Аероліфтні флотаційні машини.

Глибока аероліфтна машина відрізняється від дрібної машини глибиною ванни, яка у випробуваних конструкціях досягала 3,5 м. Збільшення глибини ванни покращує аерацію пульпи і підвищує інтенсивність перемішування. Глибокі аероліфтні машини в порівнянні з дрібними мають вищу продуктивність на одиницю площі. Витрата повітря із збільшенням глибини знижується і складає 5-8 м³/хв на 1 м довжини ванни. Проте необхідний надмірний тиск повітря з більшою глибиною збільшується і складає 0,25-0,4 кгс/см². Із збільшенням глибини ванни зростає засміченість повітряно-підвідних трубок у момент відключення повітря. Тому в більшості конструкцій глибоких машин на кінці повітряно-підвідних трубок надягають гумові наконечники, що виконують роль зворотних клапанів.

Глибока аероліфтна машина АФМ-2,5 розроблена в СРСР і відрізняється від інших конструкцій двостороннім щілинним підведенням повітря (рисунок 26).

Щілинними аераторами є порожнисті металеві коробки, що закінчуються збоку щілино-видним клапаном, утвореним стінкою коробки і гумовою накладкою. Аератори підводять повітря до центрального відсіку (аероліфтної камери) рівномірно по всій довжині машини і дозволяють регулювати подачу повітря. Транспортне повітря виходить через отвори в системі направляючих щитів.

Аероліфт машини АФМ-2,5 має високу продуктивність і забезпечує інтенсивне перемішування і аерацію пульпи. Коефіцієнт використання повітря в порівнянні з дрібними аероліфтними машинами збільшений з 5-10 до 25 %.

Рисунок 26. – Глибока аероліфтна флотаційна машина АФМ– 2,5

1 – щілеві аератори; 2 – ванна; 3 – аероліфтна камера; 4 – накладні клапани; 5 – труба для подання повітря; 6– приймальний карман; 7 – повітряний колектор; 8 – шибер; 9 – розвантажувальний карман; 10 – спрямовуючі щитки для повітря.

Машина компонується з окремих секцій завдовжки 3 м. Глибина ванни 2 м, ширина 2,5 м. Витрата повітря складає 5-7 м³/хв на 1 м машини при надмірному тиску 0,25-0,3 кгс/см². Знімання піни здійснюється самопливом. Вихід пінного продукту регулюється накладними планками. Пульпа надходить в машину через приймальний карман і розвантажується через хвостовий карман, який забезпечений шибером для регулювання рівня пульпи у ванні.

Промислові випробування машини АФМ-2,5 і машини «Саусвестерн» на старій Кафанській фабриці, що переробляє мідно-піритову руду, показали економічні переваги машини АФМ-2,5.

Аероліфтна флотаційна машина «Саусвестерн»(рисунок 27) є однією з найбільш поширених конструкцій дрібних аероліфтних машин. Машина має V-подібну ванну з горизонтальним днищем, в якій дві похилі перегородки утворюють центральний відсік. На невеликій відстані від похилих перегородок розташовані вертикальні перегородки, що також проходять уздовж всієї машини. Над вертикальними перегородками встановлений ковпак з клапанами.

У центральному відсіку уздовж машини на відстані 100-150 мм одна від одної встановлюються трубки діаметром 12-26 мм, що відходять від повітряного колектора. Відстань від кінця трубок до дна ванни складає 150 мм. Повітря після трубок подається в центральний відсік і знижує в ньому густину пульпи в порівнянні з бічними відсіками. У результаті різниці гідростатичного тиску пульпа з бічних відсіків надходить в центральний відсік, змішується з повітрям і викидається вище за рівень пульпи в бічних відсіках. Відбійник над похилими перегородками направляє пульпу вниз і вона падає між вертикальними і похилими перегородками. Рівень пульпи в цій зоні в порівнянні з бічними відсіками знижений і при падінні пульпи відбувається додаткове диспергування повітря. Основна частина захопленого повітря при цьому виходить в атмосферу через клапани і лише невелика частина його (5-10%) у вигляді дрібних бульбашок надходить разом з пульпою через отвори у вертикальних перегородках і під ними в бічні відсіки. Мінералізовані бульбашки піднімаються вгору і утворюють на поверхні бічних відсіків піну, яка видаляється самопливом. Пульпа надходить в машину з приймального карману, а розвантажується через хвостовий карман, забезпечений шибером для регулювання рівня пульпи. Глибина машини 0,9 м. Витрата повітря складає 8-0 м³/хв на 1 м довжини ванни при надмірному тиску 0,12-0,15 кгс/см².

