемішування в камері.

Диск кругового заспокоювача в порівнянні з квадратною плитою заспокоювача, показаного на рис. 6 г, має меншу площу, що зменшує осадження пісків на горизонтальній поверхні.

Використання нових розробок дозволило збільшити глибину камер з 762 до 1370 мм і створити машину № 120 А×500 з одним імпелером і камерою місткістю 14,16 м³.

Машини «Аджитейр» випускаються з одностороннім і двостороннім зніманням піни, здійснюваним самопливом. Вихід пінного продукту регулюється накладними планками. Щоб підвищити якість пінного продукту в контрольній флотації, здійснюють протитечію піни. Для цього на останніх камерах віддаляються міжкамерні перегородки, і збільшенням витрати повітря в останні камери, а також відповідною установкою накладних планок досягається рух піни в напрямі, протилежному потоку пульпи.

Рисунок 7. – Флотаційна машина «Аджитейр»

А – поперечний переріз; Б – імпелер; В – радіальний заспокоювач; Г – заспокоювач на квадратній плиті. 1 – імпелер; 2 – радіальний заспокоювач; 3 – камера; 4 – накладні планки; 5 – меж камерна перегородка; 6 – порожнистий вал; 7 – корпус підшипників; 8 – повітряний колектор; 9 – квадратна плита заспокоювача; 10 – заспокійливі пластини; 11 – отвори у плиті заспокоювача під імпелер.

Рисунок 8. – Імпелери і заспокоювач машини «Аджитейр» нової конструкції.

А – імпелер типу «Чилі-Х»; Б – імпелер типу «піпса»; В – коловий заспокоювач; 1 – конічний диск; 2 – плоский диск; 3 – лопатки імпелера; 4 – пальці імпелера; 5 – отвір для надходження пульпи; 6 – лопатки заспокоювача; 7 – диск заспокоювача.

Машина «Аджитейр» — прямоточного типу і складається з окремих ланок, встановлених каскадно. Рівень пульпи в машині регулюється автоматично. Для подачі проміжних продуктів в різні операції використовуються спеціальні насоси.

Прямоточна флотаційна машина «Денвер D-R». Фірма «Денвер» почала випускати цю машину для інтенсифікації основної і контрольної флотації.

Машина складається з камер квадратного або прямокутного перетину з невеликим шпіцкастеном, за винятком камери об'ємом 14,16 м³ машини № 500V, яка шпіцкастена не має. На відміну від машини «Денвер СУБ-А» в машині «Денвер D-R» пульпа надходить на лопатки імпелера з середньої по висоті зони камери через конічний стакан, який кріпиться до статора (рисунок 9).

Рисунок 9. – Флотаційна машина «Денвер D-R»

А – подовжній розріз; Б – новий імпелер; 1 – статор; 2 – імпелер; 3 – криволінійний розтруб; 4 – конічний стакан; 5 – центральна труба; 6 – труба для подання повітря; 7 – вентиль для регулювання подання повітря; 8 – диск імпелера; 9 – лопатки імпелера; 10 – виріз у диску імпелера.

Повітря підводиться до лопаток імпелера від повітродувки через центральну трубу, що закінчується криволінійним розтрубом. Змішення пульпи з повітрям відбувається безпосередньо при вході на лопатки імпелера, що є особливістю машини «Денвер D-R». Пульпоповітряна суміш викидається між радіальними лопатками статора в камеру, де виникають висхідні потоки пульпи. Поєднання конічного стакана з лопастевим, відкритим зверху імпелером, забезпечило в машині «Денвер D-R» примусову циркуляцію значних об'ємів пульпи і дозволило створити камери великої місткості, що мають глибину 1980 мм.

Підвищена циркуляція пульпи через імпелер дозволила диспергувати в камерах об'ємом 8,49 (машина № 300V) і 14,16 м³ (№ 500V) 11,3 м³/хв повітря, що складає відповідно 1,3 і 0,8 м³/хв на 1 м³ об'єму камери. У свою чергу ефективне диспергування повітря сприяє його рівномірному розподілу за об'ємом камери, включаючи її нижню частину.

Висхідні потоки забезпечують добре перемішування, запобігаючи розшаруванню частинок по висоті, і допомагають підйому частинок і бульбашок до верхнього зрізу конічного стакана. Необхідно відзначити, що відстань від верхнього зрізу стакана до поверхні пульпи однаково для камер малого і великого об'єму, і мінералізовані бульбашки поза зоною циркуляції, навіть у великих камерах, повинні пройти відносно короткий шлях (приблизно 0,5 м), щоб досягти пінного шару (рисунок 10).

