Машина Минеральс Сепарейшен

Эта машина является результатом реконструкции целого ряда патентов, окупленных английской фирмой Минеральс Сепарейшен (Minerals Separation), и известна под названием MC. Машина механического типа носит название «нормальной», когда дно агитационного отделения находится выше дна шпицкастена и они соединяются с помощью рукава с соответствующим краном, и «щелевой» (бескрановой), когда они расположены на одном уровне и соединяются между собой внизу через щель. Первая имеет преимущественное распространение, а вторая применяется в редких случаях.

Описание устройства машины MC (нормальной). Машина MC относится к разряду многоячеистых (ящичных) машин, где каждая ячейка (называемая иногда камерой, отделением или ящиком) состоит из одного агитационного А и одного к нему шпицкстенового отделения Ш. Общее расположение многоячеистой машины с взаимным сочленением отдельных деталей дано на фиг. 46 а, б.

В агитационном отделении А происходит перемешивание всех компонентов пульпы с помощью мешалки или крестовины различных конструкций, насаженной внизу вертикального вала.

Агитационное отделение представляет собой прямоугольного сечения деревянный, открытый сверху ящик, внутренняя нижняя часть которого облицовывается прокладками (футеровкой) а из более твердого дерева (дуб и т. п.) или из резины, которая оказывает значительно большее сопротивление истирающему действию твердых частиц. В агитационном отделении имеются отверстия или щели для поступления или выдачи пульпы: подводной канал или щель б (внизу) для поступления исходного (для данного отделения) материала в пульпе и щель в для перелива агитированной пульпы из агитационного отделения в шпицкастен.

Агитационный механизм состоит из вертикального стального вала г, приводимого вверху в движение либо от трансмиссионного вала д через конические шестеренки е, помещаемые в особой коробке ж, наполненной маслом, либо через передачу «тексроп» (tex-rope) (несколькими коническими бесконечными прорезиненными канатиками) от индивидуального мотора — одного на двух подшипниках л, находящихся вне коробки агитационного отделения, и оканчивается внизу мешалкой и (различной конструкции). Так как в большинстве машин эта мешалка представляет собой четырехлопастную крестовину с лопастями обычно под углом 45°, так расположенных, чтобы при вращении обеспечивать передвижение пульпы снизу вверх, то ее называют пропеллером. Угол наклона лопастей может меняться от 30 до 60°. Между нижней плоскостью мешалки и дном агитационного отделения имеется незначительный зазор. Для удобства ремонта и сборки вал делается разрезной, соединяемый муфтой к, помещаемой между двумя подшипниками л.

Шпицкастен, также деревянный, представляет собой суживающийся книзу ящик, вертикальная стенка которого является продолжением стенки агитационного отделения, где помещена щель в, а противоположная стенка делается наклонной под разными углами (от 45 до 60°). Две боковые его стенки также вертикальны и являются перегородками между двумя смежными ячейками ш. Дно или нижняя часть шпицкастена обычно делается усеченной. В шпицкастене над щелью в делается козырек м, направляющий переливающуюся через нее пульпу несколько вниз. С наружной стороны вверху наклонной стенки устраивается сливной порог н, через который пена переливается в приемный желоб. Для очистки шпицкастена служит пробка или кран о, помещаемый в днище усеченной его части или обычно внизу наклонной стенки. В задней вертикальной стенке, общей с агитационным отделением, помещается отверстие п для передачи оставшейся пульпы в соседнее агитационное отделение. Отверстия п и б соединяются между собой гибким или коленообразным патрубком р, снабженным для прочисток краном с и пробкой т. Оба конца патрубка р входят в отверстия п и б через втулки с сальниками у, чтобы избежать потери от протекания пульпы. Для регулирования уровня пульпы в шпицкастенах и достижения нормальной скорости передвижения ее в различных отделениях машины устанавливают над отверстием я покрышку ф, которая может подыматься шпинделем х, тем самым открывая отверстие п, или опускаться, закрывая его, что достигается вращением или передвижением рукоятки ц в особой втулке ч. Иногда, для обеспечения быстрого регулирования уровня пульпы по ряду шгтицкастенов, в соединительных перегородках ш устраивают регулируемые отверстия. Для облегчения перехода пены и ускорения выдачи ее из шпицкастена в желоб для продуктов флотации устанавливают один или (реже) два ряда горизонтальных скребков щ, вращающихся на валу э, помещаемом на подшипниках на наружных стенках крайних шпицкастенов.

