Stator flotacyjny to stacjonarny element zużywający się, zamontowany wewnątrz mechanicznej komory flotacyjnej. Otacza on wirujący wirnik i kontroluje pole hydrodynamiczne w komorze. Chociaż nie obraca się, pracuje w tym samym ściernym środowisku szlamu co wirnik i jest stale narażony na cząstki minerałów, odczynniki chemiczne i siły hydrauliczne.

Stator działa jako część zespołu wirnik-stator. Jego geometria, profil łopatek i odstęp od wirnika określają sposób cyrkulacji szlamu, dyspersji powietrza i dystrybucji turbulencji w całej komorze. Z czasem jego powierzchnie robocze się ścieńczają, zmieniają się profile jego łopatek, mogą pojawić się pęknięcia lub deformacje – wszystko to wpływa na wydajność flotacji.

Aby uzyskać przegląd całego etapu flotacji, zobacz Flotacja. Aby zapoznać się z rodziną urządzeń, zobacz Komory flotacyjne.

Zasada działania

Wirnik obraca się z dużą prędkością i zasysa szlam i powietrze do komory. Stator, zamontowany wokół wirnika, przekształca przepływ obrotowy w kontrolowany wzorzec cyrkulacji. Ogranicza nadmierną turbulencję w pobliżu końcówki wirnika i pomaga rozprowadzać pęcherzyki powietrza w pulpie.

Trzy funkcje mają największe znaczenie:

1. Cyrkulacja szlamu – Utrzymuje ciała stałe w zawiesinie i zapobiega osadzaniu się na dnie komory.

2. Dyspersja powietrza – Rozbija powietrze na drobne pęcherzyki, które kontaktują się z cząstkami minerałów.

3. Kontrola turbulencji – Równoważy energię zderzeń cząstek z pęcherzykami ze stabilnością piany.

Gdy zmienia się profil łopatek statora, wszystkie trzy funkcje ulegają zmianie. Cyrkulacja staje się nierównomierna, dyspersja powietrza pogarsza się, a wydajność metalurgiczna może się zmieniać, zanim pojawią się widoczne uszkodzenia strukturalne.

Korzyści

• Stabilna wydajność flotacji – Prawidłowa geometria statora zapewnia spójną dyspersję powietrza i cyrkulację.

• Przewidywalne planowanie konserwacji – Inspekcja oparta na stanie pozwala zaplanować wymianę, zamiast reagować na awarię.

• Niższy koszt na godzinę pracy – Dłuższy, bardziej przewidywalny okres eksploatacji zmniejsza przestoje i koszty pracy.

• Poprawiona wydajność odczynników – Stabilne warunki hydrodynamiczne wspierają spójny kontakt z odczynnikami.

• Zmniejszone zużycie wirnika – Prawidłowy odstęp statora pomaga chronić wirnik przed nienormalnym obciążeniem.

Zastosowania

Statory flotacyjne są stosowane w obiegach przetwórstwa minerałów, gdzie zainstalowane są mechaniczne komory flotacyjne:

• Flotacja rud miedzi – Często wysoka ścieralność; wskaźniki zużycia mogą być wysokie.

• Flotacja rud złota – Często związane z ściernymi minerałami towarzyszącymi, takimi jak kwarc.

• Flotacja rud ołowiu i cynku – Obiegi wieloetapowe o zmiennej chemii szlamu.

• Flotacja rud niklu – Zmienna mineralogia i ścieralność.

• Flotacja węgla – Niższa ścieralność, ale odmienne środowiska chemiczne.

• Flotacja metali ziem rzadkich i fosforanów – Specyficzne układy odczynników i zakresy pH.

Wybór statora powinien odzwierciedlać rzeczywisty obieg. W przepływie przetwórstwa minerałów flotacja następuje po Klasyfikacji i poprzedza Odwadnianie. Wydajność procesów poprzedzających, takich jak mielenie i klasyfikacja, bezpośrednio wpływa na wielkość cząstek i obciążenie stałymi, z którymi musi sobie poradzić stator.

Porównanie materiałów

Guma i poliuretan to dwa najczęściej stosowane materiały na statory. Żaden z nich nie jest uniwersalnie lepszy.

Guma zapewnia elastyczność i dobrą odporność na uderzenia, dzięki czemu nadaje się tam, gdzie grube cząstki lub powtarzające się uderzenia mechaniczne są dominującymi mechanizmami zużycia. Jednakże, formulacje gumy znacznie się różnią – odporność na ścieranie, twardość, odporność chemiczna i jakość wiązania zależą od konkretnej mieszanki.

Poliuretan jest często wybierany ze względu na jego odporność na ścieranie i stabilność wymiarową. W obiegach, gdzie dominującym problemem jest stopniowa utrata materiału, odpowiednio dobrany stator PU może dłużej zachować swój profil roboczy niż tradycyjna guma. Ale nie wszystkie PU działają tak samo. Formulacja, twardość, jakość utwardzania, geometria i kompatybilność chemiczna – wszystko to wpływa na wynik.

Wybór bardzo twardego gatunku PU bez uwzględnienia warunków uderzeń może być nieproduktywny. Materiał powinien odpowiadać rzeczywistemu mechanizmowi zużycia, a nie po prostu mieć najwyższą dostępną twardość.

Aby zapoznać się z szerszym porównaniem materiałów stosowanych w częściach zużywających się w przetwórstwie minerałów, zobacz Sito poliuretanowe vs Sito gumowe vs Siatka druciana: Kompleksowy przewodnik porównawczy.

Porównanie zastosowań

Macierz zastosowań przemysłowych