До переваг дрібних аероліфтних машин в порівнянні з імпелерними машинами відносяться простота конструкції, відсутність рухомих деталей і низькі витрати на ремонт. Недоліки дрібних аероліфтних машин полягають в забиванні повітряно-підвідних трубок пісками при відключенні повітря, недостатньо інтенсивне перемішування, низький коефіцієнт використання повітря. Аероліфтні машини чутливіші до коливань густини пульпи і гранулометричного складу руди, ніж імпелерні машини. При зміні густини пульпи змінюється опір руху повітря на виході з трубок, а отже і витрата повітря, що визначає інтенсивність перемішування і аерації пульпи

Рисунок 27. – Дрібна аероліфтна флотаційна машина «Саусвестерн»

1 – похилі перегородки, що утворюють центральний відсік; 2 – ванна; 3 – пінні борти; 4 – клапани; 5– ковпак; 6 – відбійник; 7 – вертикальні повздовжні перегородки; 8 – отвори в перегородках; 9 – приймальний карман; 10– трубки для подання повітря; 11 – повітряний колектор; 12 – розвантажувальний карман; 13 – шибер для регулювання рівня пульпи.

Флотаційна машина пінної сепарації (рисунок 28) – пірамідальна камера, у верхній частині якої встановлено два ряди перфорованих трубчастих гумових аераторів. Відстань між аераторами складає 18 - 20 мм. Число перфорацій в трубках — до 60 на 1 см². Надмірний тиск повітря в аераторах рівний 0,2 кгс/см², витрата повітря на камеру - до 2 м³/хв. Завантажувальний пристрій машини складається з декількох похилих дек, що рівномірно розподіляють пульпу по всій довжині машини, і розподілювача, що направляє пульпу на праву і ліву сторони.

Пульпа надходить на пінний шар, який створюється за допомогою аераторів. Гідрофобні частинки частково залишаються в пінному шарі, частково разом з пульпою проходять крізь піну і флотуються з об'єму пульпи. Незфлотовані частинки опускаються в нижню частину камери і вивантажуються через шланговий затвор.

Двокамерна машина ФПС-16 має довжину 4740 мм.

Машини пінної сепарації упроваджені на збагачувальних фабриках, що переробляють калійні солі, марганцеві руди, діамантові піски і вугілля. Продуктивність однієї камери машини ФПС-16 на різних рудах змінюється в межах 25-50 т/год, при цьому крупність частинок (сильвіна), що флотують, досягає 3 мм. Вміст твердого в живленні машини складає 40-70 % .

Рисунок 28. – Флотаційна машина пінної сепарації ФПС-16

1 – камера; 2 – перфоровані гумові аератори; 3 – завантажувальний пристрій; 4 – похилі деки; 5 – сопла для зрошення пульпи водою; 6 – пінний поріг; 7 – жолоби для пінного продукту; 8 – шланговий затвор.

Машина. ФПС-16 встановлюється каскадно або вимагає застосування насосів. Тому була розроблена багатокамерна машина пінної сепарації ФП-16 (рисунок 29). У машині ФП-16 використовуються такі ж аератори, як в машині ФПС-16.

Рисунок 29. – Флотаційна машина пінної сепарації ФП-16

1 – камера; 2 – перфоровані гумові аератори; 3 – відбійник; 4 – аероліфтний відсік; 5 – повітророзподільний пристрій; 6 – завантажувальний пристрій; 7 – похилі деки; 8 – розвантажувальний карман.

Пульпа через розвантажувально-розподільний пристрій надходить в машину і по похилих деках розтікається по всій довжині першої камери. В центрі камери розташований аероліфтний відсік. Пульпа потрапляє в зону дії аероліфта, який викидає її на пінний шар. Несфлотовані частинки по похилих деках переходять в наступну камеру, розподіляються по всій довжині камери і знову подаються на пінний шар. Машина компонується з двокамерних секцій. Об'єм камери 2,5 м³; габаритні розміри секції (у мм): довжина 2450, ширина 2000, висота 3500; продуктивність її до 3 м³/хв.