PL162937B1

PL162937B1 - Pneumatic flotator

Info

Publication number: PL162937B1
Application number: PL28801390A
Authority: PL
Inventors: Czeslaw Janikowski; Romuald Koszany; Alfred Kuczynski; Pawel Wyputa
Original assignee: Glowne B St P Przerobki Wegla; Kopalnia Wegla Kamiennego Marc
Priority date: 1990-11-28
Filing date: 1990-11-28
Publication date: 1994-01-31
Also published as: PL288013A1

Abstract

1. Flotownik pneumatyczny zbudowany z komory kolumnowej, urzadzenia regulacji poziomu metów oraz zespolów doprowadze nia nadawy i odprowadzenia koncentratu i odpadów, znamienny tym, ze w czesci stozko wej (2) komory kolumnowej zakonczonej kolektorem (3) ma ekscentrycznie zabudo wane dysze (8), przez które wprowadzana jest nadawa ruchem wirowym pod komore flotacji wlasciwej (4) umieszczonej wewnatrz komory kolumnowej, przy czym do dysz (8) doprowa dzone sa przewody recyrkulacji metów (9) wychodzace z kolektora (3), gdzie jest zabu dowany dzwon (24) kierujacy. f ig. 1 PL1. Pneumatic flotation machine built of a column chamber, a finishing level control device and units for supplying feed and concentrate and waste discharge, characterized by the fact that in the conical part (2) of the column chamber ended with a collector (3) it has eccentric nozzles (8) , through which the feed is introduced in a swirling motion under the proper flotation chamber (4) located inside the column chamber, while the nozzles (8) are fed with the lines of the recirculation of the lines (9) coming from the collector (3), where the disturbed bell (24 ) driving. f and g. 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest flotownik pneumatyczny przeznaczony do wzbogacania rud i minerałów, a szczególnie węgla w przemyśle górniczym.The subject of the invention is a pneumatic flotation machine intended for the beneficiation of ores and minerals, especially coal in the mining industry.

Dotychczas znane są flotowniki pneumatyczne kolumnowe, w których nadawę zmieszaną z odczynnikami flotacyjnymi podaje się w punkcie położonym na około 1/4 wysokości poniżej poziomu wylewu. Wewnątrz kolumny nadawa napotyka strumień drobnych pęcherzyków powietrza płynących ku górze, które wynoszą koncentrat w postaci piany. Poprawny przebieg flotacji we flotownikach kolumnowych wymaga, aby objętość strumienia odpadów była większa od objętości strumienia nadawy.So far, there are known pneumatic column flotators, in which the feed mixed with flotation reagents is fed at a point located about 1/4 of the height below the level of the nozzle. Inside the column, the feed encounters a stream of fine air bubbles flowing upwards which carries out the foam concentrate. The correct course of flotation in column flotation machines requires that the volume of the waste stream be greater than the volume of the feed stream.

Znane flotowniki, niezależnie od sposobu wywołania aercji oraz rozwiązań konstrukcyjnych, cechują się tym, ze wypadkowa kierunku strumienia mętów we flotowniku jest pozioma, a kierunek ruchu pęcherzyków powietrza jest prostopadły do kierunku tego strumienia. Nadawa do flotacji często zawiera ziarna grubsze nie sprzyjające flotacji kolumnowej.Known flotation machines, regardless of the method of causing the aeration and design solutions, are characterized by the fact that the resultant of the direction of the float stream in the flotation machine is horizontal, and the direction of air bubbles movement is perpendicular to the direction of this stream. The flotation feed often contains coarse grains that are not conducive to column flotation.

