способ разделения минеральных частиц и центробежный грохот для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ разделения минеральных частиц по крупности, включающий формирование вихревого потока обрабатываемой пульпы на внутренней поверхности сита, подачу ожижающей воды в виде восходящего потока, разделение по прохождению или не прохождению минеральными частицами сита, отличающийся тем, что вихревой поток создают на внутренней поверхности винтовой спирали, предварительно настроенной на необходимый межвитковый зазор, сообщают винтовой спирали осевые вибрации в виде сжатия и разжатия, создают пульсирующий в радиальном направлении поток разделяемой пульпы за счет колебаний размеров зазоров между витками и объема наружного кольцевого канала для вывода нижнего класса, придают минеральным частицам, не прошедшим межвитковый зазор винтовой спирали, движение вниз по спиральной траектории за счет воздействия пульпы и ожижающей воды.

2. Устройство для разделения минеральных частиц по крупности, содержащее корпус, состоящий из верхней части корпуса с тангенциальным патрубком для подвода разделяемой пульпы, который расположен сверху, и нижней части корпуса с тангенциальными патрубками для отвода нижнего и верхнего классов, сито, имеющее открытый верх, сообщающийся с патрубками для подвода пульпы, и открытый низ, сообщающийся с патрубком для отвода верхнего класса, причем сито имеет внутри центральную трубу с образованием кольцевого канала между ситом и центральной трубой, тангенциальный патрубок для подвода разжижающей воды в кольцевом канале, отличающееся тем, что верхняя часть корпуса и нижняя часть корпуса установлены с возможностью взаимных осевых перемещений и осевых вибраций относительно друг друга, причем верхняя и нижняя части корпуса имеют сопряженные цилиндрические части, кольцевую прокладку для уплотнения сопряженных цилиндрических частей и устройство для предотвращения проворачивания относительно друг друга, сито имеет вид винтовой спирали в виде пружины сжатия, коаксиально зажатой между верхней и нижней частями корпуса, установленной с возможностью осевых вибраций в виде сжатия и разжатия, нижняя часть корпуса имеет также центральную трубу с пропущенным через нее стержнем, закрепленным резьбовым соединением на фланце верхней части корпуса, установленном с возможностью осевого возвратно-поступательного движения и возможностью вращения штурвала для регулировки межвиткового зазора винтовой спирали, причем центральная труба нижней части корпуса является направляющей верхней части корпуса для осевых вибраций, передаваемых от вибратора через коромысло, стержень и верхнюю часть корпуса винтовой спирали в виде пружины сжатия, и взаимных перемещений верхней и нижней частей корпуса для изменения объема внешнего кольцевого канала между рабочей пружиной и внутренней поверхностью внешних сопряженных частей корпуса, имеет сменные насадки на тангенциальные патрубки отвода нижнего и верхнего классов для регулировки расхода нижнего и верхнего классов, имеет вентиль для регулировки подачи ожижающей воды.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что содержит хотя бы одну дополнительную винтовую спираль, установленную концентрично, с независимой регулировкой межвиткового зазора, имеет хотя бы один дополнительный кольцевой канал с закрытым верхом и открытым низом, имеющим тангенциальный патрубок для разгрузки нижнего класса для внутренней винтовой спирали и верхнего класса для самой дополнительной спирали, причем этот кольцевой канал имеет тангенциальный патрубок подвода ожижающей воды, при этом получают хотя бы один дополнительный класс разделения.

Описание изобретения к патенту

Способ разделения минеральных частиц и центробежный грохот для его осуществления относятся к области мокрого разделения минеральных частиц по крупности, могут использоваться в подготовительных операциях при обогащении минерального сырья для разделения преимущественно мелких и тонких фракций материалов по крупности.

Известен способ разделения частичек в устройстве для сортировки, патент США 4749474, кл. В 07 В 1/04, 1988, который включает формирование вихревого потока обрабатываемой пульпы на внутренней поверхности цилиндрического сита, подачу разбавляющей жидкости в виде восходящего потока. Этот способ является наиболее близким техническим решением заявляемому способу.

Недостаток: нет колебаний размеров отверстий сита и нет пульсирующего в радиальном направлении потока для лучшего разделения частичек по крупности.

