EA006340B1

EA006340B1 - Двухзонный питатель концентратора

Info

Publication number: EA006340B1
Application number: EA200401219A
Authority: EA
Inventors: Дейвид Джон Бачанан Тейлор
Original assignee: Оутокумпу Ойй
Priority date: 2002-03-19
Filing date: 2003-03-11
Publication date: 2005-12-29
Also published as: BR0308508A; WO2003078021A1; EA200401219A1; CA2479326C; CN1703263A; MXPA04008986A; ZA200407637B; CA2479326A1; AUPS118802A0; BR0308508B1; US20050115907A1; UA82187C2; JP2005520672A; CN100384504C; US7591946B2; PL372327A1

Abstract

Изобретение представляет собой экстракторное устройство (1) для жидких суспензий и пульпы, созданное для использования в области обработки минерального сырья. Экстракторное устройство включает две соседние концентрические первичную и вторичную камеры (2) и (3), образующие питатель (4). Питатель расположен по центру вверху третьей камеры в форме резервуара (5) концентрации. Все три камеры размещены последовательно по движению потока жидкости так, что подаваемая жидкость поступает сначала из камеры (2) в камеру (3), а затем в резервуар (5).

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к сепарационным устройствам для жидких суспензий и пульпы и в особенности к питателям, используемым в таких устройствах. Первоначально оно было разработано для применения в питателях и будет далее описываться со ссылкой на такое применение. Однако следует принять во внимание, что изобретение не ограничивается только этой областью его использования.

Уровень техники

Описываемый далее уровень техники необходим для того, чтобы представить изобретение в соответствующем техническом контексте и обеспечить правильное понимание его значения. Однако ссылки в данном описании на какие-либо предшествующие технические решения не должны пониматься как признание таких решений широко известными или составляющими часть общих знаний в этой области техники, если это специально не оговорено.

Известные сепараторные устройства такого типа обычно включают резервуар концентрации и питатель, расположенный, как правило, внутри резервуара и предназначенный для вмещения загружаемой суспензии. Концентраторы обычно включают резервуар концентрации и питатель. Питатель состоит из одиночной камеры, имеющей вход для приема подаваемой суспензии и по меньшей мере один ограниченный выход для подачи суспензии в концентратор. Питатель сконструирован так, чтобы снизить турбулентность входящего потока, обеспечить перемешивание реагентов в растворе и дать достаточное количество времени для протекания реакции между реагентами и подаваемым материалом прежде чем обрабатываемая суспензия выводится в резервуар концентрации. Конструкция питателя способствует также равномерному распределению суспензии, проходящей из его выхода в резервуар концентрации.

Известные в добывающей области устройства не обеспечивают оптимального смешивания и распределения жидкости, поступающей в резервуар концентрации с выхода питателя. Их недостатком является обратное поступление жидкости из резервуара в питатель, а также протекание жидкости непосредственно из самого питателя. Другим недостатком в некоторых случаях является то, что не обеспечивается нужный период времени для протекания оптимальной реакции между флоккулянтами (хлопьеобразующие агенты) и реагентами. Аналогично, часто период времени оказывается недостаточным для поэтапного введения реагентов и при этом требуется установка дополнительного резервуара, что влечет повышение стоимости и больших объемов производственных помещений.

Целью настоящего изобретения является преодоление или существенное уменьшение одного из или более недостатков предшествующего уровня техники или, по меньшей мере, создание полезной альтернативы.

Раскрытие изобретения

В соответствии с первым аспектом изобретения предложен питатель для сепараторного устройства, который включает по меньшей мере две расположенные рядом первичную и вторичную, по существу, концентрические камеры, эти камеры размещены последовательно по пути движения жидкости так, что жидкость, поступающая в упомянутый питатель, проходит последовательно из указанной первичной камеры в указанную вторичную камеру и затем выводится в устройство сепарации.

Предпочтительно, чтобы вход во вторичную камеру размещался по центру над днищем первичной камеры.

