Машина пенной сепарации глубокая мпсг
Пенная сепарация и области ее применения
Пенная сепарация является разновидностью пенной флотации. Суть ее состоит в том, что разделение гидрофобных (флотационно-активных) от гидрофильных (нефлотационно-активных) минералов происходит при подаче пульпы на слой пены сверху. При этом минеральные зерна, проходя через высокоразвитую гидрофобную поверхность пены, состоящей из достаточно крупных воздушных пузырьков, обладающих большой подъемной силой, разделяются: гидрофобные частицы остаются в пенном слое, закрепляясь на пузырьках воздуха, а гидрофильные проходят через нее в пульпу и затем уходят в хвосты.
Частицы в пене закрепляются в результате прилипания (адгезии) гидрофобных частиц к внутренним стенкам воздушных пузырьков, разрыва стенок пузырьков в момент движения гидрофобных зерен между их стенками (как и в пенной флотации), прилипания гидрофобных зерен к гидрофобным поверхностям уже закрепившихся в пене частиц.
Пенная сепарация протекает более интенсивно, чем пенная флотация. Это объясняется тем, что при пенной сепарации закрепление гидрофобных частиц в пене происходит в несколько раз быстрее, чем при пенной флотации. Продолжительность селективного выделения из пульпы гидрофобных частиц пенной сепарацией обычно составляет 3—5 мин, в то время как для пенной флотации необходимо 15—20 мин. Кроме того, крупность извлекаемых пенной сепарацией частиц достигает 1—2 мм.
Преимуществом пенной сепарации является также почти полное отсутствие окислительных процессов, что обеспечивает более высокое извлечение ценных минералов.
В настоящее время пенная сепарация применяется: для получения грубых концентратов после обогащения в тяжелых суспензиях, при этом, несмотря на довольно грубое измельчение руды, удается получить отвальные хвосты; для выделения ценных компонентов на руд при грубом измельчении, например при обогащении сильвиновых руд; для обогащения медно-цинковых, свинцово-цинковых и легко окисляющихся руд, флотация которых в механических или пневмомеханических флотомашинах вызывает дополнительные потери металлов за счет окислительно-восстановительных реакций; для извлечения гидрофобных минеральных частиц из сильно разбавленных пульп, не пригодных для пенной флотации.
Процесс пенной сепарации проводится в специальной флотационной машине, конструкция которой обеспечивает получение спокойного слоя пены при довольно тонком диспергировании поступающего в нее воздуха, равномерную подачу флотируемой пульпы на пенный слой и регулирование степени аэрации (рис. 143). Машина состоит из пирамидальной ванны 1 с устройством 2 для равномерного распределения исходной пульпы по пенному слою. Аэрация пульпы происходит в результате подачи воздуха через перфорированные резиновые трубки 3 от коллектора сжатого воздуха 4. Давление воздуха в трубках-аэраторах изменяется от 0,2 до 1,7 кгс/см2. При этом образуются пузырьки крупностью 0,2—1 мм.
Хвосты удаляются в нижней части ванны через гибкий резиновый рукав 5, а концентрат — самотеком через регулируемые пороги 6 или пеногоном 7.
Машина пенной сепарации глубокая импеллерная
Машина пенной сепарации глубокая импеллерная (МПСГИ) используется в процессе шламовой флотации для обесшламливания разгрузки гидросепараторов при производстве калийных удобрений.
Машины МПСГИ комплектуются средствами КИПиА, обеспечивающими работу в автоматическом или ручном режимах. Управление системой КИПиА осуществляется программируемым контроллером, обеспечивающим качество пуска технологического процесса, визуализацию процесса, архивирование информации, ее включение в систему АСУТП.
