Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Экология arrow Инженерная экология: защита литосферы от твердых промышленных и бытовых отходов

Глубокие эрлифтные флотационные машины.

Принцип действия глубоких эрлифтных машин (рис. 2.28) аналогичен принципу действия мелких эрлифтных машин. Их отличие заключается в большей глубине (2—3 м) и несколько увеличенной ширине (до 1,5— 1,6 м), вследствие чего производительность таких машин возрастает в несколько раз.

Относительный расход электроэнергии в глубокой машине снижается, сокращается производственная площадь, занимаемая машинами, уменьшаются капитальные и эксплуатационные затраты в сравнении с мелкими машинами.

Глубокие эрлифтные флотационные машины применяются на ряде зарубежных флотационных фабрик при обогащении руд (фабрики «Британия», «Моренси» и др.) [66—68].

Глубокая эрлифтная флотационная машина «Механобр» [69] (рис. 2.29) отличается от известных типов эрлифтных машин конструкциями эрлифта и воздухопровода, имеющего в нижней части аэраторы с резиновыми щелевыми затворами, гарантирующими защиту воздухопроводящей системы от попадания в нее пульпы. Эти особенности эрлифтной машины «Механобр» сделали ее удобной в эксплуатации. Машина испытана на рудах Коунрадского, Кафан- ского и Оленегорского месторождений.

Глубокая эрлифтная машина

Рис. 2.28. Глубокая эрлифтная машина:

1 — ванна; 2 — воздухоподающие патрубки; 3 — эрлифт; 4 — отбойные перегородки; 5 — пенные пороги; 6 — ресивер; 7 — приемный карман; 8 — разгрузочный

карман

Глубокая эрлифтная флотационная машина «Механобр»

Рис. 2.29. Глубокая эрлифтная флотационная машина «Механобр»:

1 — ванна; 2 — эрлифт; 3 — щелевые затворы; 4 — отбойные перегородки; 5 — воздухоподающие патрубки; б — рессивер; 7 — вентили; 8 — воздуховыпускной патрубок; 9 — отражатель

Испытания показали, что при применении этой машины могут быть получены более высокие технико-экономические показатели по сравнению с мелкими эрлифтными машинами и машинами механического типа.

Так, например, при флотации Коунрадской руды на эрлифт- ной машине были получены близкие технологические показатели, как и на механической машине при равной производительности (рис. 2.30), а расход энергии составил 0,55 кВт • ч/т против 1 кВт • ч/т в механической машине «Механобр-7».

Эта машина при производительности и технологических показателях таких же, как у мелких машин «Саусвестерн», обеспечила экономию производственных площадей в 5 раз, повышение удельной производительности в 1,5 раза и снижение расхода энергии в 2 раза.

Технические характеристики эрлифтных машин «Механобр» приведены в табл. 2.4.

Извлечение меди в эрлифтной (—) и механической машине «Механобр-7» (-—) в условиях одинаковой удельной производительности [69]

Рис. 2.30. Извлечение меди в эрлифтной (—) и механической машине «Механобр-7» (-—) в условиях одинаковой удельной производительности [69]:

7, 7' — 90 т/м3 • сут; 2, 2' — 45 т/м3 • сут; 3, 3' — 30 т/м3 • сут

Технические характеристики глубоких эрлифтных флотационных машин «Механобр»

Таблица 2.4

Показатель

АФМ-2,5

АФМ-1,25

Производительность по потоку пульпы, м3/мин

5-10

2,5-5,0

Геометрический объем 1 пог. м ванны машин, м3

2,5

1,25

Расход воздуха на 1 пог. м машин, м3/мин

7-10

7-10

Давление нагнетаемого воздуха, атм

0,25-0,3

0,25-3,0

Вес одной секции, т

3,6

2,6

Число отсеков в секции корпуса

2

2

Расчетная установочная мощность на 1 м3 геометрического объема машины, кВт

2,2-3,2

4,5-6,4

Исследования гидроаэродинамических параметров эрлифтных машин направлены на совершенствование эрлифтного подъемника — основного узла машины, определяющего ее гидродинамику, и воздухоподающих устройств.

