Гидроциклон-дезинтегратор для промывки материалов, содержащих глину

Авторы патента:

B03B5 - Промывка гранулированных, порошкообразных или кусковых материалов; мокрое разделение (разделение с помощью пневматических столов или пневматических отсадочных машин B03B 4/00)

Владельцы патента RU 2302905:

Институт горного дела Севера им. Н.В. Черского СО РАН (RU)

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к устройствам для промывки руд и труднопромывистых материалов, включающих глинистую составляющую. Гидроциклон-дезинтегратор для промывки материалов, содержащих глину, состоит из корпуса цилиндроконической формы, патрубка для подачи воды, сливного патрубка и патрубка для загрузки исходного материала. Для создания эффективного режима гидрорезки различного типа глинистого материала в конической части корпуса установлены сменные кольцевые блоки с тангенциально расположенными в них инжекторами, с возможностью изменения их количества и размера. Технический результат - повышение эффективности дезинтеграции. 1 ил.

Известен гидроциклон-дезинтегратор для промывки материалов, содержащих глину, состоящий из корпуса цилиндроконической формы, патрубка для подачи воды, сливного патрубка и патрубка для загрузки исходного материала [1].

Недостатком данного аппарата, не смотря на то, что классификация и обесшламливание песков осуществляется достаточно эффективно, оттирка загрязняющих примесей с поверхности зерен и диспергирование комков глины протекают неудовлетворительно, особенно для высокоглинистых материалов.

Наиболее близким решением по технологической сущности к заявляемому аппарату является гидроциклон, предназначенный для оттирки песков, состоящий из корпуса цилиндроконической формы, питающего патрубка, сливного патрубка и шара из износостойкого материала, помещенного внутри корпуса [2].

Данный тип аппаратов используется для промывки хорошо и среднепромывистых песков. Однако для высокоглинистых (в особенности при наличии мясистой разновидности глины с содержанием шламистых фракций выше 30%) эффективность работы резко уменьшается. Режим работы, осуществляемый в данном оттирочном гидроциклоне, не обеспечивает полноту дезинтеграции более плотных глинистых образований (окатышей). Более того, имеющийся шар внутри гидроциклона, приводящийся в виброколеблющее движение под действием вихревых потоков, способствует упрочнению глинистых окатышей за счет механического их уплотнения и тем самым оказывает негативное влияние на процесс, приводящее к забиванию и остановке работы гидроциклона.

Отмеченные недостатки могут быть преодолены в предлагаемом аппарате (гидроциклон-дезинтегратор) для промывки материалов, содержащих глину, состоящем из корпуса цилиндроконической формы, патрубка для подачи воды, сливного патрубка и патрубка для загрузки исходного материала, отличающийся тем, что для создания эффективного режима гидрорезки различного типа глинистого материала, в конической части корпуса установлены сменные кольцевые блоки с тангенциально расположенными в них инжекторами (с возможностью изменения их количества и размера).

Сопоставительный анализ с аналогом показал, что заявляемый аппарат позволяет значительно увеличить степень дезинтеграции глинистых ассоциаций за счет подачи струй воды под давлением через стационарно установленные инжекторы во внутрь гидроциклона, где происходит разрушение более прочной части глинистых образований, перемещаемых центробежными вихревыми потоками по внутренней пристенной области конической части корпуса гидроциклона. В отличие от аналога кольцевые блоки с тангенциально расположенными инжекторами реализуют эффективный режим гидрорезки и обеспечивают разрушение наиболее прочной части глинистых агрегатов - окатышей. Таким образом, предлагаемый аппарат соответствует критерию изобретения «новизна».

Известны технологические решения, в частности у прототипа, когда дезинтеграция глинистых образований достигалась за счет механического воздействия вибрирующего шара под действием вихревых потоков внутри гидроциклона на дезинтегрируемый материал. В заявляемом решении благодаря подаче струй воды, подаваемых через блоки инжекторов, создают эффективный и постоянный режим гидрорезки, при котором существенно увеличивается эффективность дезинтеграции глинистых агрегатов, в особенности за счет интенсивного разрушения наиболее прочной его части - окатышей. При этом в предлагаемом способе промывки исключаются условия уплотнения и сохранения глинистых окатышей за счет механических воздействий со стороны вибрирующего шара, как это принято в выбранном варианте прототипа. При высоте конусной части корпуса гидроциклона, равной 1000 мм, значении радиусов оснований конуса 250 мм и 73 мм соответственно, диаметры тангенциально расположенных инжекторов в кольцевых блоках равны 5 мм. Заявляемый аппарат имеет два блока с тангенциально установленными инжекторами, по 5 инжекторов в каждом блоке. Данный аппарат обладает возможностью варьировать интенсивность дезинтеграции в зависимости от типа глинистого материала, путем использования блоков с большим количеством инжекторов для интенсификации дезинтеграции высокоглинистых материалов.

Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого аппарата критерию «изобретательский уровень».

Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлен общий вид гидроциклона-дезинтегратора с разрезом в цилиндрической части корпуса.

Гидроциклон-дезинтегратор для промывки материалов, содержащих глину, состоит из цилиндроконического корпуса 1, блоков с тангенциально установленными инжекторами 2, питающего патрубка 3, патрубка для подачи исходного материала 4, сливного патрубка 5.

