SU1655575A1 - Гидроциклон дл классификации и обогащени полезных ископаемых - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обогащению полезных ископаемых. Цель - повышение эффективности разделени  за счет перечистки пристенного сло  пульпы. Корпус (К) гидроциклона выполнен из цилиндрической части 2 и установленной под ней бикониче- ской части из двух соединенных большими основани ми усеченных конусов 3 и 4. Тангенциально части 2 К 1 расположен питающий патрубок (П) 5. Соосно К 1 установлены сливной П 6 и пескова  насадка 7. В верхней части К 1 расположена крышка 8. На внутренней поверхности конусов 3 и 4 попарно диаметрально противоположно установлены направл ющие пластины (НП) 9. Внутренние кромки 10 НП Г выполнены по- конической поверхности, направленной вершиной в сторону насадки 7 Исходна  пульпа подаетс  под давлением через П 5 в часть 2 К 1 и приобретает в К 1 вращательное движение по винтовой линии сверху вниз к насадке 7. Под действием центробежных сил происходит перераспределение частиц по толщине спо  - наиболее крупные (плотные ) частицы наход тс  у стенок К 1 При движении по поверхности конусов 3 и 4 т жела  фракци  уплотн етс  и движетс  по каналам между НП 9 вниз. Внутренние кромки НП 9 послойно срезают периферийную часть вращающегос  потока, образу  локальные турбулентные вихри между кромками НП 9. При этом происходит перечистка граничного сло  и легкие частицы оадиаль- ными потоками транспортируютс  в восход щий поток Пески, двига сь между НП 9 вниз, разгружаютс  через насадку 7. Мелкие (легкие) частицы восход щим потоком вынос тс  в П 6. Предпочтительно расположение заборного конца П 6 в зоне сопр жени  конусов 3, 4 3 ил О ел (Л ел VI ел tpuff

Description

Изобретение относитс  к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано дл  классификации зернистых материалов по крупности, сгущени  шламов, обогащени  по плотности минеральных частиц в водной среде в рудоуглеперерабаты- вающей, химической и других отрасл х промышленности.

Цель изобретени  - повышение эффективности процесса разделени  за счет перечистки пристенного сло  пульпы.

На фиг. 1 схематично представлен предлагаемый гидроциклон; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема формировани  потока пульпы в конической части корпуса гидроциклона.

Гидроциклон включает корпус 1, выполненный из цилиндрической части 2 и установленной под ней биконической части из двух соединенных большими основани ми усеченных конусов 3 и 4. Тангенциально цилиндрической части корпуса 1 расположен питающий патрубок 5, соосно корпусу 1 ус- тановлены сливной патрубок 6 и пескова  насадка 7. В верхней части корпуса 1 расположена крышка 8. На внутренней поверхности усеченных конусов 3 и 4 попарно диаметрально противоположно установлены направл ющие пластины 9. Внутренние кромки 10 направл ющих пластин 9 расположены по конической поверхности, направленной вершиной в сторону песковой насадки 7.

Гидроциклон работает следующим образом .

Исходна  пульпа через тангенциально установленный питающий патрубок 5 под давлением подаетс  в цилиндрическую часть 2 корпуса 1 гидроциклона и приобретает в нем вращательное движение по винтовой линии сверху вниз к песковой насадке 7.

Под действием центробежной силы и благодар  различию скоростей движени  раздел емых минеральных частиц относительно жидкой среды происходит их перегруппирование по крупности (или плотности) таким образом, что их крупность (или плотность)уменьшаетс  в направлении к оси гидроциклона.

Наличие расшир юще-суживающей рабочей зоны гидроциклона улучшает услови  последующего разделени  минеральных частиц и расслоени  вращающегос  потока пульпы. Этому способствует то, что в верхнем усеченном конусе 3 радиальна  составл юща  скорости потока направлена от оси гидроциклона, благодар  чему ограничена возможность попадани  крупных частиц во внутренний приосевой поток, который через

сливной патрубок 6 выводитс  из гидроциклона , образу  слив последнего, содержащий только мелкие (легкие) частицы.

Таким образом, в верхнем конусе 3 вращающийс  поток способствует перемещению преимущественно крупных (т желых) частиц к периферийной стенке гидроциклона за счет центробежных сил. В нижнем усеченном конусе 4 радиальна  составл ю0 ща  скорости потока направлена к оси гидроциклона и в зоне изменени  ее направлени  по границе сопр жений конусов происходит плавный переход по концентрации твердой фазы в пульпе, который

5  вл етс  запорной зоной дл  проникновени  в нее мелких частиц.

Плавный переход по концентрации (без резкого скачка) обусловлен и обеспечен наличием направл ющих пластин 9, которые в

0 зоне сопр жени  оснований усеченных конусов 3 и 4 устран ют циркул ционный поток пульпы в виде тора, разбива  его на отдельные нисход щие пристенные потоки. Потоки имеют пр молинейные канальные

5 участки где происходит плавное затухание их поперечных циркул цией и пульсаций скоростей

В результате происходит новое формирование кинематической структуры потока

0 в конической части гидроциклона:основной вращающийс  поток, имеющий периферийную границу на внутренних кромках 10 направл ющих пластин 9, нисход щие пристенные индивидуально стабилизиро5 ванные потоки, разделенные пластинами 9 и по оси гидроциклона, как и в обычных гидроциклонах внутренний приосевой поток , имеющий так называемый воздушный столб.

0Каждый из сформированных потоков

пульпы в данном гидроциклоне имеет определенное функциональное назначение.

Перечистка пристенного сло  пульпы происходит при непосредственном взаимо5 действии основного вращающегос  потока пульпы с внутренними кромками 10 пластин 9. По мере продвижени  по винтовой линии в направлении песковой насадки 7 периферийный слой основного вращающегос  по0 тока срезаетс  пластинами 9, а поскольку они выполнены в виде образующих конуса, направленного вершиной вниз, то срезание потока осуществл етс  послойно и последовательно .

5Срыва сь с внутренней кромки 1t) пластины 9 основной вращающийс  поток образует вихревую зону 1, в которой нерасслоившийс  пристенный слой пульпы подвергаетс  перечистке путем механического воздействи  турбулентных струй и

пульсаций жидкой фазы. Благодар  тому, что крупные (т желые) частицы меньше подвержены вли нию этих струй и пульсации за счет своей инерционной массы и направленного воздействи  на них центробежных сил они попадают в пространство между пластинами 9 и прижимаютс  к внутренней поверхности конусов 3 и 4, транспортиру сь по ней к песковой насадке 7.

Мелкие (легкие) частицы из нерасслоившегос  пристенного сло  пульпы вымываютс  турбулентными стру ми и пульсаци ми жидкой фазы во вращающийс  поток пульпы и поскольку радиальна  составл юща  скорости потока в нижнем конусе 4 направлена к оси гидроциклона, то мелкие частицы перемещаютс  во внутренний приосевой поток и через сливной патрубок 6 вывод тс  из гидроциклона.

Размещение заборного конца сливного патрубка 6 в зоне соединени  конусов 3 и А предпочтительно,так как в верхнем усеченном конусе 3 радиальна  составл юща  скорости потока направлена от оси, а,в нижнем конусе 4 к оси гидроциклона, что ограничивает перемещение крупных частиц в этой зоне в сторону заборного конца сливного патрубка б.

Нисход щие пристенные индивидуально стабилизированные потоки, изолированные друг от друга пластинами 9, по мере продвижени  в пр моточной зоне межпластиночных каналов вниз к песковой насадке 7 уплотн ютс  до максимальной концентрации в них твердой фазы. Это происходит за счет постепенного уменьшени  рассто ни  между пластинами 9 и усилени  воздействи м центробежных сил основного вращающегос  потока. Выжимание жидкой фазы сопровождаетс  вытеснением и выносом легких (мелких) частиц из концентрированного сло  II пульпы межпластиночных каналов через разрыхленный слой III в вихревую зону I, из которой они вымываютс  турбулентными стру ми и пульсаци ми жидкой фазы во вращающийс  поток и далее перемещаютс  в радиальном направлении к сливному патрубку 6.

Между вихревой зоной I потока и концентрированным слоем II пульпы в межпластинчатых каналах осуществл етс  разрыхление минеральных частиц (за счет разности скоростей пульпы по высоте в канале и концентрации в ней твердой фазы), способствующее взвешиванию частиц в потоке и сепарации по крупности и плотности.

По мере приближени  к песковой насадке 7 высота пластин 9 плавно уменьшаетс  до нул , обеспечива  полное и плавное соединение уплотненных концентрированных пристенных потоков с вращающимс  потоком. При этом толщина вихревой зоны I потока и сло  разрыхлени  III постепенно уменьшаетс  с увеличением толщины концентрированного сло  II пульпы, образу 

естественный ут желенный слой из частиц промежуточной плотности и сростков, которые наход тс  во взвешенном состо нии . Скопление этих частиц в нижней зоне нижнего конуса 4 повышает плотность среды , вследствие чего улучшаетс  процесс разделени  Последнее достигаетс  за счет разницы плотностей среды и минеральных частиц а также наличи  значительной разницы в скорост х движени  мелких (легких)

и крупных (т желых) частиц.

Мелкие (легкие) частицы, не способные преодолеть сопротивление радиального потока пульпы, унос тс  этим потоком во внутренний приосевой восход щий поток и

вывод тс  из гмдроциклона через сливной патрубок 6.

Оставша с  часть пульпы, содержаща  преимущественно крупные (т желые) частицы с максимальной их концентрацией в

пульпе направл етс  к вершине нижнего конуса 4 и разгружаетс  через песковую насадку 7. образу  Песковым продукт (пески).

Claims (1)

1. Формула изобретени Гидроциклон дл  классификации и

   обогащени  полезных ископаемых, включающий корпус, выполненный из цилиндрической части и установленной под ней биконической части из двух соединенных

   большими основани ми усеченных конусов, расположенный тангенциально цилиндрической части корпуса питающий патрубок, установленные соосно в корпусом сливной патрубок, песковую насадку и крышку, о тличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности процесса разделени  за счет перечистки пристенного сло  пульпы, он снабжен установленными в вертикальной плоскости на внутренней поверхности усеченных конусов попарно диаметрально противоположно направл ющими пластинами, при этом внутренние кромки направл ющих пластик расположены по конической поверхности, направленной вершиной в сторону пескоеой насадки.

   А-А

   фиг.2

   Ж

   -10

   фие.З