Специалисты НПО Пассат производят:
шеф-монтаж механической части флотомашины,
шеф-монтаж средств КИПиА,
Основные технические характеристики
Наименование показателя | Значение |
---|---|
Плотность среды, г/см 3 | 1,360-1,380 |
Температура перекачиваемой среды, °C | от 16 до 40 |
pH пульпы | 6,5 – 7,5 |
Плотность жидкой фазы, г/см 3 | 1,235 – 1,240 |
Плотность твёрдой фазы, г/см 3 | 2,100-2,200 |
Химический состав твёрдой фазы, % | |
KCl | 31-33 |
NaCl | 65-70 |
Н.о. | 4-5 |
Химический состав жидкой фазы, (насыщенный раствор KCl+NaCl) при t=20°C, % | |
KCl | 10 |
NaCl | 20 |
H₂O | 70 |
Производительность по питанию, не менее м 3 /ч | |
Геометрическая ёмкость камеры, м 3 | 38 |
Производительность по твёрдому продукту, т/ч | 100-120 |
Электродвигатель привода импеллера | типа 5A225M8 |
Мощность электродвигателя, кВт | 30 |
Частота вращения электродвигателя, об/мин | 750 |
Напряжение питания, В | 380 |
Исполнение электродвигателей по защищённости от воздействий внешней среды | IP54 |
Машина пенной сепарации глубокая импеллерная МПСГИ-4 | 2 | 2018 | ОАО «Беларуськалий», СОФ 1 |
Машина пенной сепарации глубокая импеллерная МПСГИ-4 | 4 | 2018 | ОАО «Беларуськалий», СОФ 3 |
Сгуститель аварийный диаметром 30 м | 1 | 2018 | ОАО «Беларуськалий», Петриковский ГОК |
Сгуститель кристаллов нитрата калия | 1 | 2019 | ОАО «Белкалий-Мигао» |
Сгуститель нитрата калия | 1 | 2019 | ОАО «Белкалий-Мигао» |
Сгуститель хлорида амония | 2 | 2019 | ОАО «Белкалий-Мигао» |
Сгуститель мелкой фракции хвостов флотации 18м | 3 | 2019 | ОАО «Беларуськалий», СОФ 3 |
М/к пластинчатого сгустителя Metso LTO500-F8 | 1 | 2019 | ОАО «Беларуськалий», СОФ 4 |
Корпус пластинчатого сгустителя Metso LTC2700-16,5F в комплекте с опорными колоннами | 3 | 2019 | ОАО «Беларуськалий», Петриковский ГОК |
Корпус пластинчатого сгустителя Metso LTC4300-21F в комплекте с опорными колоннами | 3 | 2019 | ОАО «Беларуськалий», Петриковский ГОК |
Корпус сгустителя Metso LTC3450-18F в комплекте с опорными колоннами | 1 | 2019 | ОАО «Беларуськалий», СОФ 2 |
Корпус сгустителя Metso LTC3450-18F в комплекте с опорными колоннами | 1 | 2019 | ОАО «Беларуськалий», СОФ 3 |
Корпус сгустителя Metso LTC3450-18F в комплекте с опорными колоннами | 1 | 2019 | ОАО «Беларуськалий», СОФ 3 |
Корпус гидросепаратора Metso LTC 2700-16,5F | 2 | 2019 | ОАО «Беларуськалий», СОФ 2 |
Корпус и СА пластинчатого сгустителя Metso LTC2200-15 | 1 | 2019 | ОАО «Беларуськалий», СОФ 4 |
Корпус и CА пластинчатого сгустителя LTC1140-12 | 1 | 2020 | ОАО «Беларуськалий», СОФ 4 |
Флотация при обогащении алмазосодержащих руд.
Одним из эффективных методов обогащения алмазосодержащих руд в нашей стране является флотация. Производственный комплекс «Машиностроительное объединение» проектирует и изготавливает стандартное и нестандартное, нестандартизируемое оборудование применяемое в технологиях обогащения полезных ископаемых.
В основе процесса флотации алмазосодержащих руд лежит гидрофобность алмазов небольшого размера. Они плохо смачиваются жидкостью, а в некоторых ситуациях способны удерживаться на её поверхность, в то время как свободные минералы пустой породы остаются в жидкости.
Пенная сепарация при обогащении алмазосодержащих руд.
