Устройство для обогащения полезныхископаемых

 

и 11852358

ОПИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.11.79 (21) 2841577/22-03 с присоединением заявки № (51) М. К .

В ОЗВ 5/32

Государственный комитет (23) Приоритет пв делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 07.08.81. Бюллетень № 29 (45) Дата опубликования описания 07.08.81 (53) УДК 697.932.6 (088.8) (72) Авторы 1 изобретения Н. Н. Виноградов, В. А. Кинареевский и В. Н. Позреев : (71) Заявитель Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт...,., ( обогащения твердых горючих ископаемых

3.

Ъ (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБОГАЩЕНИЯ

ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

Известен также классификационный гид- 25 роциклон типа «Вайрлкоун», включающий цилиндр о-конический корпус с крышкой, тангенциальный питающий и сливной патрубки, песковую насадку и вставку винтовой формы в цилиндрической части.

Изобретение относится к устройствам для обогащения угля, руды и других полезных ископаемых, а также для сепарации зернистых материалов по плотности в водной среде, и может быть использовано в горной, химической и других отраслях промышленности.

Известен гидроциклон для разделения материала по плотности института Сершар, выполненный в виде цилиндрического кор- 10 пуса с вставкой винтовой формы, с патрубками ввода питания, вывода легкого и тяжелого продуктов (1).

Недостатком гидроциклона института

Сершар является низкая эффективность, 15 не достигающая эффективности обычных цилиндро-конических гидроциклонов, Это связано с наличием боковых окон для выгрузки легкой фракции, расположенных в средней части гидроциклона. В этой зоне 20 значительно нарушается структура потока, возникают крупные турбулентные вихри, взаимозасоряющие продукты обогащения.

Известно устройство для обогащения полезных ископаемых, включающее цилиндрический корпус с крышками и помещенным в него шнеком, загрузочную течку, патрубки вывода продуктов разделения и ввода разделительной среды, привод для приведения во вращение шнека. При постоянном числе оборотов шнека в устройстве создается одинаковое по всей высоте поле скоростей посредством восходящего потока разделительной среды, подаваемой в нижнюю часть устройства (2).

Недостатком известных устройств является низкая производительность при обогащении разжиженных пульп. Это обусловлено тем, что при подаче питания в среднюю часть устройства градиент скорости потока в верхней части значительно увеличивается по сравнению с нижней частью, плотность разделения в которой создается восходящим винтовым потоком разделительной среды. Таким образом, значительное количество промпродуктовых и тяжелых фракций, оказавшихся выше места загрузки питания, уносится потоком с легкой фракцией вверх. В нижний продукт при этом выделяются лишь наиболее крупные тяжелые фракции. При вращении шнека в зоне разделения образуются крупномас852358

30

55 б0 штабные вихри, взаимозасоряющие продукты обогащения.

Известно устройство для обогащения полезных ископаемых, включающее корпус с ,расположенной внутри него винтовой рабочей поверхностью, патрубки для загрузки исходного питания, разделяющей среды и разгрузки продуктов разделения (3).

Недостатком устройства также является низкая производительность при обогащении разжиженного материала. Кроме того, эффективность разделения мелкого материала снижается из-за наличия турбулентного перемешивания материала у стенок, нарушения структуры потока в зоне загрузки исходного питания и выгрузки легкой фракции. Конструкция винтовой поверхности делает невозможным обогащение материала с высоким содержанием тяжелых и промежуточных фракций.

Цель изобретения — повышение производительности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что корпус устройства выполнен из цилиндрических элементов, соединенных между собой диффузорами, при этом диаметры цилиндров увеличиваются по высоте устройства.

Диффузоры могут быть выполнены в виде сопла Лаваля, а патрубки для загрузки исходного питания целесообразно расположить в зонах сопряжения расширенных участков диффузоров с цилиндрическими элементами.

На чертеже изображено устройство для обогащения полезных ископаемых.

Устройство состоит из корпуса, включающего цилиндрические элементы 1 — 3, соединенные диффузорами 4 и 5, выполненными в виде сопла Лаваля, патруоки ввода разделительной среды 6 и питания 7 и 8, крышек 9 и 10, снабженных сменными насадками 11 и 12 и рабочей винтовой поверхностью 13, наклоненной к оси, с отверстием в центре. Винтовая рабочая поверхность своим внешним диаметром повторяет конфигурацию корпуса.

Устройство работает следующим образом.

Разделительная среда, подаваемая в нижнюю часть элемента 3 через патрубок

6, закручивается по винтовой траектории, создавая между витками рабочей поверхности 13 заданное поле скоростей в нижнем элементе 3. Разжиженное питание подается через патрубок 7 и 8 в таком количестве, чтобы создать требуемую плотность разделения в межвитковом пространстве верхних элементов 1 и 2. При этом легкие фракции, претерпевая неоднократную перечистку в межвитковом пространстве и диффузорах 4 и 5, выносятся потоком через верхний насадок 11, а тяжелые фракции, попадая в нижний элемент 3 и подвергаясь там переобогащению, разгружаются через нижний насадок 12. Режим разделения в сепараторе, задаваемый скоростными потоками дополнительной воды и питания, может регулироваться также сменными насадками 11 и 12.

Повышение эффективности работы устройства связано со снижением турбулентного перемешивания материала у стенок корпуса, улучшением структуры потока в местах загрузки исходного питания и выгрузки легкой фракции, наличием зоны сопряжения между цилиндрами разных диаметров. Последняя играет особую роль в повышении эффективности разделения. Здесь образуется устойчивая взвесь, степень разрыхления которой меньше, чем в цилиндрических аппаратах. Эта взвесь служит как бы барьером, препятствующим проникновению легких фракций в нижний продукт. Это способствует дополнительной перечистке материала. Диффузор выполнен в виде сопла Лаваля, что обеспечивает минимальные потери скорости потока в участках сопряжения между цилиндрами.

Формула изобретения

1. Устройство для обогащения полезных ископаемых, включающее корпус с расположенной внутри него винтовой рабочей поверхностью, патрубки для загрузки исходного питания, разделяющей среды и разгрузки продуктов разделения, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности устройства, корпус выполнен из цилиндрических элементов, соединенных между собой диффузорами, при этом диаметры цилиндров увеличиваются по высоте устройства.

2. Устройство по п. 1, отл и ч а ющееся тем, что диффузоры выполнены в виде сопла Лаваля, а патрубки для загрузки исходного питания расположены в зонах сопряжения расширенных участков диффузоров с цилиндрическими элементами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Черненко Б. Г. Применение гидроциклонов при обогащении угля. М., «Недра», 1960, с. 52.

2, Поваров А. И. Применение гидроциклонов на зарубежных обогатительных фабриках. Л., «Наука», 1961, с. 22.

3. Авторское свидетельство СССР № 582833, В 03В 5/32, 1975 (прототип).

852358

l(о цтлщрат

«»7 Ф .Ваяя.

) itEE0k

Составитель П. Кожина

Техред М. Гайдамак

Редактор С. Титова

Корректор Н. Федорова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1806/1 Изд. 3й 473 Тираж 634 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5