Флотационное оборудование - обзор

1.1       Технические преимущества BGRIMM-MAT

• Компания BGRIMM-MAT является ведущим мировым поставщиком оборудования для обработки горной руды.
• На настоящий момент по всему миру используется более 30 000 комплектов флотационных машин производства BGRIMM-MAT.
• Компанией было развернуто более 110 крупных флотационных камер площадью более 300 кв м, из них в настоящий момент активно задействованы 63 установки.
• Компания BGRIMM-MAT производит широкий модельный ряд флотационных машин, включая флотационные камеры с принудительным воздушным охлаждением и независимой аэрацией, обеспечивающие высокую очистку руды (см. нижеприведенные иллюстрации).
• Компания BGRIMM-MAT специализируется на разработке флотационных камер с 50-х годов XX века.
• Учитывая предоставленную техническую документацию, компания BGRIMM-MAT рекомендует флотационную камеру BF с независимой аэрацией (аэрофлотатор), оборудованный скребковым устройством особой конструкции, а также горизонтальными и вертикальными пеноподъемниками.

1.2       Преимущества флотационной камеры BF:

1. Большая эффективность аэрации, низкое потребление, отсутствует необходимость в нагнетателе воздуха и сопутствующих трубах, не требует дополнительных вложений и минимальное количество уязвимых узлов.
2. Подача смеси и аэрация происходит посредством специально разработанных статора и импеллера, которые обеспечивают плавное перемещение суспензии в горизонтальной плоскости без необходимости в насосе для пенистого шлама. Как следствие, сокращаются капитальные затраты из-за меньших габаритов установки и отсутствии необходимости в дополнительных насосах.
3. Оптимальная конструкция статора и импеллера позволяет повысить скорость аэрации, снизить энергопотребление и увеличить срок эксплуатации статора и импеллера.
4. Уникальная автоматическая система управления позволяет контролировать высоту наполнения, исключая, тем самым, необходимость в присутствии оператора у флотомашины, и повышает эффективность сепарации.
5. Соединительная и распределительная коробка с ударными клапанами управляет скоростью потока суспензии и обеспечивает высокую эффективность сепарации.

1.3       Патенты и сертификаты

1.4       Сертификат регистрации торговой марки

СЕРТИФИКАТ РЕГИСТРАЦИИ ТОРГОВОЙ МАРКИ № 1426976 Лицо, подающее заявление о регистрации: Beijing General Research Institute of Mining & Metallurgy (BGRIMM) Адрес нахождения лица, подающего заявление о регистрации : 1 Wenxing Street, Xizhimen Outside, Xicheng District, Beijing (Китай)

2.         Флотационная камера серии BF

Флотационные машины серии BF представляют собой напорные флотационные машины с механическим приводом мешалки, производимые компанией Beijing General Research Institute of Mining & Metallurgy (BGRIMM). Начиная с 1994 года, Китайское правительство рекомендует внедрять такие машины на производстве из-за значительной экономии энергии. В 1999 г в Китае был оформлен патент на данное устройство и зарегистрирована торговая марка BF. Флотационные машины серии BF самостоятельно нагнетают воздух и всасывают щлам и пену, поэтому не требуют дополнительных насосов и устройств нагнетания воздуха.

Флотационные камеры BF, рекомендуемые для этого проекта, были разработаны компанией BGRIMM-MAT, которая обладает всеми правами на объект интеллектуальной собственности. Благодаря различным объемам в диапазоне от 0,37 куб м до 50 куб м, флотационные камеры можно использовать для различных производственных целей, включая грубую (основную), раскислительную и перечистную флотацию (так называемая схема «cleaner-rougher-scavenger»). Флотационные камеры BF, разработанные на основе передовых технологий и производственных практик, доказали свою эффективность, надежность и производительность.

Типичное устройство флотационной камеры BF и вид в разрезе представлены на рис. 1.1. Флотационная камера состоит из лопастного смесителя, приводного устройства, цистерн и одного скребка.

Рис. 1.1 Типичное устройство флотационной камеры серии BF

2.1       Лопастной смеситель

Лопастной смеситель является ключевым механизмом флотационной камеры BF. Он состоит из полого вала, ротора, воздухораспределителя и статора. Также в устройстве имеются самоцентрирующие подшипники и лабиринтные уплотнения. Устройство механизма представлено на рис. 1.2.