Разделение алмазов и частиц минералов при пенной сепарации основано на эффекте разделения их по смачиваемости при прохождении сверху вниз сквозь слой движущейся пены, образованный на поверхности аэрированной жидкости. Гидрофобные частицы концентрируются в верхних слоях пены, а гидрофильные — вымываются из пены потоками жидкости, поступающей на пену с пульпой сверху. В пене создаются условия противоточного движения частиц и пузырьков, интенсифицирующие процесс разделения.
Для обеспечения величины различия между динамическим и статическим поверхностным натяжением, способствующем росту флотационной силы и крупности удерживаемых в пене частиц, в жидкость вводят дополнительные реагенты.
Перед началом процедуры пенной сепарации необходима предварительная подготовка исходного материала. Алмазосодержащее сырье должно быть предварительно обработано реагентами. Это позволяет обеспечить частицам руды дополнительные свойства, повышающие эффективность сепарации.
В процессе пенной сепарации существенное влияние на результирующие технологические показатели оказывают:
Отрицательное влияние частиц крупностью менее 0,2 мм связано с тем, что флотационные реагенты сорбируются (закрепляются) на частицах пропорционально их поверхности. А так как суммарная поверхность мелких частиц во много раз больше суммарной поверхности крупных, то основная часть реагентов поглощается именно ими, в ущерб более крупных.
В Этом случае даже значительное увеличение расхода реагентов не даст эффективных результатов, так как избыточная площадь поверхности мелких частиц и в этом случае адсорбирует основную часть реагентов. А плотность покрытия реагентом поверхности крупных частиц окажется недостаточной, чтобы они сфлотировались.
Таким образом поступающее алмазосодержащее сырьё требует тщательного обесшламливания (отмывки от шламов). Использование полифосфата натрия или его заменителей, в случае наличия остаточных шламов, помогает поднять эффективность процесса.
Отрицательное влияние температуры руды во время контакта с реагентами, заключается в том, что при температуре ниже 16 °С ухудшении условия закрепления частиц реагентов на частицах минерала.
Отрицательное влияние на показатели пенной сепарации также оказывает закрупнение исходного питания, т.е. присутствие в алмазосодержащем сырье частиц крупнее 2 мм. Наличие частиц таких размеров может привести к дополнительным потерям алмазов, остающихся в отвальных хвостах.
Плёночная флотация при обогащении алмазосодержащих руд.
Пленочная флотация (букв. — плаванье на поверхности воды) — процесс разделения мелких твёрдых частиц минералов в жидкости, основанный на различной адсорбции частиц на границах раздела фаз в соответствии с их поверхностной активностью или смачиваемостью. Гидрофобные, плохо смачиваемые водой, частицы избирательно закрепляются на границе раздела воздух/жидкость и отделяются от гидрофильных, хорошо смачиваемых водой.
Пленочная флотация применяется как дополнительная доводочная операция, в основном, для извлечения алмазов мельче 0,5 мм.
Перед плёночной флотацией алмазосодержащем сырье так же должно подвергаться очистке. Это обезжиривание в горячей воде и оттирка в мельнице. Иногда для повышения активности алмазов и депрессии минералов пустой породы при подготовке к плёночной флотации может использоваться хлористый натрий и жидкое стекло.
На протяжении первых двух третей длины конвейер идет горизонтально, а затем опускается вниз под крутым углом в бак с водой. Обогащаемый алмазосодержащий материал распределяется тонким слоем по ленте и медленно продвигается вперед. Оптимальная толщина слоя не должна значительно превышать два диаметра частиц.
По мере того, как лента пересекает поверхность воды, находящиеся на ней алмазы и небольшое количество сопутствующих минералов всплывают на поверхность воды и далее через сливной порог в сборный карман, а хвосты оседают в баке.
В процессе пленочной флотации так же применяется небольшое количество нефтяного масла, которое добавляют в питание на небольшом расстоянии от места погружения ленты в воду.
В процессе перехода минеральных частиц через поверхность воды на них действуют несколько сил. Причинами, препятствующими флотации, являются вес частицы и сила ее адгезии к твердой поверхности. Им противодействуют капиллярная сила и сила гидростатического давления на нижнюю грань частицы. При определенном соотношении этих сил происходит отрыв частицы от твердой поверхности.
