Флотационная машина XJ (также известная как тип A или XJK)

Эта машина была привезена из Советского Союза в 1950-х годах. Это старая конструкция, и хотя она претерпела некоторые усовершенствования, ее базовая структура осталась неизменной и уже давно стандартизирована в серии. В силу исторических причин эта флотационная машина была наиболее широко распространена в Китае. Хотя в последние годы она была заменена некоторыми новыми типами флотационных машин, она по-прежнему широко применяется.

(1) Структура и принцип работы

Основная структура флотационной машины XJ показана на рисунке 12-1. Она состоит из двух флотационных камер, образующих единый блок. Первая камера (оснащенная подающей трубой) является всасывающей, а вторая - прямоточной. Между этими двумя камерами находится промежуточная камера. Рабочее колесо установлено на нижнем конце главного вала, а на верхнем конце главного вала установлен ременный шкив, который приводится в движение электродвигателем. Воздух всасывается через воздухозаборную трубу. Уровень пульпы в каждой группе флотационных камер регулируется задвижкой. Над рабочим колесом расположены статор (крышка) и воздухозаборник (также известный как вертикальная труба). Воздушная труба имеет отверстия для установки подающей трубы, трубы возврата мидлинга или для циркуляции пульпы. Размер отверстий регулируется с помощью тяги (тягового стержня).

Figure 12-1 Structure of the XJ flotation machine
1-Главный вал; 2-крыльчатка; 3-крышка (статор); 4-Соединительная труба; 5-Стержень шнека с песочным отверстием; 6-Воздухозаборная труба; 7-Воздушная труба; 8-Пластина основания; 9-Подшипник; 10-Ременной шкив;
11-Маховик переливного затвора и винтовой стержень; 12-Скребок; 13-Переливная кромка; 14-Ячеистый резервуар; 15-Затвор для выгрузки песка; 16-Подающая труба (всасывающая труба);
17-переливная плотина; 18-переливной затвор; 19-корпус затвора (внешняя стенка промежуточной камеры); 20-песчаное отверстие; 21-затвор песчаного отверстия; 22-отверстие для возврата среднего осадка;
23-Передний переливной водослив прямоточной камеры; 24-Электродвигатель и ременный шкив; 25-Регулировочный стержень циркуляционного отверстия.

Рабочее колесо обычно представляет собой чугунный диск с шестью радиальными лопастями. Крышка (статор) устанавливается на 5-6 мм выше рабочего колеса, как показано на рис. 12-2.

Функции крышки рабочего колеса (статора):

1. Когда пульпа выбрасывается крыльчаткой, под крышкой образуется отрицательное давление, всасывающее воздух;
2. Регулирование количества пульпы, поступающей в крыльчатку;
3. Предотвращение сдавливания рабочего колеса осевшим песком при остановке машины, что может затруднить повторный запуск;
4. Обеспечивает некоторую стабилизацию потока.

Figure 12-2 XJ flotation machine
(a) Рабочее колесо; (b) Защитная пластина (статор)
1-Коническое основание крыльчатки; 2-корпус крыльчатки (ступица); 3-радиальные лопасти; 4-крышка (статор); 5- направляющие лопасти (лопасти статора); 6-циркуляционные отверстия;
r₁ - радиус входа пульпы; r₂ - радиус выхода пульпы; h - высота на внешнем конце лопасти.

Принцип работы:
Во время работы флотационной машины загрузочная труба подает пульпу в центр крышки. Центробежная сила, создаваемая вращающейся крыльчаткой, выбрасывает пульпу наружу, одновременно создавая отрицательное давление между крыльчаткой и защитной пластиной. Это отрицательное давление автоматически втягивает внешний воздух через воздухозаборник. Энергичное перемешивание крыльчатки тщательно перемешивает пульпу с воздухом и разбивает воздушный поток на множество мелких пузырьков. Кроме того, некоторые пузырьки осаждаются из пульпы за лопастями крыльчатки.

Рисунок 12-3 Собранный аэратор

(2) Основные характеристики

Основные конструктивные и эксплуатационные особенности этой флотационной машины заключаются в следующем:

1. Крышка оснащена 18-20 направляющими лопатками (также называемыми лопатками статора). Эти лопатки расположены под углом 55°-65° относительно радиуса и направляют поток пульпы, выбрасываемый крыльчаткой. Между каждыми двумя направляющими лопатками на крышке расположены 18-20 циркуляционных отверстий для рециркуляции пульпы, что увеличивает объем всасываемого воздуха.
2. Зазор между крыльчаткой и направляющими лопатками крышки должен составлять 5-8 мм. Если зазор слишком велик, это отрицательно скажется на объеме всасываемого воздуха и потребляемой мощности. Как правило, компоненты для всасывания воздуха и перемешивания (рабочее колесо, защитная пластина, главный вал, воздухозаборная труба и воздухоотводящий патрубок) собираются в единый блок (см. рис. 12-3). Это обеспечивает концентрическую сборку рабочего колеса и защитной пластины, сохраняет необходимый зазор между рабочим колесом и направляющими лопатками защитной пластины, а также облегчает обслуживание и замену.
3. В нижней части воздушного патрубка имеется циркуляционное отверстие для регулировки скорости рециркуляции пульпы, а для управления потоком рециркуляции используется затворная пластина. Таким образом, количество пульпы, проходящей через центр крыльчатки, можно регулировать при изменении скорости внешней подачи. В прямоточной камере внутренняя рециркуляция пульпы также может использоваться для обеспечения требуемой скорости подачи пульпы в центр рабочего колеса при максимальных условиях всасывания воздуха.

Because the XJ flotation machine is an older design, it has the following disadvantages:

1. Плохая дисперсия воздуха, нестабильная пена, склонная к “всплескам” (поверхностной турбулентности), и труднодостижимый автоматический контроль уровня пульпы.
2. Флотационные камеры периодического действия (отсечные); скорость потока пульпы ограничивается затворами, что приводит к снижению давления потока, замедлению скорости флотации и легкому осаждению крупных и тяжелых частиц.
3. Рабочее колесо и защитная пластина быстро изнашиваются, что приводит к уменьшению объема всасываемого воздуха, который трудно регулировать, что затрудняет адаптацию к изменениям характеристик руды и приводит к нестабильной эффективности разделения.

Флотационная машина с механическим перемешиванием XJ может широко использоваться для черновой, очистной, отбраковочной и обратной флотации руд черных металлов (например, железа), руд цветных металлов (например, меди, свинца, цинка, никеля, молибдена, золота) и неметаллических минералов. Однако он не подходит для черновой и отвальной обработки на крупных флотационных установках.

Поскольку эта флотационная машина была стандартизирована в серию с 1950-х годов и с тех пор широко используется, существует множество производителей. Ее технические характеристики приведены в таблице 12-2.

Таблица 12-2 Технические характеристики флотационных машин XJ и XJK

Пример значения обозначения модели:
XJ-11
X - флотационная машина (Xuan - выбор)
J - Механическое перемешивание, тип крыльчатки
11 - Эффективный объем ячейки 1,1 м³