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.
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,