RU2768182C1 - Method for cavitation-hydrodynamic microdisintegration of a polymineral component of a hydraulic fluid - Google Patents

Method for cavitation-hydrodynamic microdisintegration of a polymineral component of a hydraulic fluid Download PDF

Info

Publication number
RU2768182C1
RU2768182C1 RU2021129935A RU2021129935A RU2768182C1 RU 2768182 C1 RU2768182 C1 RU 2768182C1 RU 2021129935 A RU2021129935 A RU 2021129935A RU 2021129935 A RU2021129935 A RU 2021129935A RU 2768182 C1 RU2768182 C1 RU 2768182C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cone
flow
hydrodynamic
slurry
hydraulic fluid
Prior art date
Application number
RU2021129935A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Наталья Петровна Хрунина
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук (ХФИЦ ДВО РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук (ХФИЦ ДВО РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук (ХФИЦ ДВО РАН)
Priority to RU2021129935A priority Critical patent/RU2768182C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2768182C1 publication Critical patent/RU2768182C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03B—SEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
    • B03B5/00—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating
    • B03B5/02—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating using shaken, pulsated or stirred beds as the principal means of separation

Landscapes

  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: proposed invention relates to mining industry and can be used in development of natural and technogenic high-clay alluvial mineral deposits with high content of fine and thin gold. Method for cavitation-hydrodynamic microdisintegration of a polymineral component of a hydraulic fluid includes high-speed supply of a jet into a hydrodynamic generator, treatment of hydraulic fluid in conditions of active hydrodynamic actions by means of influence, placed inside the cone-shaped housing and in-series installed stationary elements to ensure deep disintegration of the polymineral component of the slurry to the microlevel by converting the kinetic energy of the fluid flow into the energy of acoustic oscillations in the hydrodynamic generator, high-speed jet is created at the inlet of which, and for intensification of fields of primary hydrodynamic cavitation and creation of secondary acoustic cavitation there is cascade overflow of hydraulic fluid to inclined surfaces installed in series in the direction of flow of hydraulic fluid. High-speed jet from the diffuser is supplied to the articulated radius elements rigidly fixed on the crosspiece with cavitation ribs connected to the crosspiece and support beams. To intensify the hydrodynamic effect on the polymineral component of the hydraulic fluid and to obtain a given average value of the bulk density of the hydrodynamic perturbation to provide a pressure gradient exceeding the tensile strength of the microparticles there is a periodic flow of the hydraulic fluid on the smooth inclined surfaces of the cone-shaped articulated elements, made with an inverse cone changing into a straight cone, and successively installed along the perimeter of the cone-shaped housing — along the flow of the hydraulic fluid — at a minimum angle, to ensure minimum pressure losses on the surface and enhance disintegration of mineral particles. Cone-shaped articulated elements form holes for flow of hydraulic fluid supplied to flat surfaces of flow dividers at different levels for intensification of oscillations. Distance in height between cone-shaped articulated elements is set depending on the ratio of solid to liquid in the hydraulic fluid. Flow of hydraulic fluid enters confuser and is discharged via flow guides for further concentration by gravity methods. Stability and rigidity of structural design of cone-shaped articulated elements is provided by means of beams installed at all levels, and cone-shaped housing and confuser — by external support elements of stability.
EFFECT: high technological and operational efficiency of the process of deep disintegration of the polymineral component of the hydraulic fluid.
1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к горнодобывающей отрасли и может быть использовано при освоении природных и техногенных высокоглинистых россыпных месторождений полезных ископаемых с повышенным содержанием мелкого и тонкого золота.The invention relates to the mining industry and can be used in the development of natural and technogenic high clay alluvial mineral deposits with a high content of fine and fine gold.

Известен способ газоструйной дезинтеграции материала и устройство для его осуществления на основе принципа струйно-акустического воздействия на материал [1].A known method of gas-jet disintegration of the material and a device for its implementation based on the principle of jet-acoustic impact on the material [1].

Недостатком данного способа является использование энергозатратных систем подачи струи газа и регулировки перемещения струйно-акустического генератора.The disadvantage of this method is the use of energy-consuming systems for supplying a jet of gas and adjusting the movement of the jet-acoustic generator.

Установлены также способы и устройства, осуществляющие генерацию акустических колебаний ультразвукового диапазона в жидкотекучих средах посредством возбуждения потоком жидкости стержней, пластин, мембран или в результате модуляции струи жидкости [2-4].Methods and devices have also been established that generate acoustic oscillations of the ultrasonic range in liquid media by excitation of rods, plates, membranes by a liquid flow or as a result of modulation of a liquid jet [2-4].

Основными недостатками данных устройств являются ограничение по технологическим показателям, максимальной развиваемой мощности и производительности систем.The main disadvantages of these devices are the limitation in terms of technological indicators, maximum developed power and system performance.