Частичная флотация мелких классов упорных гидрофильных алмазов может быть достигнута после предварительной обработки жирно-кислотными мылами, катионными собирателями или другими реагентами, которые образуют гидрофобную пленку на алмазах.
Извлечение дробленого борта из отходов промышленного производства лучше всего достигается флотацией после обработки алмазов смесью жирных кислот или катионными собирателями.
+7(812) 987 9110 +7(812) 322 8737 Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
ГОСы. Основные понятия и назначение грохочения
Выбор, расчет и компоновка флотомашин.
При выборе машин исходят из: свойств руды, возможностей получения максимальных технологических показателей, малой энергоемкости, простоты регулирования и эксплуатации.
Широкое промышленное использование получили машины:
1. механические – в сложных флотационных схемах, требующих большого числа всасывающих камер и тщательного покамерного регулирования выхода пенного продукта; обычно используются при флотации крупнозернистых материалов.
2. пневмомеханические – в простых схемах флотации при крупности перерабатываемого материала не менее 40% класса – 74мкм с максимальной крупностью зерен1мм.
3. пневматические – следует применять при сочетании условий: легкой флотируемости п.и., малой или средней его плотности, простой схеме обогащения, большом выходе концентрата.
Из пневматических машин наибольшее распространение получили аэролифтные – в простых схемах флотации, не требующих высокой селективности, с большим выходом пенного продукта.
Флотомашины должны соответствовать следующим требованиям:
1. равномерная по всему объему аэрация пульпы 4. оптимальное соотношение между объемом
при высокой степени диспергирования воздуха; пены и скоростью ее удаления;
2. твердые частицы в пульпе должны находиться во взвешенном 5. неприрывность флотации;
состоянии, в условиях тесного контакта с пузырьками воздуха; 6. возможность регулирования
3. всплывание минерализованных пузырьков должно происходить высоты уровня пульпы и пены,
1. необходимое количество флотомашин:
а) флотомашины камерного и прямоточного типа (основные величины связаны общей формулой)
n – необходимое число камер;
VМ – количество пульпы, поступающее в операцию, м 3 /мин;
t – продолжительность флотации, мин;
VК – отношение объема пульпы в камере к ее геометрическому объему (К= 0,65 – 0,75);
VС – количество пульпы, поступающей в данную операцию, м 3 /сут.
б) флотомашины корытного типа
S – площадь поперечного сечения ванны, занятая пульпой, м 2 ;
Максимальная длина одной ванны не должна превышать 10м
2. продолжительность флотации:
t0 – продолжительность флотации при исследованиях, мин;
а0 – аэрация пульпы при исследованиях, л/мин*м 2 ;
а – аэрация пульпы в машинах для установки на проектируемой О.Ф..
При проектировании необходимо компактно разместить оборудование и предусмотреть удобное его обслуживание при минимальном количестве установленных насосов. Также следует стремиться к уменьшению объема перекачиваемых продуктов, к сокращению высоты подъема и расстояний перекачивания, по возможности уменьшить перекачивание пенных продуктов.
Число параллельно действующих механических машин в операциях основной и контрольной флотации следует выбирать, чтобы минутный дебит пульпы для каждой машины был 1,2 – 2 объемов ее камеры.
Если О.Ф. перерабатывает один сорт руды, можно запроектировать моносекцию (пульпу со всех агрегатов измельчения насосом направить в общий пульподелитель, от туда развести по флотомашинам). Достоинства: упростится контроль за процессом, подача и дозировка реагентов.
Для компоновки главного корпуса О.Ф. желательно, чтобы длина секции флотации в направлении, параллельном оси бункера, равнялась длине сопряженной с ней секции измельчения, а длина каждой флотомашины в ряду была одинаковой, т.е. в каждой машине было одинаковое число камер.
Для уменьшения числа насосов следует совместно перекачивать промпродукты, объединяемые в последующей операции. Также можно подсасывать промпродукты импеллером механических флотомашин.
При размещении флотомашин по высоте следует руководствоваться минимальными уклонами самотечных трубопроводов.
