Гідроциклон для класифікації та збагачення корисних копалин

Гідроциклон для класифікації і збагачення корисних копалин, який містить циліндричний кор пус із живильним патрубком, кришкою, днищем з ділильними перегородками і щілинними отворами для виведення продуктів поділу і центральний елемент, який відрізняється тим, що центральний елемент виконаний циліндричної форми з непружного матеріалу і закріплений ексцентрично з можливістю переміщення в горизонтальній площині Винахід відноситься до збагачення корисних копалин і може бути використаний для класифікації зернистих матеріалів за крупністю і ЩІЛЬНІСТЮ у водяному, мінеральному середовищі в рудовуглепереробній, ХІМІЧНІЙ та інших галузях промисловості Відомий гідроциклон для класифікації і збагачення корисних копалин, що включає циліндричний корпус із живильним патрубком, кришкою, днищем і розвантажувальний пристрій у виді щілинного жолоба Усередині корпусу розташований зрізаний конус вершиною вниз (авт свід № 486789,1975 Бюл № 37, кл ВОЗв 3/45, СРСР) Недоліки гідроциклону - недостатня ефективність поділу для одержання кондиційних за крупністю продуктів сепарації, що обумовлено приосьовою вихровою зоною при розвантаженні зливу і ПІСКІВ, взаємне їх засмічення по межі поділу, наявність циркуляційних зон у робочому об'ємі гідроциклону, нестабільність режиму розвантаження продуктів поділу Найбільш близьким до заявленого технічного рішення є гідроциклон, що містить циліндричний корпус із живильним патрубком, кришкою і днищем з ділильними перегородками і щілинними отворами для відводу продуктів поділу, рухливо встановлений конусний елемент з еластичного матеріалу з балансиром-стабілізатором і лопатями плавникового типу, а також кульовою опорою у верхній частині конусного елемента (авт свід № 789160, 1980, Бюл № 47, кл В04С 3/06, СРСР) Технічне рішення по зазначеному авт свід має складну конструкцію конусного елемента, що знижує його експлуатаційну надійність, і неприйнятну мобільність елемента у вертикальній площині, яка при ПОСТІЙНІЙ масі обважнювача в балансирі і змінних гідродинамічних параметрах початкової пульпи негативно впливає на ефективність сепарації по крупності і ЩІЛЬНОСТІ мінеральних частинок у зв'язку з нестабільністю гідродинамічного режиму сепарації В основу винаходу поставлена задача удосконалення пдроциклона, у якому шляхом нового конструктивного виконання центрального циліндричного елемента досягається стабілізація гідродинамічних параметрів потоку та інше формування його структури, чим і підвищується ефективність сепарації по крупності і ЩІЛЬНОСТІ мінеральних частинок Технічний результат (рішення задачі) досягається тим, що у відомому гідроциклоні, який містить циліндричний корпус із живильним патрубком, кришкою і днищем з ділильними перегородками і щілинними отворами для відводу продуктів поділу, ВІДПОВІДНО до винаходу, центральний елемент виконаний циліндричної форми з непружного матеріалу і закріплений ексцентричне з можливістю переміщення в горизонтальній площині На фіг зображений загальний вид (поперечний розріз) запропонованого пдроциклона Гідроциклон (див фіг) має циліндричний корпус 1 із живильним патрубком 2, кришкою 3 і днищем 4 Усередині корпусу встановлений центральний циліндричний елемент 5 з непружного матеріалу з ексцентричною кульовою верхньою б та нижньою 7 опорами ковзання, що зв'язані ВІДПОВІДНО з профільованим люком 8 і днищем 4 корпусу 1 пдроциклона Завдяки вулканізаційним гумовим втулкам 9 кульові опори ковзання не вимагають змащування і працюють тривалий час без О 00 ю (О 46580 зношення Профільований люк 8 доцільно виконувати напівсферичним і зверненим опуклістю зовнішньо корпусу 1 У днищі 4 виконані кільцеві щілини 10, 11, 12, а між щілинами концентричне