Pierwszenstwo: • \ Opublikowano: 31.VII.1968 55597 KI. 1 c, l/Ol MKP B03d A/ / UKD Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Miroslaw Slusarek, inz. Zbigniew Zio¬ mek, mgr inz, Jan Bialas, inz. Stanislaw Ma- ciazka, inz. Wladyslaw Polak, inz, Antoni Na¬ dolny Wlasciciel patentu; Kombinat Górniczo-Hutniczy „Orzel Bialy" Przedsie¬ biorstwo Panstwowe, Brzeziny Slaskie (Polska) Urzadzenie do wzbogacania kopalin w ciezkich cieczach zawiesinowych, zwlaszcza rud cynkowo-olowiowych Przedmiotem wynalazku jest separator do roz¬ dzialu mineralów a zwlaszcza rud cynkowo-olo¬ wiowych w ciezkich cieczach zawiesinowych pod dzialaniem sily ciezkosci, w wykonany w ksztalcie stozka zaopatrzonego w osiowo w nim usytuowa¬ ny walec oraz w transporter gumowy z progami zainstalowanymi u podstawy czesci stozkowej urzadzenia.Dotychczas znany dwuproduktowy separator do rozdzielania mineralów w ciezkich cieczach za¬ wiesinowych ma ksztalt odwróconego stozka. W celu utrzymania wielkich ziarn obciaznika w sta¬ nie zawieszenia wytwarza sie w separatorze staly przeplyw wody z dolu do góry, doprowadzonej ze zbiornika zageszczacza cieczy ciezkiej, pompa oraz rurociagiem przez dysze. Dysze rozlozone sa na obwodzie stozka separatora na róznych glebokos¬ ciach cieczy wprowadzajac w wielu punktach do wnetrza stozka wode pod cisnieniem, utrzymujaca równomierny ruch cieczy do góry, który zapobiega opadaniu ziarn obciaznika w wodzie. Dysze po¬ zwalaja regulowac ilosc doprowadzanej wody tak, aby lekka frakcja byla utrzymywana na zadanym poziomie cieczy zawiesinowej, na przyklad na po¬ ziomie przelewu cieczy ze stozka.Wraz z koncentratem i odpadami odplywa sta¬ le z separatora pewna ilosc obciaznika, który rów¬ niez stale trzeba uzupelniac ze zbiornika zagesz¬ czacza cieczy ciezkiej, Separator zaopatrzony jest w mieszadlo z kilkoma lopatkami napedzane 10 15 20 25 30 silnikiem za pomoca stozkowego kola zebatego, które utrzymuje ciecz zawiesinowa w lagodnym ruchu, zapobiegajac spietrzeniu sie lekkiej frakcji i prowadzac ja dookola obwodu górnej czesci se¬ paratora w kierunku przelewu, którym ziarna produktu lekkiego odplywaja na przyklad na sito.Proces rozdzialu kopaliny przebiega nastepujaco: material surowy pozbawiony drobnych ziarn na¬ dawany jest rynna do separatora skad wyplywa produkt lekki z przelewem cieczy zawiesinowej na przesiewacz, ciezki produkt natomiast opada na dno stozka. Dno stozka polaczone jest rura z komora zamknieta dwoma zasuwami. Komora i zasuwy sluza do periodycznego odprowadzania produktu lekkiego z separatora poprzez rure do podnosnika kubelkowego odprowadzajacego pro¬ duktciezki. , Pomimo korzystnych skutków rozdzielania zwlaszcza wegla od skaly plonnej separator ten posiada te niedogodnosc, ze osrodek ciezkiej cieczy zawiesinowej jest niestateczny wskutek dzialania wznoszacego sie pradu wody i ruchu mieszadla.Niestatecznosc osrodka oddzialuje niejednakowo na wzbogacanie ziarn kopaliny. Niekorzystnym zwlaszcza wplywom zaburzen cieczy w wiekszym stopniu ulegaja ziarna drobne do których rozdzia- • lu konieczny jest osrodek stateczny.Znany inny dwuproduktowy separator przedsta¬ wia w przekroju zbiornik w postaci odwróconego stozka ze stromo nachylonymi scianami w celu 555973 niedopuszczenia do osadzenia sie na nich ziarn produktu ciezkiego. Stozek zakonczony jest u góry niewysokim pierscieniem w którym znajduje sie otwór z rynna odprowadzajaca na zewnatrz lekki produkt wraz z przelewem cieczy. W osi zbiornika jest umocowana pionowa rura której dolny koniec (wlot) znajduje sie w takiej odleglosci od scian stozka, aby najwieksze ziarna ciezkiego produktu mogly swobodnie opasc na dno separatora.Górny wylot rury wystaje wysoko u góry ponad zwierciadlo cieczy w separatorze i zakonczony jest rynna która odprowadza sie produkt ciezki na zewnatrz separatora. Ciezki produkt wynoszony jest z dna zbiornika za pomoca pionowego stru¬ mienia cieczy wytwarzanego powietrzem sprezo¬ nym, doprowadzanym specjalna rura do wlotu ru¬ ry pionowej. Rure pionowa obejmuje do pewnej glebokosci cieczy krótsza rura o srednicy pozwa¬ lajacej na przeplyw cieczy ciezkiej w dól separa¬ tora.Obrotowe mieszadlo dostosowane do stozkowego ksztaltu separatora, napedzane za pomoca kola zebatego, ma za zadanie zapobiegac spietrzeniu sie na powierzchni cieczy frakcji lekkiej i osadzania sie na sciankach separatora obciaznika lub ziarn ciezkiej frakcji oraz przesunac lagodnie lekka frakcje w kierunku przelewu cieczy do rynny produktu lekkiego. Staly doplyw cieczy ciezkiej do pewnej glebokosci separatora i jej odplyw na zewnatrz z lekkim produktem wytwarza powolny strumien cieczy w separatorze z dolu do góry, który zapobiegajac opadaniu obciaznika w wo¬ dzie spelnia w pewnym stopniu role regeneratora cieczy ciezkiej. Opadajacy obciaznik na dno stoz¬ ka jest wynoszony rura na zewnatrz razem z ciez¬ kim produktem.Niedogodnoscia tego separatora jest znaczne zu¬ zycie sprezonego powietrza na 1 tone materialu surowego oraz obciaznika, który jest intensywnie porywany przez produkt ciezki strumieniem cieczy ciezkiej tloczonym przez sprezone powietrze. Poza tym znaczna agitacja cieczy utrudnia rozdzial ziarn drobnych.Takze inny znany dwuproduktowy separator ma ksztalt odwróconego stozka zaopatrzonego w rure powietrzna wyprowadzona na zewnatrz se¬ paratora. Wylot rury powietrznej odprowadzajacej produkt ciezki z dna separatora jest umieszczony ponizej poziomu zwierciadla cieczy w separatorze, co wytwarza w rurze powietrznej staly i lagodny ruch strumienia cieczy do góry. Ciecz ciezka do¬ prowadzona jest do separatora osiowa rura na powierzchnie stozka po której swieza ciecz sply¬ wa na calym obwodzie stozka promieniowo i cien¬ ka struzka. Nadawe podaje sie rynna do cylin¬ drycznej obrotowej zsuwni. Obracajaca sie zsuw¬ nia powoduje krazenie ziarn nadawy wokól rury doprowadzajacej ciecz ciezka, a ciezar tych ziarn wtlacza je pod powierzchnie cieczy w której zsu- wina jest zanurzona do pewnej glebokosci.Zaleta tego separatora powietrznego jest glów¬ nie mozliwosc wzbogacania drobnych ziarn z po¬ wodu statycznego osrodka cieczy ciezkiej, przy czym niedogodnoscia jest stosunkowo niska wy- 55597 4 dajnosc tego separatora oraz znaczne zuzycie sprezonego powietrza i obciaznika.Znany jest takze dwuproduktowy separator, który ma ksztalt wanny o zbieznych bokach 5 i przekroju korytkowym.W pochylym dnie wanny znajduje sie slimak, który wynosi opadajacy na dno ciezki produkt na zewnatrz separatora do rynny. Wyplywajacy na powierzchnie cieczy ciezkiej produkt lekki io jest zgarniany obracajacymi sie lopatkami na po¬ przeczna rynne. Rynna ta jest nieznacznie zanu¬ rzona w cieczy, dzieki czemu produkt lekki wraz *z przelewem cieczy odplywa na zewnatrz. Przelew ten wytwarza ruch strumienia cieczy w separa- 15 torze, który przesuwa lekki produkt do lopatek, które kieruja go na rynne poprzeczna.Ciecz doprowadza sie do separatora .rura naj¬ pierw do komory a z niej przez sito do wanny separatora! Sito hamuje napór cieczy podawanej 20 pod cisnieniem i rozdziela ja równomiernie na okreslonej powierzchni tylnej sciany wanny, za¬ pobiegajac szkodliwej agitacji cieczy. Kierunek strumienia cieczy w wannie jest zgodny z kie¬ runkiem posuwania sie frakcji, co ma dodatni 25 wplyw na statycznosc osrodka a wiec na doklad¬ nosc rozdzialu surowca. Zwiekszajaca sie predkosc przeplywu cieczy uzyskana przez zwezenie prze¬ kroju wanny zapobiega opadaniu obciaznika a zatem zwieksza trwalosc cieczy. 