УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ЧАСТИЦ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ ОТ ПОВЕРХНОСТНЫХ ПРИМЕСЕЙ Российский патент 2002 года по МПК B03B5/34 B04C5/103 

Изобретение относится к технике обогащения минерального сырья, а именно к аппаратам для очистки минерального сырья от поверхностных примесей, в частности к удалению пленок окислов железа с поверхности зерен кварцевого песка, используемого в стекольной промышленности, удалению корок глинистых минералов с поверхности ильменита, удалению кимберлитовой породы с поверхности кристаллов алмазов, и может быть использовано в горной, химической, металлургической и других отраслях промышленности.

Известны устройства для обогащения и очистки минерального сырья от поверхностных примесей или конгломератов за счет дезинтеграции-оттирки материала о стенки разделяющей камеры центробежной силой, создаваемой импеллерами в последовательно расположенных блоках (а.с. СССР 1535629, кл. В 03 В 5/02, опубл. 15.01.90), или за счет ударного и ультразвукового воздействия на материал в барабанной мойке (а.с. СССР 1811899, кл. В 03 В 5/00, опубл. 30.04.93).

Известна также технологическая линия для очистки частиц минерального сырья от поверхностных примесей, включающая дезинтегратор, устройство ультразвуковой очистки и гидроциклон для разделения пульпы (А.И.Шульгин и др. Акустическая технология в обогащении полезных ископаемых. /Под ред. B.C.Ямщикова. М.: Недра, 1987, с. 90-93).

Недостатком этих устройств является их высокая энергоемкость и сложность конструкции.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявленному устройству является цилиндро-конический гидроциклон, имеющий встроенный в приемное приспособление струйный насос (инжектор), в котором осуществляется дезинтеграция разделяемого зернистого материала, т.е. разрушение и оттирка наименее прочных поверхностных примесей, а также имеющий камеру дополнительной отмывки-доочистки материала (а.с. СССР 751441, кл. В 04 С 5/08, В 03 В 5/34, опубл. 30.07.80).

Недостатком наиболее близкого аналога является низкая эффективность очистки сырья от поверхностных примесей.

Технический результат состоит в повышении эффективности очистки сырья от поверхностных примесей при упрощении конструкции устройства.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве для очистки частиц минерального сырья от поверхностных примесей, включающем гидроциклон, приемное приспособление, камеру очистки в виде камеры смешения струйного насоса, встроенного в приемное приспособление, для тангенциального ввода сырья в цилиндрическую часть гидроциклона, камеру доочистки, согласно изобретению камера доочистки выполнена в виде кольцевой камеры, соединенной патрубком тангенциального ввода с камерой смешения, размещена в цилиндрической части гидроциклона и образована кольцевой перегородкой, отделяющей цилиндрическую часть гидроциклона от его конической части, и патрубком, расположенным концентрично сливному патрубку гидроциклона.

В данную совокупность включены признаки, каждый из которых необходим, а все вместе достаточны для достижения указанного технического результата.

Устройство для очистки частиц минерального сырья от поверхностных примесей поясняется чертежом, на котором представлена его схема.

Устройство состоит из приемного приспособления 1, в придонную часть которого встроен струйный насос, содержащий струйную насадку 2 для подачи рабочего агента, эжекционный зазор 3 и камеру смешения 4, являющуюся камерой очистки. Камера доочистки 5 расположена в цилиндрической части 6 гидроциклона 7 и образована кольцевой перегородкой 8, отделяющей цилиндрическую часть 6 гидроциклона 7 от его конической части 9, наружной стенкой 10 цилиндрической части 6 гидроциклона 7 и патрубком 11, расположенным концентрично сливному патрубку 12 гидроциклона 7. Высота патрубка 11 должна обеспечивать необходимое для качественной доочистки частиц минерального сырья время нахождения их в кольцевой камере.

Для создания вращающегося потока пульпы камера доочистки имеет тангенциальный ввод, выполненный в виде патрубка 13, соединенного с выходным патрубком камеры смешения 4. Патрубок 13 тангенциального ввода расположен непосредственно над кольцевой перегородкой 8. Коническая часть 9 гидроциклона 7 снабжена также и песковым патрубком 14 для вывода очищенных от примесей частиц минерального сырья.

Устройство работает следующим образом. Приготовленную пульпу подают в приемное приспособление 1. В случае, если добыча минерального сырья ведется системами разработки с использованием средств гидромеханизации, например с гидромониторным размывом полезного ископаемого в добычном забое, то в приемное приспособление 1 может подаваться пульпа, полученная в результате размыва. В струйный насос подают под давлением рабочий агент - воздух или воду, который, выходя из струйной насадки 2 с большой скоростью, проходит в камеру смешения и всасывает (эжектирует) пульпу из приемного приспособления 1 через эжекционный зазор 3.

В камере смешения 4 в кавитационном режиме происходит первичное разрушение примесей за счет гидродинамического воздействия струи на частицы минерального сырья, соударения минеральных частиц и взаимного трения (оттирки) и их отделение от минеральных частиц. Далее пульпа за счет энергии, сообщенной струйным насосом, поступает для последующей обработки и окончательного разрушения поверхностных примесей в камеру доочистки 5.

В камере доочистки 5 образующийся кольцевой турбулентный поток вызывает трение (оттирку) частиц друг о друга и о стенки кольцевой камеры, что приводит к окончательному разрушению поверхностных примесей. Далее вращающийся поток пульпы по кольцевому зазору между сливным патрубком 12 и патрубком 11 поступает в коническую часть гидроциклона 7, где происходит разделение пульпы на частицы минерального сырья, очищенные от поверхностных примесей, которые выводятся из гидроциклона 7 через песковый патрубок 14, и примеси, которые выводятся из гидроциклона через сливной патрубок 12.

Изобретение может использоваться в горной, химической, металлургической и других отраслях промышленности для обогащения сырья и его очистки от поверхностных примесей. Устройство содержит гидроциклон, приемное приспособление, камеру очистки в виде камеры смешения струйного насоса, встроенного в приемное приспособление, для тангенциального ввода сырья в цилиндрическую часть гидроциклона, камеру доочистки. Камера доочистки выполнена в виде кольцевой камеры, соединенной патрубком тангенциального ввода с камерой смешения, размещена в цилиндрической части гидроциклона и образована кольцевой перегородкой, отделяющей цилиндрическую часть гидроциклона от его конической части, и патрубком, расположенным концентрично сливному патрубку гидроциклона. Изобретение повышает эффективность очистки и разделения минерального сырья при упрощении конструкции. 1 ил.

Устройство для очистки частиц минерального сырья от поверхностных примесей, включающее гидроциклон, приемное приспособление, камеру очистки в виде камеры смешения струйного насоса, встроенного в приемное приспособление, для тангенциального ввода сырья в цилиндрическую часть гидроциклона, камеру доочистки, отличающееся тем, что камера доочистки выполнена в виде кольцевой камеры, соединенной патрубком тангенциального ввода с камерой смешения, размещена в цилиндрической части гидроциклона и образована кольцевой перегородкой, отделяющей цилиндрическую часть гидроциклона от его конической части, и патрубком, расположенным концентрично сливному патрубку гидроциклона.