Для приема продуктов флотации к сливному порогу и приделывается желоб (один или два параллельных), предназначенный для разных продуктов пены, например, один для концентрата ю, а другой для промежуточного продукта я.

Внутренняя часть шпицкастена в местах наибольшего истирающего действия твердых частиц на дерево часто снабжается также деревянными или резиновыми прокладками.

Все ячейки машины устанавливаются в особой деревянной или редко железной конструкции раме Р, на которой устанавливается трансмиссионное устройство T для всех агитационных отделений. На этой же раме над некоторыми агитационными отделениями устанавливаются иногда питатели реагентов.

Материалом для ячеек служит малосучковатое дерево. Отделения делаются из досок, соединяемых между собой на шпунт и скрепляемых обычно болтами, пропускаемыми через доски, что дает более надежный способ быстро прекратить течь, пользуясь набуханием дерева и соответствующей затяжкой болтов.

Общий вид машин MC дан на фиг. 47.

Описание хода работы машины MC. Пульпа, соответствующим образом подготовленная (т. е. прошедшая стадии тонкого измельчения, классификации, той или иной дозировки реагентов и контакта с ними), поступает в агитационное отделение либо по трубе под мешалку, либо в особое отделение у задней стенки агитационного ящика (см. ниже).

Воздух засасывается непосредственно из помещения, благодаря образованию от большой периферической скорости вращения мешалки воронкообразного углубления вдоль вала ее (сравните энергичное перемешивание ложкой стакана чая). Засасываемый таким образом воздух под действием лопастей мешалки центробежно разбивается и отбрасывается к периферии лопастей, тем самым аэрируя одновременно агитируемую пульпу, т. е. производя вбивание (атомизацию) воздуха в пульпу. От скорости вращения вала, или от периферической скорости вращения мешалки, существенно зависит интенсивность и быстрота совместного перемешивания (агитация) всех компонентов пульпы (жидкое, реагенты, газ и твердое) с одновременным попутным аэрированием.

Вследствие конструкции самой мешалки, ее формы и положения лопастей можно наблюдать над мешалкой определенно винтовое поступательное движение пульпы кверху, а под мешалкой — образование разреженного пространства, более или менее энергично заполняемого, вследствие засасывания, пульпой по патрубку (п-б) из шпицкастена предыдущей ячейки (в многоячеистых машинах).

От энергичной агитации воздух, аэрируя пульпу, физически не может образовать в агитационном отделении дееспособных сферических пузырьков и, по-видимому, принимает все время меняющуюся форму типа продолговатых, червеобразных или нитеобразных воздушных пространств, быстро разбиваемых на все более мелкие части. Для аэрированного воздуха такой формы обычно достаточно времени прохождения через агитационное отделение, при наличии в пульпе пенообразователя, для образования соответствующей пленки и, возможно даже, для ориентировки ее по отношению к части адсорбированных ею наиболее легко флотирующихся минеральных частиц. Во всяком случае, в агитационном отделении данной машины движение пульпы настолько бурное и неблагоприятное для образования собственно пены, что эту задачу оно себе и не может поставить, имея два противоположных канала для получения исходных продуктов отделения: сверху через воздушную воронку — для поступления воздуха и снизу под мешалку — для остальной пульпы.

