Гидравлический классификатор Советский патент 1992 года по МПК B03B5/62 

Изобретение относится к технике и технологии добычи слюды (извлечения мелкоразмерной слюды из отходов слюдяной руды), а также может быть использовано для отделения (отмывки) тонкоизмельченного (или легкого) материала при разделении по крупности или удельному весу, например при обогащении песков от засоряющих илистых включений.

Известен способ извлечения крупных кристаллов слюды из рудной массы с помощью серийных грохотов, оснащенных колосниковыми присеивающими поверхностями и плетеными ситами из проволоки. Недостатком этой технологии является то, что в отходы уходит рудная масса с размером зерен 0-20 мм поскольку руда имеет большую влажность и рабсев ее на ситах с мелкими ячейками невозможен, т к. сита залипают и забиваются.

Известно устройство для промывки полезных ископаемых, недостатком которого применительно к поставленной задаче является потеря мелких пластинок слюды, которые вместе с засоряющими частицами породы уносятся в кольцевой желоб.

Также известен пластинчатый классификатор, который принимается за прототип. Классификатор включает корпус, разделительные пластины, бункеры, впускной трубопровод исходной пульпы, распределительный коллектор для подачи классифицирующей жидкости, пульсационные камеры, источник сжатого воздуха.

Недостатком классификатора применительно к поставленной задаче является низкая эффектив юсть извлечения мелкоразмерной слюды, при сложном технологическом процессе, требующем дополнительных энергозатрат на подачу сжатого воздуха и классифицирующей жидкости.

Цель изобретения - повышение эффективности классификации содержащих слюДУР Д

Поставленная цель достигается тем, что классификатор снабжен установленными

ио

с

ч

между пластинами выше рабочего уровня пульпы разделите льйами перегородками и установленными с возможностью вертикального перемещения вдоль пластин заслонками. При этом пластины установлены с зазором относительно наклонных стенок бункеров. Кроме того, классификатор снабжен наклонной перегородкой, установлен- ной над бункерами и частично их перекрывающей, часть пластин соединена с кромками сопряжения стенок бункеров, классификатор также снабжен установленным над корпусом вращающимся барабаном с тяговыми тросами, прикрепленными к заслонкам, пакетом наклонных пластин со сливными патрубками и патрубком для отвода воздуха, установленными в сливном кармане ниже рабочего уровня пульпы, патрубком контроля уровня пульпы и корпус в горизонтальном сечении имеет форму трапеции.

На фиг.1 дан общий вид классификатора, аксонометрия; на фиг.2 - классификатор, продольный разрез; на фиг.З - вид А па фиг.2.

Гидравлический классификатор имеет чан 1 и опоры 2,3. Чан 1 (см.фиг.З в плане) от опоры 2 до опоры 3 имеет форму трапеции (меньшее основание у опоры 2) и по всей высоте разделен, например, десятью пластинами 4 на одиннадцать зон, где одиннадцатая зона является карманом 30 для осветления воды. Ниже опор 2, 3 к чану 1 закреплен отстойник 5 с наклонной плоскостью 6, в которой выполнены разгрузочные окна 7,8,9. В пятой и девятой зонах между стенками 4 размещены длинные перегородки 10, 11, верхние кромки которых ниже рабочего уровня пульпы. Перегородка 10 нижней кромкой состыкована с нижней кромкой разгрузочного окна 8 (на наклонной плоскости 6), а перегородка 11 -с нижней кромкой окна 9, образуя таким образом в отстойнике 5 три емкости 12, 13,14, которые являются сборникам: 12 - для осадки зерен пород, 13 - для осадки пластинок слюды, 14 - для осадки мелких пелевидных частиц шлама).

Разгрузочное окно 7 емкости 12 перекрыто шнековым разгружателем 15 с приводом 16. Ниже окна 8 емкости 13, (под наклонной плоскостью 6) расположен бункер 17 со шнековым рэзгружателем 15 с приводом 16. Ниже окна 9 емкости 14 (под наклонной плоскостью 6) расположен бункер 18 со шнековым разгружателем 1S с приводом 16.