Рис. 1.2 Типичное устройство лопастного смесителя флотационной камеры BF

Импеллер и статор

•  Закрытая структура: лопасти статора закрыты сверху и снизу пластинами, что позволяет сконцентрировать импульс энергии и улучшить циркуляцию шлама.
• Лопасти, наклоненные назад: благодаря увеличению полезной площади лопасти повышается эффективность циркуляции шлама и снижаются энергозатраты.

Рис. 1.3 Улучшенный импеллер

• Изогнутые и широкие лопасти: лезвия импеллера направляют поток шлама в радиальном направлении.

Рис. 1.4 Улучшенный статор

Воздухораспределитель с прорезиненной подкладкой запатентован компанией BGRIMM-MAT. Расположенный между импеллером и статором, воздухораспределитель улучшает распределения воздуха, что способствует образованию маленьких пузырьков и повышению эффективности минерализации.

• Интенсивная циркуляция: интенсивная циркуляция шлама ускоряет столкновения минеральных частиц и пузырьков.
• Стабильный поток шлама: стабильный поток шлама предотвращает выпадение минеральных частиц с поверхности пузырьков и обеспечивает оптимальную рекуперацию.
  

2.2       Расположение камер

Рис. 1.5. Флотационные камеры BF поставляются в двух конфигурациях: одноуровневое расположение и каскадное расположение

Каскадное расположение камер

  Рис. 1.5 Схема каскадного расположения камер

После установки флотационных камер на основание, переливная решетка и дно флотационных камер располагаются на разных уровнях. На иллюстрации изображена флотационная линия, состоящая из 4 камер основной флотации (rougher), трех камер раскислительной флотации (scavenger) и одной камеры перечистной флотации (cleaner). Поток шлама идет слева-направо под воздействием силы тяжести, а средняя фракция (пена после раскислительной флотации) всегда возвращается насосом в камеры основной флотации. Каскадное размещение флотационных камер очень распространено по всему миру. Тем не менее, флотационные камеры BF также предлагают альтернативу в виде одноуровневого размещения камер.

Одноуровневое расположение камер

Рис. 1.6. Схема одноуровневого расположения камер

На иллюстрации изображена такая же флотационная линия, что и в линии с каскадным размещением камер, только в этом случае камеры размещаются на одном уровне. Флотационные камеры BF можно разместить на основании на одном уровне с переливной решеткой. Таким образом, разные типы флотационных камер располагаются на одной высоте. Поток шлама идет слева-направо вдоль флотационной линии под воздействием силы тяжести. Средняя фракция возвращается во флотационную камеру самостоятельно. Дополнительный насос при этом не требуется.

Технические преимущества одноуровневой версии:

1. не требуется насос или другие механизмы для возврата средней фракции;
2. меньше узлов, подверженных потенциальным неполадкам;
3. для размещения требуется меньшее пространство;
4. ровная и плоская платформа для обслуживания.

Одноуровневое размещение предпочтительно в следующих обстоятельствах:

(1) Сложная схема флотации

Одноуровненое размещение упрощает схему флотации за счет отсутствия необходимости в дополнительных насосах. Поэтому, при наличии сложной схемы флотации, состоящей из многих фаз и процессов, рекомендуется выбрать вариант одноуровневого размещения, что позволит корректировать направление потока с учетом свойств руды и перечистной фазы.

(2) Модернизация фабрики

Одноуровневое размещение представляет собой оптимальный выбор при модернизации обогатительной фабрики, особенно в тех случаях, когда варианты ограничены существующей конструкцией здания. Каскадное размещение чаще всего используется при больших объемах флотации и высокой текучести из камер основной и раскислительной флотации. Обычно, каскадная схема размещения используется для флотационных камер объемом более 70 куб м. Согласно нашему инженерному опыту, мы рекомендуем одноуровневое размещение при наличии соответствующей технической возможности и экономической обоснованности.

2.3       Загрузочный бункер

Загрузочный бункер, выполненный из низкоуглеродистой стали, соединяется с флотационной камерой при помощи фланцевого соединения. Схематическое изображение представлено на рис. 1.7.

