Фотографии любезно предоставлены автором https://golovachdesign.com/
Флотационные машины — это специальное оборудование, используемое в процессах флотации для разделения минеральных частиц по их гидрофильности.
Флотация —физико-химический процесс, применяемый в горнодобывающей и других отраслях промышленности для обогащения руд и снижения содержания полезных ископаемых в отходах.
Флотационные машины нужны для создания условий, при которых гидрофобные минералы (имеющие аффинитет к воздушным пузырькам) могут прилипать к воздушным пузырькам и подниматься на поверхность, образуя пенное покрытие, тогда как гидрофильные минералы остаются в растворе или оседают на дно. Это позволяет разделять полезные минералы от отходов и обогащать руду.
Флотационная установка является одной из наиболее востребованных категорий профессионального обогатительного оборудования в горнодобывающей и перерабатывающей промышленности. Она применяется для обогащения различных видов полезных ископаемых. Давайте рассмотрим эту технологию более детально и определим принцип работы флотационной установки.
Флотация - процесс обогащения руд и других материалов путем разделения частиц на основе их гидрофобности. Во время флотации частицы минералов привязываются к пузырькам воздуха и поднимаются на поверхность раствора, образуя пену или пленку. Затем эта пена или пленка удаляется, оставляя за собой концентрированный продукт.
Традиционная конструкция флотационной машины включает в себя резервуар (камеру), ротор (крыльчатку), электрический привод и желоб для выхода обработанного продукта. Внутри рабочих камер происходит сепарация мелких твердых частиц природных минералов, находящихся в воде. Воздух вводится в суспензию в виде пузырьков, а также добавляются флотационные реагенты, которые позволяют частицам минералов селективно присоединяться к пузырькам.
Флотация широко используется в горнодобывающей промышленности для обогащения руд металлов и других полезных ископаемых. Также флотация применяется в технологиях очистки различных промышленных стоков от тонких загрязнений.
Принципы работы флотационной машины
Принцип работы флотационной машины основан на способности различных минералов притягиваться к межфазной газо-жидкостной поверхности. В процессе работы пузырьки газа присоединяются к частицам руды, которые плохо взаимодействуют с водой, после чего поднимаются в виде минерализованной пены на поверхность камеры. Пена затем удаляется из флотационной машины самотеком или с помощью скребковых механизмов.
Простейшая (механическая) флотационная машина автоматически втягивает воздух и смешивает его с пульпой (гетерогенной смесью воды и частиц полезных ископаемых). Это достигается за счет отрицательного давления и центробежной силы, создаваемых вращающимся ротором (импеллером). В более крупных флотационных машинах (пневмомеханических или пневматических) воздух подается с помощью специальных насосов и приводится в действие электрическим двигателем. В результате получается обогащенный пенный продукт для дальнейшей обработки, а отвальный (камерный) продукт оседает и удаляется из камеры. Все промышленные флотационные машины работают в непрерывном режиме, в то время как лабораторные обычно работают в периодическом режиме.
Основными рабочими органами машины являются блок ротора (импеллера), камера и пенообразователь с лопаткой. Эти элементы смонтированы на корпусе, внутри которого находятся двигатель привода ротора, механизм привода пенообразователя и другие компоненты электрической части машины. Верхняя часть корпуса закрыта крышкой, под которой находится привод ротора. Камера устанавливается на корпус с помощью направляющего устройства и крепится поворотным столиком.
Области применения флотационных машин
- обогатительные фабрики цветной и черной металлургии;
- химическая и другая отрасль промышленности.
- аэрация пульпы
- суспензирование пульпы
- селективная минерализация воздушных пузырьков
- создание зоны пенного слоя
- разделение пенного и камерного продуктов
Флотационные машины применяются в горнодобывающей промышленности для обогащения руд цветных металлов, угля, железной руды и других полезных ископаемых наряду с технологиями гравитационного и магнитного разделения. Они также используются в обработке сточных вод, в производстве целлюлозы и бумаги, в химической и пищевой промышленности. Флотационные машины являются важным звеном в технологических цепочках производства и обработки сырья. Принципиально, флотация позволяет при правильно подобранном реагентном режиме разделять практически все виды измельченного минерального сырья.
Прежде, чем применять на практике флотационные машины, необходимо четко понимать, какие плюсы и минусы есть у данного техпроцесса.