Вторая, третьей и четвертая зоны чана 1 между пластинами 4 и отстойника 5 разделены тремя длинными перегородками 19,

верхние кромки которых расположены ниже рабочего уровня пульпы в чане 1, а нижние кромки перегородок образуют зазоры над наклонной плоскостью 6, которые перекрыты заслонками 20. Перегородки 19 с заслонками 20 делят емкость 12 на четыре секции 21.

Шестая, седьмая и восьмая зоны между пластинами 4 в чане 1 и емкость 13 отстой0 ника 5 разделены перегородками 22, при этом нижние кромки перегородок образуют зазор над наклонной плоскостью 6, который перекрыт заслонками 20. Верхние кромки перегородок 22 расположены ниже рабоче5 го уровня пульпы. Перегородки 22 с заслонками 20 делят емкость 13 на четыре секции 23, при этом первая секция из этих четырех расположена над разгрузочным окном 8, ниже которого размещен бункер 17 для сбора

0 слюды.

Десятая зона чана 1 между пластинами 4 и емкость 14 (отстойника 5) разделены перегородкой 24, нижняя кромка которой расположена с зазором над разгрузочным

5 окном 9, наклонной плоскости 6, а верхняя кромка ниже рабочего уровня пульпы. Перегородка 24 в нижней части оснащена длинной заслонкой 25, проходящей через окно 9 в бункер 18, Перегородка 24 с заслонкой 25

0 делит емкость 14 и бункер 18 на две секции 26.

Итак, верхние кромки пластин 4 расположены в верхней плоскости чана 1, а верхние кромки перегородок 10,11,19,22,24

5. расположены ниже верхней плоскости чана 1 и чуть ниже рабочего уровня пульпы в чане.

Кроме того, все пластины, перегородки и заслонки имеют разную ширину, увеличи0 вающуюся в направлении расширения боковых стенок чана 1, имеющих в плане от опоры 2 до опоры 3 форму трапеции (см.фиг.З).

Сверху над чаном 1 закреплен барабан

5 27 с приводом 28, который тросами (или цепями) 29 связан с заслонками 20, 25.

В чане 1 в последней зоне в кармане 30 размещен пакет наклонных пластин 31 содержащий параллельно расположенные

0 пластины 32, полость 33, дренажный патрубок 34 и слианой трубки 35.

Чан 1 также оснащен трубой 36 для подачи (питания) пульпы и патрубком 37 для кот роля рабочего уровня пульпы в чане 1 (и

5 служить в качестве датчика следящей системы заполнения в отстойнике 5 в емкости 12 и первой зоны зернами породы до нижних кромок пластин 4 (первых четырех пластин). Гидравлический классификатор работает следующим образом.

Пульпа с отходами слюдяной руды, содержащей легкие тонкие мелкие пластинки слюды, имеющих плоскую форму и поэтому обладающими значительной парусностью по сравнению с сопутствующими тяжелыми зернами пород, близких по форме к кубической и круглой геометрии размером 0-5 мм, через патрубок 36 подается в чан 1 и в турбулентном состоянии проходит приемную зону, заполняет емкость 12 в отстойнике 5, огибает нижнюю кромку первой пластины 4, поднимается вверх между первой пластиной 4 и первой перегородкой 19 до рабочего уровня пульпы в чане 1.

Совершив в турбулентном состоянии последовательный знакопеременный в вертикальном направлении двойной ход (вниз- вверх), пульпа переливается через верхнюю кромку перегородки 19 в направлении следующих двойных ходов,

Поскольку на каждом участке двойного хода вертикального истечения пульпы происходит суммирование векторов скоростей (скорости истечения жидкости и скорости падения (гравитации) зерен материала в жидкости), то при истечении пульпы вниз, (в первой части двойного хода) каждое зерно движется вниз с результирующей суммарной скоростью, но при этом легкие, тонкие, мелкие пластины слюды, имеющие пластин- чатую (плоскую) форму и обладающие значительной парусностью и тяжелые зерна пород, близкие по форме к кубической и круглой геометрической форме, движутся вниз с разным и скоростями.

