Флотаційні машини — збагачувальні апарати для розділення корисних копалин методом флотації, в яких здійснюються операції: насичення флотаційної пульпи повітряними бульбашками (якщо пульпа не аерована до Ф.м.), їх диспергування та рівномірний розподіл в об'ємі пульпи, підтримання подрібненої корисної копалини у завислому стані (в механічних Ф.м.), мінералізація повітряних бульбашок — прикріплення зерен мінералу, який флотується, до бульбашок повітря (утворення флотаційних агрегатів), спливання мінералізованих агрегатів з формуванням шару мінералізованої піни, розвантаження піни, яка складається з мінералізованих бульбашок, вилучення та вивантаження залишкового (камерного) продукту, що містить у собі переважно завислі частинки нефлотованого продукту (відходи).
Класифікація флотаційних машин
Флотаційні машини розрізняють за конструктивними ознаками, способом аерації і технологічним призначенням. У більшості випадків при класифікації за визначну ознаку приймають спосіб аерації (табл.).
Крім того, флотаційні машини підрозділяють за принципом переміщення пульпи на коритні, колонні і камерні.
Флотаційні машини коритного типу складаються з однієї камери витягнутої у довжину. Вихідна пульпа надходить з одного кінця камери і переміщується по ній до протилежного, де видаляються хвости. Піна видаляється по всій довжині камери самопливом через бокові борти у жолоби. Рівень пульпи у всій камері однаковий і регулюється швидкістю розвантаження хвостів.
Флотаційні машини колонного типу являють собою вертикальні пристрої круглого, прямокутного або еліпсоподібного перетину. Вихідна пульпа, як правило, надходить у середню частину колони, концентрат видаляється з верхньої, а хвости з нижньої частини колони.
Флотаційні машини камерного типу складаються з окремих камер, у кожної з яких встановлюється один або декілька аераторів. Залежно від способу переміщення пульпи із попередньої камери у наступну машини цього типу підрозділяються на камерні, прямотечійні камерні і камерно-прямотечійні.
Камерними звичайно бувають машини механічного і пневмомеханічного типу, коритними — машини усіх інших типів, колонними — машини пневматичного типу.
Технічні вимоги до флотаційних машин
До флотаційних машин висувають такі вимоги:
- безперервність процесу;
- перемішування пульпи, яке забезпечує підтримку в завислому стані найбільш крупних частинок і виключення відкладення грубих частинок біля стінок або в кутах камери (замулювання);
- рівномірна й достатня аерація пульпи в усьому об'ємі камери;
- створення спокійної зони піноутворення на поверхні пульпи;
- можливість регулювання висоти рівня пульпи і піни, циркулюючого навантаження і аерації пульпи;
- мінімальний знос вузлів аератора при заданій крупності й абразивності мінеральних частинок;
- найбільш повна автоматизація процесу флотації.
Крім того, флотаційна машина повинна задовольняти таким загальним технічним вимогам, як надійність у роботі, мале споживання електроенергії, простота конструкції, обслуговування і ремонту тощо. Також при виборі машини слід ураховувати ряд характерних особливостей, які впливають на технологічні показники:
- оптимальну крупність бульбашок, яка забезпечує найбільшу повноту вилучення з усіх класів руди, що надходять у процес;
- стабільність потоків пульпи, повітря, рівнів пульпи й піни, циркулюючих потоків у камері, а також можливість їх тонкого регулювання;
- можливість більш повного переводу мінералізованих бульбашок у пінний шар, швидкого і повного видалення мінералізованої піни з машини;
- зручне і просте розвантаження відходів;
- легкий пуск після зупинки.
Окремі різновиди флотаційних машин
При збагаченні корисних копалин в основному застосовуються флотаційні машини механічного, пневматичного і пневмомеханічного типів.
Вибір флотаційних машин і режимних параметрів
При виборі флотаційних машин для оснащення збагачувальних фабрик виходять головним чином з властивостей руди, можливостей отримання максимальних технологічних показників, мінімальних енергетичних витрат, простоти регулювання й експлуатації. Для широкого промислового використання можуть бути рекомендовані такі машини:
- механічні типу ФМ — у складних схемах флотації, які вимагають великої кількості всмоктувальних камер і ретельного покамерного регулювання виходу пінного продукту. Вони звичайно використовуються при флотації крупнозернистого матеріалу;
- пневмомеханічні типу ФПМ — у простих схемах флотації при крупності матеріалу не менше 40 % класу — 0,074 мм і максимальної крупності зерен до 1 мм;
- аероліфтні типу АФМ та механічні типу МФУ — у простих схемах флотації, які не вимагають високої селективності, і з великим виходом пінного продукту.