Особо предпочтительно, чтобы первичная камера была цилиндрической, а вторичная камера имела форму концентрического усеченного конуса, при этом боковые стенки вторичной камеры внизу расходились наружу относительно ее входа.

Предпочтительно также, чтобы питатель включал установленный концентрично отклоняющий конус, формирующий днище вторичной камеры и образующий кольцевой выход из вторичной камеры. Более предпочтительно, чтобы кольцевой выход имел, по существу, меньшую площадь, чем площадь среднего сечения вторичной камеры, частично для ограничения потока жидкости из питателя.

Предпочтительно, чтобы первичная камера имела по меньшей мере одну мешалку для подмешивания флоккулянта в жидкую суспензию. Предпочтительно, чтобы сепараторное устройство являлось концентратором.

В соответствии со вторым аспектом изобретения предложено сепараторное устройство для жидкой суспензии, включающее такой, как описано выше, питатель, включающий по меньшей мере две расположенные рядом первичную и вторичную, по существу, концентрические камеры, питатель размещен по центру в верхней части третьей камеры, образующей резервуар концентрации, при этом все три камеры размещены последовательно по движению потока жидкости.

В предпочтительном варианте выполнения третья камера включает круговой переливной желоб для отвода избытка раствора из резервуара концентрации к выводной трубе.

Предпочтительно в центре резервуара концентрации установить с возможностью вращения гребенку. Желательно, чтобы гребенка включала множество радиально простирающихся рычагов, каждый из которых жестко присоединен одним концом к центральной ступице. Еще более желательно, чтобы ряд рассекателей был жестко соединен с каждым рычагом, при этом каждый рассекатель аксиально простирался в резервуар так, чтобы при вращении гребенки рассекатели прочесывали жидкость в резервуаре.

В соответствии с третьим аспектом изобретение представляет собой способ сепарации жидких сус

- 1 006340 пензий или пульпы в концентраторе, включающий этапы

- обеспечения резервуара концентрации, пригодного для облегчении осаждения;

- обеспечения питателя, имеющего первичную и вторичную камеры, расположенные таким образом, что поток, входящий в питатель, протекает последовательно из указанной первичной камеры в указанную вторичную камеру и затем в указанный резервуар концентратора;

- подачи жидкой суспензии или пульпы в указанную первичную камеру;

- обеспечения протекания указанной жидкой суспензии или пульпы из указанной первичной камеры в указанную вторичную камеру и

- обеспечения перетекания указанной жидкой суспензии или пульпы из вторичной камеры в резервуар концентрации для сепарации.

Краткое описание чертежей

Предпочтительный вариант выполнения изобретения будет далее описан только как пример со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых фиг. 1 представляет собой вид в плане на концентратор для жидких суспензий в соответствии с изобретением;

фиг. 2 представляет собой сечение по линии 2-2 показанного на фиг. 1 концентратора и фиг. 3 представляет собой рисунок вида в перспективе питателя по изобретению.

Осуществление изобретения

Изобретение предпочтительно должно найти применение в области обработки, сепарации и извлечения минерального сырья, когда окончательно измельченная руда находится в виде взвеси, т. е. как пульпа в среде соответствующего раствора, например в воде, в такой консистенции, при которой возможно течение и нахождение в неподвижном состоянии. Пульпа осаждается из суспензии в результате совокупности химических и механических процессов. Сначала осуществляется добавление коагулянта, который подмешивается в суспензию в первичной камере, далее во вторичную камеру добавляется флоккулянт. Затем суспензия тщательно перемешивается для облегчения комкования твердых частиц, соответственно образующих частицы большей плотности, которые и осаждаются из суспензии.

На чертежах показано, что экстракторное устройство 1 включает две расположенные рядом первичную и вторичную концентрические камеры 2 и 3, образующие питатель 4. Питатель размещен в центре над третьей камерой, представляющей собой резервуар 5 концентрации. Все три камеры расположены последовательно по движению потока так, что подаваемая жидкость протекает сперва из камеры 2 в камеру 3, а затем в резервуар 5.