Рисунок 10. – Відстань А верхнього рівня конічного стакану до поверхні пульпи: а) – 8,49м³ б) – 2,83м³ в) – 1,41м³

Нова організація циркуляції пульпи в камері дозволила помітно понизити окружну швидкість імпелера в машині «Денвер D-R» в порівнянні з машиною «Денвер СУБ-А», наприклад, для камери об'ємом 2,83 м³ (№ 30) з 8,25 до 6,1—7,1 м/с. У камерах об'ємом 8,49 і 14,16 м³ окружна швидкість імпелера складає відповідно 7,2 і 7,5 м/с.

Щоб збільшити перемішування пульпи в нижній частині камери, останніми роками фірма змінила конструкцію імпелера. Імпелер нової конструкції (див. рисунок 9, б) є диском з вирізами між лопатками. При обертанні такого імпелера пульпа з дна камери через вирізи надходить в порожнину імпелера, відкидається до стінок камери, а потім по дну камери повертається на імпелер. Таким чином, разом з циркуляцією пульпи через конічний стакан в останніх конструкціях машини «Денвер D-R» є також донна циркуляція. При цьому, мабуть, донна циркуляція пульпи зменшила циркулюючий потік через стакан.

Діаметр імпелера в машинах № 300V і № 500V складає 838 мм, в машині № 30x100 — 610 мм .

Подача великих об'ємів пульпи на імпелер привела до необхідності збільшити число лопаток імпелера до дев'яти в камерах об'ємом 2,83—8,49 м³ і до 12 в камері об'ємом 14,16 м³, при цьому лопатки імпелера машини № 500V мають велику висоту.

Машина «Денвер D-R» складається з окремих ланок, що встановлювані каскадно і забезпечують рух пульпи через машину самопливом. Число камер в ланці зазвичай не перевищує шести, але в деяких випадках [наприклад, на фабриці «Гібралтар» (Канада)] доходить до восьми. Рівень пульпи в ланці підтримується автоматично. Схема регулювання рівня пульпи в машині «Денвер D-R» показана на рисунку 11. Рівень піни (або пульпи) контролюється за допомогою датчика, що вимірює провідність. При відхиленні рівня піни (або пульпи) від заданого положення електричний сигнал перетвориться в тиск повітря, внаслідок чого приводиться в дію виконавчий механізм і відкривається або закривається отвір, через який розвантажується камерний продукт. Знімання пінного продукту в машинах «Денвер D-R» односторонній і двосторонній і здійснюється самопливом або за допомогою піногонів. Проміжні продукти подаються в різні операції насосами.

Рисунок 11. – Схема автоматичного регулювання рівня пульпи в машині «Денвер D-R»

1 – датчик рівня піни(пульпи); 2 – регулятор; 3 – виконавчий механізм; 4 – розвантажувальна кишеня; 5 – шибер із голковим клапаном.

Флотаційна машина ОК-16 випускається фірмою «Оутокумпу Ой» (Фінляндія). Машина складається з прямоточних камер квадратного перетину (рисунок 12). У кожній камері встановлені ротор і круговий радіальний статор. Ротором є диск, до якого знизу симетрично по кругу кріпляться 10 елементів. Кожен елемент складається з двох радіальних лопатей складного профілю і має V-образну форму. Лопаті сусідніх елементів паралельні і між ними є щілини, з яких повітря, що подається через порожнистий вал, виходить в камеру.

При обертанні ротора пульпа з дна камери засмоктується вгору в порожнину між радіальними лопатями і виходить у верхній частині ротора. Точки виходу пульпи і повітря з порожнини ротора чергуються поперемінно по кругу, тобто здійснюється роздільний вихід пульпи і повітря з лопатей ротора.

Рисунок 12. – Флотаційна машина «ОК-16»

А – поперечний переріз; Б – ротор; В – профіль лопатки ротора; Г – статор. 1 – ротор; 2 – статор; 3 – камера; 4 – порожнистий вал.

Конструкція ротора розрахована таким чином, що повітря виходить з порожнини ротора на всій відстані, рівній 2/3 висоти ротора від його верхнього краю, а не тільки в найменш зануреній частині ротора. Зростання гідростатичного тиску із збільшенням відстані від верхнього краю ротора компенсується зменшенням тиску, що створюється відцентровою силою рідини, що обертається, в просторі між ротором і статором.

На виході з ротора пульпа і повітря змішуються, і створена пульпо-повітряна суміш викидається між лопатками статора в камеру. Бульбашки піднімаються в піну, а пульпа по дну камери повертається на імпелер, створюючи циркулюючий потік.

Конструкція ротора забезпечує диспергування до 25 м³/хв повітря на камеру і дозволяє запускати машину після зупинок без випуску пульпи з камери. Ротор і статор гумуються зносостійкою гумою. Знімання піни — двостороннє, але можливе і одностороннє розвантаження. Камера зверху може бути закрита кришкою, яка одночасно є майданчиком для обслуговування. У кришку вставляється труба, через яку відсмоктується відпрацьоване повітря, що виходить з піни.

