Файл: Глембоцкий В.А. Флотация учебник.pdf

Необходимое количество камер можно определить и другим спо­ собом.

По времени флотации t (мин) определяют число смен объемов пульпы в час т:

60

т = — .

Зная количество пульпы, поступающее на флотацию в 1 ч,

V = —24 =—Vм -60'

' ч —

определяют необходимый .общий объем камер (по пульпе)

V = Ь-

общ т '

откуда нетрудно определить число камер п

. ^общ

П - VKK '

Аналогичным путем можно определить и другие величины (время флотации, производительность данных машин).

v Обычно заранее известны следующие данные: количество руды

или угля, поступающих на флотацию, Q т/сут, плотность материала б, весовое отношение жидкого к твердому в пульпе (Ж : Т = R). Тогда

F c = <?(# + { ) , мз/сут.

Из этого уравнения можно определить

a l T R ' т / с у т

или

R = Vcb-Q

<?8

§9. Эволюция конструкций флотационных машин и их выбор

Ссамого начала развития флотации применялось большое коли­ чество различных конструкций флотационных машин. Основную ли­ нию развития этих конструкций можно проследить на следующих примерах.

Главные типы машин (механический, пневматический и с пони­ жением давления) были созданы почти одновременно. Но степень

246

развития их оказалась весьма различной. Наиболее детально разра­ ботаны конструкции машин механического и пневмомеханического типа, меньше — пневматического и совершенно недостаточно — ма­ шин с понижением давления.

Машины механического типа совершенствовались следующим образом. Главное внимание уделялось изысканию наиболее выгодных конструкций импеллеров. В старых машинах применялись простые мешалки, вращающиеся в пульпе, не ограниченные какими-либо направляющими пульпу приспособлениями. Затем стали применять надымпеллерные диски, превращающие импеллер в подобие колеса турбомашин. В дальнейшем принимались различные меры по улуч­ шению условий работы импеллеров с радиальными лопастями — подача части циркулирующей пульпы на периферическую часть импеллера, придание лопастям наиболее выгодной формы, установка вокруг импеллера специальных диспергаторов.

Наряду с импеллерами радиального типа применялись механиче­ ские аэраторы и других конструкций, из которых наиболее удачными оказались стержневой и пальцевый роторы.

Не менее значительную эволюцию претерпели камеры флотацион­ ных машин механического типа. В первых образцах машин применя­

зоны пеноотстаивания достигается рядом направляющих приспосо­ блений, предотвращающих возникновение крупных вихревых пото­ ков и создающих Лишь мелкие завихрения в пульпе. - Применение машин с очень большим (до нескольких десятков кубических мет­ ров) объемом камер, по-видимому, получит в ближайшие годы широ­ кое развитие.

Для современных конструкций характерно применение камер большого объема (более 6 — 10 м3 ). Такое укрупнение машин необ­ ходимо для фабрик большой производительности. В последнее время имеется также тенденция к сочетанию камерного и прямоточного принципа в одном аппарате. Применены автоматические и полуавто­ матические способы регулировки уровня пульпы, наиболее изнаши­ ваемые детали покрываются резиной специального состава, преду­ сматривается возможность легкой замены отдельных узлов машины.

Машины пневматического типа до последних лет прогрессиро­ вали значительно слабее, чем машины механического типа. В процессе совершенствования машины с пористыми перегородками оказались менее жизненными, чем патрубочные (аэролифтные). Серьезным шагом на пути усовершенствования последних явились глубокая и колонная машины, а также пенная сепарация. По всей вероят­ ности, машины пневматического типа могут быть в дальнейшем значительно усовершенствованы и перспективы их применения (особенно для очистки вод от взвесей) представляются весьма ши­ рокими.

247

на улучшение машин механического типа, то машины с понижением давления могли бы найти большое применение в промышленности, особенно для флотации тонких частиц.

Выбор флотационных машин и их сравнительная оценка произ­ водятся сопоставлением технологических свойств, производитель­ ности и энергоемкости, а также удобства эксплуатации.

Технологические факторы, определяющие выбор флотационных машин, связаны со свойствами и составом обогащаемого материала и зависят от применяемого реагентного режима.