Флотомашины в цехе флотации размещаются параллельно или перпендикулярно оси бункера. Параллельное расположение машин возможно при крутом и пологом или горизонтальном рельефе площадки, а перпендикулярное расположение только при слабонаклонном и горизонтальном расположении площадки.
Если в схеме много перечисток, то вместо насосов предпочитают устанавливать специальные пульпоподъемные камеры (чаны), подсасывающие пульпу и поднимающие ее на высоту загрузки во флотомашину. При установке такой камеры в ряд пневмомеханических машин позволяет сократить число уступов в отделении флотации и осуществлять сложные схемы при установке машин на одном уровне.
На большинстве О.Ф. цех флотации компануется по уступчато – одноэтажной схеме. В отдельных пролетах при крутом рельефе площадки флотомашины могут устанавливаться на двух этажах. Центробежные насосы устанавливаются на нижних уступах, а также в зумфах и траншеях верхних уступов. Лучше насосы собрать в одном или нескольких отдельных местах и установить их в ряд для удобства обслуживания.
Механические флотомашины, устройство и регулировка.
В аэрационных узлах флотомашин 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 др.). При этом аэрация пульпы определяется окружной скоростью импеллера и конструктивными особенностями аэрирующих узлов и камер механических флотомашин.
В каждой камере устанавливается блок аэраторов, который является самостоятельным конструктивным узлом. Блок аэратора (см. рис.15.2) 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 надимпеллерный диск 9 с лопатками статора 16, расположенными под углом 60° к радиусу.
Исходная пульпа из приемного кармана 1 поступает в аэратор по трубе 20, а воздух — по трубе 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 уровня пульпы разгрузочное отверстие со стороны межкамерного кармана прикрыто заслонкой 11, положение которой регулируется 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.
К недостаткам машин ФМ относятся большой износ лопаток статора и импелера, высокий расход эл. энергии, сложность конструкции, сравнительно низкая производительность.
Достоинства: возможность флотации грубозернистых пульп (до1 – 2мм) по сложным схемам с малым количеством насосов для замыкания схемы.
Флотационная машина с кипящим слоем ФМ6.3КС отличается по конструкции (рис.15.3) от флотационных машин ФМ, во-первых, тем, что внутри камеры на высоте 500—550 мм от дна камеры 2 устанавливается решетка 1 из уголков, живое сечение щелей которой составляет 18—20 % всей ее площади. Во-вторых, на передней стенке камеры с внешней или внутренней стороны устанавливается сходящийся желоб 5 постоянного сечения, соединяемый трубой 6 с колпаком надимпеллерной трубы 3. Желоб служит для отбора через щель 4 циркуляционного потока на импеллер из верхней зоны камеры.
Решетка обеспечивает гашение турбулентности потоков них равномерное распределение по всему горизонтальному сечению камеры. В результате этого над решеткой создается кипящий, или взвешенный, слой минеральных частиц и воздушные пузырьки вместе с потоками жидкости движутся по криволинейным каналам, образуемым витающими частицами. Это обеспечивает многократное столкновение пузырьков с частицами минералов и более длительное время их контакта, чем в машинах ФМ. Наряду с этим резкое уменьшение турбулентности потоков в зоне минерализации и флотации позволяет свести к минимуму деминерализацию воздушных пузырьков, а наличие восходящих потоков,, направленных к пенному порогу, ускоряет вывод минерализованных пузырьков из камеры. Все это позволяет повысить скорость флотации и иногда крупность флотируемых частиц. Кроме того, пульпа, возвращаемая на импеллер 8 и статор 7 через щель 4, имеет низкую плотность и не содержит крупных абразивных частиц, что способствует увеличению срока службы аэратора.
Машина ФМ6.3КС предназначена в основном для обогащения горно-химического сырья флотационной крупности, но может быть использована и для руд цветных металлов.
Достоинства: низкий расход эл. энергии, высокая крупность флотируемых частиц.
Пневматические флотомашины. Устройство, регулировка, преимущества и недостатки. Область применения.