Известны различные системы роторного типа, использующие принцип струйной генерации акустических потоков [5, 6] и различные системы кавитационно-струйной диспергации [7].There are various rotary-type systems that use the principle of jet generation of acoustic flows [5, 6] and various systems of cavitation-jet dispersion [7].

Использование этих устройств ограничено пропускной способностью обрабатываемой среды (производительностью по массе), дисперсностью твердой фракции и не пригодно для дезинтеграции гидросмеси с включениями крупнокусковой составляющей с повышенным содержанием глин.The use of these devices is limited by the throughput of the treated medium (productivity by weight), the dispersion of the solid fraction and is not suitable for the disintegration of slurry with inclusions of a large-sized component with a high clay content.

Известен гидродинамический генератор акустических колебаний ультразвукового диапазона и способ создания акустических колебаний ультразвукового диапазона, включающий корпус в виде конусно-цилиндрический трубы с входным и выходным отверстиями и размещенное внутри него препятствие для потока жидкости, которое представляет из себя систему, состоящую из последовательно соединенных плохо обтекаемого тела, стержня и диска, установленных соосно с трубой [8].Known hydrodynamic generator of acoustic oscillations of the ultrasonic range and a method for creating acoustic oscillations of the ultrasonic range, including a body in the form of a cone-cylindrical tube with an inlet and outlet and placed inside it an obstacle to the flow of fluid, which is a system consisting of series-connected poorly streamlined body , rod and disk installed coaxially with the pipe [8].

Данный способ основан на создании резонансных акустических явлений в гидропотоке посредством системы стационарных кавитационных элементов, однако конструктивное выполнение стационарных излучателей не выдержит давления потока песково-глинистых гидросмесей и не обеспечит дезинтеграцию минеральных составляющих в пульпе.This method is based on the creation of resonant acoustic phenomena in the hydroflow by means of a system of stationary cavitation elements, however, the design of stationary emitters will not withstand the pressure of the sand-clay slurry flow and will not ensure the disintegration of mineral components in the pulp.

Известны способы струйно-акустической дезинтеграции минеральной составляющей гидросмеси, включающие скоростную подачу струи в гидродинамический генератор, обработку материала в условиях активных гидродинамических воздействий посредством влияния, размещенных внутри корпуса и последовательно установленных стационарных элементов, с обеспечением глубокой дезинтеграции минеральной составляющей гидросмеси до микроуровня посредством преобразования кинетической энергии потока жидкости в энергию акустических колебаний в гидродинамическом генераторе, на входе которого создают высокоскоростную струю [9-10].There are known methods of jet-acoustic disintegration of the mineral component of the slurry, including high-speed jet supply to the hydrodynamic generator, material processing under active hydrodynamic influences by means of the influence of stationary elements placed inside the housing and successively installed, ensuring deep disintegration of the mineral component of the slurry to the micro level by converting kinetic energy fluid flow into the energy of acoustic oscillations in a hydrodynamic generator, at the inlet of which a high-speed jet is created [9–10].

Данные способы основаны на создании резонансных акустических явлений в гидропотоке посредством системы кавитационных элементов и обеспечивают износостойкость элементов в условиях повышенных гидродинамических нагрузок, однако, для увеличения гидродинамического давления потока конструкции требуют доработки, а также - для увеличения необходимого срока службы генераторов потребуются дополнительные затраты.These methods are based on the creation of resonant acoustic phenomena in the hydroflow by means of a system of cavitation elements and ensure the wear resistance of the elements under conditions of increased hydrodynamic loads, however, to increase the hydrodynamic pressure of the flow, the structures require refinement, and also, to increase the required service life of the generators, additional costs will be required.

Наиболее близким по технической сущности является способ кавитационно-гидродинамической микродезинтеграции полиминеральной составляющей гидросмеси, включающий скоростную подачу струи в гидродинамический генератор, обработку гидросмеси в условиях активных гидродинамических воздействий посредством влияния, размещенных внутри конусообразного корпуса и последовательно установленных стационарных элементов с обеспечением глубокой дезинтеграции полиминеральной составляющей гидросмеси до микроуровня посредством преобразования кинетической энергии потока жидкости в энергию акустических колебаний в гидродинамическом генераторе, на входе которого создают высокоскоростную струю, а для усиления полей первичной гидродинамической и создания вторичной акустической кавитации происходит каскадное перетекание гидросмеси на последовательно установленные по ходу движения потока гидросмеси наклонные поверхности [11].The closest in technical essence is the method of cavitation-hydrodynamic microdisintegration of the polymineral component of the slurry, including high-speed jet supply to the hydrodynamic generator, processing of the slurry under conditions of active hydrodynamic influences by means of influence placed inside the cone-shaped body and successively installed stationary elements to ensure deep disintegration of the polymineral component of the slurry to microlevel by converting the kinetic energy of the fluid flow into the energy of acoustic vibrations in a hydrodynamic generator, at the inlet of which a high-speed jet is created, and to enhance the fields of primary hydrodynamic and create secondary acoustic cavitation, the cascade flow of the slurry onto inclined surfaces successively installed along the direction of the slurry flow [11] .

Данный способ основан на создании резонансных акустических явлений в гидропотоке посредством системы кавитационных элементов генератора, однако, для увеличения необходимого срока службы генератора потребуются дополнительные затраты.This method is based on the creation of resonant acoustic phenomena in the hydroflow by means of a system of cavitation elements of the generator, however, additional costs will be required to increase the required service life of the generator.

Технический результат предлагаемого способа заключается в повышении технологической и эксплуатационной эффективности процесса глубокой дезинтеграции полиминеральной составляющей гидросмеси на основе использования конструктивных особенностей системы, в том числе с обеспечением жесткости и износостойкости при образовании кавитационных и гидродинамических эффектов.The technical result of the proposed method is to increase the technological and operational efficiency of the process of deep disintegration of the polymineral component of the slurry based on the use of the design features of the system, including ensuring rigidity and wear resistance in the formation of cavitation and hydrodynamic effects.

Технический результат достигается за счет того, что в способе кавитационно-гидродинамической микродезинтеграции полиминеральной составляющей гидросмеси, включающем скоростную подачу струи в гидродинамический генератор, обработку гидросмеси в условиях активных гидродинамических воздействий посредством влияния, размещенных внутри конусообразного корпуса и последовательно установленных стационарных элементов с обеспечением глубокой дезинтеграции полиминеральной составляющей гидросмеси до микроуровня посредством преобразования кинетической энергии потока жидкости в энергию акустических колебаний в гидродинамическом генераторе, на входе которого создают высокоскоростную струю, а для усиления полей первичной гидродинамической и создания вторичной акустической кавитации происходит каскадное перетекание гидросмеси на последовательно установленные по ходу движения потока гидросмеси наклонные поверхности, высокоскоростная струя из диффузора подается на сочлененные радиусные элементы, жестко закрепленные на крестовине с ребрами кавитации, связанными с крестовиной и опорными балками, при этом для усиления гидродинамического воздействия на полиминеральную составляющую гидросмеси и получения заданного среднего значения объемной плотности гидродинамического возмущения для обеспечения градиента давления с превышением предела прочности микрочастиц происходит периодическое поступление потока гидросмеси на гладкие наклонные поверхности конусообразных сочлененных элементов, выполненных с обратным конусом, переходящим в прямой конус, и последовательно установленных по периметру конусообразного корпуса - по ходу движения потока гидросмеси - под минимальным углом, для обеспечения минимальных потерь давления на поверхность и усиления дезинтеграции минеральных частиц, при этом конусообразные сочлененные элементы образуют отверстия для потока гидросмеси, поступающего на плоские поверхности разделителей потока на разных уровнях для усиления осцилляций, при этом расстояние по высоте между конусообразными сочлененными элементами устанавливается в зависимости от соотношения твердого к жидкому в гидросмеси, при этом поток гидросмеси поступает в конфузор и по направляющим потока выводится для дальнейшего обогащения гравитационными методами, причем устойчивость и жесткость конструктивного выполнения конусообразных сочлененных элементов обеспечивается посредством балок, установленных на всех уровнях, а конусообразного корпуса и конфузора - наружными опорными элементами устойчивости.The technical result is achieved due to the fact that in the method of cavitation-hydrodynamic microdisintegration of the polymineral component of the slurry, including the high-speed supply of a jet to the hydrodynamic generator, the processing of the slurry under conditions of active hydrodynamic effects by means of influence placed inside the cone-shaped body and sequentially installed stationary elements to ensure deep disintegration of the polymineral component of the slurry to the micro level by converting the kinetic energy of the fluid flow into the energy of acoustic vibrations in a hydrodynamic generator, at the inlet of which a high-speed jet is created, and to enhance the fields of primary hydrodynamic and create secondary acoustic cavitation, a cascade flow of the slurry occurs on inclined surfaces successively installed in the direction of the flow of the slurry , a high-speed jet from a diffuser is supplied to the articulated radius elements, rigidly closed mounted on a cross with cavitation ribs connected to the cross and support beams, while in order to enhance the hydrodynamic effect on the polymineral component of the slurry and obtain a given average value of the volume density of the hydrodynamic perturbation to ensure a pressure gradient exceeding the ultimate strength of the microparticles, a periodic flow of the slurry flow occurs on smooth inclined surfaces of cone-shaped articulated elements, made with an inverse cone, turning into a straight cone, and sequentially installed along the perimeter of the cone-shaped body - in the direction of the slurry flow - at a minimum angle, to ensure minimal pressure loss on the surface and enhance the disintegration of mineral particles, while the cone-shaped articulated elements form holes for the flow of slurry entering the flat surfaces of the flow dividers at different levels to enhance oscillations, while the distance in height between the cones articulated elements are set depending on the ratio of solid to liquid in the slurry, while the slurry flow enters the confuser and is discharged along the flow guides for further enrichment by gravitational methods, and the stability and rigidity of the structural design of the cone-shaped articulated elements is ensured by means of beams installed at all levels, and the cone-shaped body and confuser - external support elements of stability.