Машина ОК-16 компонується з чотирикамерних секцій, що встановлюються каскадно. Рівень пульпи в машині підтримується автоматично. Флотаційна машина ОК-16 встановлена на збагачувальних фабриках Фінляндії, а також випробовується на одній з російських фабрик.

Флотаційна машина «Максвел» була сконструйована останніми роками в Канаді і вперше встановлена на мідній фабриці «Опеміська». Машина є чаном (рисунок 13), діаметр якого рівний висоті. Пульпа перемішується шестилопастим імпелером. Повітря підводиться в камеру знизу через трубу із зворотним гумовим клапаном. Пульпа в машину завантажується зверху або збоку, а розвантажується через жолоб і отвір в стінці камери. Нижній кінець розвантажувального жолоба розташований на відстані 1/3 висоти від поверхні камери. Рівень пульпи в камері регулюється вручну за допомогою шибера. Пінний жолоб розташований усередині камери і закріплений на чотирьох заспокійливих пластинах (на рисунку 13 показана одна пластина). Піна зливається в жолоб з обох боків і розвантажується через трубу в стінці камери. При послідовному з'єднанні машини «Максвел» встановлюються каскадно.

Невелика кількість повітря (0,12—0,33 м³/хв на 1 м³ об'єму камери), що подається в машину, є відмінною особливістю машини «Максвел». Це, мабуть, сприяє задовільному перемішуванню пульпи в камері великих розмірів, оскільки відомо, що при подачі у флотаційну машину великої кількості повітря, перемішування погіршується.

Флотаційні машини «Максвел» встановлені на ряду фабрик, що переробляють мідні, мідно-цинкові, мідно-нікелеві і поліметалічні руди. Зазвичай їх встановлюють у вигляді монокамер на початку основної флотації для видалення частинок корисних мінералів, що легко флотуються (фабрики «Насименто», «Фокс», «Руттен», «Блек Ейнжел»). Застосування машин «Максвел» в цьому випадку згладжує нерівномірність в зміні вмісту металів в руді і дозволяє направляти в імпелерні машини «Фагергрін», «Аджитейр» і «Денвер» збіднену і більш рівномірну за вмістом металів пульпу. Проте на фабриці «Менібрідж» (Канада) машина «Максвел» встановлена на хвостах межциклової мідно-нікелевої флотації, в якій вилучається до 70 % всього нікелю, і, таким чином, в машину «Максвел» поступає близько 30 % нікелю, наявного в руді, тобто машина використовується для довилучення нікелевих і мідних мінералів. На фабриці «Мегмонт» (Канада), що переробляє поліметалеві руді, при високому відношенні вмісту свинцю до цинку в руді, машина «Максвел» використовується для довилучення галеніту і халькопіриту, а при низькому відношенні, відповідному високому вмісту цинку в руді, - для флотації сфалериту.

На фабриці «Опеміська» (Канада) флотаційні машини «Максвел» використовуються у всіх операціях. Раніше на цій фабриці було встановлено 80 камер «Денвер СУБ-А» № 24 і 30, продуктивність фабрики складала 1800 т/доб. Після реконструкції і заміни флотаційних машин «Денвер СУБ-А» машинами «Максвел», продуктивність фабрики збільшилася до 3100 т/доб. Технологічні показники після реконструкції фабрики не змінилися.

Рисунок 13. – Флотаційна машина «Максвел»

1 – клапан для подання повітря; 2 – імпелер; 3 – камера; 4 – заспокоювача пластина; 5 – пінний жолоб; 6 – труба для подання повітря; 7 – жолоб для розвантаження хвостів; 8 – отвір для випуску хвостів.

Руда подрібнюється до крупності 60—64 % класу —0,074 мм, вміст твердого в пульпі, що поступає на флотацію, рівний 40—41 %. Основна флотація проводиться в одній камері МХ-14. У контрольній флотації встановлені одна камера МХ-14 і дві паралельні нитки машин МХ-10 по три камери в кожній нитці. Перечищення концентрату контрольної флотації здійснюються в п'яти камерах МХ-8 і одній камері МХ-6.

Флотаційні машини, що створені на основі чанів, встановлені на фабриках «Менібрідж» (Канада) і «Сан-Вінсенте» (Перу).

На фабриці «Менібрідж» флотаційні машини такого типу працюють в основній (на хвостах машини «Максвел» об'ємом 19,8 м³) і контрольній мідно-нікелевій флотації. У цих операціях послідовно встановлено три машини об'ємом 38,2 м³ кожна: дві в основній і одна машина в контрольній флотації. Концентрат двох останніх машин перечищається в трьох флотаційних машинах об'ємом 11,3 м³. Машини встановлені каскадно з перепадом 0,3 м. Час перебування пульпи в кожній машині основної і контрольної флотації складає 20 хв.

Флотаційні машини створені на основі агітаційних чанів фірми «Денвер». Повітря подається через кільце, гумоване гумою, з отворами для виходу повітря.