12.4. Классификация флотационных машин

Эффективность флотационного процесса во многом зависит от совершенства конструкций машин и аппаратов, в которых он осу­ществляется. С учетом особенностей флотации угля флотационные машины должны обеспечивать:

интенсивное и равномерное перемешивание пульпы, чтобы все минеральные частицы в рабочей зоне машины находились во взве­шенном состоянии;

достаточную аэрацию (насыщение) пульпы мелкими пузырь­ками воздуха;

диспергирование (измельчение) воздушных пузырьков с целью создания их максимальной поверхности для прилипания частиц;

создание спокойной зоны для всплывания минерализованных пузырьков на поверхность пульпы и образования устойчивой пены;

непрерывное снятие всего слоя образовавшейся пены без за­хвата нижерасположенного слоя пульпы;

непрерывное удаление несфлотировавшейся части пульпы;

непрерывность действия:

удобство для ремонта и обслуживания;

минимальный удельный расход электроэнергии.

По способу аэрации пульпы флотационные машины делят на:

механические, в которых аэрация и перемешивание пульпы осуществляются импеллерами, эжекторами и насосами, засасывающими воздух из атмосферы;

пневматические, в которых аэрация пульпы осуществля­ется непосредственным вводом сжатого воздуха в пульпу с по­мощью различных механизмов (воздуходувки, компрессора);

пневмомеханические (комбинированные), в которых аэрация пульпы осуществляется механическим перемешиванием с помощью импеллера и одновременной дополнительной подачей воздуха под давлением.

По характеру движения пульпы флотационные машины делят на:

камерные, прямоточные, комбинированные. Из всасывающей камеры пульпа переходит в прямоточную че­рез окно 2 между стенками камер, минуя импеллер. На импеллер прямоточной камеры пульпа поступает через циркуляционное от­верстие непосредственно из самой камеры.

В практике флотации углей наиболее широкое применение по­лучили механические флотационные машины — камерные, прямо­точные и комбинированные.

12.5. Флотационные машины

Рис.50. Флотационная машина ФМ-12,5:

1-ванна; 2-полая труба; 3-загрузочный лоток; 4-труба для всасывания воздуха; 5-электродвигатель; 6-клиноременная передача; 7-ограждение; 8-пеногоны;

9-шиберное устройство; 10-вторая секция; 11-промежуточная камера; 12-лоток для сбора флотоконцетрата; 13-отверстие между камерами; 14-клапан для выпуска пульпы; 15-блок-аэратор.

Машина флотационная угольная ФМ-12,5 (рис.50) представляет собой механическую прямоточную машину, состоя­щую из шести однозначных последовательно расположенных ка­мер вместимостью 12,5 м³ каждая, объединенных в две секции по три камеры. Секции, смонтированные с перепадом 300 мм и сое­диненные между собой промежуточным карманом, имеют свой уровень пульпы, регулируемый автоматически с помощью шибера.

Камера машины имеет прямоугольную форму с вертикальными боковыми блок-аэратора, которые выполняют функ­ции осевого насоса и центробежного импеллера.

Блок-аэратор усовершенствованной флотационной машины ФМ-12,5 (рис.51) состоит из вертикального вала 1, помещен­ного в подшипниках 2 и 3; центробежного импеллера 4; стержне­вого статора 5, соединенного с трубой 6 для подвода воздуха; трубы 7 для всасывания воздуха из атмосферы.

Рис.51.Блок-аэратор

Особенностью конструкции центробежного импеллера являются консольные лопатки 1, выступающие за пределы верхнего 2 и нижнего 6 дисков, и большая площадь кон­такта пульпы с воздушной средой, что обеспечивает высокую про­изводительность аэратора по воздуху. Верхняя 3 и нижняя 5 кольцевые щели служат для поступления пульпы; кольцевая щель 4—для воз­духа.

Стержневой статор флотационной машины ФМ-12,5 пред­ставляет собой диск 7 с закреплен­ными на нем стержнями 8.

Процесс флотации протекает сле­дующим образом. Исходная пульпа из приемного кармана поступает в пер­вую камеру машины, где она попа­дает в центробежный импеллер через верхнюю кольцевую щель, образован­ную верхним диском и воздушной трубой, и нижнюю кольцевую щель, образованную нижним диском импел­лера и его ступицей (рис.53). Одно­временно на импеллер поступает воз­дух из атмосферы, засасываемый че­рез воздушную трубу. В результате происходит насыщение пульпы возду­хом - аэрация. При вращении импел­лера его лопатки выбрасывают, пульповоздушную смесь в радиальном направлении на изогнутые ряды стер­жней статора. При этом происходит интенсивное дробление пузырьков воздуха - диспергирование.

Рис.52. Камера флотационной машины: 1-боковые стенки, 2-пеногоны,

3-аммартизационная пружина, 4-электродвигатель, 5-флотационная пена,

6-лоток для приема флотоконцентрата, 7-пузырьки воздуха, 8-импеллер,

9-статор, 10-блок-аэратор, 11-клапан для выпуска пульпы.

Аэрированная пульпа поступает во флотационную камеру, где частицы угля прилипают к пузырькам воздуха. Минерализованные пузырьки воздуха всплывают на поверхность пульпы, об­разуя пену, которую удаляют из ка­меры пекогонами.

Пульпа из первой камеры через отверстие в перегородке пере­ходит во вторую прямоточную камеру, попадает в блок-аэра­тор, и процесс флотации повторяется. Из второй камеры пульпа через отверстие в перегородке переходит в третью камеру. В чет­вертую камеру пульпа попадает через промежуточный карман и отверстия в перегородках камер. Процесс флотации в каждой ка­мере одинаков.

Породные частицы остаются в пульпе, перетекают с ней из камеры в камеру и удаляются из последней камеры через специальный карман.

Основные детали флотомашин - импеллеры, статоры, лопатки пеногонов и т. д. изготовлены из износостойких сплавов и материалов. Камеры машины футеруют плитками из каменного литья.

Техническая характеристика механических флотационных машин:

Типоразмер .................... ФМ-6 ФМ-12,5

Производительность:

по.твердому, т/ч ................. 30 50

по пульпе, м³/ч ................. До 300 До 500

Вместимость камеры, м³ .............. 6,3 12,5

_; Число камер.................... 6 6

Установленная мощность электродвигателя на камеру,

кВт ........................ 30 40

Диаметр импеллера, мм .............. 400 400

Частота вращения импеллера, мин~* ... 580 580

Габаритные размеры, мм:

длина ...................... 14730 19200

ширина...................... 3 500 3 450

высота...................... 3 040 3 290

Масса, т...................... 27 37

Преимущества флотационных машин типа ФМ — высокая производительность, улучшенный гидроаэродинамический режим, прямоточное движение пульпы в камере, что снижает расход электроэнергии.