Рис. 1.7. Схематическое изображение загрузочного бункера

Так как флюоритовая руда приводит к сильному пенообразованию, на стенке загрузочного бункера предусмотрено два отверстия для сброса шлама в пеноподъемник следующей фазы для того, чтобы избежать перелива пены через край,  (см. рис. 1.7).

2.4       Промежуточный резервуар и резервуар для хвостов

Флотационная камера, состоящая из соединительного резервуара и резервуара для сброса шлама, выполнена из низкоуглеродистой стали. Их схематичное изображение приведено на рис. 1.9. Шиберная задвижка управляется приводом. Четыре пятых объема сбрасываемого шлама приходится на шиберную задвижку, которая позволяет регулировать поток. Одна пятая объема сбрасывается через нерегулируемую коническую задвижку. Шиберная задвижка выполнена из стали. Коническая задвижка закреплена на маховике вентиля, а поверхность конической задвижки отцентрована в уровень с прорезиненным уплотнением.

Рис. 1.9 Схематичное изображение соединительного кармана и кармана для сброса шлама

2.5       Система управления флотационной камерой

Описание системы

Система контроля уровня шлама во флотационной камере была разработана на основе передовых технологий компании Beijing General Research Institute of Mining & Metallurgy (BGRIMM). К ее особенностям относятся гибкий контроль и легкость в эксплуатации. Наша система широко применяется как в Китае, так и за границей. Контрольная система состоит из устройства замера уровня шлама, пневматического привода и блока управления. Компоновка системы приведена на рис. 1.10.

Рис. 1.10 Схема компоновки системы контроля уровня во флотационной машине

Конфигурация системы

Система контроля уровня наполнения флотационной машины работает в децентрализовано в целях удобства обслуживания, в связи с чем на отдельных камерах установлены персональные блоки управления. Система может передавать данные в централизованную систему управления предприятия и проводить удаленный мониторинг уровня наполнения флотационной машины.

Система контроля уровня наполнения флотационной машины позволяет сконфигурировать по одному контуру на каждую группу флотационных камер.

Компоненты системы

1) Устройство измерения уровня

Уровень шлама в камере измеряется при помощи ультразвука, при этом мощность конвертируемого выходного сигнала составляет  4 ~ 20 мА. Специально разработанное устройство измерения уровня полностью игнорирует влияние воздушных пузырей во время измерения уровня, что позволяет контролировать уровень шлама с высокой точностью и надежностью. Устройство измерения уровня оборудовано спринклером для очистки флотационного компонента, что гарантирует надежность и долговечность устройства.

Рис. 1.11 Устройство измерения уровн

Основные технические параметры

2) Пневматический привод

Клапан контроля уровня представляет собой сферический клапан, который разработан специально для контроля уровня флотационной жидкости. Он приводится в действие при помощи пневматического привода с умным механизмом позиционирования. Устройство выделяется тонкой настройкой, высокоточным контролем и надежностью позиционирования. Клапан с равнопроцентной характеристикой. Клапан контроля уровня оборудован маховиком на случай утечки воздуха или перебоях в электроснабжении.

Рис. 1.12 Пневматический привод

Основные технические параметры

3) Индивидуальный блок управления

Система контроля уровня флотации использует индивидуальные блоки управления. Индивидуальный блок управления оборудован программируемым контроллером со специальным алгоритмом действий. Такой блок позволяет не только плавно изменять уровень флотации, но и предотвращает слишком частое срабатывание пневматического привода, продлевая его срок эксплуатации. Индивидуальный блок управления поддерживает различные протоколы передачи данных, используемые централизованной системой управления предприятия, для удобства управления. Операторская панель индивидуального блока управления имеет интуитивно-понятный интерфейс. Она позволяет пользователям с легкостью настроить параметры управления, в том числе автоматическое / ручное и удаленное / локальное переключение. Алгоритм контроля также предусматривает фильтрацию сигнала, ограничение по амплитуде, мертвую зону, передачу сигнала без коммутационных помех и другие функции, которые удерживают уровень в установленных пределах.

Основные технические параметры

2.6. Двигатель

Флотационные камеры для данного проекта будут оборудованы двигателями производства TECO, отличающиеся надежностью и бесперебойностью.