Лекция 13. Флотационные машины
План лекции
13.1 Классификация флотационных машин
13.2Машины механического типа
13.3 Пневмомеханические машины
13.4 Пневматические машины
13.1 Классификация флотационных машин
После измельчения до необходимой крупности и обработки флотационными реагентами руда подвергается флотации в аппаратах, называемых флотационными машинами.
Во флотационных машинах частицы минералов сталкиваются с пузырьками воздуха. Гидрофобные частицы прилипают к ним и выносятся на поверхность пульпы в виде минерализованной пены, которая самотеком или пеносъемниками удаляется в желоб для пенного продукта (концентрата). Гидрофильные минералы пустой породы остаются в камере и удалаются через хвостовое отверстиемашины.
Флотационные машины должны обеспечивать:
- непрерывную равномерную подачу исходной пульпы и разгрузку пенного и камерного продуктов;
- интенсивное перемешивание пульпы для поддержания минеральных частиц во взвешенном состоянии и их контактирования с воздушными пузырьками;
- оптимальную аэрацию пульпы и диспергирование воздуха на мелкие пузырьки с равномерным их распределением по всему объему камеры;
- создание спокойной зоны пенообразования на поверхности пульпы.
Флотационные машины должны быть высокопроизводительными, быть простыми в устройстве, иметь малоизнашивающиеся части и детали, занимать небольшую площадь, иметь небольшой расход энергии.
Флотационные машины классифицируют в зависимости от способа аэрации пульпы, т. е. от способа насыщения пульпы воздухом и способа перемешивания пульпы. По этому признаку машины разделяются на:
- механические;
- пневматические;
- пневмомеханические.
13.2 Машины механического типа
В механических флотационных машинах аэрация пульпы осуществляется засасыванием воздуха из атмосферы мешалками различных конструкций. Эти машины представляют собой аппараты, у которых насыщение пульпы воздухом и перемешивание пульпы в камере осуществляет аэратор с вращающимся импеллером, всасывая необходимый для флотации воздух непосредственно из атмосферы. Основная масса воздушных пузырьков, образующаяся при этом, имеет диаметр 0,6 – 1 мм.
Ниболее широкое распространение получили механические флотационные машины конструкции «Механобр» (рис. 13.1).
Флотационная машина состоит из камеры вместимостью от 0,16 до 6,3 м3.
Обозначается ФМР – 6,3
где: ФМР – флотационная машина рудная; 6,3 – объем камеры.
Рис. 13.1 Механическая флотационная машина конструкции «Механобр»
1 - приемный карман; 2 – центральная труба; 3 – труба для засоса воздуха; 4 – шкив привода; 5 – подводящая труба; 6 – импеллер; 7 – блок аэратора; 8 – камера; 9 – диск статора; 10 – направляющие статора; 11 – вал.
Блок аэратора (рис. 13.2) состоит из вертикального вала с импеллером. Вал вращается внутри трубы.
Рис. 13.2 Конструкция блока аэратора (вид снизу)
Данные машины отличаются большой производительностью Q = 0,15 – 12 м3/мин.
Назначение импеллера:
При вращении ротора (импеллера) поток пульпы засасывает воздух, поступающий по центральной трубе. Лопатки импеллера перемешивают пульпу и воздух. Пульповоздушная смесь выбрасывается на лопатки статора.
Назначение статора:
Статор увеличивает количество засасываемого воздуха и способствует лучшей диспергации его. Отводящими лопатками отводит пульпу от импеллера вглубь камеры без образования завихрений и увеличивает расход воздуха в машине в 2-2,5 раза.
Статор предохраняет машину от заиливания.
Данная машина собирается из двухкамерных секций: первая – всасывающая, вторая – прямоточная.
Может собираться из звеньев или из всасывающей и нескольких прямоточных.
По конструктивным параметрам она находится на уровне лучших зарубежных образцов.
Преимущества машин механического типа:
- просты в обслуживании,
- просты в ремонте,
- просты в регулировке;
- весь приводной механизм с импеллером и статором собран в один блок, который быстро может быть заменен другим;
- применение радиального импеллера позволяет увеличить количество засасываемого воздуха в 2-4 раза без увеличения мощности электродвигателя;
- машины могут быть собраны из отдельных секций, что позволяет осуществить гибкую компоновку флотационных схем.
Недостатки машин механического типа:
- большой износ лопаток статора и сильные восходящие потоки пульпы вызывают излишнее бурление и нарушение процесса пенообразования, что имеет особенно большое значение при флотации руд с низким содержанием ценного компонента;
- увеличение зазора между лопатками статора и импеллера больше 8-10 мм приводит к снижению аэрации пульпы и производительности машины.