Аппарат для очистки кварцевого сырья в ультразвуковом поле

 

Использование: удаление с поверхности минералов примесей при обогащении полезных ископаемых. Сущность изобретения: в противоположных стенках корпуса аппарата установлены два ультразвуковых преобразователя, а внутри корпуса размещена с возможностью перемещения двояковогнутая перегородка. При работе аппарата колебания мембраны преобразователя вызывают колебания частиц кварцевой крупки, их перемещение относительно друг друга. В сочетании с восходящим током воды, поступающей в загрузочную камеру, где при перепадании с одного наклонного листа на другой движение стабилизируется и производится разгрузка очищенного продукта . 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4889055/03 (22) 30.10.90 (46) 07.11.92. Бюл. No 41 (71) Государственный проектно-конструкторский и экспериментальный институт по обогатительному оборудованию "Гипромашобогащение" (72) П,M.Æàðîâ, P.È.Заломова, Ю,C,КопМогоров, Б.M.Михин и Ю.Н.Муравьев (56) Авторское свидетельство СССР

N .1237264, кл, В 06 В 1/04, 1985.. (54) АППАРАТ ДЛЯ ОЧИСТКИ КВАРЦЕВОГО СЫРЬЯ В УЛЬТРАЗВУКОВОМ ПОЛЕ (57) Использование: удаление с поверхности минералов примесей при обогащении

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых с помощью ультразвукового поля, Известен аппарат для очистки кварцевого сырья в ультразвуковом поле. Он содержит вертикально расположенный плоский корпус, ультразвуковой преобразователь в форме пластины, установленной в одну из боковых стенок корпуса, на противоположной стенке которого с внутренней стороны расположены параллельно друг другу и перпендикулярно стенке консольные перегородки. а также штуцеры для подвода и отвода жидкого реагента, причем перегородки имеют клиновидную форму и обращены вершинами к излучателю, а высота перегородок составляет 0,5 — 0,9 расстояния между их основанием и излучателем, при этом штуцер ввода жидкого реагента расположен в нижней части, а сливной штуцер — в верхней части корпуса.

„„!Ы„„1773483 А1 (я)з В 03 В 5/62, В 06 Н 1/04 полезных ископаемых. Сущность изобретения: в противоположных стенках корпуса аппарата установлены два ультразвуковых преобразователя, а внутри корпуса размещена с возможностью перемещения двояковогнутая перегородка. При работе аппарата колебания мембраны преобразователя вызывают колебания частиц кварцевой крупки, их перемещение относительно друг друга. В сочетании с восходящим током воды, поступающей в загрузочную камеру, где при перепадании с одного наклонного листа на другой движение стабилизируется и производится разгрузка очищенного продукта. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.. Достоинство данного аппарата заключается в том, что при его применении удается создать непрерывные экологические чистые процессы обогащения кварцевого сырья. Кроме того, применение менее агрессивных реагентов и снижение времени контакта фаз (за счет применения ультра- (1 звука) приводит к снижению потерь целево- ф го компонента (обогащаемого сырья).

Недостатками известного аппарата являются относительно невысокая производительность, нестабильное получение качественного продукта иэ-за неравномер-,Р ного воздействия ультразвуковых колебаний по мере прохождения частиц кварц ь ультразвуковой камере, что объясняется различной интенсивностью излучений магнитостриктора в центре и на периферии.

Это приводит к загрязнению обогащаемого сырья продуктами износа материала стенок камеры аппарата либо к недостаточно эффективной очистке сырья. Кроме того, в зоне

1773483

30 ультразвукового воздействия происходит значительное увеличение концентрации твердой фазы, з наличие выступов на стенке аппарата приводит к резкому воэрастани!о сопротивления движению твердой фазы {сопротивление этого участка факгически определяет скорость движения материала в аппарате, а значит, и его производительность).

По технической сущности и достигаемому технико-экономическому эффекту вышеуказанный аппарат близок к заявляемому устройству и принят за прототип.

Целью изобретения является повышение производ!Ительности аппарата для очистки кварцевого сырья и качества обрабатываемого проду та.

ЦЕЛЬ ДОСтигаотСя тЕм, чтО в аппаратЕ, содержащем Вер Гиvàëüío располо>кенный плоский корпус, ультразвуковой преобразователь в форме пластины, установленный в одну из боковых стенок корпуса, загрузочный бункер, разгрузочную камеру, а гакже штуцеры для подвода и отвода жидкого реагента, устанавливают дополнительный ультразвуковой излучатель .напротив основного в боковой стенке аппарата и по меньшей мере одну двояковогнуту!о п6рфорированную перегородку внутри корпуса между ультразвуковыми преобразователями, при -!ем крепт!ение поре Городки Осуществляется Эластичными (Гибкими) элеме)!тами, допуска!Ощими возможность ее перемещения во Время работы.

На чертеже показан схематично аппарат для очистки кварцевого сырья в ультразвуковом поле. Он состоит иэ следу!ощих основных частеи: приемного бункера 1, распределительной камеры 2, ультразвуковой камеры 3, разгрузочной камеры 4. Бункер 1 пирамидальной формы содержит в центральной части пита!ощую трубу 5 с затворным устройством 6, а также пзтрубок 7 для перелива избытка жидкой фазы пульпы.

