Флотационные машины

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

по технологическим машинам и оборудованию

ФЛОТАЦИОННЫЕ МАШИНЫ

Флотационные машины (a. flotation machines, и. Flotationsmaschine, Flotationsgerat, ф. machine а flottation, flotteur, и. maquina de flotacion) - предназначены для разделения взвешенных в жидкости относительно мелких твёрдых частиц (или их выделения из жидкости) по их способности прилипать к вводимым в суспензию газовым пузырькам.

B «Ф. м.» осуществляются аэрация и суспензировами пульпы, селективная минерализация воздушных пузырьков, создание зоны пенного слоя и разделение пенного и камерного продуктов.

Первый патент на «Ф. м.» для масляной флотации получен англ. изобретателем B. Xайнсом в 1860. B 1904 в России в г. Мариуполь была пущена одна из первых в мире флотац. ф-к, оснащённая аппаратами для масляной флотации (перерабатывала графитовую руду Cтарокрымского м.). B 1904 англ. учёным A. Mак-Kуистеном разработан аппарат для плёночной флотации, в 1906 английским ученым Ф. Элмором для вакуумной флотации и электрофлотации. Первые пром. образцы «Ф. м.» созданы амер. учёными T. Гувером(1910, Ф. м, механич. типа) и Д. Kэллоу (1914, «Ф. м.» пневматич. типа). Различия в конструкциях «Ф. м.» в основном определяются способом аэрации пульпы (рис. 1 и рис. 2).

Pис. 1. - Флотационная машина механического типа:

Где:

1 - элеватор для подачи пульпы;

2 - агитационная камера, разделённая на три части;

3 - импеллеры;

4 - выпускная труба для хвостов;

5 - труба для отвода концентрата.

Pис. 2. - Флотационная машина пневматического типа:

Где:

1 - камера питания;

2 - аэратор (пористая ткань);

3 - воздушная камера;

4 - воздуховод;

5 - вентиль регулировки расхода воздуха;

6 - резервный клапан разгрузки машины;

7 - хвостовая труба.

По этой характеристике машины делят на три группы:

- механическая (перемешивание пульпы, засасывание и диспергирование воздуха осуществляется импеллером);

- пневмомеханическая (воздух подаётся из воздуходувки, диспергирование и перемешивание пульпы выполняются импеллером);

- пневматическая - машины пенной сепарации, колонные, аэролифтные (перемешивание и аэрация пульпы осуществляется подачей сжатого воздуха через аэраторы разл. конструкций).

Кроме этих типов следует выделить «Ф. м.», пока не получившие широкого распространения:

- вакуумные и компрессионные (аэрация обеспечивается выделением растворённых газов из пульпы);

- электрические флотационные (аэрация жидкости пузырьками, выделяющимися при электролизе);

- центробежные и со струйным аэрированием жидкости.

Каждая группа классифицируется и по др. признакам (напр., для машин механич. и пневмомеханического типа по конструкции импеллера, способу подвода воздуха к нему, особенностям перекачивания импеллером пульпы и её циркуляции в камере). Конструкции импеллеров разл. «Ф. м.» (рис. 3) могут быть разделены на два основного типа: лопастные и пальцевые.

Pис. 3. - Конструкция импеллеров флотационных машин:

Способ перекачивания пульпы импеллером во многом определяет гидродинамический режим камеры и особенности аэрации пульпы. Гидродинамический режим зависит от размеров зоны интенсивной циркуляции пульпы.

Па этому признаку можно выделить машины c придонной циркуляцией и циркуляцией во всём объёме камеры. Движение внутри камерных потоков определяется конструктивными особенностями камеры. K ним относятся конструкции статора и успокоителей, форма камеры, наличие спец. отбойников и конструкция перегородок.

Статор «Ф. м.» предотвращает закручивание потоков в камере, равномерно распределяет потоки, создаваемые импеллером, по всему объёму и способствует диспергированию воздуха. Конструкции статоров в основных двух типов: цилиндрические и пластинчатые.

Успокоителями, предохраняющими пенный слой от разрушения, оснащены не все «Ф. м.» B машинах c глубокой камерой и придонным расположением импеллера успокоители не устанавливаются, поскольку турбулентные потоки, создаваемые импеллером, значительно ослабевают, достигнув пенного слоя. Успокоители необходимы в мелкой камере и при расположении импеллера близко от пенного слоя.

Камерам механическим и пневмомеханическим «Ф. м.» придаётся форма, наиболее оптимальная c гидродинамической точки зрения. Для этого большинство «Ф. м.» имеет скошенные внизу боковые стенки, что исключает накапливание твёрдых частиц в углах и облегчает перемещение частиц у дна от стенок к импеллеру. Большое влияние на гидродинамику потоков пульпы в машине оказывает размер между камерных перегородок.

По их влиянию «Ф. м.»разделяют на изолированные полностью или частично и прямоточные. Степень изолированности камер друг от друга и связанная c этим интенсивность продольного перемешивания пульпы между камерами зависят не только от конструкции перегородок, но и конструктивных особенностей аэрационного блока, a также от величины потока пульпы в машину.

Основные показатели, характеризующие работу «Ф. м.»: производительность, энергоёмкость и металлоемкость. Используются машины разных типов c объёмом камер от 0,14 до 70 м. куб., производительностью по потоку пульпы от 0,20 до 130 м. куб./мин, уд. расходом мощности от 0,85 до 2,80 кВт/м. куб.

Регулирование параметров машины для достижения оптимальных показателей разделения при изменении характеристики сырья осуществляют изменением кол-ва воздуха, подаваемого в камеру, толщины пенного слоя, уровня пульпы, производительности импеллера, площади окна в между камерной перегородке. Пневматич. машины имеют ряд преимуществ перед механическими и пневмомеханическими: высокая производительность, низкие металлоёмкость и энергоёмкость, небольшие капитальные затраты. Конструктивные отличия: статичность, простота, компактность камеры, отсутствие вращающихся в абразивной среде узлов. Однако пока они широко не используются в практике обогащения из-за отсутствия надёжного и долговечного аэрирующего устройства.

Pис. 4. - Колонная флотационная машина:

1 - диспергаторы воздуха;

2 - успокоительные решётки;

3 -камера;

4 - приёмник пенного продукта;

5, 6 - распределители питания;

7 - поплавок;

8 - шиберная заслонка;

9 - шиберный карман. флотационный механический сепарация

Распространение получили машины пенной сепарации и колонные (рис. 4), в которых исходная пульпа после агитации c реагентами подаётся в часть колонны (ниже пенного слоя) и встречается c восходящим потоком воздушных пузырьков, вводимых в часть. Объем камер колонных машин от 5 до 125 м. куб., глубина камер от 3 до 12 м.

Селективность флотации в колоннах выше вследствие противотока пульпы и воздуха и из-за большего, чем обычно, использования процессов вторичной минерализации в пенном слое.

Это позволяет получить высококачественные концентраты, снизить расход депрессора, упростить технологической схемы.

Наиболее перспективны «Ф. м.» пневматич. типа, позволяющие повысить скорость и селективность разделения, сократив при этом капитальные и эксплуатационные затраты.

Совершенствование конструкций «Ф. м.» идёт по пути увеличения объёма камер, надёжности и долговечности узлов, снижения металлоёмкости и энергоёмкости, управления внутри камерной циркуляцией.

Размещено на Allbest.ru