Механические флотационные машины

Во всех аэрационных узлах флотационных машин засасывание воздуха из атмосферы и образование пульповоздушной смеси, выбрасываемой под действием центробежных сил в камеру, обусловлено образованием небольшого вакуума в полости вращающегося импеллера. В качестве импеллеров используются мешалки различных конструкций (дисковые с радиально расположенными лопатками, стержневые типа беличьего колеса с осевыми насосами внутри них и другие.). При этом аэрация пульпы определяется окружной скоростью импеллера и конструктивными особенностями аэрирующих узлов и камер механических флотационных машин.

Наибольшее распространение получили механические флотационные машины конструкции Механобра ФМ с вместимостью камер от 0,14 до 6,3м³. Конструкция флотационной машины данного типа представлена на рисунке 1.1.

Рисунок 5.1 - Флотационная машина конструкции Механобра с всасывающими (а) и прямоточной (б) камерами.

Стандартная машина ФМ собирается из двухкамерных секций: первая камера является всасывающей, вторая прямоточной. В случае необходимости машина может собираться из одних всасывающих камер или из звеньев, состоящих из одной всасывающей и нескольких прямоточных камер.

В каждой камере устанавливается блок аэраторов, который полностью монтируется на заводе и является самостоятельным конструктивным узлом. Блок аэратора состоит из вертикального вала 10 с насаженным на нем импеллером. Импеллер представляет собой диск 19 с шестью радиальными лопатками 17. Вал вращается внутри трубы 2 , верхний конец которой закрыт наглухо. В нижней части труба расширяется и к ней крепится надымпеллерный диск 9 с лопатками статора 16 , расположенными под углом 60 градусов к радиусу. Направляющие лопатки статора способствуют превращению тангенциальной составляющей динамического напора пульпы в статический, увеличивая тем самым аэрацию. Радиальный зазор между лопатками импеллера и статора не должен превышать 5-8 мм.

Исходная пульпа из приемного кармана 1 поступает в аэратор по трубе большего диаметра 20 , а воздух по наклонной трубе меньшего диаметра 3. Для внутрикамерной циркуляции надымпеллерный диск имеет круглые отверстия, расположенные по окружности над лопатками 17 импеллера. Кроме того, для регулирования внутрикамерной циркуляции в нижней части трубы 2 имеется отверстие 18, которое прикрывается заслонкой 14. Тягой 5 она устанавливается в таком положении, чтобы был обеспечен оптимальный поток пульпы на импеллер, необходимый для достижения максимальной аэрации.

Для всасывания промпродуктов в каждой камере может быть установлен патрубок, идущий от центральной трубы к передней стенке камеры. В тех камерах, куда промпродукт не поступает, патрубок не устанавливается, а отверстие в расширенной части вертикальной трубы закрывается пробкой 15. Пенный продукт удаляется в сборный желоб.

Всасывающая и прямоточная камеры разделены перегородкой 4. В каждой второй камере секции или в последней камере прямоточной машины имеется устройство для регулирования уровня пульпы и удаления камерного продукта (хвостов). Основная часть пульпы переливается через отверстие 13 в боковой стенке 12 камеры и поступает в приемный карман следующей камеры. Чтобы вместе с камерным продуктом не уходила пена, разгрузочное отверстие экранировано перегородкой 6.

Для регулирования высоты слоя пены в камере (секции) или, что то же, уровня пульпы разгрузочное отверстие со стороны межкамерного кармана прикрыто заслонкой 11, положение которой регулируется специальным устройством 8. Для разгрузки крупных частиц (песков), находящихся в нижнем слое пульпы, внизу межкамерной перегородки 12 имеется небольшое отверстие, которое может перекрываться шибером при опускании его тягой 7.

Для создания спокойной зоны пенообразования предусмотрен успокоитель, состоящий из радикальных Г-образных пластин, расположенных вокруг статора и прикрепленных ко дну камеры. Для устранения застаивания пены в задней части камеры, и ускорения пеносъема задняя стенка выполнена изогнутой в сторону пенного порога, лопасти пеносъемщика имеют шарнирную подвеску.

К недостаткам машин ФМ относятся большой износ лопаток статора и сильные восходящие потоки пульпы, вызывающие бурление и нарушение процесса ценообразования, что имеет особенно большое значение при флотации руд с низким содержанием полезного компонента. Однако машины отличаются большой производительностью по потоку пульпы и засасываемому воздуху; по конструктивным параметрам они находятся на уровне лучших зарубежных образцов.