NO163173B

NO163173B - SPIRAL SEPARATOR INCLUDING FLUIDUM DEFLECTOR AND A PROCEDURE FOR REVENUE DILUTION OF A MASS FLOW.

Info

Publication number: NO163173B
Application number: NO841564A
Authority: NO
Inventors: Phillip John Giffard
Original assignee: Mineral Deposits Ltd
Priority date: 1983-04-18
Filing date: 1984-04-17
Publication date: 1990-01-08
Also published as: EG16658A; ZA842917B; DE3464698D1; PH22182A; NO841564L; JPH0462786B2; NZ207858A; BR8401816A; NO163173C; MX160649A; JPS59206060A

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en forbedret spiralseparator og en fremgangsmåte for spiralseparasjon, som spesielt kan benyttes ved separasjon av mineraler. The present invention relates to an improved spiral separator and a method for spiral separation, which can be used in particular for the separation of minerals.

Spiralseparatorer benyttes i stor grad for våt synkesepara-sjon av faste stoffer ut fra deres egenvekt, f.eks. for separasjon av forskjellige typer mineralsand fra silikatsand. Spiral separators are largely used for wet sink separation of solids based on their specific gravity, e.g. for the separation of different types of mineral sand from silicate sand.

Separatorer av angjeldende type er eksempelvis vist i australsk patentsøknad 82717/82. Slike separatorer omfatter vanligvis en vertikal søyle rundt hvilken det er understøttet én eller flere skruelinjeformede renner. I bruk innføres en "masse" eller en velling av materialene som skal separeres og vann i den øvre ende av en renne, og når massen renner ned gjennom skruelinjen, vil sentrifugalkreftene virke på de mindre tette partikler i retning radialt utad, mens de mer tette partikler segregerer til bunnen av strømmen og synker mot den vertikale søyle etter bremsing ved nær kontakt med rennens arbeidsflate. Separators of the type in question are shown, for example, in Australian patent application 82717/82. Such separators usually comprise a vertical column around which one or more helical channels are supported. In use, a "mass" or slurry of the materials to be separated and water is introduced into the upper end of a chute, and as the mass flows down through the screw line, the centrifugal forces will act on the less dense particles in a radially outward direction, while the more dense particles segregate to the bottom of the flow and sink towards the vertical column after braking by close contact with the working surface of the chute.

Ved bruk av en spiralseparator skjer det en vandring av vann fra det indre parti av strømmen, dvs. det med minst radius, til det ytre parti av strømmen. Spesielt når det er en høy andel av partikler med høy egenvekt i massen, kan vanntil-førselen ved det indre parti brukes opp før segregeringen er fullstendig. Når dette skjer, blir det en oppsamling av partikler ved det indre parti, som selv om det ikke forhin-drer strømmen fra fortsatt å bevege seg, endrer den effekt tive form av voluttens tverrsnitt slik at noen videre separasjon ikke skjer. When using a spiral separator, water migrates from the inner part of the flow, i.e. the part with the smallest radius, to the outer part of the flow. Especially when there is a high proportion of particles with a high specific gravity in the mass, the water supply at the inner part can be used up before the segregation is complete. When this happens, there is a collection of particles at the inner part, which, although it does not prevent the flow from continuing to move, changes the effective shape of the cross-section of the volute so that no further separation occurs.

Et formål med denne oppfinnelse er å overvinne eller i det minste redusere ulempene nevnt ovenfor. An object of this invention is to overcome or at least reduce the disadvantages mentioned above.

Ifølge et aspekt av oppfinnelsen er det tilveiebragt en spiralseparator som omfatter i det minste en skruelinjeformet renne som har en rennebunn som strekker seg mellom en indre periferi og en ytre periferi, hvilken renne er innrettet til å motta en massestrøm av vann og partikler ved sin øvre ende og å separere partikler av forskjellig tetthet mens strømmen beveger seg nedad langs rennen, hvilken separator er karakterisert ved at den omfatter i det minste én avleder som er plassert ved den ytre periferi og som har en flate som er buet for å avbøye en del av strømkomponenten med lite faststoffer og høy hastighet i en viftelignende spray fra den ytre periferi av massestrømmen tilbake over nevnte strøm mot den indre periferi. According to one aspect of the invention, there is provided a spiral separator comprising at least one helical chute having a chute bottom extending between an inner periphery and an outer periphery, which chute is adapted to receive a mass flow of water and particles at its upper end and to separate particles of different density as the flow moves downward along the chute, which separator is characterized in that it comprises at least one deflector located at the outer periphery and having a surface curved to deflect a portion of the flow component with low solids and high velocity in a fan-like spray from the outer periphery of the mass flow back over said flow towards the inner periphery.

