Способ регулирования процесса классификации твердого материала в вертикальном потоке с пульсационным перемещением

Изобретение относится к области гидрометаллургической переработки рудных измельченных материалов, содержащих ценные радиоактивные, редкоземельные, цветные и редкие металлы. Способ регулирования процесса классификации твердого материала в вертикальном потоке с пульсационным перемешиванием включает изменение расхода промывного раствора в зависимости от величины плотности пульпы верхнего слива, выход шламов в верхний слив, накапливание в нижней части потока и поддерживание в течение всего процесса плотного слоя песков, противоточное взаимодействие песков и промывного раствора, разгрузку промытых песков. Оптимальную высоту плотного слоя песков регулируют и устанавливают путем изменения величины давления сжатого воздуха, обеспечивающего пульсации, а скорость промывного раствора в объеме плотного слоя, не занятого песками, принимают выше скорости стесненного осаждения наиболее крупных шламов, по граничному зерну которых ведут классификацию. Датчики верхнего и нижнего уровней плотного слоя размещают стационарно в зоне пульсации на границе раздела фаз сжатый воздух - жидкость. Разгрузку промытых песков проводят периодически при непрерывной подаче полидисперсного осадка и промывного раствора. Технический результат - повышение надежности регулирования процесса классификации твердых материалов и отмывки растворимых веществ от песков. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к области гидрометаллургической переработки рудных измельченных материалов, содержащих ценные радиоактивные, редкоземельные, цветные и редкие металлы.

Известен способ регулирования процесса гидравлической классификации пульпы (авторское свидетельство СССР №719693, МПК В03В 13/00), в котором с целью точности регулирования измеряют содержание крупных и мелких фракций в зоне классификации и в зависимости от найденной величины совместно регулируют подачу дополнительной воды и скорость восходящего потока жидкости в камере классификации.

Недостаток известного способа состоит в том, что он предназначен лишь для регулирования процесса классификации и не может быть использован для управления процессом отмывки растворимых веществ от песков и других крупнозернистых материалов.

Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ регулирования процесса гидравлической классификации (авторское свидетельство СССР №906090, МПК В03В 13/00) в вертикальном потоке с пульсационным перемешиванием, в котором одновременно осуществляется управление процессами классификации твердого материала на пески и шламы и отмывки растворимого вещества от песков. Накапливание и поддерживание плотного слоя песков в нижней части вертикального потока обеспечивает достаточно высокую эффективность отмывки растворимых веществ от песков.

Недостаток известного способа состоит в том, что он характеризуется значительной сложностью, поскольку требует установки датчиков - системы электродов - по всей высоте рабочей зоны вертикального потока с интервалом 1 м, использования, как правило, дорогостоящего автоматического прибора для измерения во влаге промытых песков концентрации растворимого вещества в малых количествах (до 0,0005-0,001 г/л), что не всегда осуществимо на практике. Способ также требует применения экстремального регулятора - электронно-вычислительной машины. Недостаток известного способа состоит еще и в том, что вследствие малой эффективности процесса классификации до 3-5% песков класса +0,15 мм, или 8-10% песков класса +0,1 мм (см. прототип), выходят в верхний слив и далее поступают на сорбцию. При контактировании смолы с пульпой, содержащей такое количество песков, происходит истирание и механическое разрушение смолы, потери которой иногда возрастают до 150 г/т твердого. При производительности современных предприятий до 4-5 тысяч тонн в сутки и высокой стоимости смолы убытки за счет ее потерь становятся недопустимыми.

Технической задачей изобретения является упрощение и повышение надежности регулирования процессов классификации твердого материала и отмывки растворимых веществ от песков, а также повышение технико-экономических показателей на последующей операции сорбции за счет уменьшения потерь смолы при контактировании ее с унесенными в верхний слив песками.

Задача решается тем, что оптимальную высоту плотного слоя песков регулируют и устанавливают путем изменения величины давления сжатого воздуха, обеспечивающего пульсации, а скорость промывного раствора в объеме плотного слоя, не занятого песками, принимают выше скорости стесненного осаждения наиболее крупных шламов, по граничному зерну которых ведут классификацию. Задача решается и тем, что датчики верхнего и нижнего уровней плотного слоя размещают стационарно в зоне пульсации на границе раздела фаз сжатый воздух - жидкость, а также и тем, что разгрузку промытых песков ведут периодически при непрерывной подаче полидисперсного осадка и промывного раствора.

Предлагаемое техническое решение позволяет преодолеть вышеуказанные трудности. И оно заключается в следующем. Процессы отмывки растворимых веществ от полидисперсных осадков и классификации твердого на пески и шламы находят применение в гидрометаллургии и проводятся в вертикальных потоках с пульсационным перемешиванием обычно после процессов выщелачивания перед процессами сорбции. В процессах отмывки решаются задачи классификации полидисперсных осадков на пески и шламы, выделения и промывки песков с последующим, в большинстве случаев, направлением их в отвал и подачей шламов вместе с промывным раствором на сорбционную переработку. На операции сорбции наряду с извлечением ценных компонентов из растворов за счет процессов сорбционного выщелачивания происходит дополнительное извлечение ценных компонентов из твердой фазы (шламов). Очень важно на операции отмывки добиться высокой эффективности разделения твердой фазы на пески и шламы, поскольку попадание песков в верхний слив приводит на операции сорбции к значительным потерям смолы за счет ее истирания при контактировании с песками. Для аппаратурного оформления процессов, протекающих в вертикальных потоках с пульсационным перемешиванием, широко используются колонные пульсационные аппараты (С.М. Карпачева, Е.И. Захаров. Основы теории и расчета пульсационных колонных реакторов. М., Атомиздат, 1980 г., с.30). Они включают вертикальную цилиндрическую обечайку, секционированную контактными массообменными тарелками, и присоединенную к нижней части обечайки пульсационную камеру. Через пульсационную камеру возвратно-поступательные колебания сжатого воздуха от пульсатора передаются в жидкую среду, заполняющую цилиндрическую обечайку. Работа колонного аппарата с пульсационным перемешиванием основана на динамическом равновесии массы твердой и жидкой фаз, находящихся в цилиндрической части колонны, и величины давления сжатого воздуха, создающего возвратно-поступательные колебания от пульсатора. Граница возвратно-поступательных колебаний обычно устанавливается в аппаратах в средней части пульсационной камеры. При поступлении в процесс исходного твердого материала и увеличении количества твердого в цилиндрической обечайке установленного давления сжатого воздуха в пульсационной камере становится недостаточно для поддерживания границы раздела фаз на одном уровне, и граница раздела фаз в пульсационной камере начинает перемещаться вверх. При разгрузке части промытых песков из колонного аппарата масса твердого в аппарате уменьшается, и граница раздела фаз под действием давления сжатого воздуха начинает перемещаться вниз. Отсюда возникает мысль о возможности регулирования высоты плотного слоя песков в нижней части колонного аппарата путем изменения давления сжатого воздуха в пульсационной камере. При настройке аппарата перед длительной работой можно накопить некоторое количество песков в нижней цилиндрической части в виде слоя определенной высоты и проанализировать содержание растворенного вещества во влаге промытого осадка при отборе пробы вручную. В случае недостаточной эффективности отмывки растворенного вещества следует увеличить давление сжатого воздуха на относительно небольшую величину, например, на 0,25 атм. При таком увеличении давления граница колебаний в пульсационной камере опустится вниз. По мере поступления песков с исходной пульпой и увеличения высоты слоя граница колебаний в пульсационной камере начнет вновь подниматься и достигнет своего прежнего уровня. После непродолжительной работы колонны в этом режиме, отборе проб при новой высоте слоя и получения, например, неудовлетворительного анализа давление сжатого воздуха можно снова увеличить. Наконец при подобранной величине давления сжатого воздуха, которой соответствует вполне определенная высота слоя плотных песков в цилиндрической обечайке, будет получена необходимая величина минимальной концентрации растворенного вещества. Этой подобранной величине давления сжатого воздуха соответствует вполне определенная высота плотного слоя песков, при которой достигаются необходимые показатели отмывки растворимых веществ. Установив на границе раздела фаз сжатый воздух-жидкость снаружи пульсационной камеры стационарно датчики уровня, можно будет регулировать величину набранного слоя песков в вертикальном потоке и эффективность отмывки растворимого вещества.

Следует отметить, что в зависимости от гранулометрического состава полидисперсного осадка накапливаемые в нижней части вертикального потока пески могут и не образовывать четкой границы раздела фаз. Например, при относительно небольшом содержании в исходном осадке классов -0,3+0,16 мм, -0,16+0,1 мм и отсутствии крупных классов, -0,5+0,3 мм накапливаемые в нижней части потока пески при наложении на поток возвратно-поступательных пульсаций четкой границы раздела фаз вообще не образуют. Для этого случая возможность регулирования процесса отмывки по границе раздела фаз между песками и шламами внутри аппарата отпадает, и предлагаемое решение о регулировании процесса по границе раздела фаз в пульсационной камере между сжатым воздухом и жидкостью является единственно возможным и удобным решением.

На технические показатели процесса отмывки растворимых веществ и результаты классификации кроме накапливания плотного слоя песков в нижней части вертикального потока будет оказывать влияние и величина скорости промывного раствора в объеме слоя, не занятого песками. При относительно невысокой скорости промывного раствора, меньшей, чем скорость стесненного осаждения шламов, наблюдается проскок шламов через слой накопленных песков в нижнюю разгрузку. Вследствие этого существенно снижаются результаты эффективности отмывки растворимых веществ.

Влияние скорости промывного раствора в свободном пространстве накопленного слоя песков можно объяснить следующим образом. В накопленном слое песков подвижное, взвешенное состояние твердых частиц создается не только восходящим потоком промывного раствора, но, главным образом, в результате пульсационного воздействия, которое осуществляется с определенными частотой f (кол/мин) и амплитудой А (мм) колебаний и характеризуется произведением этих величин - интенсивностью колебаний J=f×A (мм/мин). Обычно интенсивность колебаний устанавливается опытным путем для достижения высоких технологических показателей. В результате воздействий пульсации и скорости промывного раствора слой песков приобретает определенную структуру, которая характеризуется величиной порозности m - свободного пространства между частицами (доли), и объемной концентрацией с, где с - объем слоя, занятого частицами. Зависимость между этими величинами определяется уравнением m=1-c. Очевидно, чем больше величина m, тем более расширенным является накопленный слой. Эти величины тис определяются опытным путем отбором проб из слоя через патрубки, предусмотренные в цилиндрической части аппарата. Истинная скорость Vи промывного раствора в пространстве слоя, не занятого песками, определяется уравнением Vи=Vпр/m (м/ч), где Vпр - скорость промывного раствора, отнесенная к площади сечения вертикального потока. С другой стороны твердые частицы осаждаются с определенной скоростью, которая зависит не только от плотности частиц, их размеров, но и от объемной концентрации. Для того, чтобы шламы не попадали в нижнюю разгрузку и выносились из слоя песков в верхний слив, необходимо, чтобы истинная скорость Vи промывного раствора превышала скорость стесненного осаждения Vст наиболее крупных шламов, по граничному зерну которых ведется классификация. Известна (Д.М. Минц. Теоретические основы технологии очистки воды. Издательство литературы по строительству. М., 1964 г., с.38) зависимость между скоростью свободного осаждения частиц Уев и скоростью стесненного осаждения Vст

где δ - коэффициент, по данным Лященко П.В. (Д.М. Минц, с.38) в среднем δ=3.

Скорость свободного осаждения твердых частиц (шламов) определяется из уравнений:

где Ar - критерий Архимеда;

dч - диаметр шламов с размером частиц 0,074·10-3 м;

ρч - плотность частиц твердой фазы кг/м3;

ρв - плотность жидкой фазы воды при Т=80°С, ρв=983,2 кг/м3;

ρс - относительная плотность среды в аппарате;

v - кинематический коэффициент вязкости, при Т=80°С, ν*=0,365-10-6, м2/с.

где Re - критерий Рейнольдса.

Подставляем известные значения в уравнения (2), (3), (4) и (5):

; ;

.

Из работающего колонного аппарата с пульсационным перемешиванием при интенсивности колебаний 450 мм/мин и Vпр=11l м/ч отбирали пробу для определения m, которая составила величину 0,57 и с=0,43, отсюда Vи=11/0,57=19,2 м/ч. По формуле (1), зная Vсв=40,6 м/ч, определяем Vст=7,51 м/ч. При таком режиме работы колонного аппарата, когда истинная скорость промывного раствора в слое больше скорости стесненного осаждения шламов класса 0,074 мм, по граничному зерну которых ведется классификация, основная масса шламов относительно легко выносится в верхний слив.