Большая разность скоростей падения тяжелых зерен пород и легких мелких пластинок слюды, обладающих парусностью, определяет и разный путь падения зерен пород и пластиной слюды за один отрезок времени. Поэтому в тот момент,когда зерно породы достигает дна отстойника, тонкая пластинка слюды будет находиться еще в пути (например, в районе огибания жидкостью нижней кромки первой пластины- 4), т.е. имеет место запаздывание падения легких пластинок слюды (относительно зависание их во взвешенном состоянии) при одновременно активном выпадении в осадок тяжелых зерен пород,

И, более того, одновременно при смене знака направления истечения жидкости вверх, при огибании жидкостью нижней кромки первой пластины 4, в турбулентном активном состоянии легкие пластинки слю- ды подхватываются потоком жидкости и увлекаются вверх по второму участку пути двойного хода, поскольку скорость истечения жидкости вверх в данном районе больше скорости падения пластинки слюды в

жидкости, т,е, пластинки поднимаются вверх с результирующей скоростью, равной разности скорости истечения жидкости вверх и скорости падения пластинки в жидкости,

Таким образом (используя отличия геометрической формы и массы пластинок слюды, обладающих парусностью и тяжелых зерен пород имеем возможность в направленных последовательных вертикальных нисходящих-восходящих двойных ходах при турбулентном истечении жидкости организовать активное выпадение в осадок тяжелых зерен пород, в первых четырех зонах чана 1 емкости 12 отстойника 5, т.е. обогатить пластинки слюды от засоряющих зерен пород.

При дальнейшем постепенном уменьшении скорости истечения потока, прини- мающего ламинарный характер (поскольку ширина потока увеличивается см.фиг,3), имеем ерзможность при последующих, например, четырех двойных ходах жидкости, вывести в осадок в следующих четырех нах тонкие мелкие пластинки слюды в емкости 13 отстойника 5 в бункер 17.

При дальнейшем истечении пульпы за перегородкой 11 в двух последних зонах в бункер 18 выпадают в осадок загрязняющие пылевидные частицы,

Жидкость поднимается в последней зоне (кармане 30) до рабочего уровня, одновременно заполняет пакет 31 наклонных пластин 32, где происходит осветление воды и выпадение в осадок мельчайших загрязняющих частиц,и сливается по трубкам 35 в систему водоснабжения в качестве оборотной технической очищенной воды. Наличие в камере пластин 31 полости 33 и дренажного патрубка 34 и погружение пакета пластин 31 ниже рабочего уровня пульпы, повышает надежность работы узла осветления воды, т.к. подъем жидкости в пакете происходит не за счет вакуума, создаваемого сифоном, а за счет правила сообщающихся сосудов, а также упреждает образование воздушных пробок, препятствующих сливу очищенной воды.

Выгрузка зерен пород из емкости 12, пластинок слюды из емкости 13 и из бункера 17, а также мелких частей шлама из емкости 14, происходит в следующем порядке.

После установившегося режима работы классификатора, определяющегося заполнением чана 1 пульпой до рабочего уровня и сливом очищенной воды из сливных трубок 35, а также заполнением зернами пород емкости 12, например от половины до двух третей высоты, включают привод 28 барабана 27 и тросами 29 поднимают заслонки 20

в первых четырех зонах емкости 12 и во вторых четырех зонах емкости 13 и заслонку 25 в емкости 14, обеспечивая таким образом в емкости 12 сползание зерен пород по наклонной плоскости 6 из зон второй,третьей и четвертой в первую зону к шнековому раз- гружателю 15 и перекрытие зазора зернами пород между наклонной плоскостью 6 и нижними кромками заслонок 20, в емкости 13 сползание пластинок слюды из зон шестой, седьмой и восьмой в пятую зону к разгрузочному окну 8 и далее в бункер 17 со шнековым разгружателем и перекрытие зазора между наклонной плоскостью 6 и нижними кромками заслонок 20 пластинами слюды, в емкости 14 сползание шлама из зоны девятой в десятую в бункер 18 к шнековому разгружателю и перекрытие зазора шламом между нижней кромкой заслонки 25 и ответной наклонной плоскостью бункера 18.

