Назначение и классификация флотационных реагентов. Свойства минералов, влияющие на их взаимодействие с реагентами, страница 48

Напор,  вызывающий   аэрацию  пульпы,  будет  равен   избыточному над критическим Н_п:

При постоянном расходе пульпы и различных окружных скоростях вращения импеллера объемы выбрасываемого в камеру воздуха связаны соотношением:

где     Q_в^’ и Q_B^’’— объем  выбрасываемого  воздуха    соответственно при скоростях u₁ и u₂; k₁— коэффициент пропорциональности.

Аэрация пульпы в камере будет пропорциональна Q_B, поэтому

где   а₁   и   а₂ — аэрация   пульпы.

Из этого уравнения следует, что при постоянной производительности импеллера по пульпе аэрация прямо пропорциональна разности квадратов фактической и критической окружных скоростей вращения импеллера.

Импеллер не может засасывать воздух, если его полость целиком заполнена пульпой. В то же время при встречающихся на практике частотах вращения импеллер не может работать как вентилятор, так как давление воздуха на выходе из него недостаточно для преодоления противодавления столба пульпы. Поэтому для каждой заданной окружной скорости импеллера, превышающей u₀. существует оптимальный поток пульпы через импеллер,  при котором аэрация будет максимальной.

Увеличение окружной скорости увеличивает аэрацию, но при этом возрастает расход мощности. На практике окружная скорость вращения импеллера не превышает 10 м/с.

Аэрация возрастает при уменьшении критической скорости u₀, определяемой давлением столба пульпы в камере. Поэтому уменьшение высоты камеры приводит к увеличению аэрации.

На аэрирующую способность импеллера влияют также угол установки лопаток статора  и зазор между импеллером и статором

Механические флотационные машины типа ФМ изготовляются секциями из двух камер, первая из которых называется всасывающей, а вторая — прямоточной. Машина необходимой длины компонуется из отдельных секций (см. рис.2.13).

Рис. 2.13 Флотационная машина ФМ механического типа (продольный разрез)

Всасывающая камера имеет карман 1, соединенный с центральной частью импеллера 3 патрубком 2. Над импеллером находится статор, состоящий из диска 4 с отверстиями и направляющих 5, расположенных под углом около 60° к радиусу. Вал импеллера 6 помещен в центральную трубу 7, верхняя часть которой герметически соединена с корпусом подшипника. Доступ воздуха в центральную трубу осуществляется через отдельную трубку 8 с выходом наружу. Количество засасываемого воздуха можно регулировать. Нижняя часть центральной трубы переходит в стакан 9, соединенный с надимпеллерным диском. В боковых стенках стакана имеются отверстия. Во всасывающей камере к одному из них присоединяется патрубок 2. В прямоточной камере это отверстие закрыто пробкой 10. Кроме того, имеются еще два отверстия 11, расположенные друг против друга и служащие для подвода (при необходимости) промпродуктов. Одно из этих отверстий может быть подсоединено к промпродуктовому патрубку. Другое можно закрывать шибером 12, причем степень открытия отверстия можно изменять на ходу машины тягой 13, чем регулируется количество пульпы, поступающей на импеллер.

Всасывающая и прямоточная камеры разделены между собой полуперегородкой 14 и представляют собой прямоточную машину с одинаковым уровнем пульпы.

Уровень пульпы регулируют специальным устройством в конце прямоточной камеры, состоящим из металлического короба 15, открытого сверху и снизу. Внизу стенки имеется отверстие 16, величина которого регулируется заслонкой при помощи стержня 17. Выше расположено отверстие 18, прикрываемое крышкой 19. Положение этой крышки регулируется рычагом 20 с контргрузом на конце. Таким образом, каждая пара камер отделена от следующих камер, и всю машину в целом можно рассматривать как камерную, состоящую из сочетаний двух отделений прямоточного типа.