Способ газоструйной дезинтеграции материала и устройство для его осуществления



Способ газоструйной дезинтеграции материала и устройство для его осуществления
Способ газоструйной дезинтеграции материала и устройство для его осуществления

 


Владельцы патента RU 2425719:

Общество с ограниченной ответственностью "ПромВНТ" (RU)

Изобретение относится к области подготовки полезных ископаемых к обогащению, а также может быть использовано для получения гомогенных смесей в химической, строительной и других отраслях промышленности. Способ струйно-акустической дезинтеграции материала включает загрузку исходного материала в рабочую камеру, дезинтеграцию материала посредством истечения в водную среду газовой струи, формирующей акустические колебания, которыми, в совокупности с механическими соударениями кусков при движении материала, производят разрушение связей между глинистыми частицами в агрегатах, освобождают и взвешивают частицы в водной среде, производят разгрузку материала. Исходный материал перед загрузкой в рабочую камеру смешивают с водой и придают ему круговое движение внутри камеры кинетической энергией газовой струи, создаваемой струйно-акустическим генератором. Истечение газовой струи в водную среду осуществляют импульсно. Для поддержания турбулентности потока и исключения возможности расслаивания по плотности составляющих, имеющих разные значения плотности, осуществляют вертикальное перемешивание слоев потока за счет выполнения дна рабочей камеры неровным. Способ осуществляют с помощью устройства, включающего рабочую камеру, загрузочное и разгрузочное отверстия, приспособление для подачи газовой струи. Рабочая камера выполнена в виде цилиндра с дном, начальный участок которого от линии загрузки имеет подъем, а затем уклон. Загрузочное отверстие расположено на вертикальной стенке верхней части рабочей камеры, а разгрузочное отверстие - на этой же стенке в нижней части камеры в конце уклона. Область загрузки отделена от области разгрузки перегородкой с окном на уровне приспособления для подачи газовой струи, выполненного в виде струйно-акустического генератора, установленного на поворотной опоре, закрепленной на вертикальной телескопической рейке с возможностью перемещения по высоте камеры и подачи струи вдоль ее боковой стенки. Технический результат - повышение эффективности подготовки труднопромывистого материала к обогащению. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области подготовки полезных ископаемых к обогащению, а также может быть использовано для получения гомогенных смесей в химической, строительной и других отраслях промышленности.

Известно устройство для промывки полезных ископаемых, с помощью которого осуществляется способ струйно-акустической дезинтеграции материала, включающий загрузку исходного материала, дезинтеграцию материала посредством истечения высоконапорной водной струи в совокупности с механическими соударениями кусков, производят разрушение связей между глинистыми частицами в агрегатах, освобождают и взвешивают частицы в водной среде, производят разгрузку материала [1].

Более близким аналогом по технической сущности является способ акустической обработки [2], включающий вибрационную и акустическую обработки материала в рабочей камере.

Известно устройство для промывки полезных ископаемых (струйно-акустической дезинтеграции материала), включающее рабочую камеру, загрузочное и разгрузочное отверстия, приспособление для подачи газовой струи (см. [1]).

Целью изобретения является повышение эффективности подготовки труднопромывистого материала к обогащению.

Поставленная цель достигается тем, что исходный материал перед загрузкой в рабочую камеру смешивают с водой и придают ему круговое движение внутри камеры кинетической энергией газовой струи, создаваемой струйно-акустическим генератором. При этом истечение газовой струи в водную среду осуществляют импульсно, а для поддержания турбулентности потока и исключения возможности расслаивания по плотности составляющих, имеющих разные значения плотности, осуществляют вертикальное перемешивание слоев потока за счет выполнения дна рабочей камеры неровным. Если рабочая камера имеет форму цилиндра и при загрузке смешанного с водой кускового материала загружаемый поток направлен внутрь камеры по касательной, то струя даже небольшой мощности обеспечит круговое движение пульпы в рабочей камере. Истечение газовой струи в водную среду формирует в ней акустические колебания, которыми, в совокупности с механическими соударениями кусков при движении материала, дезинтегрируется материал и взвешиваются частицы в водной среде. Дискретный выброс струи газа в водную среду формирует нестационарный спектр акустических колебаний преимущественно в низкочастотном диапазоне, что повышает интенсивность дезинтеграции глинистого материала. Сама по себе подача газовой фазы в нижние слои пульпы нарушает стационарность среды пульпы по всей высоте за счет формирования и движения вверх пузырьков газа. Кроме того, волновые колебания в водной среде и особенно при наличии избытка газовой фазы в среде способствуют возникновению кавитации, что интенсифицирует процесс дезинтеграции глинистых агрегатов. Для поддержания уровня турбулентности потока и исключения возможности расслаивания материала пульпы по плотности осуществляют вертикальное перемешивание слоев посредством переменного рельефа дна рабочей камеры. После дезинтеграции материал разгружают и подают на переработку.