Возможность формирования требуемой последовательности выполняемых действий предложенными средствами позволяет решить поставленную задачу, определяет новизну, промышленную применимость и изобретательский уровень разработки.The possibility of forming the required sequence of actions performed by the proposed means allows solving the problem, determines the novelty, industrial applicability and inventive level of development.

Гидродинамический генератор изображен на чертежах: на фиг. 1 - общий вид гидродинамического генератора; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1, без стенок диффузора и наружных опорных элементов устойчивости; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1, плоские поверхности разделителей потока; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1, изображен один из вариантов расположения балок, поддерживающих конусообразные сочлененные элементы на уровне соединения обратного конуса с прямым конусом.The hydrodynamic generator is shown in the drawings: in Fig. 1 - general view of the hydrodynamic generator; in fig. 2 - section A-A in Fig. 1, without diffuser walls and external stability support members; in fig. 3 - section B-B in Fig. 1, flat surfaces of flow separators; in fig. 4 - section B-B in Fig. 1, one of the options for the arrangement of beams supporting cone-shaped articulated elements at the level of the connection of the inverse cone with the direct cone is shown.

Способ выполняется с помощью гидродинамического генератора 1, который включает диффузор 2, конусообразный корпус 3, стационарные элементы 4. На входе 5 гидродинамического генератора 1 создают высокоскоростную струю. В диффузоре 2 размещены сочлененные радиусные элементы 6, жестко закрепленные на крестовине 7 с ребрами кавитации 8. Ребра кавитации 8 связанны с крестовиной 7 и опорными балками 9. По периметру 10 конусообразного корпуса 3 - по ходу движения 11 потока гидросмеси - последовательно установлены конусообразные сочлененные элементы 12 с наклонными поверхностями 13. Наклонные поверхности 13 образуют минимальный угол 14 и выполнены в виде гладких наклонных поверхностей 15 конусообразных сочлененных элементов 12. Конусообразные сочлененные элементы 12 выполнены с обратным конусом 16, переходящим в прямой конус 17. Конусообразные сочлененные элементы 12 образуют отверстия 18 для потока гидросмеси, поступающего на плоские поверхности 19 разделителей потока 20 на разных уровнях 21. Расстояние по высоте 22 между конусообразными сочлененными элементами 12 устанавливается в зависимости от соотношения твердого к жидкому в гидросмеси. Конусообразные сочлененные элементы 12 связаны с балками 23, 24, установленными на всех уровнях 21. Конфузор 25 снабжен направляющими потока 26. Конусообразный корпус 3 и конфузор 25 снабжены наружными опорными элементами устойчивости 27.The method is carried out using a hydrodynamic generator 1, which includes a diffuser 2, a cone-shaped body 3, stationary elements 4. A high-speed jet is created at the inlet 5 of the hydrodynamic generator 1. In the diffuser 2 there are articulated radial elements 6, rigidly fixed on the crosspiece 7 with cavitation ribs 8. The cavitation ribs 8 are connected to the crosspiece 7 and support beams 9. Along the perimeter 10 of the cone-shaped body 3 - in the direction of movement 11 of the slurry flow - cone-shaped articulated elements are installed in series 12 with inclined surfaces 13. Inclined surfaces 13 form a minimum angle 14 and are made in the form of smooth inclined surfaces 15 of cone-shaped articulated elements 12. Cone-shaped articulated elements 12 are made with an inverse cone 16, passing into a straight cone 17. Cone-shaped articulated elements 12 form holes 18 for slurry flow entering the flat surfaces 19 of the flow separators 20 at different levels 21. The height distance 22 between the cone-shaped articulated elements 12 is set depending on the ratio of solid to liquid in the slurry. The cone-shaped articulated elements 12 are connected to the beams 23, 24 installed at all levels 21. The confuser 25 is equipped with flow guides 26. The cone-shaped body 3 and the confuser 25 are provided with external stability support elements 27.

Способ кавитационно-гидродинамической микродезинтеграции полиминеральной составляющей гидросмеси выполняется следующим образом.The method of cavitation-hydrodynamic microdisintegration of the polymineral component of the slurry is as follows.