Исследования [69, 70] по подбору оптимальных конструктивных и гидроаэродинамических параметров проводились на эрлифтах шириной 200, 300 и 400 мм и глубиной 1800 мм при переменном расходе воздуха от 1,0 до 7,7 м3/мин на 1 м длины машины.

Было установлено, что характер движения двухфазной смеси в эрлифте зависит от величины расхода воздуха и ширины эрлифт- ной камеры.

При малых расходах (до 1 м3/мин на 1 м длины машины) воздух, преодолевая сопротивление окружающей жидкости, периодически прорывается из насадки в виде отдельных крупных пузырей, почти изолированных объемов воздуха — пробок, которым обычно сопутствуют группы мелких пузырей. По выходе из обращенной вниз насадки пузыри меняют направление и движутся вверх по эр- лифтной камере. Подъем пробок и мелких пузырей происходит раздельно по криволинейной траектории около оси камеры. Пробки при подъеме в эрлифтной камере не распадаются на мелкие пузырьки.

При средних расходах (от 1 до 2 м3/мин) воздух прорывается из насадки в виде крупных пузырьков. Эти пузырьки, изменяя направление, движутся вверх, вслед за ними поднимается группа мелких пузырьков, за которыми следует сплошная струя воздуха, имеющая коническую спиральную траекторию с постепенно увеличивающимися кверху диаметром и шагом спирали. На некоторой высоте от обреза насадки происходит распад струи. В дальнейшем за этой зоной начинается пробковое течение воздушной фазы с ее распадом на пузырьки.

При больших расходах (более 3 м3/мин) воздух прорывается из насадки в форме сплошной струи. Струя воздуха при выходе из насадки, так же как и при средних расходах, меняет направление и движется вверх, не смешиваясь с окружающей средой, по конической спирали. Радиус спирали в этом случае больше, а высота до момента распада меньше, т.е. распад струи начинается раньше и длина пробкового режима движения вследствие этого увеличивается. Это способствует более интенсивному диспергированию воздушной фазы.

При увеличении ширины эрлифта отметка, на которой начинается распад струи, смещается вверх.

Диспергирование воздуха в эрлифтной камере обусловлено турбулентным характером движения водовоздушной смеси. При подъеме струи воздуха на ее поверхности при трении о жидкость создается турбулентный пограничный слой, в котором происходит перемешивание воздуха с жидкостью. По мере подъема струи пограничный слой расширяется и в него вовлекается все большее и большее количество жидкости.

Визуально при движении струи вверх в пограничном слое наблюдается интенсивное образование вихревых колец и шнуров, уносимых потоками жидкости. В дальнейшем сплошность газовой струи исчезает и наступает пробковый режим поступательного движения двухфазной смеси.

Наблюдения [70] также показали, что диспергирование воздуха не заканчивается в эрлифтной камере. Водовоздушная смесь перед изливом из эрлифта представляет собой грубодисперсную систему. Дальнейшее диспергирование воздушных пробок происходит при их ударе об отбойные перегородки и каскадном изливе в боковые отсеки флотационной камеры.

При проведении исследований эрлифтных машин глубиной 0,9 и 2 м установлено, что в мелких машинах количество воздуха, диспергированного в пузырьки, примерно в 2 раза меньше, чем в глубоких машинах. Это объясняется тем, что в глубокой машине воздух успевает передать жидкости большую часть своей кинетической энергии и поэтому воздух перед изливом из аэролифта лучше перемешивается с жидкостью.

На основании этого был сделан вывод о нецелесообразности применения мелких машин, так как для достижения одного и того же технологического эффекта расход воздуха в мелких машинах значительно выше, чем в глубоких.

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы