Способ промывки сыпучих материалов Советский патент 1988 года по МПК B03B5/02 

00

со

1 , 1

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, преимущественно к промывке загрязненных глинистыми примесями нерудных материалов, и может быть использовано в процессах с интенсификацией массообмена в химической и пищевой промьшшенности.

Цель изобретения - повышение эффективности промывки и улучшение ка- честна промытого материала за счет создания регулируемого гидродинамического режима воздействия на промываемый материал.

Предлагаемый способ осуществляет- ся следующим образом.

В рабочую камеру загружают исходный материал, загрязненньй глиной, и принудительно подают жидкую среду, в которой осуществляется дезинтеграция глины и отделение шлама от промытого материала.

Промывка осуществляется под воздействием акустических колебаний, создаваемьрс мембранами, сдвинутыми по фазе на 10-180 в зависимости от крупности промываемого материала и степени его загрязнения глинистыми примесями. Воздействие локализованных акустических колебаний осуществляют перпендикулярно потоку промываемого материала, чем достигается интенсивное взаимное трение зврен прочного материала и более слабых примесей, обеспечивается их дезинтеграция и перевод в жидкую среду в виде шла- ма.

Локальное возбуждение акустических колебаний на отдельных участках потока пульпы за счет перпендикулярных потоку возвратно-поступательных перемещений жидкости позволяет cos-i дать значительные ускорения, так как при этом независимо возбуждают небольшие массы жидкости отдельных участков потока. Обеспечивается рав- номерное распределение виброакустической энергии по всему объему жидкости. За счет изменения фазы возмущающих сил можно сдвигать перемещени жидкости на соседних участках по фаз на 10 - 180 и тем самым регулироват заданные вдоль потока скорости движения жидкости. Изменение скорости движения жидкости позволяет получить оптимальные условия для возникнове- ния мелкомасштабных турбулентных перетоков и больших относительных скоростей жидкости. Акустические колеба

g

с

0

5 5

5 0 5

0

0

112

ния в обрабатываемом потоке пульпы возбуждают либо в инфразвуковом диапазоне частот 5-20 Гц с амплитудой 0,01-0,05 м, либо в низкочастотном звуковом диапазоне 20-50 Гц с амплитудой 0,001-0,01 м. В инфразвуковом диапазоне частот возбуждают колебания с большой амплитудой, а работа в низкочастотном звуковом диапазоне позволяет повьш1ать степень турбули- зации. В данном способе можно на отдельных участках обрабатываемого потока пульпы регулировать параметры акустических колебаний (частоту, амплитуду колебательной скорости) и создавать на этих участках различные режимы воздействия. Это повьшгает эффективность пром111вки, поскольку обрабатываемый продукт подвергается воздействию в различных режимах и позволяет в комплексе решать задачу погрузки, промывки и выгрузки материала, т.к. каждая из этих операций предусматривает определенный режим воздействия акустических колебаний. Для организации больших переладов давления на отдельных участках создают противофазные перемещения жидкости. В этом случае в жидкости периодически возникают отрицательные давления, что приводит к разрыву жидкости и образованию каверн с поел едукицим их всхлопыванием, т.е. к возникновению гидродинамической кавитации.

Способ промывки сьтучих материалов позволяет значительно интенсифицировать обработку продукта за счет создания больших ускорений и мощных перетоков жидкости и возможности управления распределением колебательной скорости в обрабатываемом потоке жидкости с выбором оптимального режима воздействия.

В табл. 1 приведено качество щебня (гравия) крупностью более 5 мм и песка крупностью менее 5 мм после промывки при различных параметрах амплитуды и частоты акустических колебаний, в табл. 2 - необходимое время промывки этих материалов при тех же значениях амплитуды и частоты колебаний.

Из приведенных таблиц следует, что в пределах частот 5-20 Гц и амплитуды 0,05-0,015 м получают щебень и гравий кондиционного качества.

В пределах частот 20-50 Гц, амплитуды 0,01-0,001 м получают песок кондиционного качества, при параметрах колебаний, лежащих за указанными пределами, получить кондиционный материал невозможно. Из табл. 2 видно, что для повышения качества продукции с повьпиенной загрязненностью необходимо при постоянных габаритах устройства и фиксированных амплитуде и частоте увеличить время промьтки, что достигается сдвигом по фазе акустических колебаний последовательно установленными мембранами. Например, при ддвиге фазы на 180 время промывки материала соответствует 30 с, а при сдвиге фазы на 10 - 180 с. Согласно табличным данным, наблюдается тенденция к уменьшению времени обработки материала с увеличением частоты колебаний.

Экономический эффект по сравнению с применяемыми промывочными машинами, например, корытньгми мойками может быть получен за счет увеличения пропускной способности промывочного устройства вследствие меньшего времени промывки.

К преимуществам изобретения следует отнести возможность промывки в одном устройстве сыпучих материалов

различной крупности и загрязненности вследствие регулирования параметров колебательного процесса и соответственно гидродинамического воздействия на промываемый материал.

Чвстот, Гц

Амплитуда, м

0,0005 Г 0,001 I 0,002 j 0,00 j 0,006 jo,008 I 0,01 0,015 I 0,03 j 0,05

г1

5

10 «5 20 25 30 35 «0 «5 50 55

DpUH 4aiH«. Содеркани 9вгряз1ипщ Гх примесей в продукшт соответствует Знаку качеств Ниже иондншт В пределах комдицин Ъиш «оидивии

Г

.

4-f

+444 +

f«44

I I1

- «eOevk (гравий)

Амплитуда, м

0,06

- «eOevk (гравий)

1 ш 9 п т п f 2