Способ обогащения полезных ископаемых и устройство для его осуществления Советский патент 1983 года по МПК B03B5/34 

(З) СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

1

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, а именно каолина и графита, и может быть использовано на горнообогатительных предприятиях.

Известен способ обогащения полезных ископаемых при движении частиц в криволинейном потоке с изменением траектории движения путем образования в нем возмущений в виде препятствий. Данный способ реализуется в устройстве центробежного типа, включающем различные препятствия ij,

Однако при возмущающем воздействии на весь объем циркулирующего потока нарушается гидродинамика восходящих и нисходящих потоков, что ведет к нарушению четкого разделения, и тонкие частицы уносятся с потоком песка.

Известен также способ обогащения полезных ископаемых, включающий разделение потока под действием

центробежной силы и силы тяжести на восходящий слой и нисходящий пристеночный слой и периодические возмущения нисходящего пристеночного слоя на рабочей ограничительной поверхности. Способ осуществляется в устройстве, включающем корпус, состоящий из цилиндрической и конической частей, патрубков для подачи

,0 исходного материала и выгрузки продуктов разделения и нарифлений, выполненных на внутренней поверхности конической части корпуса 2.

Недостатком данного способа и устгз ройства для его обеспечения является недостаточно высокая степень извлечения тонких продуктов полезного компонента.

20 Цель изобретения - повышение извлечения полезного компонента.

