CS242305B1

CS242305B1 - Mineral mixtures continuous separation device

Info

Publication number: CS242305B1
Application number: CS823239A
Authority: CS
Inventors: Maria Kusnierova
Original assignee: Maria Kusnierova
Priority date: 1982-05-05
Filing date: 1982-05-05
Publication date: 1986-04-17
Also published as: CS323982A1

Description

Vynález sa týká zariadenia na rozdružovanie minerálnych zmesi, ktoré umožňuje úpravu pemzových tulov, respektive aj iných minerálnych zmesi s rozdielnou objemovou hmotnosťou jednotlivých ich zložiek.The invention relates to a device for separating mineral mixtures which enables the treatment of pumice tulle and other mineral mixtures with different bulk density of the individual components thereof, respectively.

Pemzové tufy sa v súčasnosti neťažla a nevyužívajú, lebo v póvodnom stave bez úpravy sú kvalitativně nevyhovujúce pre ich priemyselné využitie v oblasti výroby pemzových abrazívnych materiálov. Ich využitie v tejto oblasti je podmienené procesoru úpravy, ktorý by umožnil získat z pemzových tufov pemzové koncentráty vysokej až 100 %-nej čistoty. Pre účely rozdružovania minerálnych zmesi s rožnou objemovou hmotnosťou, akými sú aj pemzové tufy, doposial' neboli vyvinuté samostatné rozdružovacie zariadenia a používajú sa pre tieto účely zariadenia, u ktorých dochádza k deleniu minerálnych zmesi na principe rozdielnych gravitačných vlastností (mernej hmotnosti). K takýmto zariadeniam patria sadzačky, rozdružovacie žlaby, splavy, tažkosuspenzné a ťažkokvapalinové rozdružovače různých konštrukcií, hydrocyklóny a vzduchové protiprúdové triediče. Základnou podmienkou preto, aby k rozdružovaniu v týchto zariadenlach dochádzalo, je rozdiel měrných hmotností úžitkovej a sprievodných minerálnych zložiek váčší ako 1 g/cm³. Pem2 zové tufy túto podmienku nespíňajú, ale požadovaný rozdiel bol tu zistený v oblasti objemových hmotností, ktorý je spůsobený penovitou štruktúrou pemzy s obsahom početných kavern vyplněných vzduchom. To spůsobuje, že pemzové zrna sú vo vodnej suspenzii za účinku optimálnych hydrodynamických podmienok nadlahčované a vynášané do 1'ahkého produktu — koncentrátu.Pumice tuffs have not been mined and used at present because they are unsatisfactory in their original state without treatment for their industrial use in the field of production of pumice abrasive materials. Their use in this area is subject to a treatment processor which would make it possible to obtain pumice concentrates of high to 100% purity from pumice tuffs. For the purpose of separating mineral mixtures with different bulk weights, such as pumice tuffs, no separate separating devices have been developed and devices for which the mineral mixtures are separated on the principle of different gravitational properties (specific gravity) have not been developed. Such devices include typesetters, separators, weirs, heavy-duty and heavy-liquid separators of various designs, hydrocyclones and air countercurrent separators. The basic condition for separation in these plants is a difference in the specific gravity of the useful and accompanying mineral components greater than 1 g / cm ³ . Pumice tuffs do not satisfy this condition, but the desired difference has been found here in the area of bulk weights, which is caused by the foamed structure of pumice stone containing numerous cavities filled with air. This causes the pumice grains to be elevated in the aqueous suspension under optimum hydrodynamic conditions and carried into the light product concentrate.

K tomuto efektu nedochádza v statických podmienkach a pri vysoko dynamických podmienkach, aké sú napr. v hydrocyklónoch, a u ostatných uvádzaných zariadení dochádza zároveň aj k strhávaniu zrn znečistěných vtrúseninami nežiadúcich příměsí, čo znemožňuje získanie vysoko čistých pemzových koncentrátov. Z tohto hfadiska, ktoré bolo potvrdené výsledkami laboratórneho výskumu, majú teoreticky reálne předpoklady iba ťažkokvapalinové rozdružovače, ktoré sa v praxi až na ojedinělé výnimky nepoužívajú, nakolko sú nevhodné ako z hladiska ekologického — hygienického (ich výpary sú toxické), tak aj z hladiska ekonomického (sú velmi drahé a ich výroba aj regenerácia je problematická).This effect does not occur under static conditions and under highly dynamic conditions such as e.g. in the hydrocyclones, and in the other mentioned devices, grains contaminated by inclusions of unwanted impurities are also entrained, making it impossible to obtain highly pure pumice concentrates. From this point of view, which was confirmed by the results of laboratory research, theoretically realistic assumptions are only heavy liquid separators that are not used in practice, with few exceptions, because they are unsuitable both from the ecological - hygienic point of view (their vapors are toxic) and economic. (they are very expensive and their production and regeneration is problematic).

