Перекачивание пены традиционно представляет собой значительную техническую трудность для предприятий горной промышленности. Использование современных технологий флотации, направленных на повышение уровня обогащения руды с учетом ее качества, возможно только при использовании оптимально спроектированного насосного оборудования.
Зумпф должен быть оборудован устройством интенсивной деаэрации, без которой, из-за устойчивости пены, увеличивается нагрузка на него и, как следствие, возрастает периодичность технического обслуживания.
Во избежание образования узких мест в технологической цепочке и для преодоления этих трудностей, важно понимать факторы, определяющие состав пенной массы, а также знать способы усовершенствования оборудования, предназначенного для подачи пены.
Предотвращение неполадок в работе зумпфа
Нередко приемный зумпф насоса является источником постоянных проблем, связанных с накоплением в ёмкости минерализованных ценным компонентом воздушных пузырей , что нарушает эффективный поток пены.
Связанные с зумфом нарушения возникают, если его конструкция предполагает подачу не пенной массы, а пульпы обычной консистенции.
Стандартный шламовый насос предотвращает оседание твердых частиц в углах резервуара и удерживает их во взвешенном состоянии за счет достаточной турбулентности. Однако та же самая турбулентность препятствует выходу воздуха из шламовой пены, снижает давление и способствует возникновению закупорок трубопровода.
Вместо этого эффективные резервуары для откачки пены способствуют непрерывному круговому движению, при котором твердые частицы и жидкость выталкиваются на периферию зумпфа, в то время как воздух собирается в центре под действием центробежной силы, откуда он может улетучиваться в атмосферу.
В идеале, зумпфы для подачи пены должны быть коническими или же округлыми с конусом внизу. Благодаря такой форме перемещение минеральных частиц и жидкости вниз, в насос, ускоряется без образования закупорок. Пульпу подают сверху зумпфа тангенциально, чтобы стимулировать её круговое движение в резервуаре.
Эффективная подача пены из резервуара в пенный насос
Как и почти во всех аспектах откачки пены, всасывающие трубы должны быть как можно большего размера, чтобы обеспечить свободное движение воздуха и предотвратить закупорку. Они должны иметь наклон вниз к насосу, чтобы позволить воздуху, выходящему из шлама, вернуться обратно по всасывающей трубе в зумпф, откуда он в конечном итоге может улетучиться. В противном случае воздух может задерживаться в трубе, препятствуя продвижению потока пульпы к насосу.
Труба должна быть как можно короче. При этом следует предусмотреть пространство, достаточное для установки катушки для обслуживания и запорного клапана, расположенным рядом с точкой впрыска воды, чтобы облегчить смыв любых скопившихся твердых частицы.
Работы по техобслуживанию упрощаются при наличии сбросного клапана на стороне всасывающего трубопровода — необходимо просто отсоединить насос от резервуара и удалить из него твердый осадок.
Предотвращение образования воздушных пробок во входном отверстии рабочего колеса пенного насоса
Одна из основных проблем перекачки пульпы посредством воздуха — формирование воздушной пробки во входном отверстии рабочего колеса из-за естественного центрифугирования воздуха в среднюю часть насоса и, как следствие, физическая блокировка проходящей через насос пульпы.
Это может стать причиной возникновения значительной нагрузки на подшипники насоса из-за циклической осевой нагрузки, и радиальной нагрузки на рабочее колесо и вал насоса, снижая их срок службы.
Исключительно важно монтировать нагнетающую трубу насоса в верхней позиции или же под углом 45°. Это обеспечит выход воздуха, находящегося в корпусе насоса. При использовании нижнего горизонтального положения патрубка нагнетания, производительность насоса снижается из-за быстрого скопления воздуха в корпусе.
Наиболее эффективным решением проблемы, связанной с недостаточной производительностью, является встроенная система непрерывного отвода воздуха (CARS), которой по заказу оснащаются насосы Warman® серий AHF, MF и LF. В насосах с CARS воздух отводится через вентиляционные отверстия рабочего колеса в специальную коллекторную камеру, находящуюся в задней части насоса. Из нее воздушный поток направляется в вытяжную трубу, через которую он выводится из насоса.
Непрерывный отвод воздуха позволяет предотвратить скопление воздушной массы во входном отверстии рабочего колеса и повышает эффективность перекачки пульпы.
Работа с устойчивыми пенами
Как правило, минерализованные пены классифицируют по устойчивости. Неустойчивая пена представляет собой большие непрочные пузыри, а весьма устойчивая состоит из очень мелких пузырей, которые значительно труднее отделить от жидкой пульпы.
При повсеместном снижении качества руды наблюдаются два фактора, благодаря которым формируется исключительно устойчивая пена, представляющая особые трудности для перекачивания. Первый — повышенное содержание тонких частиц и весьма тонких фракций в горной породе является причиной формирования более мелких пузырей и повышения устойчивости пены. Второй — увеличение количества флокулянтов, добавляемых в пульпу, приводит к закупориванию воздуха в более мелких пузырях.
При наличии обоих факторов образуется весьма устойчивая пена, что вынуждает применять специализированные схемы перекачки, разработанные на основе передовых конструктивных решений, как подчеркивалось выше, или путем снижения количества флокулянтов, добавляемых в пульпу при работе с тонкозернистыми породами.
У компании Weir Minerals имеется богатый опыт перекачивания пены, и ее технические специалисты помогают решать проблемы, связанные с организацией технологических флотационных схем. Для получения дополнительных сведений загрузите официальный документ.