Flotownik pneumatyczny według wynalazku ma w części stożkowej komory kolumnowej zakończonej kolektorem; ekscentrycznie zabudowane dysze, przez które jest wprowadzana napowietrzona nadawa ruchem wirowym pod komorę flotacji właściwej umieszczonej wewnątrz komory kolumnowej. Dysze są połączone z kolektorem przewodami recyrkulacji mętów. W kolektorze jest zabudowany dzwon kierujący ziarna trudniej flotowalne do przewodów recyrkulacji mętów i wtórnej flotacji. Natomiast w części walcowej komory kolumnowej są zamocowane statycznie beznapędowe zgarniaki wykonane w kształcie spirali Archimedesa. W inżektorze, przez który jest doprowadzana nadawa zainstalowano wewnątrz strumienia przewód zasysający dodat162 937 kowe powietrze do wnętrza strumienia, a pod inżektorem zabudowano komorę wtórnego inżekcyjnego wtłaczania powietrza nadawą. Na obwodzie komory są rozmieszczone dyspergatory odczynników flotacyjnych. Z komory również wychodzi przewód, który jest wprowadzony stycznie do kołowego kolektora rozdzielczego. Do regulacji poziomu mętów służy urządzenie wykonane w postaci wagi wodnej, gdzie na jednym końcu dźwigni jest przegubowo zawieszona przesłona przepływu odpadów, a na drugim zawieszony przegubowo pływak usadowiony w naczyniu wypełnionym cieczą tłumiącą, a naczynie to jest umieszczone w komorze przedzielonej przegrodą uspakajania przepływu odpadów, przy czym przesłona przepływu jest sterowana pływakiem.The pneumatic flotation machine according to the invention has a column chamber ending with a collector in the conical part; eccentrically built nozzles through which the aerated feed is introduced in a swirl motion under the proper flotation chamber located inside the column chamber. The nozzles are connected to the manifold by float recirculation lines. There is a built-in bell in the collector, which directs the harder floatable grains to the float recirculation and secondary flotation lines. On the other hand, in the cylindrical part of the columnar chamber, statically driveless scrapers made in the shape of an Archimedean spiral are mounted. In the injector through which the feed is supplied, a line for sucking in additional air into the stream is installed inside the stream, and a chamber for secondary injection air injection with feed is built under the injector. On the perimeter of the chamber there are dispersants of flotation reagents. A conduit also exits the chamber and is tangentially introduced into the circular distribution manifold. A device in the form of a water balance is used to regulate the level of floaters, where at one end of the lever there is an articulated waste flow shutter, and at the other end, an articulated float placed in a vessel filled with damping liquid, and the vessel is placed in a chamber separated by a waste flow calming barrier, the flow diaphragm is float-controlled.

W rozwiązaniu według wynalazku nasycenie nadawy powietrzem i odczynnikami flotacyjnymi odbywa się bez specjalnych urządzeń dodatkowych, przy maksymalnym wykorzystaniu powietrza zasysanego do komory wtórnego wtłaczania. Wprowadzenie nadawy stycznie do kołowego kolektora rozdzielczego powoduje wymieszanie mętów i utrzymanie w nich jednolitej struktury dyspersji powietrza i odczynników.In the solution according to the invention, saturation of the feed with air and flotation reagents takes place without special additional devices, with the maximum use of air sucked into the secondary injection chamber. Introducing the feed tangentially to the circular distribution manifold causes the floaters to mix and maintain a uniform structure of air and reagents dispersion in them.

Przez ekscentryczne rozmieszczenie dysz w części stożkowej komory kolumnowej uzysuje się ruch wirowy mętów we flotowniku, a występujące siły odśrodkowe ułatwiają wynoszenie ziarn skały płonnej ku strefie odpadowej, natomiast skupiska ziarn o mniejszej masie właściwej są wypierane do części środkowej i wynoszone ku górze. Ponadto wprowadzenie recyrkulacji strumieniowej ziarn trudnoflotowalnych umożliwia ponowną ich flotację, bez konieczności stosowania dodatkowych urządzeń pompowych.Due to the eccentric arrangement of the nozzles in the conical part of the column chamber, the swirling movement of the floaters in the flotation machine is obtained, and the centrifugal forces occurring facilitate the removal of the gangue grains towards the waste zone, while the grains of smaller specific mass are displaced to the central part and raised upwards. Moreover, the introduction of a stream recirculation of hard-flotable grains enables their re-flotation without the need to use additional pumping equipment.

Zastosowanie w wynalazku prostego urządzenia do regulacji poziomu mętów w postaci wagi wodnej pozwala na utrzymanie stałego poziomu mętów we flotowniku i stabilnej gęstości odprowadzanego koncentratu, a także reguluje natężenie przepływu odpadów nad przesłoną przepływu odpadów do przewodu odprowadzającego odpady.The use of a simple float level control device in the form of a water scales in the invention allows the float level in the flotation unit to be kept constant and the concentrate discharged density stable, and the waste flow rate over the waste flow shutter to the waste discharge conduit is regulated.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie flotownik, fig. 2 - przedstawia rozmieszczenie dysz podających męty do komory flotacji właściwej, fig. 3 - kolektor rozdzielczy, fig. 4 - przewody recyrkulacji mętów połączone z kolektorem, a fig. 5 - zgarniacz piany.The subject of the invention is shown in the embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows schematically the flotation machine, Fig. 2 - shows the arrangement of nozzles feeding floaters to the main flotation chamber, Fig. 3 - distribution manifold, Fig. 4 - float recirculation pipes connected to the collector and Figure 5 shows a foam scraper.

