Вспомогательные процессы и оборудование флотационных отделений

Вспомогательные процессы и оборудование флотационных отделений

Подготовка пульпы перед флотацией включает следующие ос­новные операции: классификацию для выделения шламов флота­ционной крупности; смешивание всех потоков пульпы, поступаю­щих на флотацию: кондиционирование (перемешивание) пульпы с реагентами.

Удаление крупнозернистого (более 0,5 мм) материала из пи­тания флотации позволяет значительно снизить потери горючей массы с отходами, так как в отходы в основном попадают крупные зерна угля.

Для классификации углей перед флотацией на обогатитель­ных фабриках применяют элеваторные и конические классифика­торы, пирамидальные отстойники, двуступенчатые противоточные классификаторы с механической разгрузкой осадка (дешламаторы) и низконапорные гидроциклоны.

К вспомогательному оборудованию флотационных отделений относятся: устройства для подготовки (кондиционирования) пуль­пы, пеногасительные установки, питатели (дозаторы), делители и эмульгаторы реагентов.

Подготовка или кондиционирование пульпы заключается в об­работке ее реагентами с целью повышения флотируемости частиц и эффективности действия нерастворимых и вязких реагентов.

При дробной дозировке реагенты подают в разные точки фло­тационных машин. Например, 50—70% реагентов подают в за­грузочный карман, а 30—50% — в камеры флотационных машин или 100% пенообразователя и 70% собирателя подают в пульподелитель перед флотационными машинами и 30 % —в III камеру.

Для эмульгирования реагентов применяют специальные уст­ройства— эмульгаторы, используемые как самостоятельно, так и в сочетании с аппаратом кондиционирования.

Пеногашение применяют для удаления воздуха из пенного продукта флотационных машин. Разрушение пены необходимо для улучшения транспортирования ее по желобам, работы вакуум-фильтров и насосов, перекачивающих пенные продукты флотации.

Эффективность гашения пены при механическом способе составляет 30 – 40%, при вакуумном 60%, при вакуум-механическом до 80%.

Аппараты для кондиционирования флотационных пульп

 

Аппарат для кондиционирования пульпы «Кас­кад» (рис.54). Исходная пульпа подается по патрубку 2 по ка­сательный в закрытый сверху цилиндрический смеситель 1 и че­рез отверстия конуса 3 равномерно растекается по решетке 4 со щелями размером 8 мм. Струйки пульпы, протекающие через щели решетки, попадают на решетку 6 с крупными отверстиями диаметром 15—20 мм. Особыми регуляторами производится дози­ровка реагентов, которые поступают в быстроходный вентилятор 11, работающий от электродвигателя 12. На ступице ротора вен­тилятора насажены штыри, разбивающие реагенты на мелкие ка­пельки, которые вместе с потоком воздуха превращаются в аэро­золь. Аэрозоль поступает по трубе 5 в дефлектор 7, откуда поток воздуха устремляется кверху во всасывающую щель коробки 13 и далее возвращается в вентилятор. Таким образом, воздушный поток в агрегате замыкается. Дефлектор 7 служит для равномер­ного распределения потока аэрозоля по всей площади аппарата. При пересечении потока пульпы капельки реагента адсорбируются на поверхности твердых частиц.

Для промывки водой коробки 13 служит ороситель 14.

Пульпа во время протекания через отверстия решеток 4 и 6 разбрызгивается и частично аэрируется потоком воздуха.

Пульпа по флотационным машинам распределяется через слив­ные коробки 10 с поворотными заслонками 9 и отверстия в ниж­ней части аппарата. Запорные клапаны 8 служат для отключения отдельных машин.

Аппарат «Каскад» выполняет следующие функции: дозировку реагентов иподачу их в пульпу в виде аэрозоля, перемешивание пульпы, частичную аэрацию и равномерное распределение подго­товленной пульпы по флотационным машинам. Недостатки — неравномерное распределение реагентов в объ­еме пульпы, забивание верхней штампованной решетки.

 

Рис. 54. Аппарат для кондиционирования пульпы «Каскад»

 

Рис.55. Аппарат для кондиционирования пульпы АКП - 1600

 

 

Аппарат кондиционирования пульпы АКП-1600 имеет тот же принцип подготовки пульпы, что и «Каскад», од­нако более совершенен по конструкции (рис.55) Колонна 1 аппарата, закрытая крышкой 2 со смотровым лю­ком 3, имеет цилиндрическую форму, соосно с которой располо­жено устройство для приготовления аэрозоля, состоящее из ди­скового распылителя 4 реагентов с сепарационным устройством. Благодаря осевому расположению устройства веер тонкодиспер­гированного аэрозоля реагента выбрасывается в радиальном на­правлении, что обеспечивает равномерное насыщение реагентами элементарных струй пульпы, образующихся при прохождении по­тока через щели радиальных желобов-распределителей 8.

Для поддержания внутри аппарата давления, близкого к ат­мосферному, предусмотрен гидрозатвор 13, обеспечивающий впуск или выпуск из аппарата воздуха. Исходная пульпа, посту­пающая через тангенциальные патрубки 5, растекается по коль­цевым желобам-смесителям 6 и 7 с системой гидрозатворов и переливается в распределительный желоб 8. Реагенты поступают по трубе 9 и через распылитель 4 подаются в аппарат в виде аэ­розоля.

Пульпа движется в полости аппарата в виде системы тонких расходящихся от центра струй в среде аэрозоля реагента и по мере продвижения в нижнюю часть колонны насыщается реа­гентом. Струи пульпы, ударяясь о зонт 11 и лопасти 10, установ­ленные над днищем аппарата, дополнительно перемешиваются и в виде подготовленной пульпы через затворы-регуляторы 12 кла­панного типа поступают во флотационные машины.

Перекрытие затворов осуществляется клапаном, а регулиро­вание подачи пульпы в машины—поворотной заслонкой. Произ­водительность аппарата по пульпе 1600 м³/ч.

 

 

Пеногасительные устройства

 

 

Пеногасители, применяемые для удаления воздуха из пенного продукта, по принципу действия делят на механические, вакуум­ные, вакуум-механические и центробежные.

Механический пеногаситель (рис.57, а) представ­ляет собой мешалку, в которой пенный продукт под действием лопастей перемешивается и разрушается.

Вакуумный пеногаситель (рис.57, б) представляет собой герметически закрытую воронку, в которой благодаря соз­даваемому вакууму (27—40 кН/м²) происходит выделение пу­зырьков воздуха и разрушение пены.

Воздушно-механический пеногаситель (рис.57, в). Флотационный концентрат (пена) по трубопроводу поступает в закрытый резервуар 1, в котором глубоко в слой пены опущена всасывающая труба, соединяющая резервуар с ресиве­ром 2. Под действием вакуума, создаваемого внутри ресивера вакуум-насосами 3, пена из резервуара поступает в ресивер, где, ударяясь об отбойную стенку, разрушается как вследствие удара, так и под действием разрежения. Пульпа направляется в сбор­ник 6, оборудованный гидрозатвором 7, и далее центробежным насосом 5 на вакуум-фильтры 4.

 

Рис. 57. Принципиальные схемы пеногасителей

 

Вакуумно-механический способ наиболее эффективен и по­тому наиболее распространен. Недостатки этого способа разру­шения пены — сложность и громоздкость системы, высокая энер­гоемкость, значительные капитальные и эксплуатационные за­траты.

Имеется несколько вариантов конструкций вакуумно-механических устройств. Эти пеногасительные установки целесообразно устанавливать главным образом при расположении вакуум-филь­тров над флотационными машинами или при их размещении в другом помещении.

Центробежный пеногаситель «Вихрь» (рис.57,г) представляет собой цилиндрическую емкость с тангенциальным подводом пенного продукта от центробежного насоса. Благодаря вихревому устройству цилиндрической формы и подаче концентрата по касательной, он получает вращение. Под действием цен­тробежной силы и удара пена разрушается. Из-за низкой эффек­тивности аппарат «Вихрь» в настоящее время применяется огра­ниченно.

В качестве пеногасителей применяют и резервуары большой вместимости с использованием технической воды для пеногашения (рис.57, д), а также фильтрата и раздельной подачи гу­стой и жидких пульп (рис.57, е).

 

Рис. 59. Автоматический дозатор реагентов 5АДР

Автоматический дозатор реагентов 5АДР (рис.59)состоит из прямоугольной сварной рамы 1, внутри ко­торой размещены два бака 2. Сверху на раме закреплена плита 6, на которой смонтированы электродвигатель 12 и червячный редуктор 15.