В этом варианте исполнения первая камера 2 имеет форму правильного цилиндра и включает две мешалки 6 для перемешивания реагентов в жидкой суспензии и для предотвращения осаждения твердых включений на днище камеры. Камера 3 расположена в центре камеры 2 и имеет форму усеченного конуса с боковыми стенками, расходящимися вниз и наружу относительно входа 8. Вход расположен в центре камеры 2 над днищем 9.

Отклоняющий конус 10 расположен внутри камеры 3 и образует ее днище. Пространство между стенками 7 камеры и отклоняющим конусом 10 образует ограниченный кольцевой выход 11 из камеры 3 в резервуар 5. Выход 11 имеет площадь, по существу, меньше, чем площадь среднего сечения камеры 3 для ограничения потока жидкости между питателем 4 и резервуаром 5, что способствует поддержанию однородного, без турбулентности, потока и равномерному распределению жидкости внутри резервуара.

Резервуар имеет, по существу, форму правильного цилиндра и в данном варианте выполнения изготовлен из железобетона. Резервуар включает днище 12 в виде направленного вниз усеченного конуса для подачи осажденной пульпы к расположенной внизу выводной трубе 13. Резервуар включает также направленный внутрь круговой переливной желоб 14 для отвода избытка разбавленной жидкости из резервуара в отводную трубу 15.

В центре резервуара установлена с возможностью вращения гребенка 16. Гребенка имеет множество простирающихся радиально рычагов 1 7, каждый из которых несет ряд жестко закрепленных рассекателей 18. Рассекатели простираются аксиально в резервуаре так, что при вращении гребенки 16 рассекатели прочесывают жидкость в резервуаре. Такое прочесывание помогает освободить из суспензии в слое воду, повышая тем самым ее плотность. Гребенка установлена на расположенном в центре приводном валу 19, приводимом от двигателя 20 и коробки передач (не показано).

Во время работы уровень 21 жидкости в резервуаре 5 находится над уровнем выхода 11 из камеры

3. Подаваемая жидкость входит через вход 22 в камеру 2, куда добавляются реагенты в соответствии с установленной дозировкой. Объем суспензии в камере 2 постепенно увеличивается, обеспечивая тем самым достаточное время для прохождения реакции реагентов, пока они не начнут переливаться во внутреннюю камеру 3. В суспензию, входящую в камеру 3, могут добавляться реагенты, отличные от используемых в камере 2, или могут добавляться в основном такие же реагенты, обеспечивая таким образом поэтапное введение. Под действием силы тяжести она поступает вниз к направляющему конусу 10, который постепенно гонит жидкость радиально наружу через выход 11 в окружающий резервуар.

В резервуаре осадок во входящем потоке осаждается и образует относительно плотный слой концентрированной пульпы 23, которая перемещает верхний слой относительно разбавленной жидкости 24

- 2 006340 к верху резервуара. Концентрированная пульпа 23 выводится снизу через выводную трубу 13, а разбавленная жидкость постепенно удаляется через переливной желоб.

В другом варианте выполнения питателя (не показано) первая камера является усеченным конусом со стенками, расходящимися радиально от днища к выходу при его пиковом значении. Эта первая камера установлена по центру внутри второй камеры, представляющей собой правильный цилиндр. И жидкость уходит из второй камеры через кольцевой выход, образованный пространством между соответствующими камерными стенками.

Следует согласиться, что проиллюстрированное устройство обеспечивает лучшее перемешивание и распределение жидкости, поступающей в резервуар концентрации с выхода питателя. Устройство также сокращает вероятность обратного перетекания жидкости из резервуара концентрации в питатель. Позволяет осуществлять поэтапное введение реагентов, а также сокращает непосредственное подтекание жидкости из самого питателя. Концентричная компоновка устройства уменьшает объем занимаемого пространства в резервуаре. Во всех этих отношениях как с практической, так и с коммерческой точки зрения изобретение представляет собой существенное улучшение известных технических решений.

Хотя изобретение было описано здесь со ссылкой на определенные примеры, специалистам понятно, что изобретение может быть воплощено во многих других формах.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Питатель для сепараторного устройства, включающий по меньшей мере две расположенные рядом первичную и вторичную, по существу, концентрические камеры, расположенные последовательно по движению потока так, что поступающая в питатель жидкость проходит последовательно из указанной первичной камеры в указанную вторичную камеру и затем отводится в сепараторное устройство.
2. Питатель по п.1, в котором вход во вторичную камеру расположен, по существу, по центру над днищем первичной камеры.
3. Питатель по п.1 или 2, в котором первичная камера является, по существу, цилиндрической.
4. Питатель по любому из пп.1-3, в котором вторичная камера является, по существу, концентрическим усеченным конусом со стенками, расходящимися вниз и наружу относительно ее входа.
5. Питатель по любому из пп.1-4, включающий установленный концентрично отклоняющий конус, формирующий днище вторичной камеры и образующий кольцевой выход из вторичной камеры.
6. Питатель по п.5, в котором площадь кольцевого выхода существенно меньше, чем площадь среднего поперечного сечения вторичной камеры, что частично отграничивает поток жидкости из питателя.
7. Питатель по любому из пп.1-6, в котором первичная камера включает по меньшей мере одну мешалку для подмешивания флоккулянта в жидкую суспензию или пульпу.
8. Питатель по любому из пп. 1-7, в котором сепараторное устройство является концентратором.
9. Сепараторное устройство для жидких суспензий или пульпы, включающее питатель по любому из пп.1-8, расположенный по центру вверху третьей камеры, образующей резервуар концентрации, при этом все три камеры размещены последовательно по движению потока.
10. Сепараторное устройство по п.9, в котором третья камера включает круговой переливной желоб для отвода избытка переливающегося раствора из резервуара концентрации к выводной трубе.
11. Сепараторное устройство по п.9 или 10, включающее гребеночный агрегат, установленный с возможностью вращения внутри резервуара концентрации.
1 2. Сепараторное устройство по п. 11, в котором гребеночный агрегат включает простирающиеся радиально гребеночные рычаги, каждый из которых жестко присоединен одним концом к центральной ступице.
13. Сепараторное устройство по п.12, в котором к каждому рычагу жестко присоединен ряд рассекателей.
14. Сепараторное устройство по п.13, в котором каждый гребеночный рассекатель простирается аксиально в резервуаре так, что при вращении гребенки рассекатели прочесывают жидкость в резервуаре.
15. Способ сепарации жидких суспензий или пульпы в концентраторе, включающий этапы обеспечения резервуара концентрации, приспособленного облегчить осаждение;

обеспечения питателя, имеющего первичную камеру и вторичную камеру, расположенные таким образом, что входящая в указанный питатель жидкость последовательно перетекает из указанной первичной камеры в указанную вторичную камеру и затем в указанный резервуар концентрации;

направления жидкой суспензии или пульпы в указанную первичную камеру;

обеспечения перетекания жидкой суспензии или пульпы из первичной камеры во вторичную камеру и обеспечения перетекания жидкой суспензии или пульпы из вторичной камеры в резервуар концентрации для сепарации.
16. Способ по п.15, в котором вход во вторичную камеру расположен, по существу, по центру над днищем первичной камеры, а жидкость, вытекающая из первичной камеры, перетекает во вторичную камеру.

- 3 006340
17. Способ по п.15 или 16, в котором первичная камера является, по существу, цилиндрической.
18. Способ по любому из пп.15-17, в котором вторичная камера является, по существу, концентрическим усеченным конусом со стенками камеры, расходящимися вниз и наружу относительно ее входа.
19. Способ по любому из пп.15-18, включающий этап обеспечения установленного, по существу, концентрично отклоняющего конуса, формирующего днище вторичной камеры и образующего кольцевой выход из вторичной камеры.
20. Способ по любому из пп.15-19, включающий этап обеспечения ограниченного выхода из вторичной камеры, что частично ограничивает поток жидкости из питателя.
21. Способ по любому из пп. 15-20, включающий этап подмешивания флоккулянта в жидкую суспензию или пульпу в первичной камере.