Достоинства флотации
К преимуществам самого процесса флотации и флотаторов, в частности, относят:
- Высокую эффективность разделения. Это преимущество особенно актуально для тонкозернистых руды. С такими исходными материалами гравитационное разделение не справиться: мелкая фракция, минимальное взаимное влияние размера и плотности частиц. Не всегда в этом случае можно использовать магнитное разделение. Не подходит она для минералов с небольшой разницей магнитных свойств.
- Способствование комплексному использованию полезных бедных полезных ископаемых.
- Возможность эффективной автоматизации процесса.
- Невысокие капитальные и эксплуатационные затраты. Это связано с отсутствием обилия движущихся элементов в машине.
- Высокая производительность в расчете на единицу площади цеха.
Недостатки флотации
Несмотря на свою эффективность в обогащении минералов, процесс флотации также имеет некоторые недостатки, которые могут влиять на его использование:
1. Ограниченная селективность: некоторые минералы могут иметь схожие химические и физические свойства, что затрудняет их полное разделение в процессе флотации.
2. Потребность в реагентах: флотация требует использования специальных химических реагентов, что может увеличить затраты на процесс и создать проблемы с их дозированием и обработкой отходов.
3. Экологические проблемы: отходы и использованные химикаты из процесса флотации могут оказывать негативное воздействие на окружающую среду, если не управлять ими правильно.
4. Требуется опытный персонал: эффективная работа с флотационным оборудованием требует опытных специалистов, что может быть вызовом для некоторых предприятий.
5. Возможность потери ценных минералов: в процессе флотации может происходить потеря ценных минералов из-за недостаточной селективности или неправильной настройки оборудования.
Эти недостатки флотации могут быть учтены и снижены с помощью различных улучшений в процессе и технологии, а также более внимательного контроля и управления процессом.
Виды флотаторов
Классификация флотационных устройств основана на типе аэрации пульпы. Существуют следующие виды:
1. Механические машины: представляют собой камеру с импеллером, который осуществляет засасывание и дробление воздуха, перемешивание рабочего состава и подачу воздуха. Под действием центробежной силы образуются водяные вихри, засасывающие воздух из окружающей среды, который после попадания в смесь распадается на пузырьки.
2. Пневмомеханические машины: импеллер вращается со скоростью, необходимой для поддержания частиц минералов во взвешенном состоянии и диспергирования воздуха. Воздух подается в машину от воздуходувки или компрессора.
3. Пневматические машины: перемешивание и аэрация пульпы осуществляется сжатым воздухом через аэраторы различных конструкций. Воздух диспергируется при прохождении через поры и при движении пульпы-воздушной смеси в турбулентных потоках. Аэраторы обеспечивают перемешивание пульпы и насыщение ее воздухом.
Эти три основных типа флотационных устройств получили широкое применение на практике, составляя более 90% всех видов флотомашин.
Технические характеристики флотационных машин
Флотационная машина представляет собой устройство с периодическим действием. Материал, предназначенный для разделения, загружается в камеру в виде пульпы. При вращении импеллера происходит интенсивное перемешивание пульпы и образование пены за счет подачи воздуха. Регулировка количества подаваемого воздуха осуществляется с помощью поворотной заслонки с пневмоприводом.
Пенный продукт, который всплывает, удаляется из камеры с помощью лопатки пеногона. Наличие шпицкастены (переднего кармана) в камере с отверстием позволяет вернуть случайно попавшие в пенный продукт частицы обратно в нижнюю часть камеры, что улучшает качество процесса флотации.
Выбор флотмашины
При выборе флотационной машины для конкретного технологического процесса необходимо обращать внимание не только на ее конструкцию и принцип работы, но и на технические характеристики, оказывающие прямое влияние на эффективность работы. Следует обратить внимание на следующие параметры:
- · Объем камеры, который измеряется в кубометрах и определяет максимальное количество пульпы, которое можно обработать за один цикл. На рынке представлено оборудование с объемами камер от 0,14 до 300 м3.
- · Пропускная способность, измеряемая в кубометрах в минуту, указывает на производительность оборудования по потоку пульпы.
- · Удельный расход мощности, измеряемый в кВт/м3, определяет эффективность работы оборудования, с рабочим диапазоном от 0,85 до 2,8 кВт/м3
Также важно обратить внимание на мощность электропривода и удельный расход воздуха.
📌📃Читайте статью на нашем сайте: