Флотационные машины
ФЛОТАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ ОБОГАЩЕНИЯ
ЛЕКЦИЯ № 11
Флотационный процесс осуществляется во флотационных машинах.
Первый патент на флотомашину для масляной флотации получен английским изобретателем В. Хайнсом в 1860 г.
В 1904 г. в России в г. Мариуполь была пущена одна из первых в мире флотационных фабрик, оснащенная аппаратами для масляной флотации (перерабатывала графитовую руду Старокрымского месторождения).
Первые промышленные образцы флотомашин созданы американскими учеными Т. Гувером (1910 г. машина механического типа) и Д. Кэллоу (1914 г. машина пневматического типа).
Для ведения флотационного процесса флотомашина должна обеспечивать:
1. Перемешивание пульпы для поддержания частиц во взвешенном состоянии.
2. Аэрацию пульпы.
3. Спокойную зону пенообразования на поверхности машины.
4. Непрерывную раздельную разгрузку пенного и камерного продуктов.
Различия в конструкциях флотомашин определяются в основном способом аэрации и перемешивания пульпы. По этому признаку машины делятся на три типа:
1. Механические – засасывание воздуха и перемешивание пульпы осуществляется импеллером.
2) Пневмомеханические – воздух в камеру подается из воздуходувки, перемешивание пульпы осуществляется импеллером.
3) Пневматические – перемешивание и аэрация пульпы осуществляется подачей сжатого воздуха через аэраторы различных конструкций (к ним относятся машины пенной сепарации, колонные, аэрлифтные).
 |
Механические машины (рис. 11.1), как правило, состоят из 6 – 10 одинаковых камер. По центру каждой камеры устанавливается импеллерный блок, обеспечивающий перемешивание пульпы и засасывание воздуха.
В верхней части флотомашин, вдоль камер, устанавливаются пеносъёмные устройства для разгрузки пенного продукта – концентрата.
В начале флотомашины, на первой камере устанавливается загрузочный карман для подачи в машины исходной пульпы.
В конце машины, на последней камере устанавливается разгрузочный карман для вывода хвостов флотации.
Основной рабочей деталью машины является импеллер – диск с радиально расположенными вертикальными лопатками.
При вращении импеллера за его лопатками образуется разрежение и в поток пульпы засасывается воздух, поступающий по центральной трубе. Ударами лопаток импеллера воздух и пульпа перемешиваются.
Исходная пульпа (смесь твёрдых частиц с водой), обработанная реагентами, по трубе поступает под импеллер (3) и разбрасывается им по периферии. Одновременно укороченными лопатками импеллера через трубу (4) засасывается воздух. При столкновении гидрофобные частицы закрепляются на пузырьках воздуха. Образуется комплекс пузырёк–частица. Процесс происходит селективно. Гидрофильные частицы к пузырькам не прилипают.
Комплексы пузырёк–частица поднимаются на поверхность камеры, образуя минерализованную пену (флотоконцентрат). Концентрат удаляется из машины пеносъёмным устройством в приёмный желоб и транспортируется на обезвоживание.
Несфлотированные частицы (камерный продукт) направляются на дальнейшую обработку в следующую камеру. Отходы (хвосты флотации) удаляются из переливного кармана последней камеры.