В практике встречались случаи, когда в результате принятого режима пульсации величина свободного пространства между песками в слое составляла m=0,783, а скорость промывного раствора Vпр=7,0 м/ч. В этом случае Vи=7,0 м/ч: 0,783=8,94 м/ч и Vст=6,96 м/ч. Для такого возможного варианта работы аппарата видно, что скорость стесненного осаждения шламов очень близка к истинной скорости промывного раствора в слое. При таких почти одинаковых скоростях Vст и Vи шламы в относительно большом количестве попадают в промытые пески и существенно ухудшают показатели процесса отмывки.

Из вышесказанного следует, что эффективность процессов классификации и отмывки растворимых веществ от песков предлагается регулировать не только изменением величины давления сжатого воздуха, а также путем изменения истинной скорости промывного раствора. При существенном превышении истинной скорости промывного раствора над скоростью стесненного осаждения шламов, которые следует выводить в верхний слив, удается повысить эффективность отмывки растворимых веществ и классификации твердого материала.

В отличие от прототипа простым и надежным техническим решением является предложение об установке датчиков в пульсационной камере в зоне пульсации на границе раздела фаз сжатый воздух - жидкость. К таким датчикам для фаз газ - жидкость может быть отнесена, например, бесконтактная ультразвуковая система измерения уровня фирмы Milltronics. Для надежной работы предлагается использовать два датчика уровня, которые стационарно установлены снаружи пульсационной камеры в ее средней части. Верхний датчик подает команду на полное открытие клапана, установленного на линии разгрузки промытых песков. При понижении границы колебаний в пульсационной камере до нижнего датчика происходит закрытие клапана и прекращение разгрузки. При такой периодической разгрузке имеет место полное открытие клапана, что исключает забивку его выходного отверстия песками.

Предложенный способ классификации полидисперсного твердого материала на пески и шламы и отмывки растворимых веществ от песков в вертикальном потоке с пульсационным перемешиванием осуществляют следующим образом. Для практической реализации способа применяется колонный аппарат с пульсационным перешиванием (С.М. Карпачева, Е.И. Захаров, с.30). На рис.1 представлено устройство, поясняющее предложенный способ.

Аппарат имеет цилиндрическую обечайку 1, секционированную контактными массообменными тарелками 2, верхнюю отстойную камеру 3, нижнюю отстойную камеру 4 и пульсационную камеру 5. В средней части снаружи пульсационной камеры 5 установлены ультразвуковые датчики верхнего и нижнего уровней 6 и 7, которые через вторичный прибор 8 связаны с клапаном 9. Пульсация в рабочей части колонного аппарата осуществляется от пульсатора 10, сжатый воздух в который поступает из ресивера 11. Давление сжатого воздуха в ресивере регулируется вентилем 12 и измеряется манометром 13. В верхней отстойной камере 3 аппарата установлен плотномер 14 пульпы, который через вторичный прибор 15 воздействует на клапан 16 для регулировки расхода промывного раствора.

Процесс классификации полидисперсного осадка на пески и шламы и отмывки растворимых веществ от песков проводят в следующем порядке.

В нижнюю часть пульсационной камеры 5 подается промывной раствор. От пульсатора 10 через пульсопровод и пульсационную камеру в цилиндрическую обечайку 1, секционированную тарелками 2 и заполненную промывным раствором, подаются возвратно-поступательные колебания от пульсатора 10. Перед началом подачи в аппарат пульпы вентилем 12 вручную в ресивере 11 устанавливают давление, которое уравновешивает давление массы жидкости, находящейся в цилиндрической части аппарата. Границу колебаний, которую наблюдают через смотровое стекло, устанавливают вручную в средней части пульсационной камеры между верхним 6 и нижним 7 датчиками уровней регулировкой давления вентилем 12 в ресивере 11. Исходная пульпа, полученная после процесса выщелачивания, поступает в питательный стакан верхней отстойной камеры 3. В этой камере 3 происходит смешивание промывного раствора и исходной пульпы, содержащей исходный полидисперсный осадок и ценный компонент в растворе. В слив верхней отстойной камеры выходит пульпа, содержащая промывной раствор и тонкие шламы. Пески и наиболее крупные шламы осаждаются вниз из верхней отстойной камеры в рабочую цилиндрическую обечайку 1, в которой происходит принудительное перемешивание осаждающихся твердых частиц и восходящего потока промывной жидкости. Крупнодисперсные осаждающиеся частицы осадка сначала заполняют нижнюю отстойную камеру 4, а затем начинают заполнять нижнюю часть цилиндрической обечайки 1 аппарата. При заполнении нижней отстойной камеры 4 и нижней части обечайки 1 твердая фаза из аппарата не выводится, а накапливается в цилиндрической части аппарата. По мере заполнения аппарата твердым материалом граница колебаний в пульсационной камере поднимается вверх и достигает уровня верхнего датчика 6, который через вторичный прибор 8 подает команду на открытие клапана 9 для разгрузки промытого осадка. В результате разгрузки осадка граница раздела фаз в пульсационной камере опускается до уровня установки нижнего датчика 7, который подает команду через вторичный прибор 8 на закрытие клапана 9.