Характеристика крупности флотируемого материала играет очень ваЯлную роль при выборе типа флотационной машины. Если надо флотировать очень крупные частицы, то машина должна быть неглу­ бокой, обладать малой инерцией потоков. Кроме того пульпа должна быть сильно аэрирована. При необходимости флотации тонких шламов интенсивность перемешивания пульпы может быть большей, аэрация я^е должна осуществляться с получением мельчайших пузырьков и при выделении газов из раствора.

Отчетливо прослеживается стремление делать специализирован­ ные машины. Для флотации тонких частиц весьма перспективны машины с выделением газов из раствора; для флотации сверхкрупных частиц — пенная сепарация и машины с кипящим слоем.

Если флотируемые минералы сильно гидрофобны в природном виде или после обработки их собирателями, то флотация возможна и при меньшем числе столкновений с пузырьками.

Значительный выход пенного продукта вызывает необходимость применения флотационных машин с большой площадью ценообра­ зования по отношению к объему пульпы, находящейся в этой ма­ шине, а также специальных мер для своевременного удаления пены (двусторонний ее съем, применение гребков специальной конструк­ ции и т. п.).

Если минералы, подвергаемые флотации, легко истираются при перемешивании с образованием тонких шламов, существенно ухуд­ шающих флотацию, следует применять машины с минимальной ин­ тенсивностью перемешивания пульпы (пневматического типа и т.п.).

Необходимость осуществления сложных схем флотации с много­ кратным возвратом промежуточных продуктов, а также дробной подачи реагентов делает целесообразным применение машин камер­ ного типа с засасыванием продуктов импеллером.

Если флотации подвергаются минералы, контакт которых с рас­ творенными газами приводит к улучшению процесса, то пульпа должна быть максимально аэрирована мельчайшими пузырьками (для лучшего растворения газов), а скорость флотации — замедлена. При вредном влиянии избыточного окисления минералов необхо­ димо проводить флотацию как можно скорее.

Производительность и энергоемкость флотационных машин также имеют большое значение при их выборе. Особенно велико значение

248

этих факторов при обогащении относительно дешевых полезных ископаемых.

Флотационные машины удобны в эксплуатации благодаря: высокой производительности и малой энергоемкости; надежности в работе (малое влияние на показатели работы изме­

нения качества руды, производительности; отсутствие забивки и порчи машин);

длительности работы отдельных деталей; минимальной потребности обслуживающего персонала;

возможности быстрого и несложного ремонта и замены изношен­ ных частей;

минимально необходимому объему здания; возможности автоматизации регулирования.

Г л а в а I I

ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ФЛОТАЦИОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Флотационные фабрики имеют много разновидностей вспомога­ тельного оборудования. Непосредственное отношение к процессу флотации имеют реагентные питатели и контактные чаны х .

§ 1. Реагентные питатели

Для точной и равномерной подачи реагентов при флотации при­ меняют специальные питатели. Их конструкция и принцип действия зависят от характеристики реагентов, которые могут представлять собой сухие порошки (известь), легкоподвижные жидкости (олеино­ вая кислота, водные растворы ксантогенатов, мыл и т. п.) и, наконец, относительно вязкие жидкости — масла.

Соответственно этому питатели реагентов могут быть разделены на отдельные группы.

Питатели для сухих сыпучих реагентов по существу представляют собой миниатюрные питатели, подобные применяемым для дозиро­ вания мелкодробленых полезных ископаемых. Конструкции пита­ телей приведены на рис. 89.

Ленточный питатель состоит из небольшого бункера / , дном которого является лента небольшого конвейера 2, медленно пере­ мещаемая при помощи червячного привода. Торцовая стенка бун­ кера не доходит до ленты, щель между ними регулируется при по­ мощи шибера 3. При движении ленты из бункера выдается слой порошкообразного реагента. Производительность питателя (расход реагента) регулируется положением шибера.

1 Остальные виды вспомогательного оборудования (транспортные, обезво­ живающие и другие аппараты) рассматриваются в других специальных курсах.