В процессе обработки меняют направление газовой струи. Распространению акустических колебаний в водной среде при их генерировании газовой струей препятствует граница поверхности газ-жидкость. При стационарном положении газовой струи в водной среде создается газовый купол вокруг струи и часть волновых колебаний отражается от поверхности границы фаз и гасится внутри газовой области. Изменение направления струи позволяет исключить формирование стационарного газового купола и позволит повысить долю волн, проходящих в рабочую зону. Кроме того, изменение направления струи способствует повышению турбулентности потока, что приводит к увеличению числа механического соударения кускового материала при движении и тем самым повышает скорость процесса дезинтеграции.

В рабочей камере устанавливают сетку вдоль боковой стенки, загружают неклассифицированный материал, осуществляют его классификацию в процессе направленного кругового движения материала внутри рабочей камеры и после его обработки разгружают материал разных фракций раздельно. При направленном круговом движении материала в цилиндрической рабочей камере за счет центробежной силы более плотные частицы буду перемещаться преимущественно по внешнему диаметру потока, вдоль боковой стенки рабочей камеры, установленная вдоль боковой стенки сетка позволяет совместить процессы дезинтеграции в рабочей камере и классификации.

Разгрузку мелкого класса крупности из рабочей камеры осуществляют непрерывно. Возможность разделения по классам крупности в процессе дезинтеграции позволяет осуществлять разгрузку мелкого класса крупности из рабочей камеры в непрерывном режиме.

Рабочая камера выполнена в виде цилиндра с дном, начальный участок которого от линии загрузки имеет подъем, а затем уклон. Загрузочное отверстие расположено на вертикальной стенке верхней части рабочей камеры, а разгрузочное отверстие - на этой же стенке в нижней части камеры в конце уклона. Область загрузки отделена от области разгрузки перегородкой с окном на уровне приспособления для подачи газовой струи, выполненного в виде струйно-акустического генератора, установленного на поворотной опоре, закрепленной на вертикальной телескопической рейке с возможностью перемещения по высоте камеры и подачи струи вдоль ее боковой стенки.

Рассмотрим способ струйно-акустической дезинтеграции материала и устройство на примере конкретного исполнения.

На фиг.1 показан общий вид струйно-акустической установки, на фиг.2 - вид сбоку (разрез), где 1 - рабочая камера, 2 - лоток, 3 - загрузочное отверстие, 4 - струйно-акустический генератор, 5 - телескопическая рейка, 6 - дно рабочей камеры, 7 - перегородка, 8 - разгрузочное отверстие.

Исходный глинистый материал смешивают с водой в соотношении т:ж не менее 1:1 и подают в рабочую камеру 1 по лотку 2 через загрузочное отверстие 3. Струей из струйно-акустического генератора 4 материалу придают направленное круговое движение в объеме рабочей камеры 1. В начале цикла обработки струйно-акустический генератор 4 размещен в самой нижней зоне рабочей камеры 1. После заполнения всего объема рабочей камеры 1 струйно-акустический генератор 4 переводят в среднее положение по высоте с помощью подъемного механизма и телескопической рейки 5. При круговом движении по объему рабочей камеры 1 материал постоянно перемешивается, при этом кусковая часть соударяется друг с другом. Перемешиванию материала способствует неровное дно 6, начальный участок которого, от линии загрузки, имеет подъем, а затем дно имеет уклон. Во время обработки струя из струйно-акустического генератора 4 генерирует акустические колебания, которые распространяются по всему объему рабочей камеры 1 и, наряду с механическими соударениями кускового материала, осуществляют разрушения связей между частицами. Дезинтегрированный глинистый материал при постоянном круговом движении в объеме рабочей камеры остается во взвешенном состоянии в течение всего цикла обработки. Крупнокусковая фракция, размеры которой превосходят предельные значения и не могут быть вовлечены в общий направленный круговой поток, накапливаются у перегородки 7 перед разгрузочным отверстием 8. После цикла обработки весь материал разгружают через разгрузочное отверстие 8 и подают на классификацию. Продуктивную фракцию направляют на извлечение полезного компонента. После полной разгрузки рабочей камеры 1 разгрузочное отверстие 8 закрывают и в освободившуюся рабочую камеру 1 подают очередную порцию исходного материала.