В этот период накапливания небольшой массы песков в нижней части цилиндрической обечайки 1 и образования плотного слоя отбирается проба пульпы и определяется содержание растворимого компонента, который отмывается от песков. В случае недостаточной отмывки растворимого вещества производится дальнейшее накапливание песков в нижней секционированной части аппарата путем повышения давления в ресивере и повторное определение содержания растворимого компонента. При достижении необходимой эффективности отмывки вследствие накапливания в нижней части аппарата достаточного количества песков и образования слоя нужной высоты в ресивере 11 вентилем 12 фиксируют давление, при котором были получены эти высокие показатели и далее проводят процесс классификации и отмывки при этом подобранном давлении. Регулировку плотности пульпы верхнего слива осуществляют так же, как в известном прототипе, путем воздействия датчика плотности 14 через вторичный прибор 15 на клапан 16 подачи промывного раствора. В аппарате при непрерывной подаче исходного полидисперсного осадка и промывного раствора осуществляется периодическая разгрузка пульпы песков, в жидкой фазе которой содержится ценный растворимый компонент с минимальной концентрацией.

Пример.

Процесс классификации твердого материала и отмывки урана от песков осуществляется в вертикальном потоке при противоточной подаче твердого материала и промывного раствора (воды). Для реализации способа используется колонный аппарат ⌀0,2 м и длиной цилиндрической обечайки 4,5 м, секционированной контактными массообменными тарелками с площадью проходного сечения около 20%. К нижней отстойной камере цилиндрической обечайки присоединена пульсационная камера высотой 2 м, в средней части которой имеется смотровое окно. Выше смотрового окна установлен датчик верхнего уровня, ниже смотрового окна - датчик нижнего уровня. На операцию классификации и отмывки урана от песков поступает пульпа с плотностью 1576 кг/м3 и содержанием урана в жидкой фазе 3,28 г/л, полученная после процесса автоклавного выщелачивания измельченной руды серной кислотой. Необходимо на операции отмывки разделить твердую фазу на пески и шламы, получить промытые пески, содержащие во влаге минимальное количество растворенного урана и шламов класса -0,074 мм, которые должны быть в максимальном количестве выделены в верхний слив и направлены на сорбционную переработку. Верхний слив колонного аппарата должен содержать минимальное количество песков класса +0,1 мм. Ситовая характеристика твердой фазы пульпы представлена в табл.1.

Таблица 1
Ситовая характеристика исходной твердой фазы
Содержание классов, %
+0,315 -0,315+0,16 -0,16+0,1 -0,1+0,074 -0,074
4,3 25,7 12,0 9,1 48,9

Результаты процесса отмывки урана от песков и классификации твердой фазы представлены в табл.2.