За кордоном при збагаченні руд за простими схемами застосовують механічні машини типу «Фагергрін», пневмомеханічні типу «Аджітейр» або аероліфтні; при збагаченні поліметалічних руд за складними схемами звичайно використовують механічні машини типів «Денвер», «Фагергрін» та ін.
Сучасною тенденцією є розробка нових конструкцій флотаційних машин з камерами великої місткості. Порівняно зі стандартними ці машини характеризуються більш низькими капітальними й експлуатаційними витратами і більш стабільним технологічним процесом при таких же технологічних показниках. Висока продуктивність нових флотаційних машин з камерами великої місткості дозволяє укрупнити секції, скоротити комунікації і допоміжне обладнання, зменшити кількість точок і пристроїв автоматичного контролю та управління технологічним процесом, підвищити продуктивність праці.
Великий інтерес становить застосування колонних флотаційних машин, які відрізняються малою енергоємністю і займають 5 — 10 % площі, необхідної для установки машин інших конструкцій з рівноцінною продуктивністю.
Для підвищення ефективності збагачення за рахунок флотації крупнозернистих частинок доцільно застосовувати флотаційні машини з киплячим шаром і машини пінної сепарації. Пінну сепарацію слід застосовувати, у першу чергу, для вилучення з руди і хвостів частинок крупніше 0,074 мм, наприклад, у міжцикловій флотації на крупнозернистих пульпах і для збагачення піскової фракції хвостів.
Необхідна кількість камер механічної або пневмомеханічної флотаційної машини розраховується для кожної окремої операції за формулою:
- n = [k Q (1 + R δ) τ] / (60 kЗ V δ),
де k — коефіцієнт нерівномірності навантаження (при збагаченні руд k = 1,10; при збагаченні вугілля k = 1,25); Q — продуктивність по твердому в операції флотації, т/год.; R — розрідженість живлення флотації, м3/т; δ — густина твердої фази живлення, т/м3; τ — тривалість флотації, хв.; kЗ — коефіцієнт заповнення камери пульпою (kЗ = 0,7 — 0,8); V — геометричний об'єм камери, м3.
Тривалість флотації в окремих операціях залежно від властивостей флотованих руд змінюється в широкому діапазоні: для легкофлотованих руд вона складає 5 — 15 хв., для середньофлотованих — 15 — 30 хв., для важкофлотованих — перевищує 30 хв.
Розрідженість пульпи в операції основної і контрольної флотації руд кольорових металів складає 1,5 — 4,5 м3/т, в операціях перечисної флотації — 2,5 — 9 м3/т.
Загальна довжина флотаційної машини коритного типу розраховується для кожної окремої операції за формулою:
- L = [k Q (1 + R δ) τ] / (60 kЗ S),
де k — коефіцієнт нерівномірності навантаження (при збагаченні руд k = 1,10); Q — живлення операції флотації, т/год.; R — розрідженість живлення флотації, м3/т; δ — густина твердої фази живлення, т/м3; τ — тривалість флотації, хв.; kЗ — коефіцієнт заповнення камери пульпою (kЗ = 0,7 — 0,8); S — площа поперечного перетину камери, м2.
Максимальна довжина однієї ванни не повинна перевищувати 10 м.
При розподілі операцій флотації за флотаційними машинами повинні виконуватися дві основні умови:
- максимальний самоплив продуктів і можливо менша кількість перекачувань (особливо пінних продуктів) насосами;
- потік пульпи, що проходить через флотаційні машини, має бути оптимальним.
Допоміжне флотаційне обладнання
Контактний чан призначений для перемішування пульпи з флотаційними реагентами протягом необхідного часу і створення умов для їхнього закріплення на мінеральних частинках.
Див. також
Джерела
- Гірничий енциклопедичний словник : у 3 т / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Східний видавничий дім, 2001—2004.
- Смирнов В. О., Білецький В. С. Флотаційні методи збагачення корисних копалин. — Донецьк : Східний видавничий дім, 2010. — 496 с. — .