Ifølge et annet aspekt ved oppfinnelsen er det tilveiebragt en fremgangsmåte for fornyet fortynning av en massestrøm som strømmer ned langs en skruelinjeformet renne i en spiralseparator, hvilken fremgangsmåte er karakterisert ved at en del av strømkomponenten med lite faststoffer og høy hastighet av-bøyes i en viftelignende spray fra den ytre periferi av masse-strømmen tilbake henover strømmen mot dennes indre periferi. According to another aspect of the invention, a method is provided for renewed dilution of a mass flow that flows down along a helical chute in a spiral separator, which method is characterized by the fact that part of the flow component with little solids and high speed is deflected in a fan-like spray from the outer periphery of the mass flow back across the flow towards its inner periphery.

Foretrukne utførelser av oppfinnelsen, som kxin er eksempler, skal beskrives nærmere i det følgende under henvisning til vedføyede tegninger, hvor; Fig. 1 viser et perspektivisk snitt av en del av en spiralseparator sett i retning oppstrøms og viser en utførelse av fremgangsmåten for fornyet fortynning og apparatet i bruk., Preferred embodiments of the invention, of which kxin are examples, shall be described in more detail below with reference to the attached drawings, where; Fig. 1 shows a perspective section of part of a spiral separator seen in the upstream direction and shows an embodiment of the method for renewed dilution and the apparatus in use.,

Fig. 2 er et radialt snitt langs linjen 2-2 på fig. 1.. Fig. 2 is a radial section along the line 2-2 in fig. 1..

Fig. 3 er et partielt snitt gjennom en skruelinjeformet renne sett nedstrøms i tangeritial retning og viser et annet utførelseseksempel på oppfinnelsen. Fig. 4 er et grunnriss sett i retning av pilene 4 på fig. 3. Fig. 3 is a partial section through a helical chute seen downstream in the tangential direction and shows another embodiment of the invention. Fig. 4 is a ground plan seen in the direction of the arrows 4 in fig. 3.

Fig. 5 er et radialt snitt langs linjen 5-5 på fig. 3. Fig. 5 is a radial section along the line 5-5 in fig. 3.

Fig. 6 er et snitt langs linjen 6-6 på fig. 5. Fig. 6 is a section along the line 6-6 in fig. 5.

Som vist på fig. 1, omfatter spiralseparatoren 1 en skruelin- As shown in fig. 1, the spiral separator 1 comprises a screw

i in

jeformet renne 2 som understøttes på en vertikal søyle 3. j-shaped gutter 2 which is supported on a vertical column 3.

Rennen omfatter i tverrsnitt en opprettstående indre vegg 4, et understøttende steg 5 hvorved leppen av den indre vegg 4 The channel comprises in cross-section an upright inner wall 4, a supporting step 5 whereby the lip of the inner wall 4

er forbundet med søylen 1, en opprettstående ytre vegg 6 som ender i en leppe 7, og en rennebunn 8 som strekker seg mellom innerveggen og ytterveggen. Rennens arbeidsflate omfatter et indre parti 9 og et ytre parti 10, som .er skrådd i større vinkel i forhold til skruelinjens radialretning og derved heller brattere oppad og utad. is connected to the column 1, an upright outer wall 6 which ends in a lip 7, and a gutter bottom 8 which extends between the inner wall and the outer wall. The channel's working surface comprises an inner part 9 and an outer part 10, which is inclined at a greater angle in relation to the radial direction of the screw line and thereby rather steeper upwards and outwards.