Ostatnými vyměňovanými zariadeniami je možné dosiahnúť zakoncentrovanie pemzy, ale nie je možné získat vysoko čisté až 100 percentné pemzové koncentráty vhodné pre hlavně priemyselne využitie v oblasti abrazie pri povrchovej úpravě skla a sklenných polotovarov.Other exchanged devices can achieve pumice concentration, but it is not possible to obtain highly pure up to 100% pumice concentrates suitable for mainly industrial abrasion applications in the surface treatment of glass and glass blanks.

Využívat pemzu z pemzových tufov umožňuje zariadenie podlá vynálezu, ktoré pozostáva z rozdružovacej píšťaly, dvoch prívodov vody alebo rozdružovacieho média, trubice na přívod rozdružovaného materiálu a výpustných otvorov pre 1'ahkú a ťažkú frakciu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že rozdružovacia píšťala má dve časti o roznych priemeroch, a to hornú část s prúdením laminárnym a dolnú část s prúdením turbulentným, ktorá je naspodu kónicky zúžená, pričom poměr priemeru hornej časti ku priemeru dolnej časti je v rozmedzí 0,7 až 0,8. Jeden přívod vody alebo rozdružovacieho média je tangenciálny a je umiestnený vo vrchnej časti dolnej časti rozdružovacej píšťaly, druhý přívod vody alebo rozdružovacieho média je situovaný v oblasti přechodu dolnej časti rozdružovacej píšťaly v kónické zúženie, má váčší priemer, než je priemer přívodu tangenciálneho a poměr vzájomnej vzdialenosti přívodu vody alebo rozdružovacieho média v osovom smere píšťaly k priemeru dolnej časti píšťaly je v rozmedzí 2,5 až 3,0, pričom přívod rozdružovanej suspenzie je realizovaný trubicou zhora zaústěnou do rozdružovacej píšťaly s ňou súosou a výškovo nastavitelnou, pričom zariadenie pracuje kontinuálně.The use of pumice tuff pumice is made possible by a device according to the invention which consists of a separating pipe, two water inlets or a separating medium, a separating material supply tube and discharge openings for the light and heavy fractions. SUMMARY OF THE INVENTION [0009] The separating pipe has two portions of different diameters, the upper portion being laminar flow and the lower portion being turbulent, which is conically tapered at the bottom, wherein the ratio of the diameter of the upper portion to the diameter of the lower portion is 0, 7 to 0.8. One water or separating medium supply is tangential and is located at the top of the lower part of the separating whistle, the other water or separating medium supply is situated in the area of transition of the lower part of the separating whistle into a conical constriction, has a larger diameter than the tangential supply diameter and the distance of the water or dewatering medium in the axial direction of the whistle to the diameter of the lower part of the whistle is in the range of 2.5 to 3.0, the inlet of the disintegrating suspension being realized through a tube from above into the disintegrating whistle.

Zariadenie podlá vynálezu umožňuje rozdružovanie zmesi materiálov s různou objemovou hmotnosťou s vysokou účinnosťou. Například použitie zariadenia podlá vynálezu pri úpravě pemzových tufov umožňuje získat koncentráty pemzy až 100 %-nej čistoty a odpad výhodné využitelný v stavebníctve na výrobu tepelnoizolačných mált, čím umožňuje bezodpadové využitie v súčasnosti nevyužívaných vlastných surovinových zdrojov pemzových tufov.The device according to the invention enables the separation of a mixture of materials of different bulk density with high efficiency. For example, the use of the device according to the invention in the treatment of pumice tuffs allows to obtain pumice concentrates of up to 100% purity and waste useful in the construction industry for the production of heat-insulating mortars, thus allowing waste-free utilization of currently unused pumice tuff raw materials.

Zariadenie podlá vynálezu je zobrazené na samostatném výkrese, kde obrázok 1 zobrazuje rez D—D‘ z obrázku 3, obrázok 2 zobrazuje rez A—A‘ z obrázku 1 a obrázok 3 zobrazuje rez B—B‘ z obrázku 1.The device according to the invention is shown in a separate drawing, wherein figure 1 shows section D-D ‘of figure 3, figure 2 shows section A-A‘ of figure 1 and figure 3 shows section B-B ‘of figure 1.