- Білецький В. С., Олійник Т. А., Смирнов В. О., Скляр Л. В. Основи техніки та технології збагачення корисних копалин: навчальний посібник. — К.: Ліра-К 2020. — 634 с.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Flotacijni mashini zbagachuvalni aparati dlya rozdilennya korisnih kopalin metodom flotaciyi v yakih zdijsnyuyutsya operaciyi nasichennya flotacijnoyi pulpi povitryanimi bulbashkami yaksho pulpa ne aerovana do F m yih disperguvannya ta rivnomirnij rozpodil v ob yemi pulpi pidtrimannya podribnenoyi korisnoyi kopalini u zavislomu stani v mehanichnih F m mineralizaciya povitryanih bulbashok prikriplennya zeren mineralu yakij flotuyetsya do bulbashok povitrya utvorennya flotacijnih agregativ splivannya mineralizovanih agregativ z formuvannyam sharu mineralizovanoyi pini rozvantazhennya pini yaka skladayetsya z mineralizovanih bulbashok viluchennya ta vivantazhennya zalishkovogo kamernogo produktu sho mistit u sobi perevazhno zavisli chastinki neflotovanogo produktu vidhodi Flotacijnij ceh na zbagachuvalnij fabriciFlotacijna mashinaKlasifikaciya flotacijnih mashinFlotacijni mashini rozriznyayut za konstruktivnimi oznakami sposobom aeraciyi i tehnologichnim priznachennyam U bilshosti vipadkiv pri klasifikaciyi za viznachnu oznaku prijmayut sposib aeraciyi tabl Klasifikaciya flotacijnih mashin Tip flotomashini Sposib aeraciyi pulpi Sposib disperguvannya pulpiMehanichnij Zasmoktuvannya povitrya z atmosferi Mishalki riznih konstrukcijPnevmo mehanichnij Podacha stisnenogo povitrya vid ventilyatora kompresora i in Mishalki abo vibracijni pristroyi riznih konstrukcijPnevmo gidravlichnij Samoaeraciya abo primusova podacha stisnenogo povitrya Rizni gidravlichni pristroyiPnevmatichnij Podacha stisnenogo povitrya vid ventilyatora kompresora i in Poristi peregorodki perforovani patrubkiElektro flotacijnij Elektroliz vodi u mashini Mashini z zminnim tiskom Vidilennya rozchinenih gaziv z pulpi pri zmini tisku Kombinovanij Vikoristannya dekilkoh sposobiv Vikoristannya dekilkoh sposobiv Krim togo flotacijni mashini pidrozdilyayut za principom peremishennya pulpi na koritni kolonni i kamerni Flotacijni mashini koritnogo tipu skladayutsya z odniyeyi kameri vityagnutoyi u dovzhinu Vihidna pulpa nadhodit z odnogo kincya kameri i peremishuyetsya po nij do protilezhnogo de vidalyayutsya hvosti Pina vidalyayetsya po vsij dovzhini kameri samoplivom cherez bokovi borti u zholobi Riven pulpi u vsij kameri odnakovij i regulyuyetsya shvidkistyu rozvantazhennya hvostiv Flotacijni mashini kolonnogo tipu yavlyayut soboyu vertikalni pristroyi kruglogo pryamokutnogo abo elipsopodibnogo peretinu Vihidna pulpa yak pravilo nadhodit u serednyu chastinu koloni koncentrat vidalyayetsya z verhnoyi a hvosti z nizhnoyi chastini koloni Flotacijni mashini kamernogo tipu skladayutsya z okremih kamer u kozhnoyi z yakih vstanovlyuyetsya odin abo dekilka aeratoriv Zalezhno vid sposobu peremishennya pulpi iz poperednoyi kameri u nastupnu mashini cogo tipu pidrozdilyayutsya na kamerni pryamotechijni kamerni i kamerno pryamotechijni Kamernimi zvichajno buvayut mashini mehanichnogo i pnevmomehanichnogo tipu koritnimi mashini usih inshih tipiv kolonnimi mashini pnevmatichnogo tipu Tehnichni vimogi do flotacijnih mashinDo flotacijnih mashin visuvayut taki vimogi bezperervnist procesu peremishuvannya pulpi yake zabezpechuye pidtrimku v zavislomu stani najbilsh krupnih chastinok i viklyuchennya vidkladennya grubih chastinok bilya stinok abo v kutah kameri zamulyuvannya rivnomirna j dostatnya aeraciya pulpi v