Из данных таблицы 2 следует, что в колонном аппарате с пульсационным перемешиванием при удельном расходе промывной воды 2,09 м3/т твердой фазы, скорости промывного раствора, отнесенной к площади сечения аппарата, 11 м/ч, удельной производительности по твердой фазе 127 т/м2/сутки достигнута эффективность отмывки урана от песков 99,99%. Содержание шламов класса -0,074 мм в нижней разгрузке составляет относительно небольшую величину 1,7%, количество урана в твердой фазе промытых песков - 0,009%. Практически все шламы с более высоким содержанием урана в твердой фазе 0,024% выведены в верхний слив на дальнейшую сорбционную переработку. Содержание урана в жидкой фазе верхнего слива - 0,97 г/л, количество песков класса +0,1 мм в верхнем сливе не превышает 0,5%. Снижение содержания песков класса +0,1 мм в пульпе верхнего слива необходимо для того, чтобы уменьшить потери смолы при сорбционной переработке шламов. Накопленный слой плотных песков позволяет обеспечить получение высоких показателей процессов классификации и отмывки растворимого вещества урана при рекомендуемой скорости промывного раствора 11 м/ч, отнесенной к площади сечения аппарата. Поддерживание плотного слоя песков постоянной высоты в цилиндрической части аппарата осуществлялось с помощью датчиков уровня. При достижении границы колебаний в пульсационной камере верхнего датчика уровня накопленный слой песков опускался в рабочей части аппарата вследствие открытия клапана и разгрузки небольшой части песков. При снижении границы колебаний и достижении ей нижнего датчика клапан закрывался, после чего граница колебаний вновь поднималась вверх. Накопленный слой песков в цилиндрической части аппарата, при котором обеспечиваются высокие показатели процесса, уравновешивался величиной давления сжатого воздуха 1,1 атм, установленной в ресивере. Из нижней цилиндрической части аппарата, в которой накоплен плотный слой песков, через пробоотборник были отобраны пробы. В пробах определяли величины свободного пространства и объемной концентрации слоя, которые составляли 0,61 и 0,39 соответственно. Истинная скорость промывного раствора в пространстве между песками в слое составляла Vи=18 м/ч, а скорость стесненного осаждения шламов класса - 0,074 мм, по которому проводилась классификация, Vст=9,2 м/ч. При таком режиме проведения процесса, в котором Vи существенно превышает Vст, были достигнуты высокие показатели классификации и отмывки урана от песков.

Таблица 2
Результаты процесса отмывки урана от песков и классификации твердого материала в колонном аппарате с пульсационным перемешиванием (высота секционированной части аппарата - 4,5 м, диаметр аппарата - 0,2 м, амплитуда колебаний - 20 мм, частота колебаний - 30 кол/мин)
Расход Удельный расход промывной воды, м3/т твердого Удельная производительность, т/м2·сутки Скорость промывного раствора, м/ч Исходная пульпа
пульпы, л/ч твер-дого, кг/ч промывной воды, л/ч Плотность пульпы, кг/м3 Ж:Т Содержание урана
в твердой фазе, % в растворе, г/л
1 2 3 4 5 6 7 8 9
192 166 348 2,09 127 11 1576 0,82:1 0,019 3,28
Продолжение таблицы 2
Верхний слив Промытые пески Эффективность отмывки урана, %
Плотность пульпы, кг/м3 Ж:Т Содержание урана, Содержание класса +0,1 мм, % Плотность пульпы, кг/м3 Ж:Т Содержание урана, Содержание класса - 0,074 мм, %
в растворе, г/л в твердой фазе, % в растворе, г/л в твердой фазе, %
10 11 12 13 14 15 16 17 18
1150, 4,6:1 0,97 0,024 0,5 1660 0,57:1 0,001 0,009 1,7 99,99

1. Способ регулирования процесса классификации твердого материала в вертикальном потоке с пульсационным перемешиванием, включающий изменение расхода промывного раствора в зависимости от величины плотности пульпы верхнего слива, выход шламов в верхний слив, накапливание в нижней части потока и поддерживание в течение всего процесса плотного слоя песков, противоточное взаимодействие песков и промывного раствора, разгрузку промытых песков, отличающийся тем, что оптимальную высоту плотного слоя песков регулируют и устанавливают путем изменения величины давления сжатого воздуха, обеспечивающего пульсации, а скорость промывного раствора в объеме плотного слоя, не занятого песками, принимают выше скорости стесненного осаждения наиболее крупных шламов, по граничному зерну которых ведут классификацию.

2. Способ регулирования процесса классификации твердого материала в вертикальном потоке с пульсационным перемешиванием по п.1, отличающийся тем, что датчики верхнего и нижнего уровней плотного слоя размещают стационарно в зоне пульсации на границе раздела фаз сжатый воздух - жидкость.