В машинах этого типа нет механических аэраторов; они действуют используя энергию воздуходувок (компрессоров), вакуум – насосов, расположенных вне машины.
Глубокая аэролифтная (патрубочная) машина (рис.81, а) является одной из более совершенных аэро-лифтных машин, превосходящих в 2—3 раза глубиной более старые мелкие машины (высота ванны достигает 2—3 м). Эта машина корытного типа. Имеет по всей длине аэрационное отделение 1 и флотационные отделения 2, ограниченные перегородками 5. От продольного воздушного коллектора в машину выведены вертикальные патрубки 3, имеющие на концах резиновые наконечники 4, являющиеся простыми клапанами
предотвращающими попадание в патрубки пульпы после остановки подачи сжатого воздуха и их засорение (рис.81,6).
Сжатый воздух, выходящий из патрубков, проходят более половины аэрационного отделения сплошной струей или в виде воздушных пробок и лишь, затем распадается на крупные пузырьки. Мелкие пузырьки получаются также в вихревых потоках, создаваемых перегородками 6. Ввиду многократного подъема пульпы на большую высоту со значительным уменьшением по этой причине гидростатического давления в глубоких машинах значительно развито образование пузырьков выделением газов из раствора. В глубоких машинах данного типа аэрированность в 2 раза выше, чем в мелких. Около трети объема пульпы аэрируется так сильно, что превращается в пену, самотеком поступающую в желоба.
Поскольку высота машины- относительно велика и разность гидростатического давления, столбов аэрированной и малоаэрированной пульпы в отделениях 1 и 2 весьма значительна, в глубоких патрубочных машинах скорость движения пульпы в аэрационном отделении гораздо больше, чем в мелких патрубочных машинах. Следовательно, достигается более интенсивное вихревое движение пульпы в зонах дробления воздуха, и пузырьки, образующиеся в глубоких машинах, имеют очень небольшие размеры, приближающиеся к размерам пузырьков в машинах механического типа. Циркулируя по вертикали и постепенно перемещаясь вдоль ванны, пульпа приближается, к ее концу, где находится обычно
Флотационные машины пенной сепарации принципиально отличаются от всех других конструкций тем, что у них вся исходная пульпа подается сверху на пенный слой. Более гидрофобные частицы удерживаются в пене, а менее гидрофобные под действием силы тяжести и стекающей воды проходят сквозь пену и выпадают из нее. Другими словами, в пене происходит вторичная концентрация минера-
лов, описанная выше.
Машина для пенной сепарации конструкции института Гос-горхимпроект показана на рис.82. Она состоит из флотационной камеры корытного типа 1, вдоль середины которой расположено загрузочное устройство 2, выполненное в виде желобчатого делителя, равномерно распределяющее питание по длине машины. Под поверхностью пульпы, на глубине 150—200 мм расположены трубчатые аэраторы 3 (ряд резиновых трубок с мельчайшими отверстиями), в которые подается сжатый воздух. В присутствии пенообразователя на поверхности пульпы образуется слой достаточно устойчивой пены. На начальный участок пены с помощью брызгал 4 подается небольшое количество воды, чем усиливается выпадение из пены гидрофильных частиц.
Пена с удерживающимися в ней частицами самотеком или с помощью гребков удаляется через пороги 6 в желоба. В случае флотации водорастворимых солей из пены через сетки 8 выделяется маточник. Хвосты удаляются через разгрузочное устройство 7.
Машины для пенной сепарации, сконструированные и испытанные институтом Госгорхимпроект, дали весьма положительные показатели. Установлено, что в них успешно флотируют очень крупные частицы сильвина (до 3—4 мм), фосфорита (до 1,5 мм), сульфидных минералов до 2 мм, угля (до 3—4мм).
Основным недостатком машины пенной сепарации, является относительная ненадежность пневматических аэраторов, конструкция которых нуждается в улучшении.