Подготовленная таким образом пульпа постепенно переходит через щель в в шпицкастен данной ячейки. Переход через щель — узкое место — имеет целью сильно уменьшить приобретенную в агитационном отделении скорость движения пульпы. Такое изменение способствует более эффективной дифференциации гидрофобных частиц, так как процесс образования соответствующих пленок на частицах для данной ячейки необходимо считать, с выходом из агитационного отделения, в основном законченным. Для большего уменьшения скорости и доведения величины механического увлечения гидрофильных частиц в пену до минимума, над щелью ставится козырек (различной формы), и тогда пульпа описывает более или менее глубокую вогнутую книзу траекторию, когда гидрофильные частицы выпадают в значительно более спокойной пульпе и опускаются на дно шпицкастена.

С другой стороны, с момента перехода пульпы в шпицкастен воздух начинает немедленно деформироваться, стремясь приобрести сферическую форму. По мере замедления скорости движения пульпы в шпицкастене пузырьки воздуха начинают подыматься кверху с той или иной интенсивностью, адсорбируя гидрофобные минеральные частицы и образуя на линии раздела фаз жидкости слой пены.

Этим, в сущности, роль шпицкастена, как сосуда для селективного отделения гидрофобных частичек, окончена. Для обеспечения наибольшей эффективности протекания процесса флотации в шпицкастене ему придают ту или иную форму, снабжают его теми или иными приспособлениями — перегородками, убирающими пену скребками, регулирующими дальнейшее движение пульпы пробками, заслонками или задвижками. Эти приспособления, как добавочные, устанавливаются в зависимости от условий режима флотируемости каждой руды, но более частыми из них являются скребки для ускорения удаления пены и задвижки для регулировки скорости перехода пульпы из шпицкастена одной ячейки в агитационное отделение другой с целью поддержания в данном шпицкастене определенного уровня пульпы.

Описание основных деталей машины MC. Основные детали разберем по следующим разделам: 1) приводной механизм; 2) мешалка; 3) разгрузка пены; 4) разгрузка хвостов отделения; 5) питание исходным материалом и выпуск конечных хвостов; 6) устройство соединительных отверстий и перегородок и 7) желоба для концентрата и промпродукта.

Приводной механизм имеет назначение обеспечить равномерное вращение мешалки (пропеллера) в каждом агитационном отделении всей многоячеистой машины.

Это может быть осуществлено двояким образом: либо передачей движения на мешалки от общего трансмиссионного вала через конические зубчатые передачи (патент MC, фиг. 38), либо установкой индивидуальных моторов на одну или несколько (не более трех) мешалок, передающих движение с помощью передачи текс-роп. Работа этих передач ясна из фиг. 105—106.

Может возникнуть вопрос: не рациональнее ли, учитывая изменение условий режима работы при переходе из одного отделения в другое, стремиться к обеспечению различного числа оборотов мешалки, так как интенсивность агитации, как мы знаем, по мере продвижения пульпы по ячейкам должна возрастать, чтобы перевести в пену все более упорствующие частицы промпродукта. He отрицая теоретической правильности такого предположения и учитывая, что это не было экспериментально исследовано, все же необходимо отметить, что до сих пор на практике обычно оставляют число оборотов мешалок во всех агитационных отделениях одинаковым, регулируя при этом остальные факторы флотации.

При передаче через конические шестерни изменение числа оборотов вызвало бы изменение передаточных чисел, а следовательно и размеров одной из шестерен в коробках скоростей, что было бы сопряжено с изменением их формы, так как каждая пара работает в масле (т. е. герметически закрытой коробке), и вводом большого числа нестандартных деталей. При передаче через текс-роп от индивидуальных моторов путем подбора диаметров обоих шкивов возможно было бы достигнуть такого изменения скоростей мешалок, но и здесь число нестандартных деталей и трудность регулировки, по-видимому, служат достаточно серьезным основанием, чтобы остановиться на принятом методе работы с одинаковым числом оборотов мешалок во всех отделениях машины.