3. Способ регулирования процесса классификации твердого материала в вертикальном потоке с пульсационным перемешиванием по п.1, отличающийся тем, что разгрузку промытых песков проводят периодически при непрерывной подаче полидисперсного осадка и промывного раствора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для очистки дисперсных материалов от загрязнений в потоках жидкой среды, в том числе от радиоактивных загрязнений. Установка для ультразвуковой обработки дисперсного материала в жидкой среде содержит цилиндрический корпус, на внешней стороне которого расположены ультразвуковые излучатели, а в полости цилиндрического корпуса имеются насадки с перфорациями, каждая насадка выполнена в виде шнека, укрепленного на центральном стержне или к стенке корпуса.

Изобретение относится к горному делу, переработке и обогащению полезных ископаемых и может быть использовано в горнорудной и угольной промышленности. .

Изобретение относится к классификации и дезинтеграции мелких и тонких частиц высокоглинистых песков россыпных и комплексных золотосодержащих месторождений природного и техногенного типов.

Изобретение относится к устройствам для разделения частиц по гидравлической крупности, плотности, геометрическим размерам и может быть использовано в горной, строительной, химической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к области классификации и обогащения полезных ископаемых. .

Изобретение относится к установкам для очистки дисперсных материалов от загрязнений в потоке жидкой среды. .

Изобретение относится к разделению твердых веществ на фракции в вертикальном потоке и может быть использовано в практике обогащения полезных ископаемых, при переработке техногенных образований для осуществления противоточных процессов в системе жидкость - твердое тело.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к обогатительному оборудованию, и может быть использовано для обогащения руд и промпродуктов цветных и черных металлов в жидкой и воздушной среде, а также при разделении мелких сыпучих материалов в других отраслях.

Изобретение относится к устройствам для разделения частиц по гидравлической крупности, плотности, геометрическим размерам и может быть использовано в горной, строительной, химической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к способам сепарации частиц полезного материала, включающего золото, драгоценные металлы и алмазы, в частности к способам автоматической сортировки руд и извлечения алмазов из алмазосодержащих материалов, а также к устройствам, реализующим такие способы.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при формировании качества руд на стадии горных работ. .

Изобретение относится к автоматизированному управлению горно-обогатительным производством с помощью разветвленной компьютерной сети и может быть использовано в черной и цветной металлургии.

Изобретение относится к технологии обогащения полезных ископаемых, а именно к отсадке, и может быть использовано для автоматического управления воздушным режимом и колебательным процессом в отсадочной машине.

Изобретение относится к устройствам для контроля содержания шлама в магнетитовой суспензии, в частности, при обогащении полезных ископаемых. .