Распределительная камера 2 прямоугольной формы осна!дена наклонныMè листами

8 для расслоения материала и патрубками 9 с фильтрами 10 для слива отработанной жидкости. Ультразвуковая камера 3 состоит из корпуса 11 и крышек 12, в которых установлены излучатели ультразвуковых колебаний, например магнитострикционные преобразователи 13, электрически соединенные с генератором ультразвуковой частоты (на чертеже не показан). Перегородка

14 двояковогнутсй формы крепится по периметру с помощ!ью эластичного элемента 15 и содержит сквозные отверстия, расположенные в шахматном порядке по площади перегородки. Разгрузочная камера 4 прямоугольной формы с наклонными листами содержит штуцеры 16 для подачи воды нз промывку кварцевого сырья и штуцер 17 с затвором для разгрузки очищенного продукта, Аппарат для очистки кварцевого сырья в ультразвуковом поле работает следующим образом.

Исходная кварцевая крупка размерами зерен 0,5-0,1 мм в смеси с водой поступает по трубе 5 в бункер 1. туда же поступает и вода для разжижения, Из бункера 1 пульпа самотеком под действием силы тяжести переходит в камеру 2, где, перепадая с одного наклонного листа 8 на другой, расслаивается по ширине аппарата и двумя каналами входит в ультразвуковую камеру 3. Колебания мембраны преобразователя 13 вызыва-! от колебания частиц кварцевой крупки, их перемещение относительно друг друга. В сочетании с восходящим током воды, поступающей в разгрузочную камеру, происходит очистка поверхности кварцевых частиц. Далее пульпа переходит в разгрузочную камеру 4, где, перепадая с одного наклонного листа на другой, ее движение стабилизируется, и производится разгрузка очищенного продукта.

Производительность аппарата по твердому продукту регулируется с помощью затвора 6 в приемном бункере, плотность пульпы регулируется с помощь!о воды, поступающей в приемный бункер и восходящего тока воды в разгрузочной камере

4. Производительность аппарата по пульпе регулируется с помощью затвора штуцера 17.

Двояковогнутая форма перегородки 14 способствует выравниванию амплитуд колебаний частиц по всей зоне ультразвуковой камеры, а подвижность перегородки и отверстия в ней препятствуют образованию застойных зон в аппарате и способствуют лучшему массообмену за счет возникновения поперечных токов материалов сквозь перфорированную перегородку, кроме того„создается суммарный эффект от направленного навстречу друг другу воздействия магнитострикторов. Производительность аппарата возрастает за счет увеличения проходного сечения и снижения сопротивления движению материала, При этом минимальный зазор между пластиной магнитостриктора и перегородкой на периферии составляет 10-15 мм, а максимальный в центре магнитостриктора—

30 — 40 мм. Использование подвижной перегородки дополнительно снижает сопротивление движущейся крупки.

1773483

Предлагаемый аппарат

Прототип

Наименование

Ерин. изн, 1П1 пп

50 10 15 15 15

Диаметр отверстия в перегородке нм з йивое сечение пе регородки, 50 50 30 40 50

С неподвижной перегородкой

С подвижн. перегород кой

1 Производительность по крупке

150 150 150 ) 50 150 180

500 500 500 500 500 500

100 lOO 100 100 100 100

3 6 6 6 4 4 кт /ч

2 Продолжительность эксперимента

500

3 Содержание железа: исходное

10 ;

1О Ф

100

10 после обработки

Видимых следов износа перегородки не наблюдается

Износ гребешков перегородки 2 нм в центральной части аппарата

Износ стенок аппарата, приводяций к загрязнению очиценной крупки

Повышение качества обрабатываемой крупки достигается за счет обеспечения равномерной интенсивности упругих колебаний среды по всей зоне действия магнитостриктора. что достигается вогнутой формой перегородки 14; увеличения времени пребывания материала (крупки) в зоне максимального воздействия магнитостриктора, что достигается увеличением проходного сечения в центральной зоне, увеличением гидравлического сопротивления за счет перегородки 14 и возникновения токов материала, перпендикулярных его вертикальному движению; возрастания интенсивности ультразвукового воздействия путем расположения магнитострикторов, направленных навстречу друг другу.

Для проверки эффективности и производительности сепараторов были проведены эксперименты на ожелеэненной кварцевой крупке, обработанной в 3 -ном растворе щавелевой кислоты при температуре 55 С, Полученные результаты сведены в таблицу.

Технико-экономическая эффективность предложенного устройства заключается в том. что за счет повышения качества обогащенного продукта возрастает выход и качество готовых изделий из кварцевого стекла, которые, в свою очередь, могут быть исполь5 зованы при создании новых иэделий и в других целях.

Формула изобретения

1, Аппарат для очистки кварцевого сырья в ультразвуковом поле, включающий

10 корпус с установленным в одной из его боковых стенок ультразвуковым преобразователем, загрузочный и разгрузочный бункера, приспособления для подвода и отвода жидкого реагента. о т л и ч а ю щ и й15 с я тем, что. с целью повышения производительности аппарата и качества очистки, он снабжен дополнительным ультразвуковым преобразователем, установленным напротив основного в боковой стенке корпуса, и

20 по меньшей одной двояковогнутой перфорированной перегородкой, установленной внутри корпуса между ультразвуковыми преобразователями.

2, Аппарат поп.1, отл ич а ющи йс я

25 тем, что, двояковогнутая перегородка установлена с возможностью перемещения, 1773483

Составитель

Техред M.Ìoðãåíòàë

Корректор И.Шмакова

Редактор T,Þð÷èêoâà

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3885 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5