Так как коробки скоростей располагаются над агитационными отделениями и при протекании из них машинного масла (чего практически трудно избежать), являющегося часто вредным для флотации, наблюдаются известные нарушения хода процесса; для предупреждения этого устраивают иногда уловители масла на муфте, соединяющей разъемные части вала мешалки. Это обстоятельство послужило в настоящее время причиной почти повсеместного перехода на передачу через текс-роп, так как здесь мотор может быть вынесен в сторону и попадание масла в агитационное отделение исключается.

Мешалка, или пропеллер, состоит из двух частей: вала мешалки и самой мешалки. Вал, обычно стальной (лучше — из нержавеющей стали), делается либо цельным при передачах текс-роп, либо разъемным, при передаче от трансмиссионного вала через конические шестерни; в этом случае он имеет соединительную муфту любой конструкции.

Отличительной особенностью вала мешалки следует считать необходимость выноса кверху обоих его подшипников, которые должны находиться выше верхнего края агитационного отделения. Таким образом, на всю глубину агитационного отделения вал с мешалкой в самом низу будет свободно вращаться. Чтобы обеспечить центричность работы мешалки (иначе она может задевать за одну из стенок агитационного отделения и тем самым вызвать ускоренный износ ее и остановки на ремонт), необходимо избегать слишком больших глубин агитационных отделений и следить за поддержанием центричности вала в подшипниках, т. е. за исправным состоянием самих подшипников. Так как обычные подшипники требуют смазки (масленки Штауфера с тавотом и т. п.), которая также может расстраивать процесс, попадая в пульпу, то за последнее время нашло применение использование шариковых или роликовых подшипников, почти не требующих смазки и более экономных в потреблении энергии. Таким образом, вся верхняя часть описанных механизмов должна удовлетворять не только обычным механическим требованиям в смысле расчета на прочность материала и способа обработки деталей, но и должна работать так, чтобы в процесс не могли попадать смазочные масла.

Мешалка, укрепленная на нижнем конце вала, является самой ответственной частью всего приводного агитационного механизма. Будучи съемной, она должна прочно соединяться с валом. Подвергаясь в условиях работы в пульпе наибольшему износу, она должна быстро разобщаться с валом, чтобы снизить время простоя при замене мешалки. Таковы два требования к механической части соединения вала с мешалкой.

Мешалки делаются из чугуна или стали различной закалки (для придания им твердости и сопротивляемости износу), а при твердых рудах — из марганцовой и других специальных сталей. В случае работы в кислых пульпах, при pH < 6, материалом для них служит латунь или бронза. Для уменьшения износа пропеллер мешалки (лопасти) можно покрыть слоем резины — такие резиновые мешалки служат в несколько раз дольше.

Вопросу использования резиновых футеровок для быстро изнашивающихся деталей обогатительного оборудования за границей придают большое значение (резино-железные, т. е. покрытые резиной, футеровки в шаровых мельницах, резиновые облицовки во флотационных машинах, резиновые пропеллеры центробежных насосов, мешалки флотационных машин и т. д.). По нашему мнению, внедрение резиновых футеровок и облицовок, с развитием советской резиновой промышленности из синтетического каучука, при условии использования для этого более дешевых отбросов резинового производства, должно серьезно привлечь к себе внимание со стороны обогатителей и работников резиновой промышленности.

Существенное значение имеет форма мешалки. Из многих предложенных конструкций (фиг. 48 а—г) на практике для этих машин удержалась преимущественно крестообразная форма мешалки. Угол наклона лопастей влияет на величину шага винтовой линии, которую примерно проходит пульпа в агитационном отделении, не принимая во внимание вредных пространств из-за вредного влияния углов агитационного ящика. Чем круче угол наклона лопастей, тем быстрее пульпа в единицу времени подымается кверху и тем меньшую агитацию (контакт) она будет иметь, так как может быстрее попасть через щель в шпицкастен и наоборот.