Пределом накопления материалов в емкостях 12,13,14 является заполнение зернами пород в первых четырех зонах до нижних кромок пластин 4 и, поскольку истечение жидкостей внизу будет постепенно перекрывать верхний уровень пульпы, поднимется выше рабочего уровня и произойдет слив жидкости в контрольный патрубок 37, который является следящим датчиком рабочего уровня пульпы в чане 1 и выдаст команду для включения шнековых разгружателей 15 и соответствующих конвейеров, транспортирующих материалы на склады (конвейера не показаны).

По мере выгрузки емкостей примерно на 40-50% приводы шнековых разгружателей выводят на режим разгрузки, равной накоплению материала в соответствующих емкостях (т.е. процесс извлечения слюды идет непрерывно). При этом шнековые раз гружатели работают под завалом и щели между наклонной плоскостью б и нижними кромками заслонок 20 перекрыты материалами.

Таким образом помощью данного гидравлического классификатора имеем возможность организовать извлечение мелких пластинок слюды размером 0-5 мм из отходов слюдяной руды, т.е. удалось решить очень трудную задачу - более полное извлечение слюды при добыче не восстанавливающегося очень ценного минерала, потребность которого велика.

Данное техническое решение поможет организовать переработку отвалов горных пород из отходов слюдяных руд и попутно получить обогащенные слюды зерна пород

размером до 5 мм, представляющие собой строительные пески, обеспечить очистку оборотной технической воды что имеет большое значение не только в экономическом, но и в экологическом плане охраны

окружающей среды.

Формула изобретения 1. Гидравлический классификатор, включающий корпус с установленными в

нем ниже рабочего уровня пульпы пластинами, расположенные под корпусом и сопряженные с его внутренним пространством бункеры с наклонными стенками и разгрузочными приспособлениями и сливной карман, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности классификации содержащих слюду руд, он снабжен установленными между пластинами выше рабочего уровня пульпы разделительными

перегородками и установленными с возможностью вертикального перемещения вдоль пластин заслонками, при этом пластины установлены с зазором относительно наклонных стенок бункеров,

2. Классификатор по п. 1,отличающий с я тем, что он снабжен наклонной перегородкой, установленной над бункерами и частично их перекрывающей.

3.Классификатор по пп, 1 и 2, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что часть пластин соединена

с кромками сопряжения стенок бункеров.

4.Классификатор по пп. 1-3, отличающийся тем, что он снабжен установленным над корпусом вращающимся барабаном с тяговыми тросами, прикрепленными к заслонкам.

5.Классификатор по пп. 1-4, отличающий с я тем, что он снабжен пакетом наклонных пластин со сливными патрубками и патрубком для отвода воздуха, установленным в сливном кармане ниже рабочего уровня пульты.

6.Классификатор по пп. 1-5, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что он снабжен патрубком

контроля уровня пульпы.

7.Классификатор по пп. 1-6, отличающийся тем, что корпус в горизонтальном сечении имеет форму трапеции.

Ф«Ш.

Ч|ч. . 1

Т

(,оды

lUtfamHttu июда

ро$$$ феЬл

тльпч- (пипошл)

3tfM

fiafa&tf

две-е. /

Использование: отделение тонкоизмельченного материала или слюды при обогащении полезных ископаемых. Сущность изобретения: в корпусе классификатора установлены вертикальные пластины и чередующиеся с ними разделительные перегородки, образующие зазоры с днищем. Пластины и перегородки образуют в корпусе классификатора ряд последовательных зон, по которым перемещается поток пульпы от загрузки к разгрузке, меняя направление движения вниз-вверх. При зуом п-роисходит последовательное выделение Зерен различной плотности, 6 з.п. ф-лы, Зил

Я

---

30

гэ

А

IS

Агдат «э«Ј . po5ovti& 37 yfeiutatwm

I 3taw /To/aJ

фигЗ.

Вид и

&&гм.

3

36

iO 19

30fsr екаЗки ZiLp&t aapofor

л у вЈ«Аел#т0

cff/rr/fvejfttte.

рм$. В.