Изобретение относится к способам и устройствам радиометрической сепарации минерального сырья по сортам и может быть использовано для настройки радиометрических сепараторов алмазов, полиметаллических руд железных руд угля и другого минерального сырья по сортам.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для отработки рациональных параметров кусковой люминесцентной сортировки для различных типов руд (например, шеелитсодержащих). Способ исследования проб твердых полезных ископаемых на эффективность кусковой люминесцентной сортировки включает последовательную подачу кусков в контрольную зону для облучения и регистрации полезного сигнала. В зону регистрации (контрольную зону) куски подают по жестко фиксированной траектории и с фиксацией сторон куска относительно направлений излучения регистрации полезного сигнала с установкой неограниченного количества проходов контрольной зоны с меняющимися параметрами облучения и регистрации. Способ осуществляется с помощью устройства, содержащего корпус, устройство подачи кусков в контрольную зону, излучатель и приемник излучения, устройство управления. Излучатель и приемник имеют устройства перемещения. Устройство подачи кусков в контрольную зону выполнено в виде движущейся по направляющему валу многосекционной каретки с механизмом крепления образцов, приводящейся в движение шаговым двигателем с помощью приводного ремня. Устройство управления, выполненное на основе микроконтроллера, имеет функции управления скоростным режимом прохождения образцами контрольной зоны, функции управления излучателем, приемником и устройствами их перемещения, а также функции управления серией логически связанных экспериментов прогона образцов через контрольную зону. Технический результат - повышение технологии и параметров кусковой люминесцентной сортировки различных типов руд. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Настоящее изобретение раскрывает способы сортировки материалов. Предложенные способы используют рентгеновские лучи для сортировки материалов от загрязняющих примесей, могут быть использованы для очистки угля от серы, ртути и других загрязняющих примесей. По одному из вариантов способ сортировки материалов содержит обеспечение образца, уменьшение размера образца до 10 сантиметров или меньше, определение минимального поглощения рентгеновского излучения наиболее толстой толщины слоя образца, измерение поглощения рентгеновского излучения кусков образца, идентификацию кусков образца, имеющих поглощение рентгеновского излучения больше, чем минимальное поглощение рентгеновского излучения наиболее толстой толщины слоя, отсортировывание от остатка образца кусков образца, имеющих поглощение рентгеновского излучения больше, чем минимальное поглощение рентгеновского излучения наиболее толстой толщины слоя. В другом варианте способа раскрыто применение различий в коэффициентах линейного поглощения рентгеновского излучения для обработки руды и удаления элементов с большим атомным числом из элементов с меньшими атомными числами. Технический результат - повышение эффективности сортировки материалов, снижение загрязнения, а также уменьшение количества и токсичности угольной золы. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 10 ил.,5 пр.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к способам автоматического управления процессом флотации, и может быть использовано для оптимизации процессов обогащения руд черных и цветных металлов. Способ автоматического контроля и управления процессом флотации включает разбиение процесса флотации на контуры управления, измерение параметров вещественного состава руды, измерение входных воздействий и внутренних параметров процесса флотации, оценку сортности руды, формирование на основе полученных данных архива информации, характеризующей эффективность производственного процесса для различных сортов руды, идентификацию текущего массива данных с имеющимися архивными данными для сортов руды, аналогичных текущему и обеспечивающих достижение заданных критериев эффективности, и формирование на основе этой процедуры заданий локальным системам регулирования. Для каждого контура управления в моменты достижения критериев эффективности в целом для передела флотации для выделенного сорта руды фиксируют локальные критерии эффективности, формируют отдельно архивы данных для каждого контура. После завершения процесса формирования архивов данных оценивают сорт руды, поступающий на переработку, устанавливают факт достижения заданных критериев эффективности в целом для передела флотации, в случае достижения положительных результатов задания локальным системам регулирования оставляют без изменений, а при отрицательном результате оценивают эффективность работы локальных контуров управления. В случае обнаруженных неэффективно работающих контуров идентифицируют относящиеся к ним массивы данных с имеющимися в архивах для сортов руды, аналогичных текущему, и формируют на основе этой процедуры задания входящим в их состав системам регулирования. Архивы информации формируют из скалярных величин, получаемых в результате цифрового кодирования параметров векторов, характеризующих наблюдаемые ситуации. Запись данных в архивы производят таким образом, что после накопления информации за установленный промежуток времени осуществляют обновление архивов путем записи на место информации, соответствующей первым по времени циклам измерений, результатов последних измерений, описывающих ситуации, сложившиеся на моменты достижения заданных значений критериев эффективности. Дополнительно используют в качестве внутренних параметров информацию, характеризующую механический износ технологического оборудования и величину циркуляционных потоков локальных контуров флотации. Технический результат - повышение эффективности автоматического контроля и управления процессом флотации за счет повышения точности и надежности вычисления оптимальных значений управляющих воздействий. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области гидрометаллургической переработки рудных измельченных материалов, содержащих ценные радиоактивные, редкоземельные, цветные и редкие металлы. Способ регулирования процесса классификации твердого материала в вертикальном потоке с пульсационным перемешиванием включает изменение расхода промывного раствора в зависимости от величины плотности пульпы верхнего слива, выход шламов в верхний слив, накапливание в нижней части потока и поддерживание в течение всего процесса плотного слоя песков, противоточное взаимодействие песков и промывного раствора, разгрузку промытых песков. Оптимальную высоту плотного слоя песков регулируют и устанавливают путем изменения величины давления сжатого воздуха, обеспечивающего пульсации, а скорость промывного раствора в объеме плотного слоя, не занятого песками, принимают выше скорости стесненного осаждения наиболее крупных шламов, по граничному зерну которых ведут классификацию. Датчики верхнего и нижнего уровней плотного слоя размещают стационарно в зоне пульсации на границе раздела фаз сжатый воздух - жидкость. Разгрузку промытых песков проводят периодически при непрерывной подаче полидисперсного осадка и промывного раствора. Технический результат - повышение надежности регулирования процесса классификации твердых материалов и отмывки растворимых веществ от песков. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл., 1 пр.

Наверх