Пример 114. Разберем по табл. 66 результаты флотации в целлулоидной машине смеси джезказганского халькопирита с кварцем при мешалках с разным углом наклона лопастей а. Реагенты — ксантат и сосновое масла Плотность — 25% твердого. Крупность — 100 меш.

Отсюда видно, что при а = 30° имеем медленную флотацию, а при а = 45 и 60° флотация идет более нормально, причем лучший результат имеем при флотации с лопастями мешалки в 45°.

Разгрузка пены из шпицкастена. Продолжительное пребывание пены в шпицкастене хотя и приводит к большой ее чистоте при хорошей ее устойчивости, но, с другой стороны, вызывает потерю в выходе твердой части в сливной желоб, замедляет ход нормального образования пены и уменьшает производительность машины. В помощь естественному самотеку пены через слив (нормальный, наиболее желательный случай режима флотации) при густых, малоподвижных пенах над пенным слоем шпицкастена устанавливают один или два скребковых приспособления.

Скребковое устройство делают из одной или нескольких (но не более четырех) лопастей, укрепленных наглухо на валу обычно загнутой формы, которые входят в пену на определенную глубину и продвигают ее к сливному краю, или на шарнирах, когда лопасть опускается и поднимается приблизительно в вертикальной плоскости (см. ниже у машин Экоф). Обычно скребки на валу устанавливают по некоторой винтовой линии, вследствие чего равномернее распределяется нагрузка на скребковый вал.

Лопасти скребков делаются из листового железа, реже из деревянных планок (последнее удобно при угольной флотации при густых, сильно минерализованных пенах), и часто с насаженными на них краями резины или прорезиненной ткани.

Необходимо следить, чтобы лопасти входили в пену плавно, минимально ее разрезая (нарушая). Скорость уборки пены всецело зависит от числа лопастей и числа оборотов скребкового вала; однако при этом необходимо, чтобы скребки не выносили еще не сегрегированный нижний слой пены, обычно более загрязненный механически захваченными зернами пустой породы или промпродукта. Если обнажаемый за убирающей пену лопастью слой не сразу делается минерализованным, а наблюдается большее количество пустых (прозрачных), неминерализованных пузырьков, то скорость уборки велика и, возможно, глубина посадки скребка тоже. Для целей наилучшего использования скребков, их следует делать съемными, чтобы там, где пена идет самотеком (например в первых ячейках), их можно было бы совсем не применять.

Разгрузка хвостов отделения производится следующим образом. В каждом шпицкастене одновременно с разгрузкой пены через слив происходит опускание несфлотировавшихся частиц, как и частиц пустой породы, вниз шпицкастена. Если мы здесь условно называем переливающуюся пену концентратом, то опускающуюся книзу часть, также условно, называем хвостами. Эти хвосты данной ячейки одновременно являются исходным материалом для агитационного отделения последующей ячейки.

Таким образом, характер их передачи может оказывать определенное влияние на последующую работу машины.

Для установления правильного режима служит регулировочная задвижка (кран и т. п.), прикрывающая приемное отверстие передаточного патрубка или колена. На фиг. 46 показан один из способов такой регулировки, где она происходит вручную от поворачивания колеса, с одновременным поднятием или опусканием штыря и, следовательно, большим или меньшим открытием отверстия. Если устроить циферблат у колеса, можно легко фиксировать нужное положение заслонки.

Так как засасывающее действие мешалок может вызвать сильный приток пульпы из шпицкастена в патрубок и этим нарушить правильный ход выделения пузырьков в пену, иногда (по немецкому патенту MC) нижнюю часть шпицкастена отделяют от верхней перегородкой р (фиг. 49), куда доступ пульпы регулируется конической пробкой п. При этом способе на поверхности перегородки в углах, как мертвых пространствах, легче образуются скопления не принимающего участия в дальнейшей флотации материала, почему первому способу следует отдать предпочтение.