Способ кавитационно-гидродинамической микродезинтеграции полиминеральной составляющей гидросмеси включает скоростную подачу струи в гидродинамический генератор 1, обработку гидросмеси в условиях активных гидродинамических воздействий посредством влияния, размещенных внутри конусообразного корпуса 3 и последовательно установленных стационарных элементов 4 с обеспечением глубокой дезинтеграции полиминеральной составляющей гидросмеси до микроуровня посредством преобразования кинетической энергии потока жидкости в энергию акустических колебаний в гидродинамическом генераторе 1. На входе 5 гидродинамического генератора 1 создают высокоскоростную струю, а для усиления полей первичной гидродинамической и создания вторичной акустической кавитации происходит каскадное перетекание гидросмеси на последовательно установленные по ходу движения 11 потока гидросмеси наклонные поверхности 13. Высокоскоростная струя из диффузора 2 подается на сочлененные радиусные элементы 6, жестко закрепленные на крестовине 7 с ребрами кавитации 8, связанными с крестовиной 7 и опорными балками 9. Для усиления гидродинамического воздействия на полиминеральную составляющую гидросмеси и получения заданного среднего значения объемной плотности гидродинамического возмущения для обеспечения градиента давления с превышением предела прочности микрочастиц происходит периодическое поступление потока гидросмеси на гладкие наклонные поверхности 15 конусообразных сочлененных элементов 12, выполненных с обратным конусом 16, переходящим в прямой конус 17 и последовательно установленных по периметру 10 конусообразного корпуса 3 - по ходу движения 11 потока гидросмеси - под минимальным углом 14, для обеспечения минимальных потерь давления на поверхность и усиления дезинтеграции минеральных частиц. Конусообразные сочлененные элементы 12 образуют отверстия 18 для потока гидросмеси, поступающего на плоские поверхности 19 разделителей потока 20 на разных уровнях 21 для усиления осцилляций. Расстояние по высоте 22 между конусообразными сочлененными элементами 12 устанавливается в зависимости от соотношения твердого к жидкому в гидросмеси. Поток гидросмеси поступает в конфузор 25 и по направляющим потока 26 выводится для дальнейшего обогащения гравитационными методами. Устойчивость и жесткость конструктивного выполнения конусообразных сочлененных элементов 12 обеспечивается посредством балок 23, 24, установленных на всех уровнях 21, а конусообразного корпуса 3 и конфузора 25 - наружными опорными элементами устойчивости 27.The method of cavitation-hydrodynamic microdisintegration of the polymineral component of the slurry includes high-speed supply of a jet to the hydrodynamic generator 1, processing of the slurry under conditions of active hydrodynamic influences by means of the influence of stationary elements 4 placed inside the cone-shaped body 3 and successively installed stationary elements 4 to ensure deep disintegration of the polymineral component of the slurry to the micro level by converting the kinetic the energy of the fluid flow into the energy of acoustic vibrations in the hydrodynamic generator 1. At the inlet 5 of the hydrodynamic generator 1, a high-speed jet is created, and to enhance the fields of primary hydrodynamic and create secondary acoustic cavitation, the cascade flow of the slurry onto the inclined surfaces 13 installed in series along the direction of the slurry flow 11 takes place. A high-speed jet from the diffuser 2 is supplied to the articulated radius elements 6 rigidly fixed on the frame. 7 with cavitation ribs 8 connected with the cross 7 and support beams 9. To enhance the hydrodynamic effect on the polymineral component of the slurry and obtain a given average value of the bulk density of the hydrodynamic perturbation to ensure a pressure gradient exceeding the ultimate strength of the microparticles, a periodic flow of the slurry flow occurs on smooth inclined surfaces 15 of cone-shaped articulated elements 12, made with an inverse cone 16, turning into a straight cone 17 and sequentially installed along the perimeter 10 of the cone-shaped body 3 - in the direction of movement 11 of the slurry flow - at a minimum angle of 14, to ensure minimal pressure loss on the surface and enhance disintegration mineral particles. Cone-shaped articulated elements 12 form holes 18 for the flow of slurry entering the flat surfaces 19 of the flow separators 20 at different levels 21 to enhance the oscillations. The height distance 22 between the cone-shaped articulated elements 12 is set depending on the ratio of solid to liquid in the slurry. The slurry flow enters the confuser 25 and is discharged along the flow guides 26 for further enrichment by gravity methods. The stability and rigidity of the design of the cone-shaped articulated elements 12 is ensured by means of beams 23, 24 installed at all levels 21, and the cone-shaped body 3 and confuser 25 are provided by external stability support elements 27.

Предлагаемый способ дезинтеграции минеральной составляющей гидросмеси с использованием кавитационных эффектов повысит технологический уровень добычи полезного ископаемого, уменьшит энергозатраты, улучшит эксплуатационные показатели по обслуживанию комплекса, повысит рентабельность производства и экологическую безопасность за счет снижения или полного исключения из технологического цикла использование реагентов.The proposed method for the disintegration of the mineral component of the slurry using cavitation effects will increase the technological level of mineral extraction, reduce energy costs, improve the operational performance of complex maintenance, increase production profitability and environmental safety by reducing or completely eliminating the use of reagents from the technological cycle.

Источники информацииSources of information

1. Патент №2425719 RU, МПК В03В 5/02. Способ газоструйной дезинтеграции материала и устройство для его осуществления. - опубл. 10.08.2011. Бюл. №22.1. Patent No. 2425719 RU, IPC B03V 5/02. The method of gas-jet disintegration of the material and the device for its implementation. - publ. 08/10/2011. Bull. No. 22.

2. Агранат Б.А. Основы физики и техники ультразвука / Б.А. Агранат, М.Н. Дубровин, Н.Н. Хавский, Г.И. Эскин. - М.: Высш. шк., 1987. - 352 с.2. Agranat B.A. Fundamentals of physics and technology of ultrasound / B.A. Agranat, M.N. Dubrovin, N.N. Khavsky, G.I. Eskin. - M.: Higher. school, 1987. - 352 p.

3. Патент №2015749 RU, МПК В06В 1/20, F15B 21/12. Гидродинамический генератор колебаний. - опубл. 15.07.1994.3. Patent No. 2015749 RU, IPC B06B 1/20, F15B 21/12. Hydrodynamic oscillation generator. - publ. 07/15/1994.

4. Патент №2229947 RU, МПК В06В 1/20. Способ глубокой обработки жидких и газообразных сред и генератор резонансных колебаний для его осуществления. - опубл. 10.06.2004.4. Patent No. 2229947 RU, IPC B06V 1/20. A method for deep processing of liquid and gaseous media and a generator of resonant oscillations for its implementation. - publ. 06/10/2004.

5. Промтов М.А. Пульсационные аппараты роторного типа: теория и практика: Монография. М.: Машиностроение - 1, 2001. - 260 с. ISBN 5-99275-006-8.5. Promtov M.A. Pulsating devices of rotary type: theory and practice: Monograph. M.: Mashinostroenie - 1, 2001. - 260 p. ISBN 5-99275-006-8.

6. Балабышко A.M., Юдаев В.Ф. Роторные аппараты с модуляцией потока и их применение в промышленности. - М.: Недра, 1992. - с.: 176 ил. ISBN 5-247-02380-3.6. Balabyshko A.M., Yudaev V.F. Rotary devices with flow modulation and their application in industry. - M.: Nedra, 1992. - p.: 176 ill. ISBN 5-247-02380-3.

7. Федоткин И.М., Немчин А.Ф. Использование кавитации в технологических процессах. - Киев.: Вища школа. Изд-во Киев. Ун-те, 1984, - 68 с. с. 52, рис. 22.7. Fedotkin I.M., Nemchin A.F. The use of cavitation in technological processes. - Kyiv: Vishcha school. Publishing house Kyiv. Univ., 1984, - 68 p. from. 52, fig. 22.

8. Патент №2325959 RU, МПК В06В 1/18. Гидродинамический генератор акустических колебаний ультразвукового диапазона и способ создания акустических колебаний ультразвукового диапазона. - опубл. 10.06.2008. Бюл. №16.8. Patent No. 2325959 RU, IPC B06V 1/18. Hydrodynamic generator of acoustic vibrations in the ultrasonic range and a method for creating acoustic vibrations in the ultrasonic range. - publ. 06/10/2008. Bull. No. 16.

9. Хрунина Н.П. Патент №2506127 RU, МПК В03В 5/00. Способ струйно-акустической дезинтеграции минеральной составляющей гидросмеси и гидродинамический генератор акустических колебаний. Опубл. 10.02.2014. Бюл. №4.9. Khrunina N.P. Patent No. 2506127 RU, IPC B03V 5/00. The method of jet-acoustic disintegration of the mineral component of the slurry and hydrodynamic generator of acoustic vibrations. Published 02/10/2014. Bull. No. 4.

10. Хрунина Н.П. Патент №2634148 RU, МПК В03В 5/00. Способ кавитационно-гидродинамической дезинтеграции минеральной составляющей гидросмеси. Опубл. 24.10.2017. Бюл. №30.10. Khrunina N.P. Patent No. 2634148 RU, IPC B03V 5/00. The method of cavitation-hydrodynamic disintegration of the mineral component of the slurry. Published 10/24/2017. Bull. No. 30.

11. Хрунина Н.П. Патент №2744057 RU, МПК В03В 5/02. Способ кавитационно-гидродинамической микродезинтеграции полиминеральной составляющей гидросмеси. Опубл. 02.03.2021. Бюл. №7.11. Khrunina N.P. Patent No. 2744057 RU, IPC B03V 5/02. The method of cavitation-hydrodynamic microdisintegration of the polymineral component of the slurry. Published 03/02/2021. Bull. No. 7.

Claims (1)

Способ кавитационно-гидродинамической микродезинтеграции полиминеральной составляющей гидросмеси, включающий скоростную подачу струи в гидродинамический генератор, обработку гидросмеси в условиях активных гидродинамических воздействий посредством влияния, размещенных внутри конусообразного корпуса и последовательно установленных стационарных элементов с обеспечением глубокой дезинтеграции полиминеральной составляющей гидросмеси до микроуровня посредством преобразования кинетической энергии потока жидкости в энергию акустических колебаний в гидродинамическом генераторе, на входе которого создают высокоскоростную струю, а для усиления полей первичной гидродинамической и создания вторичной акустической кавитации происходит каскадное перетекание гидросмеси на последовательно установленные по ходу движения потока гидросмеси наклонные поверхности, отличающийся тем, что высокоскоростная струя из диффузора подается на сочлененные радиусные элементы, жестко закрепленные на крестовине с ребрами кавитации, связанными с крестовиной и опорными балками, при этом для усиления гидродинамического воздействия на полиминеральную составляющую гидросмеси и получения заданного среднего значения объемной плотности гидродинамического возмущения для обеспечения градиента давления с превышением предела прочности микрочастиц происходит периодическое поступление потока гидросмеси на гладкие наклонные поверхности конусообразных сочлененных элементов, выполненных с обратным конусом, переходящим в прямой конус, и последовательно установленных по периметру конусообразного корпуса - по ходу движения потока гидросмеси - под минимальным углом, для обеспечения минимальных потерь давления на поверхность и усиления дезинтеграции минеральных частиц, при этом конусообразные сочлененные элементы образуют отверстия для потока гидросмеси, поступающего на плоские поверхности разделителей потока на разных уровнях для усиления осцилляций, при этом расстояние по высоте между конусообразными сочлененными элементами устанавливается в зависимости от соотношения твердого к жидкому в гидросмеси, при этом поток гидросмеси поступает в конфузор и по направляющим потока выводится для дальнейшего обогащения гравитационными методами, причем устойчивость и жесткость конструктивного выполнения конусообразных сочлененных элементов обеспечивается посредством балок, установленных на всех уровнях, а конусообразного корпуса и конфузора - наружными опорными элементами устойчивости.The method of cavitation-hydrodynamic microdisintegration of the polymineral component of the slurry, including the high-speed supply of a jet to the hydrodynamic generator, the processing of the slurry under conditions of active hydrodynamic influences through the influence of stationary elements placed inside the cone-shaped body and successively installed stationary elements to ensure deep disintegration of the polymineral component of the slurry to the microlevel by converting the kinetic energy of the flow liquid into the energy of acoustic vibrations in a hydrodynamic generator, at the inlet of which a high-speed jet is created, and to enhance the fields of primary hydrodynamic and create secondary acoustic cavitation, the cascade flow of the slurry onto inclined surfaces successively installed along the flow of the slurry flow occurs, characterized in that the high-speed jet from the diffuser is fed to articulated radial elements rigidly fixed on a cross with ribs cavitation associated with the cross and support beams, while in order to enhance the hydrodynamic effect on the polymineral component of the slurry and obtain a given average value of the volumetric density of the hydrodynamic perturbation to ensure a pressure gradient in excess of the ultimate strength of the microparticles, a periodic flow of the slurry flow occurs on the smooth inclined surfaces of the cone-shaped articulated elements, made with an inverse cone, turning into a straight cone, and sequentially installed along the perimeter of the cone-shaped body - in the direction of the slurry flow - at a minimum angle, to ensure minimal pressure loss on the surface and enhance the disintegration of mineral particles, while the cone-shaped articulated elements form holes for the flow slurry entering the flat surfaces of the flow dividers at different levels to enhance oscillations, while the distance in height between the cone-shaped articulated element slurry is set depending on the ratio of solid to liquid in the slurry, while the slurry flow enters the confuser and is discharged along the flow guides for further enrichment by gravity methods, and the stability and rigidity of the design of the cone-shaped articulated elements is ensured by means of beams installed at all levels, and the cone-shaped housing and confuser - external support elements of stability.
RU2021129935A 2021-10-13 2021-10-13 Method for cavitation-hydrodynamic microdisintegration of a polymineral component of a hydraulic fluid RU2768182C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021129935A RU2768182C1 (en) 2021-10-13 2021-10-13 Method for cavitation-hydrodynamic microdisintegration of a polymineral component of a hydraulic fluid

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021129935A RU2768182C1 (en) 2021-10-13 2021-10-13 Method for cavitation-hydrodynamic microdisintegration of a polymineral component of a hydraulic fluid

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2768182C1 true RU2768182C1 (en) 2022-03-23

Family

ID=80819265

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021129935A RU2768182C1 (en) 2021-10-13 2021-10-13 Method for cavitation-hydrodynamic microdisintegration of a polymineral component of a hydraulic fluid

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2768182C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2802200C1 (en) * 2022-11-15 2023-08-22 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук (ХФИЦ ДВО РАН) Method for activating microdisintegration of the polymineral component of the slurry