Известно устройство для сортировки, патент CШA 4749474, кл. В 07 1/04, 1988, которое содержит корпус с впускным отверстием для суспензии, расположенным в верхней части корпуса и с выпускным отверстием для отходов, расположенным в нижней части корпуса, имеющем выпускное отверстие для приемлемого материала, расположенное между этими отверстиями, цилиндрическое сито, имеющее открытый верх, сообщающийся с впускным отверстием и открытый низ, сообщающийся с выпускным отверстием для отходов, причем цилиндрическое сито имеет по центру тело вращения с образованием кольцевого канала между телом вращения и ситом, где расположен патрубок для подачи разбавляющей жидкости, которая поступает в кольцевой канал и движется вверх. Этот аналог является наиболее близким техническим решением для заявляемого устройства.

Заявляемые способ и устройство имеют следующие преимущества перед известными: увеличение эффективности разделения по крупности, которая достигается отсутствием забивания сита разделяемым материалом и наличием пульсирующего в радиальном направлении потока, возможность регулировки крупности разделения.

Технический результат: увеличение удельной производительности при разделение по крупности мелких и тонких фракций минеральных частичек на единицу площади поверхности разделения и уменьшение границ крупности разделяемых минеральных частил.

Способ разделения минеральных частиц по крупности включает формирование нисходящего вихревого потока обрабатываемой пульпы на внутренней поверхности сита, подачу ожижающей воды в виде восходящего потока, разделение по прохождению или не прохождению минеральными частицами сита.

Особенность заключается в то, что нисходящий вихревой поток создают на внутренней поверхности сита в виде винтовой спирали, предварительно настроенной на необходимый межвитковый зазор, сообщают винтовой спирали осевые вибрации в виде сжатия и разжатия винтовой спирали, создают пульсирующий в радиальном направлении поток разделяемой пульпы за счет колебаний размеров зазоров между витками и объема наружного кольцевого канала для вывода нижнего класса, придают минеральным частицам, непрошедшим межвитковый зазор винтовой спирали движение вниз по спиральной траектории за счет воздействия пульпы и сжижающей воды.

Устройство для разделения минеральных частиц по крупности содержит корпус, состоящий из верхней части корпуса с тангенциальным патрубком для вывода разделяемой пульпы, которая расположен сверху, и из нижней части корпуса с тангенциальными патрубками для отвода нижнего и верхнего классов, сито, имеющее открытый верх, сообщающийся с патрубком для ввода пульпы, и открытый низ, сообщающийся с патрубком для отвода верхнего класса, причем нижняя часть корпуса имеет внутри нейтральную трубу с образованием кольцевого канала между цилиндрическим ситом и центральной трубой, тангенциальный патрубок для подачи разжижающей воды в кольцевом канале.

Особенность заключается в том, что верхняя часть корпуса и нижняя часть корпуса установлены с возможностью взаимных осевых перемещений и осевых вибраций относительно друг друга, причем верхняя и нижняя части корпуса имеют сопряженные цилиндрические части, кольцевую прокладку для уплотнения сопряженных цилиндрических частей и устройство для предотвращения проворачивания относительно друг друга, цилиндрическое сито имеет вид винтовой спирали в виде пружины сжатия, коаксиально зажатой между верхней и нижней частями корпуса, нижняя часть корпуса имеет также центральную трубу с пропущенным через нее стержнем, который закреплен резьбовым соединением с фланцем верхней части корпуса и установлен с возможностью осевого возвратно-поступательного движения и с возможностью вращением штурвала регулировать межвитковый зазор винтовой спирали, причем центральная труба нижней части корпуса является направляющей верхней части корпуса для осевых вибраций и перемещений.

Вибрации, передаваемые от вибратора к рабочей пружине через коромысло, стержень и верхнюю часть корпуса, преобразуются в осевые колебания винтовой спирали в виде сжатия и разжатия, в следствии чего, создаются колебания размера межвиткового зазора рабочей пружины и объема внешнего кольцевого канала между рабочей пружиной и внутренней поверхностью внешних сопряженных частей корпуса. Количество расхода нижнего и верхнего классов регулируют сменными насадками на тангенциальные патрубки отвода нижнего и верхнего классов, а подачу ожижающей воды регулируют посредством вентиля.

Особенность заключается в том, что устройство содержит хотя бы одну дополнительную винтовую спираль, установленную концентрично, с независимой регулировкой межвиткового зазора, хотя бы один дополнительный кольцевом канал с закрытым вepxoм и открытым низом, имеющим тангенциальный патрубок для разгрузки нижнего класса для внутренней винтовой спирали и верхнего класса для самой дополнительной спирали, причем этот кольцевой канал имеет тангенциальный патрубок для подачи ожижающей воды, при этом получают хотя бы один дополнительный класс разделения.