Для осуществления автоматического регулирования на плите установлены два пневмопривода 11.

На выступающих концах вала редуктора закреплены направ­ленные в противоположные стороны кривошипы 16, на концах которых посредством шарнира 13 и втулок 14 закреплен верх­ний конец тяги 17. На нижний конец тяги шарнирно подвешен ковш 19. Другой конец ковша шарнирно закреплен со штоком 4, проходящим сквозь плиту 6 по направляющей втулке 22. Дви­жение штока 21 пневмопривода передается штоку 4 через коро­мысло 7. Опорой коромысла служит талреп 8, который может быть установлен в одной из двух проушин 9 пневмопривода 11. Пневмопривод установлен на кронштейне 10, который может пе­ремещаться по плите 6. Для отключения одного ковша служит заслонка 5, которая при перекрытии отверстия трубы ковша сли­вает дозируемую порцию реагента обратно в бак 2.

Подача реагента в баки осуществляется автоматически (по мере расхода) по трубе 18, нижний конец которой снабжен кла­паном 20. Работу клапана регулируют с помощью поплавка 3. Подача реагента осуществляется двумя ковшами, которые попе­ременно опускаются в баки с реагентом, зачерпывают его и вы­ливают в приемную воронку.

Стаканчиковый питатель (рис.60) представляет со­бой диск 3 со свободно подвешенными на нем стаканчиками 4, погруженный в ванну 6 с реагентом. При вращении диска ста­канчики, находящиеся в нижнем положении, наполняются реа­гентом и, поднимаясь вверх, наклоняются, упираясь в ограничи­тельный стержень /. Реагент выливается в приемный желоб 2 и по отводящей трубе 5 направляется по назначению.

Производительность стаканчиковых питателей зависит от чи­сла дисков, частоты их вращения, вязкости реагентов, числа и вместимости стаканчиков, положения ограничительного стержня.

'

 

 

Рис. 60. Схема стаканчикового питателя.

Рис.61. Схема эжектора для образования эмульсий реагентов

 

 

Эмульгаторы применяют для получения эмульсий масло­образных реагентов в целях сокращения расхода и повышения эф­фективности их действия при флотации. Эмульгаторы в основном используют эжекторный способ перемешивания реагента с водой (рис.58) для получения эмульсий реагентов с капельками раз­мером 5—10 мкм.

 

Общие сведения

 

Вспомогательные процессы и оборудование флотационных отделений

Подготовка пульпы перед флотацией включает следующие ос­новные операции: классификацию для выделения шламов флота­ционной крупности; смешивание всех потоков пульпы, поступаю­щих на флотацию: кондиционирование (перемешивание) пульпы с реагентами.

Удаление крупнозернистого (более 0,5 мм) материала из пи­тания флотации позволяет значительно снизить потери горючей массы с отходами, так как в отходы в основном попадают крупные зерна угля.

Для классификации углей перед флотацией на обогатитель­ных фабриках применяют элеваторные и конические классифика­торы, пирамидальные отстойники, двуступенчатые противоточные классификаторы с механической разгрузкой осадка (дешламаторы) и низконапорные гидроциклоны.

К вспомогательному оборудованию флотационных отделений относятся: устройства для подготовки (кондиционирования) пуль­пы, пеногасительные установки, питатели (дозаторы), делители и эмульгаторы реагентов.

Подготовка или кондиционирование пульпы заключается в об­работке ее реагентами с целью повышения флотируемости частиц и эффективности действия нерастворимых и вязких реагентов.

При дробной дозировке реагенты подают в разные точки фло­тационных машин. Например, 50—70% реагентов подают в за­грузочный карман, а 30—50% — в камеры флотационных машин или 100% пенообразователя и 70% собирателя подают в пульподелитель перед флотационными машинами и 30 % —в III камеру.

Для эмульгирования реагентов применяют специальные уст­ройства— эмульгаторы, используемые как самостоятельно, так и в сочетании с аппаратом кондиционирования.

Пеногашение применяют для удаления воздуха из пенного продукта флотационных машин. Разрушение пены необходимо для улучшения транспортирования ее по желобам, работы вакуум-фильтров и насосов, перекачивающих пенные продукты флотации.

Эффективность гашения пены при механическом способе составляет 30 – 40%, при вакуумном 60%, при вакуум-механическом до 80%.