Тяжелосредний сепаратор Советский патент 1990 года по МПК B03B5/30 

Раг 2

9иг. /

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых в минеральных суспензиях для разделения по удельному весу углей, сланцев, руд черных и цветных металлов, горно-химического сырья.

Цель изобретения - повышение эффективности обогащения за счет снижения воздействия циркуляционного потока.

На фиг.1 представлен сепаратор, общий вид; на фиг.2 - узел i на фиг. 1.

Сепаратор состоит из ванны 1, приспособлений для выгрузки noTOHyBujero 2 и всплывшего 3 продуктов, вертикальной перегородки 4. Последняя установлена поперек ванны 1 и имеет загнутый в сторону выгрузки всплывшего продукта порог 5, верхние кромки 6 поперечного сечения кот- рого выполнены в виде гиперболической спирали. Полярная ось последней расположена вертикально, а нижняя кромка 7 попе- речного сечения порога выполнена в виде дуги окружности, плавно сопрягающейся с одной стороны с перегородкой, а с другой стороны с гиперболической спиралью в точке ее пересечения с полярной осью.

Сепаратор работает следующим образом.

В загрузочную часть сепаратора поступает исходный материал с суспензией. В ванне 1 происходит разделение материала по плотности. Частицы, имеюш,ие плотность меньше плотности среды, всплывают, частицы с плотностью больше плотности среды тонут, а частицы, близкие к плотности среды (трудные зерна) занимают промежуточное положение. Вертикальная перегородка 4 делит ванну на две части, в которых образуются турбулентные вихри. В загрузочной зоне происходит интенсивное выделение легких частиц и легких трудных зерен, кото- рыеудаляют из этой зоны транспортным потоком, сформированным с помощью верхней кромки 6 перегородки 4. В разгрузочной зоне происходит перечистка всплывшего материала, т.е. у,цаление слу- чайно попавших породных частиц, после чего с помощью приспособления 3 всплывший материал выгружается из сепаратора. Потонувший материала удаляется разгрузчиком 2. Перегородка 4 уменьшает масштаб цир- куляции, образуется два вихря меньшего размера.

Зоны действия этих вихрей находятся значительно выше зоны разгрузки потонувшей фракции. Таким образом исключается унос всплывшего материала в потонувший. В зоне загрузки происходит интенсивное выделение легкого материала, легких и трудных зерен из потонувшего. Всплывший материал потоком суспензии движется через верхний край перегородки, выполненной в виде гиперболи1 оской спирали. Гиперболическая спираль описывается в

полярных кооординатах /9 -5 , где d макс, размер куска обогащаемого материала, jc 360°, радиус кривизны

г ,. ) Эта кривая в точке М р р I

(нижняя точка пересечения гиперболической спирали с вертикальной осью) переходит в окружность радиуса d. Дуга окружности своим концом примыкает к вертикальной стенке перегородки. Такая форма верхнего края перегородки позволяет уменьшить турбулмзацию потока, тем самым снизить количество неправильно перемещенных зерен и сформировать транспортный поток.

Кривизна поверхности гиперболической спирали не позволяет частицам магнетита оседать на верхнюю кромку перегородки. Также исключено застревание крупного куска материала. Эта форма кривой выгодно отличается от других обтекаемых кривых (профиль Жуковского), которые имеют более пологую кривую поверхность. Также гиперболическая спираль без перегиба переходит в вертикальную стенку. Для других кривых характерна точка перегиба, что создает застойную зону.

Дуга окружности, соединяющая точку М с вертикальной стенкой, способствует созданию циркуляционного потока в разгрузочной части тяжелосредного аппарата. Таким образом ликвидируется застойная зона за перегородкой.

Расположение гиперболической спирали с пологой частью, обращенной навстречу движению потока, позволяет сформировать ламинированное движение транспортного потока через перегородку. При этом поток, идущий несколько ниже края перегородки, способен преодолеть ее. Обратное расположение гиперболической спирали направляет часть транспортного потока в циркуляцию в зоне загрузки, что снижает эффективность процесса разделения.

Формула изобретения Тяжелосредный сепаратор, включающий ванну, приспособления для выгрузки потонувшего и всплывшего продуктов, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности обогащения за счет снижения воздействия циркуляционного потока, он снабжен установленной поперек ванны вертикальной перегородкой с загнутым в сторону выгрузки всплывшего продукта по516131646

рогом, верхняя кромка поперечного сече-виде дуги окружности, плавно сопрягаюния которого выполнена в виде гиперболи-щейся с одной стороны с перегородкой, а с

ческой спирали, полярная ось которойдругой стороны - с гиперболической спирасположена вертикально, а нижняя кромкаралью в точке ее пересечения с полярной

поперечного сечения порога выполнена в5 осью.

Изобретение касается обогащения полезных ископаемых в минеральных суспензиях. Цель - повышение эффективности обогащения за счет снижения воздействия циркуляционного потока. Для этого поперек ванны 1 сепаратора установлена вертикальная перегородка (ВП) 4 с загнутым в сторону выгрузки всплывшего продукта порогом 5. Верхняя кромка поперечного сечения порога 5 выполнена в виде гиперболической сепарации (ГС), полярная ось которой расположена вертикально. Нижняя кромка поперечного сечения порога 5 выполнена в виде дуги окружности, плавно сопрягающейся с одной стороны с ВП 4, а с другой - с ГС в точке ее пересечения с полярной осью. В ванне 1 происходит разделение материала по плотности. При этом ВП 4 делит ванну 1 на две части, в которых образуются турбулентные вихри. Форма поверхности края ВП 4 позволяет уменьшить турбулизацию потока, тем самым снизить количество неправильно перемещенных зерен и сформировать транспортный поток. Кривизна поверхности ГС не позволяет частицам магнетита оседать на верхнюю кромку. Исключено также застревание крупного куска материала. Дуга окружности нижней кромки ликвидирует застойную зону за ВП 4. 2 ил.