Колонная флотационная машина представляет собой круглую или квадратную камеру шириной около 1м и высотой около 7—9 м (рис.83). Питание подается выше середины, но ниже мощного пенного слоя, занимающего около ‘/з высоты колонны, и перемещается сверху вниз. Аэрацию осуществляют внизу с помощью различных аэраторов с мелкими отверстиями. Лучше всего применять резиновые трубки с проколотыми отверстиями. В колонне осуществлен противоток падающих частиц и всплывающих пузырьков, причем вследствие большого пути, проходимого пузырьками, они сталкиваются с частицами гораздо чаще, чем в машинах других конструкций. Для повышения избирательности флотации путем вторичной концентрации пену орошают водой.
Скорость нисходящих потоков пульпы не должна превышать скорость всплывания пузырьков. В противном случае происходит локальное скопление пузырьков, приводящее к их коалесценции и образованию воздушных пробок.
Колонные машины малоэнергоемки и занимают всего 5-10 % площади, необходимой для машин других конструкций, с равноценной производительностью.
Флотационные машины с понижением давления над пульпой (вакуумные) были предложены еще в 1906 г. и в свое время применялись на обогатительных фабриках в несколько реконструированном виде. В настоящее время они сохранились только на нескольких старых английских углеобогатительных фабриках. Но эти машины имеют значительные перспективы усовершенствования. В настоящее время выделение газов из раствора начинают все шире применять для очистки сточных вод.
Камера машины с понижением давления 1, имеющая форму двух усеченных конусов (рис.84), заканчивается наверху цилиндрическим участком 6, вокруг которого находится кольцевой желоб 7. Цилиндр и желоб герметически закрыты колпаком 2, из которого по трубке 3 вакуум-насосом отсасывается воздух (до разрежения 665—806 гПа). Пульпа, предварительно перемешанная с воздухом (для увеличения концентрации в ней растворенных газов), поступает из зумпфа 4 по трубе 5 в камеру машины. Хотя зумпф и расположен на 6—7 м ниже камеры, пульпа поднимается вверх вследствие разности давлений атмосферного и под колпаком 2. Труба 5 постепенно расширяется и заканчивается вверху концентрическими кольцами еще большего диаметра. По мере подъема пульпы по трубе уменьшается давление, под которым находится пульпа. Еще большее снижение давления происходит в камере 1. Поэтому из пульпы выделяются растворенные газы, образуя пузырьки на минеральных частицах. Особенно широко осуществляется аэрофлокуляционная флотация. Минерализованная пена, заполняющая стакан 6, самотеком поступает в кольцевой желоб 7 и оттуда по трубе 8 выводится из машины. Для того чтобы пена могла вытечь из сосуда с пониженным (против атмосферного) давлением, приходится делать трубу 8 значительной длины (8—11 м). Кроме того, вытекание пены регулируется количеством воды, добавляемой по трубе 9.
Камерный продукт опускается на дно камеры. Для того чтобы на стенках последней не скапливался осевший материал, в нижнюю зону подают воду по трубке 10, направленной по касательной к камере. Таким способом в ней создается медленное вращательное движение пульпы. Камерный продукт удаляется по трубе 11 длиной 7—10 см. Скорость разгрузки (уровень пульпы в камере) регулируется задвижкой 12 при помощи рукоятки и троса.
Диаметр камеры равен обычно 1,5—2 м; расход энергии на один аппарат 3—4 кВт. Производительность одного аппарата диаметром 1,5 м (на сульфидной руде) 25—50 т/сут.
Особенностью вакуумной машины является практически полное отсутствие вихревого движения пульпы, чем сводятся к минимуму силы, отрывающие частицы от пузырьков.
Основные недостатки вакуумных машин — их громоздкость (особенно по высоте) и малая производительность. Эти машины при условии их существенного усовершенствования могут быть применены при флотации частиц очень крупных или чрезмерно мелких. Флотация крупных частиц может быть осуществлена в машинах такого типа вследствие того, что в них созданы хорошие условия для флотации частиц несколькими пузырьками воздуха и сведены к минимуму силы, отрывающие частицы от пузырьков. Практика работы некоторых английских углеобогатительных фабрик свидетельствует, например, о том, что в машинах с понижением давления можно флотировать частицы угля размером 5 мм.