Flotownik pneumatyczny ma komorę kolumnową złożoną z części walcowej 1 i części stożkowej 2, zakończoną kolektorem 3. Wewnątrz komory w części walcowej 1 jest zabudowana komora flotacji właściwej 4 i statory 5. W dnie kolektora 3 znajduje się przewód spustowy 6 i przewód odprowadzenia odpadów 7. W części stożkowej 2 komory są w płaszczyźnie poziomej ekscentrycznie rozmieszczone dysze 8 doprowadzające napowietrzoną nadawę pod wewnętrzną komorę flotacji właściwej 4. Dysze 8 są połączone przewodami recyrkulacji mętów 9 z kolektorem 3. W górnej części komory kolumnowej są statycznie zabudowane, beznapędowe zgarniaki piany 10, wykonane w kształcie wieloramiennej spirali Archimedesa, samoczynnie zgarniającej wirującą pianę.The pneumatic flotation machine has a column chamber composed of a cylindrical part 1 and a conical part 2, ended with a collector 3. Inside the cylinder part 1 there is a proper flotation chamber 4 and stators 5. In the bottom of the collector 3 there is a drain pipe 6 and a waste discharge pipe 7. In the conical part 2, the chambers are eccentrically arranged in the horizontal plane nozzles 8 supplying the aerated feed under the internal proper flotation chamber 4. The nozzles 8 are connected by means of recirculation of floaters 9 with the collector 3. In the upper part of the column chamber there are statically built, driveless foam scrapers 10, made of in the shape of a multi-arm Archimedes spiral, automatically scraping up the swirling foam.

Nadawa do flotownika jest doprowadzana przez inżektor 11, w którym umieszczono przewód 12 zasysający dodatkowe powietrze do wnętrza strumienia. Powietrze razem z nadawą wpada do komory 13 wtórnego inżekcyjnego wtłaczania powietrza nadawą. Na obwodzie komory 13 są rozmieszczone dyspergatory 14 odczynników flotacyjnych, do których jest doprowadzone sprężone powietrze. Napowietrzona i nasycona odczynnikami flotacyjnymi nadawa z komory 13 jest doprowadzana stycznie przewodem 15 do kołowego kolektora rozdzielczego 16, skąd przewodami 17 dochodzi do dysz 8, które zasysają również męty z przewodów recyrkulacji mętów 9. Inżektor 11 jest wykonany z wymiennych kształtek rurowych. Odpady z flotownika są odprowadzane przewodem odprowadzania odpadów 7 do urządzenia regulacji poziomu mętów we flotowniku. Urządzenie to jest wykonane w postaci wagi wodnej z obciążnikami regulującymi 18 umieszczonymi na dźwigni 19. Dźwignia 19 ma na jednym końcu zawieszoną przegubowo przesłonę przepływu 20, a na drugim końcu zawieszony przegubowo pływak 21 usadowiony w naczyniu 22 wypełnionym cieczą tłumiącą np. olejem silnikowym. Naczynie 22 jest umieszczone w komorze 23 przedzielonej przegrodą uspakajania przepływu odpadów. Przesłona przepływu 20 w komorze 23 sterowana pływakiem 21 reguluje natężenie wypływu odpadów nad przesłoną przepływu 20 do przewodu odprowadzającego odpady, utrzymuje stały poziom mętów we flotowniku i daje stabilną gęstość odprowadzanego koncentratu.The feed to the flotation machine is led through the injector 11, in which there is a conduit 12 sucking additional air into the stream. Together with the feed, the air flows into the chamber 13 of the secondary injection air forcing with the feed. On the circumference of the chamber 13 there are dispersants 14 of flotation reagents to which compressed air is supplied. The aerated and saturated feed from the chamber 13 is led tangentially through a line 15 to a circular distribution manifold 16, from where through lines 17 it reaches nozzles 8, which also suck floaters from the float recirculation lines 9. The injector 11 is made of replaceable pipe fittings. The waste from the flotation plant is discharged through the waste discharge line 7 to the float level control device in the flotation plant. The device is made in the form of a water balance with adjusting weights 18 placed on the lever 19. The lever 19 has at one end an articulated flow diaphragm 20, and at the other end an articulated float 21 placed in a vessel 22 filled with damping liquid, e.g. engine oil. The vessel 22 is placed in a chamber 23 separated by a waste flow calming baffle. The flow diaphragm 20 in the float-controlled chamber 23 regulates the rate of waste flow over the flow door 20 into the waste discharge conduit, maintains a constant float level in the flotation machine, and gives a stable discharge density of the concentrate.