1 A.c. SU 1166820 А, 15.07.1985, В03В 5/02, 4 с.).

2. Акустическая технология в обогащении полезных ископаемых под редакцией Ямщикова B.C., Москва, «Недра», 1987 г., стр.79-107.

1. Способ струйно-акустической дезинтеграции материала, включающий загрузку исходного материала в рабочую камеру, дезинтеграцию материала посредством истечения газовой струи в водную среду, формирующей акустические колебания, которыми в совокупности с механическими соударениями кусков при движении материала производят разрушение связей между глинистыми частицами в агрегатах, освобождают и взвешивают частицы в водной среде, разгрузку материала, отличающийся тем, что исходный материал перед загрузкой в рабочую камеру смешивают с водой и придают ему круговое движение внутри камеры кинетической энергией газовой струи, создаваемой струйно-акустическим генератором, при этом истечение газовой струи в водную среду осуществляют импульсно, а для поддержания турбулентности потока и исключения возможности расслаивания по плотности составляющих, имеющих разные значения плотности, осуществляют вертикальное перемешивание слоев потока за счет выполнения дна рабочей камеры неровным.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в процессе обработки меняют направление газовой струи.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в рабочей камере устанавливают сетку вдоль боковой стенки, загружают неклассифицированный материал и осуществляют его классификацию в процессе направленного кругового движения материала внутри рабочей камеры, и после его обработки разгружают материал разных фракций раздельно.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что разгрузку мелкого класса крупности из рабочей камеры осуществляют непрерывно.

5. Устройство струйно-акустической дезинтеграции материала, включающее рабочую камеру, загрузочное и разгрузочное отверстия, приспособление для подачи газовой струи, отличающееся тем, что рабочая камера выполнена в виде цилиндра с дном, начальный участок которого от линии загрузки имеет подъем, а затем уклон, при этом загрузочное отверстие расположено на вертикальной стенке верхней части рабочей камеры, а разгрузочное отверстие - на этой же стенке в нижней части камеры в конце уклона, причем область загрузки отделена от области разгрузки перегородкой с окном на уровне приспособления для подачи газовой струи, выполненного в виде струйно-акустического генератора, установленного на поворотной опоре, закрепленной на вертикальной телескопической рейке с возможностью перемещения по высоте камеры и подачи струи вдоль ее боковой стенки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам для очистки и обогащения зернистых материалов и может быть использовано при подготовке для дальнейшей обработки руд, в которых полезный компонент находится либо в оболочке, либо в ядре зерен минералов.

Изобретение относится к устройствам для очистки и обогащения зернистых материалов и может быть использовано при подготовке для дальнейшей обработки руд, в которых полезный компонент находится либо в оболочке, либо в ядре зерен минералов.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, а именно к аппаратам для гравитационного обогащения, и может быть использовано для извлечения полезного компонента из различных зернистых материалов.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, а именно к аппаратам для гравитационного обогащения, и может быть использовано для извлечения полезного компонента из различных зернистых материалов.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, а именно к аппаратам для гравитационного обогащения, и может быть использовано для извлечения полезного компонента из различных зернистых материалов.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, а именно к аппаратам для гравитационного обогащения, и может быть использован для извлечения полезного компонента из различных зернистых материалов.

Изобретение относится к горному делу и предназначено для открытой разработки россыпных месторождений. .

Изобретение относится к горному делу и предназначено для открытой разработки россыпных месторождений. .

Изобретение относится к горному делу и предназначено для открытой разработки россыпных месторождений. .

Изобретение относится к горному делу и предназначено для открытой разработки россыпных месторождений. .

