Гидравлический классификатор колонного типа

 

Использование: разделение твердых веществ на фракции в вертикальном потоке жидкости при обогащении полезных ископаемых. Сущность изобретения: в гидравлическом классификаторе колонного типа установлены по его высоте горизонтальные перегородки, выполненные в виде коакисальных колец, соединенных между собой радиально установленными в межкольцевых зонах наклонными пластинами, периферийные части которых выполнены различной длины и установлены с различным углом наклона. Вследствие конструктивных особенностей перегородок создается неустановившийся режим движения потоков и осуществляется максимально возможная разница в скоростях движения частиц различных классов крупности. 4 ил.

Изобретение относится к разделению твердых веществ на фракции в вертикальном потоке и может быть использовано в горной промышленности, практике обогащения полезных ископаемых для осуществления противоточных процессов в системе жидкость - твердое тело, таких как, гидравлическая классификация, гравитационное обогащение и др.

Известно использование в классификаторах для повышения эффективности разделительного процесса в качестве секционирующих перегородок штока с поперечными иглами и наклонных пересыпных полок. Эффективность классификации в таких устройствах значительно выше, чем в пустотелых несекционированных аппаратах [1]. Недостатком известных классификаторов является низкая эффективность гидравлической классификации вследствие значительного содержания тонкодисперсных частиц в выделенном крупнозернистом материале.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является гидравлический классификатор колонного типа. Включающий корпус с загрузочным патрубком и горизонтально установленными по его высоте перегородками [2]. Недостаток известной колонны-классификатора состоит в недостаточно высокой эффективности разделения мелкодисперсных систем.

Цель изобретения - повышение эффективности классификации.

Достигается это, тем, что в гидравлическом классификаторе колонного типа, включающем корпус с загрузочным патрубком и горизонтально установленными по его высоте перегородками, последние выполнены в виде коаксиальных колец, соединенных между собой радиально установленными в межкольцевых зонах наклонными пластинами с образованием секторов, при этом наклонные пластины каждой последующей межкольцевой зоны установлены под углом, противоположным углу наклона пластин предыдущей зоны, а периферийные части радиальных пластин выполнены различной длины и с отверстиями вдоль нижней кромки и установлены с одновременным уменьшением длины и угла наклона в пределах каждого сектора.

На фиг. 1 показан общий вид гидравлического классификатора колонного типа; на фиг. 2 и 3 - граничные пластины в секторах кольцевого пространства; на фиг. 4 - секционирующая перегородка гидравлического классификатора (периферийные части пластин отогнуты во всех межкольцевых зонах сканирующей перегородки).

Гидравлический классификатор колонного типа состоит из вертикального корпуса 1, горизонтальных перегородок 2, патрубков ввода 3, 4 и выводов 5, 6 фаз. Секционирующая перегородка 2 состоит из коаксиальных колец 7 и радиальных наклонных пластин 8, периферийные части 9 которых выполнены различной длиной и углом наклона в секторах 10. Вдоль нижней кромки периферийных частей пластин выполнены отверстия 11.

Классификатор работает следующим образом. Обрабатываемая дисперсная система (пульпа или суспензия) подается через загрузочный патрубок 4 в верхнюю часть корпуса 1 гидравлического классификатора, снизу через патрубок 3 противотоком поступает классифицирующая жидкость. В верхней части классификатора твердая фаза пульпы подвергается предварительному (грубому) разделению на мелкодисперсную и крупнодисперсную фракции. Мелкодисперсные частицы с минимальным количеством крупнодисперсного материала выносятся в наружный переливной карман и удаляются из аппарата через патрубок 5. Крупнодисперсные частицы вместе с некоторым количеством увлекаемого ими мелкодисперсного материала поступают в секционированную часть классификатора колонного типа. В этой части аппарата вследствие конструктивных особенностей секционирующих перегородок и тех или иных возмущающих воздействий (периодическая выгрузка осадка, дискретная подача классифицирующей жидкости, пульсационное перемешивание и т. д.) создается неустановившийся режим движения потоков и реализуется максимально возможная разница в скоростях движения частиц различных классов крупности. Возникновению неустановившегося режима движения потоков способствуют как различное изменение направления движения частиц твердой фазы, так и различное гидравлическое сопротивление по сечению секционирующей перегородки, что связано с различным углом наклона периферийных частей радиальных наклонных пластин в секторах и различная длина периферийных частей 9 пластин 8. Кроме этого, наклонные пластины делят потоки сплошной и дисперсной (твердой) фаз на слои. Дополнительное торможение и дробление части слоев пульпы на струи происходит за счет снабжения нижних участков периферийных частей радиальных пластин деламинаторами 11 (перфорации правильной или неправильной формы, отверстия с козырьками, расположенные неравномерно и т. п.). Крупнодисперсный материал отделяется от тонкодисперсных частиц, накапливается в нижней части колонного классификатора и удаляется через патрубок 6 из процесса.

Установка наклонных пластин каждой последующей межкольцевой зоны под углом, противоположным углу наклона пластин предыдущей зоны, выполнение периферийных частей радиальных пластин с различным углом наклона и различной длины способствуют созданию оптимального соотношения режимных и конструктивных параметров разделения материала на фракции (периферийные части радиальных пластин выполнены с различным углом наклона, уменьшающемся по (против) часовой стрелке в секторах, а длина периферийных частей пластин уменьшается по (против) часовой стрелке в направлении от центра к периферии аппарата).

В предлагаемом гидравлическом классификаторе осуществляется эффективная каскадная классификация в режиме нерегулярного движения потоков, что позволяет значительно повысить точность разделения за счет наиболее полного отделения мелкодисперсных частиц от полифракционных материалов. Снабжение нижних участков периферийных частей пластин отверстиями создает предпосылки для дополнительной деструкции сформировавшегося на данной ступени потока (слоя) и также приводит к увеличению эффективности классификации).

Следует отметить, что достижению поставленной цели значительно способствует противоположный угол наклона пластин в смежных межкольцевых зонах. При этом возникает как бы два режима неустановившегося движения фаз: внутри коаксиальных колец и по всему сечению горизонтальной перегородки.

Таким образом, вышеперечисленные особенности конструкции гидравлического классификатора предлагаемого типа позволяют повысить эффективность классификации вследствие создания неустановившегося движения взаимодействующих фаз.

Формула изобретения

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ КЛАССИФИКАТОР КОЛОННОГО ТИПА, включающий корпус с загрузочным патрубком и горизонтально установленными по его высоте перегородками, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса классификации, перегородки выполнены в виде коаксиальных колец, соединенных между собой радиально установленными в межкольцевых зонах наклонными пластинами с образованием секторов, при этом наклонные пластины каждой последующей межкольцевой зоны установлены под углом, противоположным углу наклона пластин предыдующей зоны, а периферийные части радиальных пластин выполнены различной длины и с отверстиями вдоль кромки и установлены с одновременным уменьшением длины и угла наклона в пределах каждого сектора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4