Наибольшему износу подвергаются заслонка (пробка) и место стыка с выпускным отверстием, поэтому эти детали делаются из более стойкого металла. Если пульпа кислая, то материал должен быть кислотоупорным.

Подача исходного материала в зависимости от характера использования ячеек машины по схеме может производиться в любое агитационное отделение путем устройства подводного канала или трубки под мешалку.

Иногда к нормальной ячейке, когда питание происходит с одного края машины, приделывают одно или несколько только агитационных отделений (агитаторы), которые соединяются между собой через щели на смежных стенках, и пульпа, благодаря вращению мешалок попеременно в разные стороны (что обычно делается во всей машине), лучше перемешивается и из крайнего агитатора переходит в нормальное агитационное отделение машины со шлицкастеном (фиг. 50).

Аналогично попаданию исходного материала в промежуточные ячейки поступают перекачиваемые насосом промпродукты.

Выпуск конечных хвостов происходит двояко: либо из последнего шпицкастена через отверстие, регулируемое вентилем, задвижкой Лудло и т. п., пульпа выходит непрерывно в желоб для хвостов, либо с помощью приделанного к крайней стенке шпицкастена канала (фиг. 51), через регулируемый по высоте особыми брусками перелив выходит, аналогично первому случаю, в желоб для хвостов. Второе устройство чаще применяется на практике, так как оно дает возможность регулировать и поддерживать определенный уровень пульпы в машине. Устройство уровня слива понятно из фиг. 51, где 5 — съемные деревянные планки, вставляемые в пазы б в средней перегородке 4 разгрузного отделения.

Устройство соединительных отверстий и перегородок следующее. Для перехода из агитационных отделений в шпицкастены делают щели с различной формы козырьками, как указано выше.

Высота этих щелей до некоторой степени произвольна; чем она выше от дна агитационного ящика, тем продолжительнее агитация пульпы в нем. Значительная высота вызывает как необходимость подымать слив шпицкастена, так и увеличение объема агитируемой в ящике пульпы, что сопряжено с расходом лишней энергии и возможным ухудшением аэрирования пульпы. В целях уменьшения износа краев этих отверстий и нарушения их формы рекомендуется их покрывать резиной или делать края из более твердого дерева (последнее менее рационально из-за конструктивных соображений и различия в коэфициентах набухания досок разных пород).

В целях поддержания одинакового уровня в шпицкастенах разных ячеек и достижения более спокойной работы машины за последнее время начали в шпицкастенах делать на некоторой высоте (несколько ниже уровня пульпы) соединительные щели, иногда регулируемые специальными заслонками с ручным передвижением. Такие отверстия преследуют также цель, например при флотации полиметаллических или двухкомпонентных руд, когда один из компонентов депрессируется или имеет меньшую флотируемость, помешать ему даже механически переходить в пену в данном шпицкастене и тем самым направлять его через щель в соседний шпицкастен и иногда таким образом заставлять проходить всю машину, не участвуя в процессе как флотирующийся компонент.

Наконец, иногда в шпицкастене устраиваются те или иные поперечные вертикальные или наклонные, не доходящие до дна перегородки, которые имеют целью максимально уменьшить вращательное или другое мешающее спокойному образованию пены движение.

Приемные желоба для концентрата и промпродукт о в. В качестве составной части машины, монтируемой на одной и той же раме, помещаются приемные желоба для пены. Так как машина может давать ряд разных по качеству продуктов, то для каждого из них должны быть соответствующие желоба, которые устанавливаются параллельно с таким расчетом, чтобы путем перекрывания ближнего к сливному краю шпицкастена (фиг. 46, ю) можно было пену самотеком направлять во второй (фиг. 46, я).

Если желоб устанавливается одинарный и каждый продукт машины разделяется вертикальной перегородкой, то в целях возможности варьирования направления продуктов из двух смежных ячеек на данной грани в ту или другую сторону обычно устанавливают передвижной лоток (фиг. 52).



Основные размеры. Размер машины считается по наружному диаметру крестовины мешалки и по числу ячеек. Таким образом говорят: 12-ячеистая (камерная) машина MC 600 мм. Машины MC строятся различных размеров, начиная от лабораторного и до 750 мм (наибольшего применяемого на практике).

Пример 115. Разберем по табл. 67 соотношение размеров стороны агитационной камеры, мешалки, числа оборотов мешалки в минуту и т. п.

Из таблицы мы видим, что отношение между стороной агитационного отделения и диаметром мешалки для всех машин, кроме лабораторной, примерно равно 1,5.

Вместо числа оборотов можно использовать величину периферической скорости мешалки, где учтен диаметр мешалки. Нормальной периферической скоростью считают 7,5—9 м/сек (1 500—1 800 фут/мин.), что согласуется с данными табл. 67.

Площадь шпицкастена (считая по зеркалу) изменяется от полуторной до двойной площади сечения агитационного отделения и принимается в среднем 1,75 (варьируя от 1:1,65 до 1:1,85), что дает общую площадь зеркала 2,75 от площади агитационного отделения. Зная сторону агитационного отделения, нетрудно найти длину шпицкастена на уровне слива пены. Чем меньше эта длина, тем, очевидно, скорее пена выйдет из шпицкастена, и наоборот. Поэтому при основной флотации, когда необходимо с максимальной быстротой перегнать пену в слив, выдавая чистые хвосты, длину шпицкастена следует делать минимальной (короткий шпицкастен), а при очистных и перечистных флотациях она будет максимальная (длинный шпицкастен), оставляя нормальную длину для первичной флотации. Объем пульпы в машине примерно принимается в 3,3 куб. единицы, где за единицу берется линейный размер агитационного отделения.

Производительность флотационной машины является наиболее важной ее характеристикой, так как она определяет все расходные элементы — необходимую площадь фабрики, расход энергии и пр., а также конечную стоимость самой операции флотации. Однако, производительность машины является наименее точно определяемой величиной, так как она, завися от многих факторов, не всегда может быть достаточно точно выражена определенной цифровой зависимостью. Так, производительность любой флотационной машины зависит от: тонкости помола; легкости флотации (Км и Kэ); выхода концентрата (Kс и Кск); удельного веса руды и процента твердого в пульпе; типа и конструкции машины (агитация и аэрация); рационального режима флотации; сочетания последовательных флотаций (метод флотации) и от размера пузырьков воздуха в машине (крупность пены).

Пример 116. Принимая для мешалок в 300, 450 и 600мм, по данным практики, в среднем производительность одной ячейки соответственно 3,11 и 26 т в сутки (по Таггарту 2, 12 и 25 г в сутки), сведем в табл. 68 данные о производительностях, отнесенных на 1 м2 поверхности агитационного отделения и на 1 м3 объема пульпы в машине (в числителе показана суточная производительность, в знаменателе — часовая).

Таким образом, можно принять для средних размеров производительность 1 м2 агитационного отделения 25—30 т/сутки, или 1,0—1,25 т/час, или 0,33—0,5 на 1 м2 всего зеркала ячейки. Если относить все к объему пульпы, то часовая производительность будет равна в среднем 0,425 г. Так как объем пульпы зависит от высоты агитационного отделения и конструкции шпицкастена, то производительность лучше относить к условной кубической единице, за каковую и принимают куб стороны агитационного отделения.

Итак, в среднем для нормальных промышленных размеров машин MC (300—600 мм) часовая производительность одной ячейки равна 3,3*0,423 = 1,4 г или 33 т в сутки на 1 м3. Для определения производительности всей машины необходимо среднюю производительность по ячейке умножить на число ячеек.

Пример 117. Мешалка MC 600 мм. Агитационное отделение 900 X 900 мм. Число ячеек 10. Определить производительность машины.

