Способ обогащения полезных ископаемых и устройство для его осуществления

 

Союз Советскин

Социвлистическик

Ресиубиик

К . АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. саид-ву(22)Заявлено 23.05.80 (2l) 2929219/22-03 (51)М. Кл. с присоединением заявки М

В 03 В 5/34

Гаеуддрстаенные кемнтет

СССР дв делам нзебретеннй и етарытнй (23) Приоритет (53) УДК 621.928.

-37(088.8) Опубликовано 07. 02. 83 ° Бюллетень .Рй 5

Дата опубликования описания 07.02 .83 ю

Е.П.Иихальченко, А.С. Расторгуев, А.И. Ром нюха и В.Я.Хавин

) ю.- ! ц

Всесоюзный научно-исследовательскии институт .":нерудных строительных материалов и гидромеханиэацйй — --- -:=-=.===(72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕИЫХ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, а именно каолина и гранта, и может быть использовано на горнообогатительных предприятиях.

Известен способ обогащения полезных ископаемых при движении частиц в криволинейном потоке с изменением траектории движения путем образования в нем возмущений в виде препятствий. Данный способ реализуется в устройстве центробежного типа, включающем различные препятствия (1) .

Однако при возмущающем воздействии на весь объем циркулирующего потока нарушается гидродинамика восходящих и нисходящих потоков, что ведет к нарушению четкого разделения, и тонкие частицы уносятся с потоком песка. 20

Известен также способ обогащения полезных ископаемых, включающий разделение потока под действием центробежной силы и силы тяжести на восходящий слой и нисходящий пристеночный слой и периодические возмущения нисходящего пристеночного слоя на рабочей ограничительной поверхности. Способ осуществляется в устройстве, включающем корпус; состоящий из цилиндрической и конической частей, патрубков для подачи исходного материала и выгрузки продуктов разделения и нарифлений, выполненных на внутренней поверхности конической части Корпуса (2).

Недостатком данного способа и устройства для его обеспечения является недостаточно высокая степень извлечения тонких продуктов полезного компонента.

Цель изобретения — повышение извлечения полезного компонента.

Цель достигается тем, что в способе обогащения полезных ископаемых, включающем разделение потока под

3 9940 деиствием центробежнои силы и силы тяжести, на восходящий слой и нисходящий пристеночный слой и периодические возмущения нисходящего пристеночного слоя на рабочей ограничительной поверхности, нисходящий пристеночный слой периодически фиксируют на рабочей ограничительной поверхности, при этом интервалы между периодическими возмущениями нисхо- 10 дящего пристеночного слоя увеличивают по закону арифметической прогрессии по ходу движения материала.

Кроме того, нисходящий пристеночный слой подвергают дополнительному 1 торможению по лериметру ограничительной поверхности.

Для осуществления способа, в устройстве, включающем корпус, состоящий из цилиндрической и конической N частей, патрубки для подачи исходного материала и выгрузки продуктов разделения и нарифления, выполненные на внутренней поверхности конической части корпуса, нарифления выполнены в виде ниш.

Кроме того, расстояние между нарифлениями увеличивают по закону ариф метической прогрессии ttt=л„ „+с, где а, изменяют от до 10, а с — от 0 до

5, по ходу движения нисходящего пристеночного слоя.

Ниши выполнены в поперечном сечении прямоугольного профиля.

Ниши выполнены в полеречном сечении тороидальными.

Поверхность ниш выполнена чешуйчатой или. ворсистой.

Коническая часть выполнена эластичной с воэможностью сжатия и растяжения ее по высоте.

Ниши по периметру выполнены зубчатой формы.

Сущность способа заключается в том, что нисходящий пристеночный слой концентрированного материала подверràþò периодическим возмущениям на рабочей ограничительной поверхности, вследствие чего происходит периодический поперечный излом нисходящего пристеночного слоя концентрированного материала, что создает благоприятные условия для выделения тонкой фракции из слоя материала в восходящий поток и дальнейшему выходу их в слив, т.е. в результате такого способа сконцентрированный нисходящий слой материала моментально раз06

) вихляется в поперечном сечении, из которого и выделяется тонкая фракция в восходящий поток.

На фиг.1 и 3 изображено предлагаемое устройство для обогащения полезных ископаемых, на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4 — форма, конфигурация и исполнение ниш.

Устройство включает корпус 1 с патрубками: входным 2, сливным 3, песковым 4, ниш 5, выполненных на конической части корпуса 1 и на ней условная ограничительная поверхность б.

Устройство работает следующим образом.

Исходный материал с заданным режимом вводится внутрь корпуса 1 по входному патрубку 2. Крупные частицы под воздействием центробежных сил, прижимаются к внутренней поверхности

) по которой спускаются к разгрузочному отверстию 4, при достижении конической поверхности 6 уже сформированный нисходящий поток крупных частиц движется вдоль оси корпуса

1, более уплотняясь. При достижении концентрических ниш 5 движущийcR нисходящий поток на пристеночной поверхности срывается с вершины 4, отбрасывает крупные частицы к периферии последующего, как бы разламываясь, создает расслоение материала по толщине слоя в поперечном сечении, в результате чего тонкие частицы каолина выделяются из пристеночного слоя к восходящему потоку и дальнейшему извлечению их в слив.

Выполнение нарифлений в виде ииш необходимо, так как, под действием, центробежных сил крупные частицы отбрасываются в ниши (полостные образования ), и, огибая их конфигурацию, движутся внутри ниши по очертанию поверхности.