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3222862A1 (en) * 1982-06-18 1983-12-22 Gustav Whitehorse Yukon Schmid Process and plant for enriching noble metals, heavy metals or heavy minerals in sand or gravel
RU2506127C1 (en) * 2012-09-21 2014-02-10 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Горного Дела Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Игд Дво Ран) Method of jet-acoustic disintegration of hydraulic mix mineral component and hydrodynamic generator of acoustic oscillations
RU2634148C1 (en) * 2016-10-04 2017-10-24 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Горного Дела Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Игд Дво Ран) Method of cavitation-hydrodynamic disintegration of hydraulic mixture mineral component
RU2646270C1 (en) * 2017-04-12 2018-03-02 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела Дальневосточного отделения Российской академии наук Method of initiation of the cavitation-hydrodynamic microdisintegration of the mineral composition of hydrosum
RU2714417C1 (en) * 2019-08-22 2020-02-14 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук (ХФИЦ ДВО РАН) Method for activation of micro-disintegration of high-clay polymineral component of hydraulic mixture
RU2744057C1 (en) * 2020-09-10 2021-03-02 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук Method of cavitation-hydrodynamic microdisintegration of the polymineral component of the slurry

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3222862A1 (en) * 1982-06-18 1983-12-22 Gustav Whitehorse Yukon Schmid Process and plant for enriching noble metals, heavy metals or heavy minerals in sand or gravel
RU2506127C1 (en) * 2012-09-21 2014-02-10 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Горного Дела Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Игд Дво Ран) Method of jet-acoustic disintegration of hydraulic mix mineral component and hydrodynamic generator of acoustic oscillations
RU2634148C1 (en) * 2016-10-04 2017-10-24 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Горного Дела Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Игд Дво Ран) Method of cavitation-hydrodynamic disintegration of hydraulic mixture mineral component
RU2646270C1 (en) * 2017-04-12 2018-03-02 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела Дальневосточного отделения Российской академии наук Method of initiation of the cavitation-hydrodynamic microdisintegration of the mineral composition of hydrosum
RU2714417C1 (en) * 2019-08-22 2020-02-14 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук (ХФИЦ ДВО РАН) Method for activation of micro-disintegration of high-clay polymineral component of hydraulic mixture
RU2744057C1 (en) * 2020-09-10 2021-03-02 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук Method of cavitation-hydrodynamic microdisintegration of the polymineral component of the slurry

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2802200C1 (en) * 2022-11-15 2023-08-22 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук (ХФИЦ ДВО РАН) Method for activating microdisintegration of the polymineral component of the slurry
RU2804649C1 (en) * 2022-12-01 2023-10-03 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук (ХФИЦ ДВО РАН) Method for activating microdisintegration of polymineral component in slurry

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2506127C1 (en) Method of jet-acoustic disintegration of hydraulic mix mineral component and hydrodynamic generator of acoustic oscillations
Luo et al. Phase separation technology based on ultrasonic standing waves: A review
Vichare et al. Optimization of hydrodynamic cavitation using a model reaction
RU2634153C1 (en) Method of cavitation-hydrodynamic microdisintegration of hydraulic mixture mineral component
US4428757A (en) Sonic energy fluid degassing unit
Zheng et al. Recent developments in hydrodynamic cavitation reactors: Cavitation mechanism, reactor design, and applications
CN101642732B (en) Mineral flotation column
JPH02501716A (en) Double loop flow generation method and corresponding equipment
RU2634148C1 (en) Method of cavitation-hydrodynamic disintegration of hydraulic mixture mineral component
US7425260B2 (en) Separation passageway module, separation unit, and separation boat for suspension separation
US5855769A (en) Apparatus and method for selective separation of hydrophobic material
RU2768182C1 (en) Method for cavitation-hydrodynamic microdisintegration of a polymineral component of a hydraulic fluid
Chakravorty Process intensification by pulsation and vibration in miscible and immiscible two component systems
RU2714417C1 (en) Method for activation of micro-disintegration of high-clay polymineral component of hydraulic mixture
RU2652517C1 (en) Slurry mineral composition cavitation-hydrodynamic micro-disintegration activation method
RU2744057C1 (en) Method of cavitation-hydrodynamic microdisintegration of the polymineral component of the slurry
RU2688709C1 (en) Method for initiation of cavitation-hydrodynamic microdisintegration of mineral component of hydraulic mixture
RU2506128C1 (en) Method of disintegration of hydro mix mineral component under resonance acoustic effects in hydraulic flow and geotechnical complex to this end
RU2802200C1 (en) Method for activating microdisintegration of the polymineral component of the slurry
RU2744059C1 (en) Method for activating microdesintegration of a polymineral component of a hydraulic slurry
RU2783028C1 (en) Method for activating the micro-disintegration of the polymineral component of a hydraulic mixture
RU2714172C1 (en) Method for cavitation-hydrodynamic micro-disintegration of high-clay polymineral component of hydraulic mixture
RU2687680C1 (en) Method of activating cavitation-hydrodynamic microdisintegration of mineral component of hydraulic mixture
RU2804649C1 (en) Method for activating microdisintegration of polymineral component in slurry
CN100467105C (en) Horizontal oscillation jet-flow mixing integrated device