Цель достигается тем, что в способе обогащения полезных ископаемых, включающем разделение потока под действием центробежной силы и силы тяжести, на восходящий слой и нисходящий пристеночный слой и периодические возмущения нисходящего пристеночного слоя на рабочей ограничительной поверхности, нисходящий пр стеночный слой периодически фиксируют на рабочей ограничительной поверхности, при этом интервалы между периодическими возмущениями нисходящего пристеночного слоя увеличивают по закону арифметической прогрессии по ходу движения материала. Кроме того, нисходящий пристеночный слой подвергают дополнительному торможению по лериметру ограничительной поверхности. Для осуществления способа, в устройстве, включающем корпус, состоящий из цилиндрической и конической частей, патрубки для подачи исходного материала и выгрузки продуктов разделения и нарифления, выполненные на внутренней поверхности конической части корпуса, нарифления выполнены в виде ниш. Кроме того, расстояние между нарифлениями увеличивают по закону ари метической прогрессии tf,, где а изменяют от 1 до 10, а с - от О до 5, походу движения нисходящего пристеночного слоя. Ниши выполнены в поперечном сечении прямоугольного профиля. Ниши выполнены в псхперечном сече нии тороидальными Поверхность ниш выполнена чешуйчатой или.ворсистой. Коническая часть выполнена эластичной с возможностью сжатия и раст жения ее по высоте. Ниши по периметру выполнены зубчатой формы. Сущность способа заключается в том, что нисходящий пристеночный сл концентрированного материала подвер гают периодическим возмущениям на рабочей ограничительной поверхности вследствие чего происходит перио-дический поперечный излом нисходящего пристеночного слоя концентриро ванного материала, что создает благ приятные условия для выделения тонкой фракции из слоя материала в вос ходящий поток и дальнейшему выходу их в слив, т.е. в результате такого способа сконцентрированный нисходящий слой материала моментально разрыхляется в поперечном сечении, из которого и выделяется тонкая фракция в восходящий поток. На фиг.1 и 3 изображено предлагаемое устройство для обогащения полезных ископаемых; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1 ; на фиг. 4 - форма, конфигурация и исполнение ниш. Устройство включает корпус 1 с патрубками: входным 2, сливным 3) песковыМ Ц, ниш 5, выполненных на кони еской части корпуса 1 и на ней условная ограничительная поверхность 6. Устройство работает следующим образом. Исходный материал с заданным режимом вводится внутрь корпуса 1 по входному патрубку 2. Крупные частицы под воздействием центробежных сил, прижимаются к внутренней поверхности по которой спускаются к разгрузочному отверстию 4, при достижении конической поверхности 6 уже сформированный нисходящий поток крупных частиц движется вдоль оси корпуса 1, более уплотняясь. При достижении концентрических ниш 5 движущийся нисходящий поток на пристеночной поверхности срывается с вершины k, отбрасывает крупные частицы к периферии последующего, как бы разламываясь, создает расслоение материала по толщине слоя в поперечном сечении, в результате чего тонкие частицы каолина выделяются из пристеночного слоя к восходящему потоку и дальнейшему извлечению их в слив. Выполнение нарифлений в виде ниш необходимо, так как, под действием, центробежных сил крупные частицы отбрасываются в киши (полостные образования), и, огибая их конфигурацию, движутся внутри ниши по очертанию поверхности. В процессе движения фракции округлой формы начинают вращатья вокруг собственной оси, а фракции лещадной формы, например каолина, в результате центробежных сил, возникающих от вращения частицы песка, как бы сбрасываются с его поверхности, выделяются из массы слоя и увлекаются восходящим потоком, что в конечном результате значительно влияет на количественно-качественные показатели выхода верхнего и нижнего продуктов. Периодическое возмущение на ограничительной поверхности осуществляют по закону арифметической прогрессий и в связи с учетом гидродинамики потоков в гидроциклонах. В движении нисходящего потока к разгрузочной пе новой насадке необходимо учитывать два фактора: увеличение концентрации твердого в пограничном слое, непосредственно контактирующем с нишами и приближение кольцевого слоя сн жающихся песков к воздушному столбу окруженному восходящим потоком, что предопределяет при постоянном шаге уступов вынос уже отклассифицированных и обогащенных песков в верхний слив. Увеличивающееся расстояние между уступами ближе к песковой насадке сводит к минимуму отрицательное воздействие этих факторов. Такое выполнение уступов позволило также уменьшить потери энергии вращающихся потоков в гидроциклоне и, тем самым уменьшить гидравлическое сопротивление. Параметры t, а, сипа формуле tyi и означают следующее: величина шага данного гидроциклона, мм; а i(l-10) мм - величина, зависящая от диаметра данного гидроциклона в разных его сечениях, численно равная значению порядкового номера предыдущего уступа; с(0-5) мм - является постоянной для данного типа гидроциклона (определенного диаметра) и равна размеру выступа; п - порядковый номер ниши. Например: Диаметр гидро75 150 250 350 500 750 циклона 50 Величина С 1 Количество ниш и выбирается симости от вида перерабатываемого сы рья, режима работы гидроциклЬна и мо жет быть выполнено до 10 штук в зави симости от высоты конуса. Тогда, например, для гидроциклона 150 мм имеем при 5 нишах в конической части (т.е. , с случае постоянно и равно 3) t мм; t 0 4-С 1+3 4 мм, мм, tg мм. Таким образом, расстояние между нишами будет увели-1иваться по направ 8 это пению к песковой насадке, состав ляя соответственнно 3, , 5, 6 и /мм. Выполнение нарифпений по периметру зубматой формы ( в поперечном се чении - существенный признак по сравнению с прототипом. Это дает возможность производить возмущающее воздействие на обрабатываемый материал не только при переходе с ниши на нишу, но и в самой нише при движении с одного зубца на другой и т.-д. Выполнение нарифлений эластичными, например из резины или полиуретана (эластика), делает возможным возникновение вибрации кромок нарифлений и интенсифицирует процесс выделения тонких частиц из слоя песков в нисходящем слое. Кроме того, это дает возможность в процессе работы гидроциклона производить настройку на оптимальный режим при изменении качественно-количественных характеристик обрабатываемого сырья (количества, плотности, крупности), а также производительности или давления на входе в гидроциклон. Настройка производится сжатием или растяжением конусной части, выполненной в виде сильфона, за счет этого производится пропорциональное уменьшение или увеличение шага нарифления и их размеров. Использование предлагаемого способа и устройств для его осуществления наиболее эфективно при обогащении зернистых материалов, содержащих глинистые и другие примеси, позволяет увеличить степень сгущения песков и повысить извлечение полезного компонента. Формула изобретения 1. Способ обогащения полезных исопаемых, включающий разделение поока под действием центробежной силы силы тяжести на восходящий слой нисходящий пристеночный слой и ериодические возмущения нисходяего пристеночного слоя на рабочей граничительной Т)оверхности, о тичающийся тем, что, с целью овышения извлечения полезного комонента, нис одящий пристеночный лой периодически фиксируют на рабоей ограничительной поверхности, ри этом интервалы между пристеиочными возмущениями нисходящего пристеночного слоя увеличивают по зако ну арифметической прогрессии по ходу движения материала. 2.Способ по п. .1, отличающийся тем, что, нисходящий пристеночный слой подвергают дополнительному торможению по периметру ограничительной поверхности. 3.Устройство для обогащения полезных ископаемых,включающее корпус, состоящий из цилиндрической и конической частей, патрубки для. подачи исходного материала и выгруз ки продуктов разделения и нарифления, выполненные на внутренней поверхности конической части корпуса, отличающееся тем, что, с целью повышения извлечения полезного компонента, нарифления выполнены в виде ниш. И. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что ниши выпо нены в поперечном сечении прямоугольного профиля. 5.Устройство по п. 3, отличающееся тем, что ниши выполнены в поперечном сечении тороидальными. 6.Устройство по п. 3, отличающееся тем, что поверхность ниш выполнена чешуйчатой или ворсистой. 7.Устройство по п. 3, отличающееся тем, что ниши по периметру выполнены зубчатой формы. 8.Устройство по п. 3, отличающееся тем, что коническая часть выполнена эластичной с возможностью сжатия и растяжения ее оо высоте. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 515529, кл. В 03 В 5/3, l. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2821787, кл. В 03 В 5/3, 1979 (прототип).

0tft.f

0t/f.2