Zariadenie představuje rozdružovacia píšťala, v ktorej v dolnej časti 1 o priemere D2 = 40 mm je oblast turbulentného prúdenia a v hornej časti 2 o priemere Dl = 30 milimetrov je oblast laminárného prúdenia. Tangenciálny přívod 4 rozdružovacieho média o priemere d2 = 0,5 mm je v hornej časti oblasti s turbulentným prúdením. V dolnej časti 1 oblasti s turbulentným prúdením je přívod 5 vody alebo rozdružovacieho média o priemere di = 0,8 mm vytvárajúci vznos a zabezpečujúci transport 1'ahkých zrn k výpustu 7. Spolu s prívodom 4 zabezpečuje súčasne transport ťažkých častí k výpustu 6, ktorý je v dolnej kónicky zúženej časti dolnej časti 1 píšťaly. K podávaniu materiálu dochádza za pomoci trubice 3 zhora zaustenej do rozdružovacej píšťaly, s ňou súosej a výškovo nastavitelnej.The device is a separating whistle in which a lower part 1 with a diameter D2 = 40 mm has a region of turbulent flow and an upper part 2 with a diameter D1 = 30 mm has a region of a laminar flow. The tangential inlet 4 of the de-agglomeration medium having a diameter d2 = 0.5 mm is at the top of the turbulent flow area. In the lower part 1 of the turbulent flow area, there is a water inlet 5 or a separating medium having a diameter di = 0.8 mm, which forms a buoyancy and ensures the transport of the light grains to the outlet 7. Together with the inlet 4 is in the lower conically tapered portion of the lower part 1 of the whistle. The material is fed by means of a tube 3 mounted from above into a separating pipe, with which it is coaxial and height-adjustable.

Změnou prietokov vody alebo rozdružovacieho média v prívodoch 4, 5 a změnou výšky trubice 3 je možné měnit hydrodynamické poměry pre různé zrnitostné triedy rozdružovaného materiálu.By varying the flow rates of water or separating medium in the inlets 4, 5 and changing the height of the tube 3, it is possible to vary the hydrodynamic ratios for the different grades of the separating material.

Zariadenie pre rozdružovanie minerálnych zmesi podlá vynálezu bolo odskúšané v laboratórnych podmienkach pri úpravě 300 kg nedevitrifikovaných pemzových tufov z lokality Královce. Získané produkty bolí kvantitativné a kvalitativně zhodnotené. Pemzové koncentráty po zrnitosnej úpravě bolí odskúšané s pozitívnym výsledkom v procese leštenia televíznych obrazoviek. Odpadně piesky sú vhodné ako surovina pre výrobu tepelnoizolačných mált s tepelnoizolačnými vlastnosťami zhodnými s keramzitbetónom a mrazuvzdornosťou na desať cyklov.The apparatus for separating mineral mixtures according to the invention has been tested under laboratory conditions in the treatment of 300 kg of non-decrified pumice tuff from the locality Královce. The products obtained were quantitatively and qualitatively evaluated. Pumice concentrates after grain size treatment have been tested with a positive result in the process of polishing television screens. Waste sands are suitable as a raw material for the production of heat-insulating mortars with heat-insulating properties identical to ceramiczitbeton and frost resistance for ten cycles.

Claims

SUBJECT

Apparatus for continuously separating mineral grains of varying bulk density under hydrodynamic conditions, consisting of a separating pipe, two water inlets or a separating medium, a separating material inlet pipe and outlets for a heavy and light fraction, characterized in that the separating pipe has two parts of different diameters, namely the laminar flow top (2) and the lower turbulent flow part (1j), which is conically tapered at the bottom, the ratio of the diameter (Dij of the upper part (2j to the diameter (D i) of the lower part (1)) in the range of 0.7 to 0.8, one inlet (4) of water or screed medium is tanginal to the bottom and is located at the top of the lower part (1j of the screed, the other inlet (5) of water or screed medium is situated in the lower zone (1j of the splitting whistle in the conical constriction, has a larger diameter than is the diameter of the inlet (4) tangential and the ratio of the distance between the inlets (4, 5) of the water or the separating medium in the axial direction of the whistle to the diameter (D2) of the lower part (1) of the whistle is 2.5 to 3.0; 3) the split suspension is realized through a tube from above, leading into the separating pipe, with it coaxial and height adjustable.