Profilen av rennens bunn er slik at massen av vannet i vel-lingen beveger seg radialt utad og oppad. Dette bevirker fortynning av vannsjiktet ved det indre parti 11 av strømmen og en oppbygning av vann ved strømmen med lite faststoffer , The profile of the bottom of the gutter is such that the mass of the water in the well moves radially outwards and upwards. This causes dilution of the water layer at the inner part 11 of the stream and a build-up of water at the stream with little solids,

og høy hastighet ved periferien 12. and high speed at the periphery 12.

I henhold til oppfinnelsen er en avleder 13 festet til ytterveggen 6 for å avbøye et parti av vannet fra strømningsperi-ferien 12 inn i det indre parti 11 for å gjenopprette vann-mengdene nødvendig for å gjøre det mulig for den ønskede separasjonsmekanisme å fortsette. According to the invention, a diverter 13 is attached to the outer wall 6 to deflect a portion of the water from the flow periphery 12 into the inner portion 11 to restore the amounts of water necessary to enable the desired separation mechanism to continue.

Som vist på fig. 2, er avlederen 13 justerbar ved rotasjon As shown in fig. 2, the deflector 13 is adjustable by rotation

om en radial akse 14, og avlederen har en underflate 15 som er profilert på egnet måte for å avbøye vannet i en viftelignende spray 16 henover rennen. Underflaten 15 har buet kontur når den ses både i radial og tangential retning i forhold til rennen. Avlederen gjør det fortrinnsvis mulig å fornye fortynningen av strømmen i betydelig dybde og henover et bredt belte ved det indre parti av rennens bunn. Den til^ spissede fremre ende 17 av avlederen er rettet oppstrøms, og graden av fornyet fortynning kan reguleres ved å rotere avlederen om aksen 14. Ytterflaten 28 av avlederen er profilert slik at den stort sett er tilpasset renneveggen 6 og til-t about a radial axis 14, and the deflector has a lower surface 15 which is profiled in a suitable manner to deflect the water in a fan-like spray 16 across the gutter. The lower surface 15 has a curved contour when viewed both in the radial and tangential directions in relation to the channel. The diverter preferably makes it possible to renew the dilution of the flow at a considerable depth and across a wide belt at the inner part of the bottom of the channel. The pointed front end 17 of the deflector is directed upstream, and the degree of renewed dilution can be regulated by rotating the deflector about the axis 14. The outer surface 28 of the deflector is profiled so that it is largely adapted to the chute wall 6 and to-t

later rotasjon av avlederen i det nøvendige område. Aksen 14 kan være anbragt i enhver forønsket avstand fra den fremre ende 17 av avlederen, avhengig av den nødvendige avbøyning. allows rotation of the diverter in the required area. The axis 14 can be placed at any desired distance from the front end 17 of the deflector, depending on the required deflection.

Et andre utførelseseksempel på oppfinnelsen er vist på fig. 3-6, hvor tilsvarende detaljer er gitt tilsvarende henvis-ningstall for å lette beskrivelsen. I denne utførelse løper den skruelinjeformede renne nedad i en venstrehånds^spiral i motsetning til høyrehånds-spiralen i det første eksempel. A second embodiment of the invention is shown in fig. 3-6, where corresponding details are given corresponding reference numbers to facilitate the description. In this embodiment, the helical chute runs downwards in a left-hand spiral in contrast to the right-hand spiral in the first example.

I sistnevnte utførelse avbøyes strømmen hovedsakelig fra In the latter embodiment, the current is mainly deflected from

den innadrettede konkave flate 15, som strekker seg fra den fremre ende 17 hvor den er tangential til strømmen, til en bakre ende 18 hvor den er rettet radialt innad. I denne ut^ førelse kan imidlertid strømmen også avbøyes fra den øvre flate 19 i en viftelignende spray fra den bakre ende 2Q.. I andre utførelser kan strømmen avbøyes i sin helhet fra den øvre flate. the inwardly directed concave surface 15, which extends from the front end 17 where it is tangential to the flow, to a rear end 18 where it is directed radially inward. In this embodiment, however, the current can also be deflected from the upper surface 19 in a fan-like spray from the rear end 2Q. In other embodiments, the current can be deflected entirely from the upper surface.