usomu ob yemi kameri stvorennya spokijnoyi zoni pinoutvorennya na poverhni pulpi mozhlivist regulyuvannya visoti rivnya pulpi i pini cirkulyuyuchogo navantazhennya i aeraciyi pulpi minimalnij znos vuzliv aeratora pri zadanij krupnosti j abrazivnosti mineralnih chastinok najbilsh povna avtomatizaciya procesu flotaciyi Krim togo flotacijna mashina povinna zadovolnyati takim zagalnim tehnichnim vimogam yak nadijnist u roboti male spozhivannya elektroenergiyi prostota konstrukciyi obslugovuvannya i remontu tosho Takozh pri vibori mashini slid urahovuvati ryad harakternih osoblivostej yaki vplivayut na tehnologichni pokazniki optimalnu krupnist bulbashok yaka zabezpechuye najbilshu povnotu viluchennya z usih klasiv rudi sho nadhodyat u proces stabilnist potokiv pulpi povitrya rivniv pulpi j pini cirkulyuyuchih potokiv u kameri a takozh mozhlivist yih tonkogo regulyuvannya mozhlivist bilsh povnogo perevodu mineralizovanih bulbashok u pinnij shar shvidkogo i povnogo vidalennya mineralizovanoyi pini z mashini zruchne i proste rozvantazhennya vidhodiv legkij pusk pislya zupinki Okremi riznovidi flotacijnih mashinPri zbagachenni korisnih kopalin v osnovnomu zastosovuyutsya flotacijni mashini mehanichnogo pnevmatichnogo i pnevmomehanichnogo tipiv Mehanichni flotacijni mashini Mehanichni flotacijni mashini tipu FM Flotacijna mashina z kiplyachim sharom Flotacijna mashina Denver Sub A Flotacijna mashina Fagergrin Flotacijna mashina Minemet Flotacijna mashina Gumboldt Flotacijna mashina But Flotacijna mashina Vormen Pnevmomehanichni flotacijni mashini Flotacijna mashina FPM 6 3 Flotacijna mashina Adzhitejr Flotacijni mashini tipu FPM Flotacijna mashina tipu FPMU 6 3 Flotacijna mashina z vibracijnim aeratorom Flotacijna mashina tipu OK Flotacijna mashina tipu Davi 2 Flotacijna mashina tipu Maksvel Pnevmogidravlichni flotacijni mashini Flotacijna mashina z ciklonnimi aeratorami Ezhektorna flotacijna mashina Flotacijna mashina tipu Apatit Pnevmatichni flotacijni mashini Aeroliftna flotacijna mashina Kolonna flotacijna mashina Flotacijna mashina pinnoyi separaciyiFlotacijni mashini zi zminnim tiskom Vakuumna flotacijna mashina Kompresijna flotacijna mashina Elektroflotacijni mashiniLaboratorna flotomashinaVibir flotacijnih mashin i rezhimnih parametrivPri vibori flotacijnih mashin dlya osnashennya zbagachuvalnih fabrik vihodyat golovnim chinom z vlastivostej rudi mozhlivostej otrimannya maksimalnih tehnologichnih pokaznikiv minimalnih energetichnih vitrat prostoti regulyuvannya j ekspluataciyi Dlya shirokogo promislovogo vikoristannya mozhut buti rekomendovani taki mashini mehanichni tipu FM u skladnih shemah flotaciyi yaki vimagayut velikoyi kilkosti vsmoktuvalnih kamer i retelnogo pokamernogo regulyuvannya vihodu pinnogo produktu Voni zvichajno vikoristovuyutsya pri flotaciyi krupnozernistogo materialu pnevmomehanichni tipu FPM u prostih shemah flotaciyi pri krupnosti materialu ne menshe 40 klasu 0 074 mm i maksimalnoyi krupnosti zeren do 1 mm aeroliftni tipu AFM ta mehanichni tipu MFU u prostih shemah flotaciyi yaki ne vimagayut visokoyi selektivnosti i z velikim vihodom pinnogo produktu Za kordonom pri zbagachenni rud za prostimi shemami zastosovuyut mehanichni mashini tipu Fagergrin pnevmomehanichni tipu Adzhitejr abo aeroliftni pri zbagachenni polimetalichnih rud za skladnimi shemami zvichajno vikoristovuyut mehanichni mashini tipiv Denver Fagergrin ta in Suchasnoyu tendenciyeyu ye rozrobka novih konstrukcij flotacijnih mashin z kamerami velikoyi mistkosti Porivnyano zi standartnimi