Изобретение относится к устройствам для гравитационного обогащения полезных ископаемых в горнодобывающей промышленности

Грохот // 2434692
Изобретение относится к установкам для дезинтеграции и классификации по крупности материала и может быть использовано в горной промышленности для промывки золотосодержащих песков непосредственно вблизи месторождения

Изобретение относится к устройствам для очистки и обогащения зернистых материалов и может быть использовано при подготовке для дальнейшей обработки руд, в которых полезный компонент находится либо в оболочке, либо в ядре зерен минералов. Технический результат, на достижение которого направлено настоящее изобретение, заключается в повышении эффективности оттирки пленок с поверхности зернистых материалов при изменении качественно-количественных характеристик перерабатываемого материала. Указанный технический результат достигается тем, что автоматизированный оттирочный комплекс, включающий оттирочную машину, содержащую камеру 1, размещенное на валу 2 перемешивающее устройство с электроприводом 3 и питающий насос 4, дополнительно содержит объемный расходомер 7 и плотномер 8 на входе в оттирочную машину. Устройство также содержит датчик 9 мощности, потребляемой электроприводом вала перемешивающего устройства, регулируемый питатель 10 реагентов, датчик 11 ионного состава пульпы на выходе из оттирочной машины, питатель 12 подачи гранулированного материала, регулируемый привод 13 питателя 12 подачи гранулированного материала 5, датчик шума 15 в зоне соударения гранулированного материала с корпусом камеры 1 оттирочной машины и многоканальный программируемый контроллер 14. Выходы автоматических датчиков соединены со входами многоканального программируемого контроллера 14, а управляющие выходы контроллера 14 соединены со входами соответствующих регулируемых исполнительных механизмов. Предложенный автоматизированный оттирочный комплекс позволяет повысить эффективность оттирки пленок с поверхности зернистых материалов, за счет управления режимом работы оборудования в зависимости от количества продукта, поступающего на переработку, и с учетом качества оттирки, оцениваемого по физико-химическим характеристикам пульпы на выходе из оттирочной машины. 1 ил.

Изобретение относится к технике и технологии обогащения полезных ископаемых, посредством дезинтеграции и сортировки песков и руд, содержащих в большом количестве комовую глину. Может быть использовано, например, при обогащении золотосодержащих песков или нерудной песчано-гравийной смеси. Скрубберная установка включает базовую раму с установленными на ней загрузочным и приемным бункерами, дезинтегратор, состоящий из цилиндрического става с разгрузочным патрубком и лифтерами, приводных и опорных катков, бутару каркасного типа, оснащенную ситами, загрузочным окном, приводными и опорными катками. Дезинтегратор и бутара имеют индивидуальные приводы, выполнены в виде 2-х самостоятельных узлов, установленных соосно и сопряженных между собой разгрузочным патрубком, свободно входящим в загрузочное окно бутары с возможностью изменения продольного угла наклона относительно друг друга. Загрузочное окно бутары снабжено эластичным фартуком. Базовая рама состоит из 2-х частей и снабжена шарниром. Технический результат - повышение качества промывки, а также извлечения драгоценных металлов как из песковой, так и из иловой фракций обогащаемого материала. 3 ил.

Изобретение относится к переработке волокнистых материалов и может быть использовано в асбестовой и целлюлозно-бумажной промышленности. Гидроклассификатор включает корпус, расположенное вдоль корпуса просеивающее приспособление, установленные у противоположных по диагонали углов корпуса в его продольном сечении патрубки ввода воды и вывода мелкой фракции, расположенные у других противоположных по диагонали углов корпуса в его продольном сечении патрубки ввода и выпуска суспензии, вибратор, просеивающее приспособление выполнено из соединенных попарно по периметру обечайкой сит. Патрубки ввода и вывода суспензии сопряжены с внутренним пространством каждой пары сит. Вибратор соединен с просеивающим приспособлением. К патрубку подачи суспензии присоединены гибкие трубопроводы, на которых ярусно в пределах половины высоты камеры для суспензии установлены расширяющиеся насадки с криволинейными спиралевидными направляющими на их внутренней поверхности и расположены во внутреннем пространстве каждой пары сит, соединенных между собой упругими пластинами. Боковые торцы камер для суспензии ограждены сеткой. Вибратор снабжен приводом с регулятором скорости вращения. Регулятор скорости вращения связан с регулятором давления, соединенным с датчиком давления, расположенным в патрубке подвода воды. Регулятор давления содержит взаимосвязанные блоки сравнения и задания, электронный и магнитный усилители и блок нелинейной связи. Регулятор скорости вращения выполнен в виде блока порошковых электромагнитных муфт. Технический результат - повышение производительности и эффективности классификации за счет регулирования потребляемой энергии на приводе вибратора в зависимости от изменяющегося давления в патрубке подачи воды, определяемого гидравлическим сопротивлением суспензии, обусловленного концентрацией волокнистого материала в классифицируемой смеси. 4 ил.

