гидроциклон-дезинтегратор для промывки материалов, содержащих глину

Формула изобретения

Гидроциклон-дезинтегратор для промывки материалов, содержащих глину, состоящий из корпуса цилиндроконической формы, патрубка для подачи воды, сливного патрубка и патрубка для загрузки исходного материала, отличающийся тем, что для создания эффективного режима гидрорезки различного типа глинистого материала в конической части корпуса установлены сменные кольцевые блоки с тангенциально расположенными в них инжекторами с возможностью изменения их количества и размера.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к устройствам для промывки руд и труднопромывистых материалов, включающих глинистую составляющую.

Известен гидроциклон-дезинтегратор для промывки материалов, содержащих глину, состоящий из корпуса цилиндроконической формы, патрубка для подачи воды, сливного патрубка и патрубка для загрузки исходного материала [1].

Недостатком данного аппарата, не смотря на то, что классификация и обесшламливание песков осуществляется достаточно эффективно, оттирка загрязняющих примесей с поверхности зерен и диспергирование комков глины протекают неудовлетворительно, особенно для высокоглинистых материалов.

Наиболее близким решением по технологической сущности к заявляемому аппарату является гидроциклон, предназначенный для оттирки песков, состоящий из корпуса цилиндроконической формы, питающего патрубка, сливного патрубка и шара из износостойкого материала, помещенного внутри корпуса [2].

Данный тип аппаратов используется для промывки хорошо и среднепромывистых песков. Однако для высокоглинистых (в особенности при наличии мясистой разновидности глины с содержанием шламистых фракций выше 30%) эффективность работы резко уменьшается. Режим работы, осуществляемый в данном оттирочном гидроциклоне, не обеспечивает полноту дезинтеграции более плотных глинистых образований (окатышей). Более того, имеющийся шар внутри гидроциклона, приводящийся в виброколеблющее движение под действием вихревых потоков, способствует упрочнению глинистых окатышей за счет механического их уплотнения и тем самым оказывает негативное влияние на процесс, приводящее к забиванию и остановке работы гидроциклона.

Отмеченные недостатки могут быть преодолены в предлагаемом аппарате (гидроциклон-дезинтегратор) для промывки материалов, содержащих глину, состоящем из корпуса цилиндроконической формы, патрубка для подачи воды, сливного патрубка и патрубка для загрузки исходного материала, отличающийся тем, что для создания эффективного режима гидрорезки различного типа глинистого материала, в конической части корпуса установлены сменные кольцевые блоки с тангенциально расположенными в них инжекторами (с возможностью изменения их количества и размера).

Сопоставительный анализ с аналогом показал, что заявляемый аппарат позволяет значительно увеличить степень дезинтеграции глинистых ассоциаций за счет подачи струй воды под давлением через стационарно установленные инжекторы во внутрь гидроциклона, где происходит разрушение более прочной части глинистых образований, перемещаемых центробежными вихревыми потоками по внутренней пристенной области конической части корпуса гидроциклона. В отличие от аналога кольцевые блоки с тангенциально расположенными инжекторами реализуют эффективный режим гидрорезки и обеспечивают разрушение наиболее прочной части глинистых агрегатов - окатышей. Таким образом, предлагаемый аппарат соответствует критерию изобретения «новизна».

Известны технологические решения, в частности у прототипа, когда дезинтеграция глинистых образований достигалась за счет механического воздействия вибрирующего шара под действием вихревых потоков внутри гидроциклона на дезинтегрируемый материал. В заявляемом решении благодаря подаче струй воды, подаваемых через блоки инжекторов, создают эффективный и постоянный режим гидрорезки, при котором существенно увеличивается эффективность дезинтеграции глинистых агрегатов, в особенности за счет интенсивного разрушения наиболее прочной его части - окатышей. При этом в предлагаемом способе промывки исключаются условия уплотнения и сохранения глинистых окатышей за счет механических воздействий со стороны вибрирующего шара, как это принято в выбранном варианте прототипа. При высоте конусной части корпуса гидроциклона, равной 1000 мм, значении радиусов оснований конуса 250 мм и 73 мм соответственно, диаметры тангенциально расположенных инжекторов в кольцевых блоках равны 5 мм. Заявляемый аппарат имеет два блока с тангенциально установленными инжекторами, по 5 инжекторов в каждом блоке. Данный аппарат обладает возможностью варьировать интенсивность дезинтеграции в зависимости от типа глинистого материала, путем использования блоков с большим количеством инжекторов для интенсификации дезинтеграции высокоглинистых материалов.

Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого аппарата критерию «изобретательский уровень».

Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлен общий вид гидроциклона-дезинтегратора с разрезом в цилиндрической части корпуса.

Гидроциклон-дезинтегратор для промывки материалов, содержащих глину, состоит из цилиндроконического корпуса 1, блоков с тангенциально установленными инжекторами 2, питающего патрубка 3, патрубка для подачи исходного материала 4, сливного патрубка 5.

Гидроциклон-дезинтегратор для промывки материалов, содержащих глину, работает следующим образом: по питающему патрубку 3 под давлением подается вода в цилиндрическую часть корпуса 1, через кольцевые блоки с тангенциально установленными инжекторами 2, также под давлением подается вода, затем по патрубку 4 загружается материал. Благодаря тангенциальной подаче воды гидросмесь приобретает вращательное движение. Крупные частицы глинистых ассоциаций под действием центробежной силы отбрасываются к стенке гидроциклона и по спиральной траектории опускаются вниз. Струями воды, подаваемыми через блоки инжекторов, осуществляется эффективный режим гидрорезки, при котором интенсивно дезинтегрируются наиболее плотные глинистые ассоциации. Промытый обломочный материал (продуктивные пески) перемещается потоком в нижнюю зону гидроциклона, где разгружается через отверстие, а высвободившийся шламистый материал увлекается восходящим вихревым потоком и удаляется в слив через сливной патрубок 5.

Источники информации:

1. SU 856560 А, 23.08.1981, В03В 5/34.

2. В.В.Троицкий. Промывка и обесшламливание полезных ископаемых. Изд. 2-е переработ., и доп. М.: Недра, 1988. - С.182-190.