162 937162 937

Proces flotacji jest wywołany w komorze flotacji właściwej 4 w ruchu wirowym mętów wpływających przez ekscentrycznie rozmieszczone dysze 8, ponieważ wypływające strumienie napowietrzonej i nasyconej odczynnikami flotacyjnymi nadawy i recyrkulujących mętów krążąc po oddzielnych torach wywołują ruch wirowy mieszaniny w całej komorze flotacji właściwej 4, a uwalniające się pęcherzyki powietrza powodują zjawisko flotacji.The flotation process is triggered in the specific flotation chamber 4 in the swirl of floaters flowing through the eccentrically arranged nozzles 8, because the outflowing streams of aerated and flotation-saturated feed and recirculating floats circulating on separate tracks cause the swirling movement of the mixture in the entire specific flotation chamber 4, and the released floats air bubbles cause the phenomenon of flotation.

Opadające w kierunku kolektora 3 ruchem wirowym odpady z koncentracją ziarn grubszych trudniej flotowalnych napotykają na dzwon 24, który kieruje trudniej flotowalne ziarna z częścią odpadów do przewodów recyrkulacji mętów 9, skąd dyszami 8 są wprowadzane do wtórnej flotacji. Umieszczone w przestrzeni między komorą flotacji właściwej 4 a ścianami komory kolumnowej statory 5 ułatwiające uspokojenie ruchu wirowego odpadów.The swirling motion towards the collector 3 meets the bell 24, which directs the more difficult floatable grains with a part of the waste to the float recirculation conduits 9, from where they are fed to secondary flotation through nozzles 8. Stators 5 located in the space between the flotation chamber 4 and the walls of the column chamber, to help calm the swirling movement of waste.

Piana wytworzona w wyniku procesu flotacji wynosi koncentrat na powierzchnię mętów, gdzie spychana jest zgarniakiem piany 10 do przewodów odprowadzania koncentratu.The froth produced by the flotation process carries the concentrate to the surface of the floaters, where it is pushed by a foam scraper 10 into the concentrate discharge lines.

Flotownik odznacza się niskim poborem mocy, prostą budową, mniejszymi gabarytami i ciężarem w stosunku do dotychczas stosowanych flotowników.The flotation machine is characterized by low power consumption, simple structure, smaller dimensions and weight compared to the flotation machines used so far.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 Cena 10 000 złPublishing Department of the UP RP. Mintage 90 Price PLN 10,000

Claims

Patent claims

1. Pneumatic flotation machine built of a column chamber, a float level control device and units for supplying and discharging concentrate and waste, characterized in that in the conical part (2) of the column chamber ended with a collector (3) it has eccentrically built nozzles (8), through which the feed is introduced in a swirling motion under the proper flotation chamber (4) located inside the column chamber, and the nozzles (8) are connected to the pipes re ^^^^^ of floaters (9) coming from the collector (3), where the bell ( 24) driving.

2. The flotation machine according to claim A method as claimed in claim 1, characterized in that in the cylindrical part (1) of the column chamber, it has statically driven driveless foam scrapers (10) made in the shape of an Archimedean spiral.

3. The flotation machine according to claim The method of claim 1 or 2, characterized in that in the injector (11) supplying the feed to the column chamber, it has a conduit (12) placed inside the stream, sucking additional air into the stream, and under the injector (11) it has a chamber (13) for secondary injection air injection with the feed, on the circumference of which there are dispersants (14) for flotation reagents.

4. The flotation machine according to claim A line (15) connected tangentially to the circular manifold (16) is discharged from the secondary injection air injection chamber (13).

5. The flotation machine according to claim The method of claim 1, characterized in that the device for regulating the level of floaters is in the form of a water balance, where at one end of the lever (19) it has an articulated flow shutter (20) and at the other end an articulated float (21) for controlling the diaphragm seated in a vessel (22) filled with damping fluid, and the vessel (22) is placed in a chamber (23) divided by a waste flow calming baffle.