RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 162937 (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: 288013 (22) Data zgłoszenia: 28. 11. 1990 (51) IntCl5: B03D 1/14 B03D 1/24 (54)Flotownik pneumatyczny (43) Zgłoszenie ogłoszono: 01. 06. 1992 BUP 11/92 (73)Uprawniony z patentu: Główne Biuro Studiów i Projektów Przeróbki Węgla "SEPARATOR", Katowice, PL Kopalnia Węgla Kamiennego "MARCEL, Wodzisław Śląski, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 31. 01. 1994 WUP 01/94 (7 2 ) Twórcy wynalazku: Czesław Janikowski, Katowice, PL Romuald Koszany, Wodzisław Śl., PL Alfred Kuczyński, Wodzisław Śl., PL Paweł Wyputa, Wodzisław Śl., PL PL 162937 B1 (57) 1. Flotownik pneumatyczny zbudowany z komory kolumnowej, urządzenia regulacji poziomu mętów oraz zespołów doprowadzenia nadawy i odprowadzenia koncentratu i odpadów, znamienny tym, że w części stożkowej (2) komory kolumnowej zakończonej kolektorem (3) ma ekscentrycznie zabudowane dysze (8), przez które wprowadzana jest nadawa ruchem wirowym pod komorę flotacji właściwej (4) umieszczonej wewnątrz komory kolumnowej, przy czym do dysz (8) doprowadzone są przewody recyrkulacji mętów (9) wychodzące z kolektora (3), gdzie jest zabudowany dzwon (24) kierujący. f ig. 1
Flotownik pneumatyczny Zastrzeżenia patentowe 1. Flotownik pneumatyczny zbudowany z komory kolumnowej, urządzenia regulacji poziomu mętów oraz zespołów doprowadzenia nadawy i odprowadzenia koncentratu i odpadów, znamienny tym, że w części stożkowej (2) komory kolumnowej zakończonej kolektorem (3) ma ekscentrycznie zabudowane dysze (8), przez które wprowadzana jest nadawa ruchem wirowym pod komorę flotacji właściwej (4) umieszczonej wewnątrz komory kolumnowej, przy czym do dysz (8) doprowadzone są przewody recyrkulacji mętów (9) wychodzące z kolektora (3), gdzie jest zabudowany dzwon (24) kierujący. 2. Flotownik według zastrz. 1, znamienny tym, że w części walcowej (1) komory kolumnowej ma zabudowane statycznie bez napędowe zgarniaki piany (10) wykonane w kształcie spirali Archimedesa. 3. Flotownik według zastrz. 1albo 2, znamienny tym, że w inżektorze (11) doprowadzającym nadawę do komory kolumnowej ma umieszczony wewnątrz strumienia przewód (12) zasysający dodatkowe powietrze do wnętrza strumienia, a pod inżektorem (11) ma komorę (13) wtórnego inżekcyjnego wtłaczania powietrza nadawą, na obwodzie której są rozmieszczone dyspergatory (14) odczynników flotacyjnych. 4. Flotownik według zastrz. 3, znamienny tym, że z komory (13) wtórnego inżekcyjnego wtłaczania powietrza nadawą jest odprowadzony przewód (15) połączony stycznie z kołowym kolektorem rozdzielczym (16). 5. Flotownik według zastrz. 1, znamienny tym, że urządzenie do regulacji poziomu mętów jest wykonane w postaci wagi wodnej, gdzie na jednym końcu dźwigni (19) ma przegubowo zawieszoną przesłonę przepływu (20), a na drugim końcu zawieszony przegubowo pływak (21) sterujący przesłoną usadowiony w naczyniu (22) wypełnionym cieczą tłumiącą, a naczynie (22) jest umieszczone w komorze (23) przedzielonej przegrodą uspakajania przepływu odpadów. * * * Przedmiotem wynalazku jest flotownik pneumatyczny przeznaczony do wzbogacania rud i minerałów, a szczególnie węgla w przemyśle górniczym. 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. 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. 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 dodat-
162 937 3 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. D o 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. 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. Przez ekscentryczne rozmieszczenie dysz w części stożkowej komory kolumnowej uzyskuje się ruch wirowy mętów we flotowniku, a występujące siły odśrodkowe ułatwiają wynoszenie ziaren 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. 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. Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1przedstawia 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. Flotownik pneumatyczny ma komorę kolumnową złożoną z części walcowej 1i części stożkowej 2, zakończoną kolektorem 3. Wewnątrz komory w części walcowej 1jest 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. 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.
4 162 937 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. 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. Piana wytworzona w wyniku procesu flotacji wynosi koncentrat na powierzchnię mętów, gdzie spychana jest zgarniakiem piany 10 do przewodów odprowadzania koncentratu. Flotownik odznacza się niskim poborem mocy, prostą budową, mniejszymi gabarytami i ciężarem w stosunku do dotychczas stosowanych flotowników.
162 937 Fig. 2 Fig.4 Fig.3 Fig.5
162 937 Fig.1 Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł