Τι είναι η πτερωτή κυψέλης επίπλευσης; Είναι το περιστρεφόμενο συστατικό σε μια κυψέλη μηχανικής επίπλευσης που αναδεύει τον πολτό, διατηρεί αιωρούμενα τα ορυκτά σωματίδια, διασκορπίζει τον αέρα σε λεπτές φυσαλίδες και κυκλοφορεί τον πολτό σε όλη την κυψέλη. Δεν διαχωρίζει άμεσα τα ορυκτά — δημιουργεί τις υδροδυναμικές συνθήκες που καθιστούν δυνατό τον διαχωρισμό επίπλευσης.

Βασικά Takeaways

• Η πτερωτή εκτελεί τρεις λειτουργίες ταυτόχρονα: ανάδευση πολτού, διασπορά αέρα και κυκλοφορία πολτού.

• Η επίπλευση χρειάζεται τόσο μια ζώνη πτερωτής υψηλής ενέργειας όσο και μια πιο ήρεμη άνω ζώνη για την άνοδο των φυσαλίδων και το σχηματισμό αφρού.

• Η ταχύτητα της πτερωτής και ο ρυθμός αέρα πρέπει να ταιριάζουν. Η υπερβολική ταχύτητα ή η πλημμύρα αέρα μειώνουν και τα δύο την ανάκτηση.

• Μια φθαρμένη πτερωτή μπορεί ακόμα να περιστρέφεται με τη σωστή ταχύτητα, ενώ παράγει λανθασμένη υδραυλική απόδοση.

• Η γεωμετρία της πτερωτής, τα χαρακτηριστικά του πολτού και η διαμόρφωση ρότορα-στάτορα πρέπει να αξιολογηθούν μαζί.

Συνοπτικός Πίνακας

Ορισμός

Η πτερωτή κυψέλης επίπλευσης είναι ένα περιστρεφόμενο μηχανικό εξάρτημα τοποθετημένο σε έναν κατακόρυφο άξονα μέσα σε μια κυψέλη μηχανικής επίπλευσης. Οδηγούμενος από έναν ηλεκτρικό κινητήρα μέσω ενός συγκροτήματος κίνησης, μετατρέπει την περιστροφική μηχανική ενέργεια σε κίνηση πολτού. Στη ροή επεξεργασίας ορυκτών, λειτουργεί εντός του σταδίου επίπλευσης, το οποίο ακολουθεί τη λείανση και την ταξινόμηση και προηγείται της αφυδάτωσης και της διήθησης.

Αρχή Εργασίας

Η αρχή λειτουργίας μιας πτερωτής κυψέλης επίπλευσης μπορεί να συνοψιστεί σε μια απλή ακολουθία:

1. Ο πολτός εισέρχεται στο κελί επίπλευσης. Τα αλεσμένα ορυκτά σωματίδια αναμιγνύονται με νερό και αντιδραστήρια επίπλευσης.

2. Η πτερωτή περιστρέφεται. Η περιστρεφόμενη πτερωτή μεταφέρει μηχανική ενέργεια στον πολτό.

3. Ο πολτός αναδεύεται και κυκλοφορεί. Η πτερωτή κρατά τα ορυκτά σωματίδια αιωρούμενα και καθιερώνει την κυκλοφορία σε όλη την κυψέλη.

4. Εισάγεται αέρας. Ο αέρας εισέρχεται στην κυψέλη μέσω ενός συστήματος παροχής αέρα ή αναρροφάται στον πολτό σε αυτοαεριζόμενα σχέδια.

5. Ο αέρας διασπείρεται. Η πτερωτή σπάει και διανέμει τον αέρα σε όλη την ιλύ, δημιουργώντας φυσαλίδες επίπλευσης.

6. Τα μεταλλικά σωματίδια έρχονται σε επαφή με φυσαλίδες. Ο στροβιλισμός γύρω από την πτερωτή αυξάνει τις ευκαιρίες σύγκρουσης σωματιδίων-φυσαλίδων.

7. Υδρόφοβα ορυκτά προσκολλώνται σε φυσαλίδες. Πολύτιμα ορυκτά επεξεργασμένα με αντιδραστήρια προσκολλώνται στις επιφάνειες των φυσαλίδων.

8. Οι μεταλλοποιημένες φυσαλίδες ανεβαίνουν. Τα συσσωματώματα φυσαλίδων-σωματιδίων κινούνται προς τη σχετικά πιο ήρεμη άνω περιοχή του κυττάρου.

9. Σχηματίζεται αφρός. Οι φυσαλίδες που φέρουν ορυκτά συσσωρεύονται στο στρώμα αφρού.

10. Το συμπύκνωμα ανακτάται. Ο αφρός αφαιρείται από το κύτταρο, ενώ η ανεπιθύμητη γάζα παραμένει στον πολτό και φεύγει ως απορρίμματα.

Οφέλη

Μια σωστά σχεδιασμένη και συντηρημένη πτερωτή προσφέρει πολλά λειτουργικά οφέλη:

• Σταθερό εναιώρημα πολτού χωρίς στερεά να καθιζάνουν στον πυθμένα της κυψέλης.

• Συνεπής διασπορά αέρα και κατάλληλη κατανομή μεγέθους φυσαλίδων.

• Ομοιόμορφη ανάμιξη και κατανομή αντιδραστηρίων.

• Υψηλότερη συχνότητα σύγκρουσης σωματιδίων-φυσαλίδων και βελτιωμένη πιθανότητα προσκόλλησης.

• Σταθερός σχηματισμός αφρού και σταθερή ποιότητα συμπυκνώματος.

• Χαμηλότερη ειδική κατανάλωση ενέργειας ανά τόνο κυκλοφορούμενου πολτού.

• Μεγαλύτερη διάρκεια καμπάνιας μεταξύ των τερματισμών συντήρησης όταν επιλέγονται σωστά υλικά ανθεκτικά στη φθορά.

Εφαρμογές

Οι πτερωτές κυψελών επίπλευσης χρησιμοποιούνται σε ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών εμπλουτισμού ορυκτών:

• Επίπλευση μεταλλευμάτων χαλκού σε μηχανικές κυψέλες και στήλες επίπλευσης.

• Επίπλευση μεταλλεύματος χρυσού, συχνά σε συνδυασμό με κυκλώματα διαχωρισμού βαρύτητας.

• Διαφορική επίπλευση μεταλλεύματος μολύβδου-ψευδαργύρου.

• Επίπλευση ορυκτών μεταλλευμάτων νικελίου και πλατίνας.

• Επίπλευση μεταλλευμάτων φωσφορικών και σπάνιων γαιών.

• Επίπλευση άνθρακα σε κυκλώματα εμπλουτισμού λεπτού άνθρακα.

• Κυκλώματα επανεπεξεργασίας απορριμμάτων και δευτερογενούς ανάκτησης.

Σε κάθε εφαρμογή, η πτερωτή λειτουργεί υπό συνθήκες λειαντικού πολτού και πρέπει να ταιριάζει με τη συγκεκριμένη κατανομή μεγέθους σωματιδίων, τη συγκέντρωση στερεών και το περιβάλλον του αντιδραστηρίου.

Σύγκριση Υλικών

Το καουτσούκ και η πολυουρεθάνη προσφέρουν καλή αντοχή στην τριβή με μικρότερο βάρος. Τα κράματα υψηλής περιεκτικότητας σε χρώμιο και τα κεραμικά σύνθετα υλικά παρέχουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής σε βαριές εργασίες, αλλά αυξάνουν το βάρος και το κόστος των εξαρτημάτων. Η επιλογή υλικού θα πρέπει πάντα να βασίζεται στην πραγματική λειαντικότητα του πολτού και στο χημικό περιβάλλον, όχι σε γενικές συστάσεις.

Σύγκριση εφαρμογών

Πίνακας Εφαρμογών Βιομηχανίας