встановлені перегородки (обичайки) 13 і 14 До днища прикріплені з'єднані зі щілинами 10, 11 і 12 ВІДПОВІДНО приймачі 15, 16 117 для виведення продуктів поділу Принцип дії Вихідна пульпа через тангенціальне встановлений живильний патрубок 2 надходить усередину корпусу 1 пдроциклона і здобуває в ньому обертальний рух Останнє приводить до обертання центральний елемент 5 навколо своєї осі і навколо осі пдроциклона з коловою швидкістю, приблизно рівної тангенціальній складовій швидкості руху шарів пульпи, що стикаються з поверхнею центрального елемента 5 Через відносно малий ексцентриситет (є менше 0,5 радіуса центрального елемента) і спільного з пульпою обертання центральний елемент 5 не потребує спеціального балансування Завдяки ексцентричному закріпленню й орбітальному обертанню центрального елемента 5 формується переважно еліптична форма робочого об'єму сепарації в горизонтальній площині, де дисперсна фаза за один оберт багаторазово переходить з більшого на менший, і, навпаки, з меншого на більший радіус обертання щодо центрального елемента 5 На перехідних ділянках з більшого на менший радіус рух частинок буде сповільнюватися і ЩІЛЬНІСТЬ поділу збільшуватися, а на ділянках з меншого на більший радіус навпаки Це сприяє ЗМІНІ структури потоку і перерозподілу мінеральних частинок у ньому ВІДПОВІДНО до їх розділової ознаки (фізичній властивості) Під ДІЄЮ відцентрового поля сил і завдяки розходженню швидкостей руху подільних мінеральних частинок щодо середовища і центрального елемента 5 відбувається перегрупування зерен за крупністю (чи ЩІЛЬНІСТЮ) таким чином, що їх крупність (чи ЩІЛЬНІСТЬ) зменшується в напрямку до осі гідроциклону, а з приосьової зони відводяться великі частинки в радіальному напрямку, що сприяє підвищенню ефективності поділу мінеральних зерен При цьому приосьова зона має дві одночасно повторювані ділянки А і Б, що розрізняються функціонально У приосьовій зоні А за рахунок и звуження має місце ущільнення дисперсної фази по висоті пдроциклона й інтенсивне обертання пульпи, що сприяє спрямованому руху до стінки пдроциклона великих зерен з меншою ЩІЛЬНІСТЮ Останні надходять у зону транспортування пристінного шару пульпи і через щілину 10 розвантажуються в приймальну камеру 15 для виведення грубозернистого продукту Навпроти, у приосьовій зоні Б за рахунок и розширення по висоті гідроциклону знижується швидкість обертання пульпи і відбувається її розрідження, тобто відстань між сусідніми частинками збільшується, що сприяє спрямованому руху до осі гідроциклону тонкодисперсної фракції матеріалу Сформувався в приосьовій зоні тонкодисперсний зливальний продукт, який через кільцеву щілину 12 надходить у приймальну камеру 17 і виводиться з гідроциклону Проміжний продукт формується у вигляді концентричного буферного шару між приосьовим тонкодисперсним і пристінним грубозернистим шарами пульпи У зоні розвантаження попередньо розкласифікований зернистий матеріал розподіляється обичайками 13 і 14, кільцевими щілинами 10, 11 і 12 на три продукти, якісно-кількісна характеристика яких установлюється регулюванням живого перетину щілин Застосування технічного рішення дозволить підвищити експлуатаційну надійність і термін служби гідроциклону, а створення еліптичної форми робочого об'єму сепарації і хвилеподібне змінюваного в ньому відцентрового поля сил зі стабілізацією гідродинамічних параметрів потоку забезпечить високу технологічну ефективність сепарації мінеральних зерен за крупністю і ЩІЛЬНІСТЮ З одержанням кондиційних по крупності продуктів поділу для їх наступної переробки, наприклад, флотацією і гравітаційним методом 46580 & .& З 15 17 Фіг ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20- 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71