Avlederen i det andre utf ørelseseksempel kan også være juster-? bar som tidligere beskrevet, men er vist i fast stilling på renneveggen, rett under et fleksibelt kantdeksel 21, med sin nedre flate 22 i avstand over rennebunnen for å tillate fast-^ stoffer å passere under avlederen. Den avsmalnende form på avlederen med tilspisset fremre ende gir ingen brå kanter som ellers ville ha en tendens til å samle rask. The diverter in the second embodiment can also be adjustable? bar as previously described, but is shown in a fixed position on the chute wall, directly below a flexible edge cover 21, with its lower surface 22 spaced above the chute bottom to allow solids to pass under the diverter. The tapered shape of the deflector with its tapered front end provides no sharp edges that would otherwise tend to collect fast.

Claims

1. Spiral separator (1), comprising at least one helix-shaped chute (2) having a bottom (8) extending between an inner periphery (4) and an outer periphery (6), which chute (2) is arranged to receive a mass flow of water and particles at its upper end and to separate particles of different density as the flow moves downwards along the chute (2), characterized in that it comprises at least one diverter (13) which is located at the outer periphery (6) and having at least one surface which is curved to deflect a portion of the low-solids, high-velocity flow component in a fan-like spray (16) from the outer periphery (6) of the mass flow back across the flow towards the inner periphery (4).

2. Spiral separator according to claim 1, characterized in that the outer periphery is defined by an outer wall (6) and that the diverter (13) is placed on this wall.

3. Spiral separator according to claim 2, characterized in that the diverter (13) has an outer surface (18) which is profiled to fit the outer wall (6).

4. Spiral separator according to claim 1, characterized in that the diverter (13) is adjustable to vary the size of the deflected current.

5. Spiral separator according to claim 4, characterized in that the diverter (13) is mounted for rotation about an axis (14) which extends radially in relation to the channel (2), thereby varying the size of the deflected current.

6. Spiral separator according to claim 1, characterized in that the diverter (13) has a profiled lower surface (15) designed to deflect said current in the fan-like spray (16).

7. Spiral separator according to claim 6, characterized in that the lower surface (15) has a curved contour when viewed both in the radial and tangential direction in relation to the chute (2).

8. Spiral separator according to claim 7, characterized in that the diverter (13) has a pointed front end that points upstream.

9. Spiral separator according to claim 7, characterized in that the lower surface (15) extends from a front end (17) where it is tangential to the flow to a rear end (18) where it is directed radially inwards.

10. Spiral separator according to claim 1, characterized in that the bottom of the chute (8) comprises an inner part (9) at the inner periphery and a steeper sloping outer part (10) between the inner part (9) and the outer periphery (6).

11. Spiral separator according to claim 10, characterized in that the diverter (13) is arranged to deflect said current component mainly to the inner part (9) for renewed dilution of the mass flow at a considerable depth across the inner part (9).

12. Spiral separator according to claim 1, characterized in that the diverter (13) has a profiled upper surface (19) which is designed to deflect the current in a fan-like spray (16).

13. Spiral separator according to claim 12, characterized in that the diverter (13) also comprises an inwardly profiled surface (18) designed to deflect the flow in a fan-like spray (16).

14. Spiral separator according to claim 12, characterized in that said inwardly directed surface (18) extends from a front end where it is tangential to the flow, to a rear end (20) where it is directed radially inward.

15. Spiral separator according to claim 14, characterized in that said inwardly directed surface (18) is concave.

16. Spiral separator according to claim 12, characterized in that the diverter (13) has a pointed front end (17) which points upstream.

17. Method for renewed dilution of a mass stream flowing downwards along the screw-like chute (2) of a spiral separator (1), characterized in that part of the stream component with little solids and high speed is deflected in a fan-like spray (16) from the outer periphery (6) of the mass flow back across the flow towards its inner periphery (4).

18. Method according to claim 17, characterized in that a significant part of said flow component is deflected towards the inner periphery (4) in the fan-like spray (16) for renewed dilution of the mass flow at a significant depth.