Группа изобретений относится к области химического или гравитационного извлечения полезных компонентов и может быть использована в химической, горно-металлургической, строительной и других отраслях промышленности при проведении процессов, например, противоточного растворения, выщелачивания, отмывки или разделения по тонкодисперсным фракциям минерального сырья, металлургических порошков. Способ проведения массообменных процессов включает подачу сверху в колонный аппарат пульпы или исходного материала в сухом виде, подачу снизу в колонный аппарат раствора реагента, слив в верхней части колонного аппарата отработанного раствора реагента, генерацию пульсационных колебаний, подведение их в колонный аппарат, возвратно-поступательное движение твердых частиц исходного материала внутри колонного аппарата и перемещение их вниз под действием сил гравитации вдоль корпуса колонного аппарата, сбор твердых частиц в нижней придонной части аппарата с последующей выгрузкой. При этом пульсационные колебания накладываются непосредственно на раствор реагента в месте ввода его в колонный аппарат, а твердые частицы из придонной части колонного аппарата разгружаются в отверстие в нижней точке конического днища и через делитель-дозатор потока в камеру разгрузочно-транспортного узла, откуда они перемещаются непосредственно в транспортный трубопровод под давлением через патрубок разгрузки и дальше к месту потребления или дальнейшей переработки, для чего в камеру разгрузочно-транспортного узла от насоса через модуль пульпоприготовления подают под давлением транспортирующую жидкость. Устройство для ведения массообменных процессов содержит один или несколько колонных аппаратов, каждый из которых включает корпус с коническим днищем и закрепленными по вертикали горизонтальными тарелками с направляющими, узел подачи исходного материала, установленный в верхней части аппарата патрубок слива отработанного реагента, патрубок подачи в колонный аппарат раствора реагента, установленный в нижней части корпуса аппарата, пульсатор с пульсационной камерой. Патрубок подачи раствора реагента установлен коаксиально внутри пульсационной камеры в нижней ее части непосредственно перед вводом в колонный аппарат, коническое днище имеет выпускное отверстие, сообщенное герметично через делитель-дозатор потока с разгрузочно-транспортным узлом, состоящим из приемной емкости и модуля пульпоприготовления, подсоединенного к транспортному трубопроводу. Техническим результатом является повышение степени извлечения полезного компонента, увеличение надежности и эффективности работы пульсационной колонны, обеспечение повышения производительности технологического процесса и непрерывной разгрузки, увеличение дальности транспортирования готовой продукции, а также снижение эксплуатационных затрат на весь процесс в целом. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к установке для очистки загрязненного сыпучего материала. Мобильная установка для очистки загрязненного сыпучего материала содержит приемное и транспортировочное устройство для приема и транспортировки загрязненного сыпучего материала внутри установки, механическое разделительное устройство для механического отделения сыпучего материала и/или шлама от загрязнений, состоящее из подающего и смешивающего устройства для подачи зерен заполнителя и воды к загрязненному сыпучему материалу и их перемешивания, просеивающее устройство с качающимся ситом для отделения крупнозернистых составных частей, прежде всего зерен заполнителя, центрифугу для отделения загрязнений от сыпучего материала, классификатор в восходящем потоке для выноса в восходящем потоке отделенных взвешенных частиц из сыпучего материала, обезвоживающее средство для разделения очищенного сыпучего материала и содержащейся в нем воды, генератор водяного пара, обрабатывающий сыпучий материал водяным паром. В подающем и смешивающем устройстве посредством добавленных зерен заполнителя загрязнения растираются, дробятся или разделяются на небольшие составные части. В установке предусмотрен первый генератор воды высокого давления, подающий водяной пар или горячую воду с высоким давлением и температурой свыше 300°C в подающее и смешивающее устройство и очищающий сыпучий материал высоким давлением, и второй генератор воды высокого давления для просеивающего устройства, подвергающий загрязненный сыпучий материал на качающемся сите струйной обработке горячей водой и/или водяным паром под высоким давлением. Технический результат - повышение эффективности очистки сыпучего материала от загрязнений. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх