Устройство для обогащения полезныхиСКОпАЕМыХ Советский патент 1981 года по МПК B03B5/32 

1

Изобретение относится к устройствам для обогащения угля, руды и других полезных ископаемых, а также для сепарации зернистых материалов по плотности в водной среде, и может быть использовано в горной, химической и других отраслях промышленности.

Известен гидроциклон для разделения материала по плотности института Сершар, выполненный в виде цилиндрического корпуса с вставкой винтовой формы, с патрубками ввода питания, вывода легкого и тяжелого продуктов 1.

Недостатком гидроциклона института Сершар является низкая эффективность, не достигающая эффективности обычных цилиндро-конических гидроциклонов. Это связано с наличием боковых окон для выгрузки легкой фракции, расположенных всредней части гидроциклона. В этой зоне значительно нарушается Структура потока, возникают крупные турбулентные вихри, взаимозасоряющие продукты обогащения.

Известен также классификационный гидроциклон типа «Вайрлкоун, включающий цилиндро-конический корпус с крышкой, тангенциальный питающий и сливной патрубки, песковую насадку и вставку винтовой формы в цилиндрической части.

Известно устройство для обогащения полезных ископаемых, включающее цилиндрический KOpnj c с крышками и помещенным в него шнеком, загрузочную течку, 5 патрубки вывода продуктов разделения и ввода разделительной среды, привод для приведения во вращение шнека. При постоянном числе оборотов шнека в )стройстве создается одинаковое по всей высоте поле 10 скоростей посредством восходящего потока разделительной среды, подаваемой в нижнюю часть устройства 2.

Недостатком известных устройств является низкая производительность при обогащении разл ил енных пульп. Это обусловлено тем, что при подаче питания в среднюю часть устройства градиент скорости потока в верхней части значительно увеличивается по сравнению с нижней частью, плотность разделения в которой создается восходящим винтовым потоком разделительной среды. Таким образом, значительное количество промпродуктовых и тяжелых

25 фракций, оказавшихся выше места загрузки питания, уносится потоком с легкой фракцией вверх. В нижний продукт при этом выделяются лишь наиболее крупные тяжелые фракции. При вращении шнека в

30 зоне разделения образуются крупномасштабные вихри, взаимозасоряющие продукты обогащения.

Известно устройство для обогащения полезных ископаемых, включающее корпус с расположенной внутри него винтовой рабочей поверхностью, патрубки для загрузки исходного питания, разделяющей среды и разгрузки продуктов разделения {3.

Недостатком устройства также является низкая производительность нрн обогащении разжиженного материала. Кроме того эффективность разделения мелкого материала снижается из-за наличия турбулентного перемешивания материала у стенок, нарущения структуры потока в зоне загрузки исходного питания и выгрузки легкой фракции. Конструкция винтовой поверхности делает невозможным обогащение материала с высоким содержанием тяжелых и промежуточных фракций.

Цель изобретения - повышение производительности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что корпус устройства выполнен из цилиндрических элементов, соединенных между собой диффузорами, при этом диаметры цилиндров увеличиваются но высоте устройства.

Диффузоры могут быть вынолнены в виде сопла Лаваля, а патрубки для загрузки исходного нитания целесообразно расположить в зоиах сопряжения расширенных участков диффузоров с цилиндрическими элементами.

На чертеже изображено устройство для обогащения полезных ископаемых.

Устройство состоит из корпуса, включающего цилиндрические элементы 1-3, соединенные диффузорами 4 и 5, выполненными в виде сопла Лаваля, патрубки ввода разделительной среды 6 и питания 7 и 8, крыщек 9 и 10, снабженных сменными насадками 11 и 12 и рабочей винтовой поверхностью 13, наклоненной к оси, с отверстием в центре. Винтовая рабочая поверхкость своим внешним диаметром повторяет конфигурацию корпуса.

Устройство работает следующим образом.

Разделительная среда, подаваемая в нижнюю часть элемента 3 через патрубок 6, закручивается по винтовой траектории, создавая между витками рабочей поверхности 13 заданное поле скоростей в нижнем элементе 3. Разжиженное питание подается через патрубок 7 и 8 в таком количестве, чтобы создать требуемую плотность разделения в межвитковом пространстве верхних элементов 1 и 2. При этом легкие фракции, претерпевая неоднократную перечистку в межвитковом пространстве и диффузорах 4 и 5, выносятся потоком через верхний насадок И, а тяжелые фракции, попадая в нижний элемент 3 и подвергаясь там переобогащению, разгружаются через нижний насадок 12. Режим разделения в сепараторе, задаваемый скоростными нотоками дополнительной воды и питания, может регулироваться также сменными насадками 11 и 12.

Повышение эффективности работы устройства связано со снижением турбулентного перемешивания материала у стенок корпуса, улучшением структуры потока в местах загрузки исходного питания и выгрузки легкой фракции, наличием зоны сопряжения между цилиндрами разных диаметров. Последняя играет особую роль в повыщении эффективности разделения. Здесь образуется устойчивая взвесь, степень разрыхления которой меньще, чем в цилиндрических аппаратах. Эта взвесь служит как бы барьером, препятствующим проникновению легких фракций в нижний продукт. Это способствует дополнительной перечистке материала.. Диффузор выполнен в виде соила Лаваля, что обеспечивает мииимальные потери скорости потока в участках сопряжения между цилиндрами.

Формула изобретения

1.Устройство для обогащения полезных ископаемых, включающее корпус с расположенной внутри него винтовой рабочей поверхностью, патрубки для загрузки исходного питания, разделяющей среды и разгрузки продуктов разделения, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности устройства, корпус выполнен из цилиндрических элементов, соединенных между собой диффузорами, при этом диаметры цилиндров увеличиваются но высоте устройства.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что диффузоры выполнены в виде сопла Лаваля, а патрубки для загрузки исходного питания расположены в зонах сопряжения расширенных участков диффузоров с цилиндрическими элементами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Черненко Б. Г. Применение гидроциклонов при обогащении угля. М., «Недра, 1960, с. 52.

2.Поваров А. И. Применение гидроциклонов на зарубежных обогатительных фабриках. Л., «Наука, 1961, с. 22.

3.Авторское свидетельство СССР № 582833, В ОЗВ 5/32, 1975 (прототип).

Of l e//ff7f7ffff7

ff

,W№K

ffff7Jrff/i f