Куб стороны агитационного отделения (0,9 м)3 = 0,73 м3. Производительность камеры в 24 часа = 0,73*33 = 24,1 т. Производительность всей машины 24,1*10 = 240 т/сутки.

Пример 118. Мешалка 250 мм. Размер агитационного отделения 375 X X 375 мм. Число ячеек 8. Тогда куб стороны агитационного отделения (0,375 м)3 = 0,53 м3, а производительность камеры 0,53*33 = 1,75 т/сутки и производительность всей машины 8*1,75 т = 14 т/сутки.

Так как для разных руд флотируемость в зависимости от разных сочетаний факторов различна, то наблюдаются от указанных цифр колебания от 50 до 150%.

Пример 119. Для сводки разберем по табл. 69 различные данные относительно производительности для одной ячейки.

Колебания расхода энергии не превышают 33%. Следует заметить, что производительность ячейки принята в табл. 68 с учетом машин, задолженных для последующих перефлотаций, так что производительность по основной флотации будет примерно на 50% больше указанных цифр. Колебания расхода в kWh/т не превосходят 50%.

Расход мощности на одну ячейку может быть выражен приближенно формулой:

где HP — мощность на ячейку в л. с., а v — условный объем по стороне агитационного отделения в м3.

Производительность же может быть определена из формулы:

где Q — производительность в т/сутки.

Из этих соотношений имеем:

т. е. расход энергии на 1 т руды обратно пропорционален квадратному корню из объема агитационного отделения, умноженному на 3,75.

Приведенные цифры и расчеты базируются на данных флотации цветных руд.

По углю производительность варьирует от 5 до 25—40 т/час. Расход энергии около 2 л. с/т.

Прочие данные. Уровень пульпы в шпицкастене при нормальной минерализации пены поддерживается на высоте 75—100 мм ниже уровня слива пены. Машины, работающие при низком уровне пульпы, потребляют от 60 до 70% от нормального количества энергии. Срок износа лопастей мешалок зависит от абразивного действия флотируемых твердых компонентов пульпы и колеблется в пределах от 6 мес. до 2 лет, у резиновых мешалок с железным сердечником этот срок повышается до 3 лет. Футеровочные прокладки делаются из дерева, чугуна и резины. Они изнашиваются в срок от 1 до 3 лет.

Машины MC требуют незначительного количества обслуживающего персонала. Так, в Анаконде 8 стандартных машин MC, обрабатывающих 3 000 т/сутки, обслуживаются 4 рабочими, а на фабрике Инспирэйшен 1 рабочий обслуживает в 800-г секциях две машины MC по 10 ячеек и четыре машины по 6 ячеек.

Машины MC для больших производительностей в целях экономии площади шла ставятся сдвоенными (фиг. 53). Сама машина монтируется на деревянной раме и скрепляется болтами и раскосами. Толщина стенок машины 50—65 мм, причем для обеспечения плотности соприкосновения зашпунтованных досок пропускаются натяжные болты диаметром 6—12 мм.

Для уменьшения односторонних колебаний и расшатывания корпуса машины направление вращения мешалок обычно дают попеременно разное.

Пример 120. Разберем в табл. 70 и 71 данные о флотационных машинах MC механического типа для двух средних размеров мешалок (фиг. 53).

Что касается стоимости, то, например, машина MC в 600 мм и 16 ячеек стоит без мотора около 20 000 зол. руб.

К недостаткам этих машин можно отнести то, что у них расход энергии на 60—80% выше такового у пневматических машин и, кроме того, ремонт их обходится дорого.

Машина MC нормальная одно время имела весьма значительное распространение для флотации различных полезных ископаемых. В настоящее время ее применение на цветных рудах (главном рынке сбыта) постепенно уменьшается, и она удерживается более прочно на угольной флотации и, по-видимому, может найти себе применение при флотации некоторых неметаллических ископаемых.