ci mashini harakterizuyutsya bilsh nizkimi kapitalnimi j ekspluatacijnimi vitratami i bilsh stabilnim tehnologichnim procesom pri takih zhe tehnologichnih pokaznikah Visoka produktivnist novih flotacijnih mashin z kamerami velikoyi mistkosti dozvolyaye ukrupniti sekciyi skorotiti komunikaciyi i dopomizhne obladnannya zmenshiti kilkist tochok i pristroyiv avtomatichnogo kontrolyu ta upravlinnya tehnologichnim procesom pidvishiti produktivnist praci Velikij interes stanovit zastosuvannya kolonnih flotacijnih mashin yaki vidriznyayutsya maloyu energoyemnistyu i zajmayut 5 10 ploshi neobhidnoyi dlya ustanovki mashin inshih konstrukcij z rivnocinnoyu produktivnistyu Dlya pidvishennya efektivnosti zbagachennya za rahunok flotaciyi krupnozernistih chastinok docilno zastosovuvati flotacijni mashini z kiplyachim sharom i mashini pinnoyi separaciyi Pinnu separaciyu slid zastosovuvati u pershu chergu dlya viluchennya z rudi i hvostiv chastinok krupnishe 0 074 mm napriklad u mizhciklovij flotaciyi na krupnozernistih pulpah i dlya zbagachennya piskovoyi frakciyi hvostiv Neobhidna kilkist kamer mehanichnoyi abo pnevmomehanichnoyi flotacijnoyi mashini rozrahovuyetsya dlya kozhnoyi okremoyi operaciyi za formuloyu n k Q 1 R d t 60 kZ V d dd dd dd dd dd dd dd dd dd dd dd dd de k koeficiyent nerivnomirnosti navantazhennya pri zbagachenni rud k 1 10 pri zbagachenni vugillya k 1 25 Q produktivnist po tverdomu v operaciyi flotaciyi t god R rozridzhenist zhivlennya flotaciyi m3 t d gustina tverdoyi fazi zhivlennya t m3 t trivalist flotaciyi hv kZ koeficiyent zapovnennya kameri pulpoyu kZ 0 7 0 8 V geometrichnij ob yem kameri m3 Trivalist flotaciyi v okremih operaciyah zalezhno vid vlastivostej flotovanih rud zminyuyetsya v shirokomu diapazoni dlya legkoflotovanih rud vona skladaye 5 15 hv dlya serednoflotovanih 15 30 hv dlya vazhkoflotovanih perevishuye 30 hv Rozridzhenist pulpi v operaciyi osnovnoyi i kontrolnoyi flotaciyi rud kolorovih metaliv skladaye 1 5 4 5 m3 t v operaciyah perechisnoyi flotaciyi 2 5 9 m3 t Zagalna dovzhina flotacijnoyi mashini koritnogo tipu rozrahovuyetsya dlya kozhnoyi okremoyi operaciyi za formuloyu L k Q 1 R d t 60 kZ S dd dd dd dd dd dd dd dd dd dd dd dd dd de k koeficiyent nerivnomirnosti navantazhennya pri zbagachenni rud k 1 10 Q zhivlennya operaciyi flotaciyi t god R rozridzhenist zhivlennya flotaciyi m3 t d gustina tverdoyi fazi zhivlennya t m3 t trivalist flotaciyi hv kZ koeficiyent zapovnennya kameri pulpoyu kZ 0 7 0 8 S plosha poperechnogo peretinu kameri m2 Maksimalna dovzhina odniyeyi vanni ne povinna perevishuvati 10 m Pri rozpodili operacij flotaciyi za flotacijnimi mashinami povinni vikonuvatisya dvi osnovni umovi maksimalnij samopliv produktiv i mozhlivo mensha kilkist perekachuvan osoblivo pinnih produktiv nasosami potik pulpi sho prohodit cherez flotacijni mashini maye buti optimalnim Dopomizhne flotacijne obladnannyaDokladnishe Flotacijne dopomizhne obladnannya Kontaktnij chan priznachenij dlya peremishuvannya pulpi z flotacijnimi reagentami protyagom neobhidnogo chasu i stvorennya umov dlya yihnogo zakriplennya na mineralnih chastinkah Div takozhFlotaciyaDzherelaGirnichij enciklopedichnij slovnik u 3 t za red V S Bileckogo D Shidnij vidavnichij dim 2001 2004 Smirnov V O Bileckij V S Flotacijni metodi zbagachennya korisnih kopalin Doneck Shidnij vidavnichij dim 2010 496 s ISBN 978 966 317 054 1 Bileckij V S Olijnik T A Smirnov V O Sklyar L V Osnovi tehniki ta tehnologiyi zbagachennya korisnih kopalin navchalnij posibnik K Lira K 2020 634 s