Гидроциклон-дезинтегратор для промывки материалов, содержащих глину, работает следующим образом: по питающему патрубку 3 под давлением подается вода в цилиндрическую часть корпуса 1, через кольцевые блоки с тангенциально установленными инжекторами 2, также под давлением подается вода, затем по патрубку 4 загружается материал. Благодаря тангенциальной подаче воды гидросмесь приобретает вращательное движение. Крупные частицы глинистых ассоциаций под действием центробежной силы отбрасываются к стенке гидроциклона и по спиральной траектории опускаются вниз. Струями воды, подаваемыми через блоки инжекторов, осуществляется эффективный режим гидрорезки, при котором интенсивно дезинтегрируются наиболее плотные глинистые ассоциации. Промытый обломочный материал (продуктивные пески) перемещается потоком в нижнюю зону гидроциклона, где разгружается через отверстие, а высвободившийся шламистый материал увлекается восходящим вихревым потоком и удаляется в слив через сливной патрубок 5.

Источники информации:

1. SU 856560 А, 23.08.1981, В03В 5/34.

2. В.В.Троицкий. Промывка и обесшламливание полезных ископаемых. Изд. 2-е переработ., и доп. М.: Недра, 1988. - С.182-190.

Гидроциклон-дезинтегратор для промывки материалов, содержащих глину, состоящий из корпуса цилиндроконической формы, патрубка для подачи воды, сливного патрубка и патрубка для загрузки исходного материала, отличающийся тем, что для создания эффективного режима гидрорезки различного типа глинистого материала в конической части корпуса установлены сменные кольцевые блоки с тангенциально расположенными в них инжекторами с возможностью изменения их количества и размера.

Изобретение относится к кавитационным технологиям обработки суспензий - жидкотекучего сырья или материала, находящегося в жидкотекучей среде, и может быть использовано в нефтяной, горнодобывающей, гидрометаллургии и других отраслях промышленности.

Прямоточный циклон // 2277018

Изобретение относится к устройствам для очистки и обогащения песков в закрученном потоке, используемых, например, в стекольной промышленности, для производства строительных материалов, изготовления форм для стального литья, а также в горно-обогатительной промышленности для получения концентратов различных веществ из минерального сырья.

Устройство осевой подачи исходного материала в динамические сеператоры // 2264264

Изобретение относится к динамическим сепараторам плотной среды, используемым для отделения таких твердых частиц, как гранулы минералов (например, известняк, уголь или др.), и в частности, предназначается для применения в горной промышленности.

Аппарат для обогащения полезных ископаемых // 2233706

Устройство для разделения смеси твердых объектов // 2232056

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к области переработки продуктов полеводства, например картофеля, свеклы и других корнеклубнеплодов и овощей.

Способ обогащения тяжелых минералов и металлов и центробежно-вихревой концентратор для его осуществления // 2210435

Изобретение относится к области мокрого разделения особо мелких и тонких частичек по плотности, которые из-за малой разницы по массе не могут быть разделены обычными гравитационными процессами, применяется для обогащения исходного сырья при переработке россыпных и рудных месторождений, содержащих особо мелкую и тонкую фракцию тяжелых ценных компонентов.

Гидроциклон // 2205698

Устройство для очистки частиц минерального сырья от поверхностных примесей // 2190477

Сгуститель гидросмеси // 2185245

Гравитационно-электромагнитный классификатор // 2174450

Изобретение относится к оборудованию для гидроклассификации зернистых материалов при обогащении минерального сырья и может быть использовано в горнодобывающей, химической и строительной отраслях промышленности.

Центробежный концентратор непрерывного действия // 2301113

Изобретение относится к области классификации и обогащения полезных ископаемых. .

Устройство для обесшламливания угля и сгущения шламов // 2299771

Изобретение относится к углеобогатительной промышленности и может быть использовано на обогатительных установках и фабриках при проведении обезвоживающего грохочения.

Аппарат гравитационного обогащения // 2299097

Изобретение относится к гравитационным методам обогащения и может быть использовано для обогащения материалов, содержащих благородные металлы. .

Центробежный виброконцентратор // 2297882

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых гравитационными методами и может быть использовано в устройствах для разделения зернистых материалов.

Способ промывки золотоносных песков при использовании акустических волн // 2296622

Изобретение относится к области физики и может быть использовано при добыче полезных ископаемых (ПИ) для извлечении ПИ из техногенных отвалов прошлых лет и т.д., а также в интересах рационального природопользования, для безреагентной очистки сточных вод от взвешенных веществ (ВВ) в интересах экологии, а также для водоподготовки питьевой воды в интересах здоровья населения.

Способ промывки золотоносных песков при использовании акустических волн // 2296622

Скруббер-дезинтегратор для промывки и классификации материалов, содержащих глину // 2294242

Центробежный дезинтегратор // 2293607

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано в качестве оборудования для дезинтеграции и классификации минеральных частиц из массы, сцементированной глинистым веществом, на фабриках, драгах и промывочных приборах.

Гравитационный аппарат для обогащения тонкоизмельченных руд и шламов // 2292953

Изобретение относится к горно-перерабатывающей промышленности и может быть использован для эффективного обогащения разных типов тонкоизмельченных руд и шламов. .

Шлюз // 2304468

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке россыпных месторождений и обогащении полезных ископаемых