На чертеже изображен поперечный разрез центробежного грохота с тангенциальным патрубком подвода пульпы, с тангенциальными патрубками отвода верхнего и нижнего классов и тангенциальным патрубком для подачи ожижающей воды

Поз. 1 - верхняя часть корпуса, поз.2 - нижняя часть корпуса, поз.3 - винтовая спираль, поз. 4 - стержень, поз.5 - коромысло, поз.6 - вибратор, поз.7 - палец, поз.8 - ушко, поз.9 - уплотнительное кольцо, пoз.10 - фланец, поз. 11 - штурвал, поз.12 - контргайка, поз.13. - центральная труба, поз.14. - вспомогательная пружина сжатия, поз.15 - внутренний кольцевой канал, поз. 16 - наружный кольцевой канал, поз.17 - тангенциальный патрубок отвода нижнего класса, поз.18 - тангенциальный патрубок отвода верхнего класса, поз.19 - тангенциальный патрубок для подвода воды, поз."С" - тангенциальный патрубок подвода пульпы.

Примep. Через тангенциальный патрубок подвода пульпы поз."С" разделяемый материал в виде пульпы подают в верхнюю часть корпуса поз.1 на внутреннюю цилиндрическую поверхность верхней части корпуса поз.1, где под действием напора пульпы образуют нисходящий вихревой поток разделяемого материала, который попадает на внутреннюю поверхность винтовой спирали поз.3 в виде пружины сжатия, установленной коаксиально и зажатой между верхней частью корпуса поз.1 и нижней частью корпуса поз.2. Винтовая спираль установлена с возможностью осевых вибраций в виде сжатия и разжатия за счет вибратора поз. 6, который передает вибрации посредством коромысла поз.5, толкающего стержень поз.4 с резьбой на конце, который установлен с возможностью резьбовой регулировки на фланце поз.10 верхней части корпуса поз.1, установленной в свою очередь с возможностью взаимного осевого перемещения с нижней частью корпуса поз. 2. Минеральные частицы разделяют по крупности по прохождению или не прохождению с частью пульпы через межвитковые зазоры винтовой спирали поз.3, создают пульсирующий в радиальном направлении поток через зазоры между витками винтовой спирали, который образуется за счет колебаний размеров зазора между витками винтовой спирали и колебаний объема кольцевого канала поз.16 между пружиной и наружными сопряженными верхней и нижней частями корпуса. Нижний класс через кольцевой канал 16, имеющий расширение к низу сбрасывают через тангенциальный патрубок отвода нижнего класса поз.17 со сменными насадками для регулирования расхода. На минеральные частицы не прошедшие межвитковые зазоры винтовой спирали поз.3 и оставшиеся в полости 15 воздействуют ожижающей водой из тангенциального патрубка для подвода воды поз.19 чем придают минеральным частицам движение вниз по спиральной траектории. Верхний класс отводят через тангенциальный патрубок отвода верхнего класса поз.18. Палец поз. 7 и ушко поз.8 предназначены для предотвращения проворачивания верхней части корпуса поз.1 относительно нижней части корпуса поз.2. Кольцо поз. 9 предназначено для уплотнения сопряженных цилиндрических поверхностей нижней и верхней частей корпуса, которые установлены с возможностью взаимных oceвых перемещений. При малой жесткости рабочей пружины на верхнем конце стержня поз.4, между центральной трубой поз.13, нижней части корпуса и фланцем поз.10 верхней части корпуса поз.1 установлена вспомогательная пружина сжатия поз.14.

Например, если количество рабочих витков винтовой спирали n=40 и шаг резьбы стержня поз. 4 и фланца поз.10 верхней части корпуca t=1 мм, то при одном полном повороте штурвала поз.11 шаг пружины изменяется на S=t/n=0,025 мм, что позволяет точно устанавливать крупность разделения, а также зaдaвaть большую aмплитуду колебаний пружине в сравнении с амплитудой колебаний межвиткового зазора /шага/. Для установки межвиткового зазора винтовой спирали поз. 3, pавного 0,125 мм, закручиваем штурвал поз.11 до упора, а потом откручиваем его на 0,125/0,025=5 полных оборотов и фиксируем контргайкой поз. 12.