249

Тарельчатый питатель (рис. 89, б) состоит из цилиндрического бункера 1, оканчивающегося внизу выходным отверстием 2, на не ­ большом расстоянии от которого находится тарелка (ровный круглый диск) 3. Тарелка медленно вращается при помощи специального привода. Реагент высыпается на тарелку, образуя на ней конус, от которого неподвижный, косо поставленный скребок непрерывно отсекает часть реагента в желоб. Количество реагента регулируется положением скребка-отсекателя и расстоянием от нижней кромки отверстия до тарелки.

Питатели для сухих сыпучих реагентов раньше широко применя­ лись для подачи извести в шаровые мельницы. В настоящее время эти питатели встречаются относительно редко, по­ скольку обычно известь подается в процесс в виде известкового молока. При этом стабилизируется ка­ чество реагента (содержа­ ние в нем активной части)

и облегчается регулировка его расхода.

Известковое молоко приготовляется на неболь­ ших установках, состоя­ щих из бункера, питателя, дробилки, шаровой мель­ ницы и классификатора, и подается в процесс насо­ сами, его расход регули­ руется кранами.

Питатели для жидких реагентов бывают различных конструкций. В настоящее время применяются скиповые и стаканчиковые питатели,' а также бачки специальных конструкций.

Скиповой питатель (рис. 90) имеет прямоугольный бачок 1, наполненный жидким реагентом. В бачке находится стакан-скип 2 с оттянутым носиком и приливами, перемещающийся в направля­ ющих 3. При помощи рычажного привода скип периодически под­ нимается вверх и затем опускается вниз. Направляющие устроены так, что скип, поднимаясь, наклоняется, причем угол его наклона тем больше, чем выше поднимается скип. Опускаясь вниз, скип погружается в реагент и наполняется им. Поднимаясь и наклоняясь, скип выливает реагент в приемную воронку 5. Стекающий по наруж­ ным стенкам скипа реагент попадает обратно в бачок по бортику 4. Из воронки реагент по трубке 6 поступает в нужную точку камеры. Реагент по мере надобности подается в расходные бачки из большого запасного бака, причем постоянный уровень реагента поддержи­ вается поплавком 7, открывающим отверстие в трубе 8 при опре­ деленном понижении уровня реагента в расходном бачке.

250

Регулирование расхода реагента достигается изменением высоты поднятия скипа при помощи гаек 9, чем изменяется длина тяги 10. При применении агрессивных реагентов для предохранения деталей от разъедания их покрывают антикоррозийным составом, обеспечи­ вающим сохранность питателя и чистоту реагента.

Скиповые питатели бывают однокамерные, двух- и четырехкамерные (рис. 91), причем каждая из камер работает независимо от других.

Рис. 90. Скиповой реагентный питатель для жидких реагентов (разреза)

Питатели этого типа широко применяются на обогатительных фабриках ввиду надежности в работе и удобства эксплуатации. Характеристика наиболее применяемых скиповых питателей, из­ готовляемых заводом им. Котлякова, приведена в табл. 23.

Предложены простые приспособления, повышающие точность до­ зирования реагентов скиповыми питателями. Например, для устра­ нения влияния уровня раствора реагента в бачке на Балхашской обогатительной фабрике вместо скипа установили трубку, заглу­ шённую с одного конца и имеющую в верхней части вырез, доходя­ щий до оси трубки (рис. 92). При любом уровне раствора в бачке (/ или I I ) объем раствора в трубке будет постоянным. Конструктор­ ские бюро института Цветметавтоматика снабдили скиповые пита­ тели приводом, позволяющим варьировать во время работы питателя числом качаний в минуту отО до 16 [76]. На комбинате Ачполиметалл применялись питатели с автоматизированными приводами. Они

251

оборудованы электрическими исполнительными механизмами с рео­ статными задатчиками, позволяющими включить питатели в систему автоматического управления.

Институт Механобр разработал на базе обычного скипового питателя питатель 5-АДР (рис. 93). У него скипы заменены ковшами,.

Рис. 91. Общие виды скиповых реагентных питателей:

о — однокамерный; б — четырехкамерный

шарнирно закрепленными на тягах кривошипно-шатунного меха­ низма и на штоке пневмопривода. Расход реагентов регулируется изменением угла наклона ковша.

Техническая характеристика питателя 5-АДР

Стаканчиковые питатели (рис. 94) имеют бачок 1, в который налит жидкий реагент. В бачок погружен вертикальный диск 2, на котором

252