В процессе движения фракции округлой формы начинают вращатья вокруг собственной оси, а фракции лещадной формы, например каолина, в результате центробежных сил, возникающих от вращения частицы песка, как бы сбрасываются с его поверхности, выделяютcR из массы слоя и увлекаются восходящим потоком, что в конечном результате значительно влияет на количественно-качественные показатели выхода верхнего и нижнего продуктов.

Периодическое возмущение на ограничительной поверхности осуществляформула изобретения

1. Способ обогащения полезных ископаемых, включающий разделение потока под действием центробежной силы и силы тяжести на восходящий слой и нисходящий пристеночный слой и периодические возмущения нисходящего пристеночного слоя на рабочей ограничительной .поверхности, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения извлечения полезного компонента, нисходящий пристеночный слой периодически фиксируют на рабочей ограничительной поверхности, при этом интервалы между пристеноч5 "3940 ют по закону арифметической flp0cpt . сии и в связи с учетом гидродинамики потоков в гидроциклонах. В движении нисходящего потока к разгрузочной песковой насадке. необходимо учитывать два1 фактора: увеличение концентрации твердого в пограничном слое, непосредственно контактирующем с нишами и приближение кольцевого слоя снижающихся песков к воздушному столбу, окруженному восходящим потоком, что предопределяет при постоянном шаге уступов вынос уже отклассифицированных и обогащенных песков в верхний слив. Увеличивающееся расстояние г5 между уступами ближе к песковоя насадке сводит к минимуму отрицательное воздействие этих факторов. Такое выполнение уступов позволило также уменьшить потери энергии вращающихся 20 потоков в гидроциклоне и, тем самым, уменьшить гидравлическое сопротивление.

Параметры t, а, с и и в формуле

t =а„ +с означают следующее:

„ъ„-, величина шага данного гидрои циклона мм о. — (1-10 ) мм " величи на, зависят-Г щая от диаметра данного гидроциклона в разных его сечениях, численно з0 равная значению порядкового номера предыдущего уступа; с=(0-5) мм — является постоянной для данного типа гидроциклона (определенного диаметра) и равна размеру выступа, и - порядковый номер ниши.

Напр имер:

Диаметр гидро- 40 циклона 50 75 150 250 350 500 750

Величина С 1 2 3 3 " 5 5

Количество ниш и выбирается в зависимости от вида перерабатываемого сырья, режима работы гидроциклона и может быть выполнено до 10 штук в зависимости от высоты конуса.

Тогда, например, для гидроциклона 150 мм имеем при 5 нишах в кони50 ческой части (т. е. при и =5, с в этом случае постоянно и равно 3) й„ =а +с=0+3=3 мм, t =а +с 1+3=4 мм;

t = +c=2+3=5 мм, t4 =а,+с=3+3=6 мм, 55 =п4+с=4+3=7 мм.

Таким образом, расстояние между нишами будет увеличиваться по направ06 4 лению к песковой насадке, состав

JlRR соотнетствеHHHo 3, 4, 5, 6 и / мм.

Выполнение нарифпений по периметру зубчатой формы (в поперечном сечении) — существенный признак по сравнению с прототипом. Это дает возможность производить возмушающее воздействие на обрабатываемый материал не только при переходе с ниши на нишу, но и в самой нише при движении с одного зубца на другой и т;д.

Выполнение нарифлений эласгичными, например из резины или полиуретана (эластика), делает возможным возникновение вибрации кромок нарифлений и интенсифицирует процесс выделения тонких частиц из слоя песков в нисходящем слое.

Кроме того, это дает воэможность в процессе работы гидроциклона производить настройку на оптимальный режим при изменении качественно-количественных характеристик обрабатываемого сырья (количества, плотности, крупности), а также производительности или давления на входе в гидроциклон, Настройка производится сжатием или растяжением конусной части, выполненной в виде сильфона, за счет этого производится пропорциональное уменьшение или увеличение шага нарифления и их размеров.

Использование предлагаемого способа и устройств для его осуществления наиболее эфективно при обогащении зернистых материалов, содержащих глинистые и другие примеси, позволяет увеличить степень cry щения песков и повысить извлечение полезного компонента.

9940 ными возмущениями нисходящего пристеночного.слоя увеличивают по закону арифметической прогрессии по ходу движения материала.

2. Способ по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что, нисходящий пристеночный слой подвергают дополнительному торможению по периметру ограничительной поверхности.

3. Устройство для обогащения полезных ископаемых,- включающее корпус, состоящий из цилиндрической и конической частей, патрубки для подачи исходного материала и выгруз- t5 ки продуктов разделения и нарифления, выполненные на внутренней поверхности конической части корпуса, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыйения извлечения полез- щ ного компонента, нарифления выпоинены в виде ниш.

4. Устройство по и. 3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что ниши выпол-25

06 8 нены в поперечном сечении прямоугольного профиля.

5. Устройство по и. 3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что ниши выполнены в поперечном сечении тороидальными.

6. Устройство по и. 3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что поверхность ниш выполнена чешуйчатой или ворсистой.

7. Устройство по и. 3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что ниши по периметру выполнены зубчатой формы.

8. Устройство по и. 3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что коническая часть выполнена эластичной с возможностью сжатия и растяжения ее ао высоте.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 515529, кл. 8 03 8 5/34, 1/74.

2 . Авторское свидетельство СССР по заявке И 2821787, кл. В 03 B5/34, 1979 (прототип).

994006

Составитель Л.Касаточкина

Редактор О.Юркова Техред T.Èàòî÷êà Корректор 9.6утяга

Заказ 698/4 Тираж 578 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета GCCP по делам изобретений и.открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раувская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г,- Ужгород, ул. Проектная, 4