30 Zaleta tego separatora jest prosta budowa wan¬ ny i napedu slimaka, przy czym usuwanie pro¬ duktu lekkiego promienistymi lopatkami prosto¬ padlymi do rynny poprzecznej powoduje krazenie na powierzchni cieczy tego produktu oraz z tego 35 powodu nastepuje czesciowe jego przedostawanie sie do slimaka transportujacego produkt ciezki.Inny znany dwuproduktowy separator tasmowy jest zbudowany podobnie do opisanego poprzednio separatora slimakowego. Wzdluz pochylego dna 40 separatora przesuwa sie tasma stalowa na która opada frakcja ciezka. Tasma wynosi ziarna frak¬ cji ciezkiej na rynne. Ziarna frakcji lekkiej ply¬ na z ciecza do zgrzeblowego przenosnika, który odprowadza je po równi pochylej do rynny po¬ przecznej. Rynna zanurzona jest nieznacznie w cieczy, wskutek tego ciecz rynna wyplywa stale z separatora unoszac z soba ziarna frakcji lek¬ kiej. Ubytek cieczy uzupelnia sie rurami, które doprowadzaja ja do komory z której ciecz roz- 50 prowadzana jest równomiernie na caly przekrój tylnego boku naczynia za pomoca sita. Nadawe podaje sie do separatora w najglebszym jego miejscu. Górna lewa czesc separatora zweza sie i przechodzi stopniowo z przekroju prostokatne- 55 go w trójkatny. Zmniejszenie szerokosci i glebo¬ kosci separatora zgodnie z kierunkiem wynosze¬ nia ciezkiej i lekkiej frakcji powoduje wzrost predkosci strumienia cieczy i podnosi tym sa¬ mym trwalosc cieczy zawiesinowej. 60 Niedogodnoscia tego separatora jest zwlaszcza odbiór produktu lekkiego oraz stosunkowo mala wydajnosc tego urzadzenia.Celem wynalazku jest usuniecie lub co najmniej 65 zmniejszenie niedogodnosci wystepujacych przy55597 6 eksploatacji separatorów do rozdzialu mineralów w zawiesinowych cieczach ciezkich.Zadanie wytyczone w celu usuniecia lub zmniej¬ szenia podanych niedogodnosci zostalo rozwiazane zgodnie z wynalazkiem w ten sposób, ze separator o ksztalcie odwróconego stozka posiada scianki usytuowane do poziomu pod katem 65°, zakon¬ czone w górnej czesci cylindrycznymi sciankami stanowiacymi komore nadawy. Czesc cylindrycz¬ na zaopatrzona jest w rynne doprowadzajaca na- dawe, zainstalowana osiowo oraz rynne odprowa¬ dzajaca produkt lekki stycznie usytuowana do czesci cylindrycznej, przy czym kat pomiedzy osia rynny doprowadzajacej nadawe i rynny odprowa¬ dzajacej produkt lekki wynosi okolo 300°.W osi separatora zainstalowany jest przewód sluzacy do doprowadzania ciezkiej cieczy zawie¬ sinowej, przy czym na dnie tego przewodu usytuo¬ wany jest stozek sterujacy. Powierzchnia szczeliny miedzy krawedzia przewodu do doprowadzania ciezkiej cieczy a scianka stozka sterujacego wyno¬ si okolo 75% powierzchni przekroju tego przewo¬ du. Do przewodu sluzacego do doprowadzenia cie¬ czy ciezkiej na wysokosc czesci cylindrycznej, za¬ instalowany jest zgarniak produktu lekkiego za¬ opatrzony w skrzydla o ksztalcie ewolwenty. Kon¬ cówki skrzydel zaopatrzone sa w plytki gumowe usytuowane prostopadle do scianki czesci cylin¬ drycznej separatora.Zgarniak produktu lekkiego zanurzony jest nie¬ znacznie w cieczy i obraca sie w kierunku wy¬ puklosci luków ewolwenty. Przewód doprowadza¬ jacy ciecz ciezka w czesci stozkowej separatora zaopatrzony jest w dwuskrzydlowy zgarniak do usuwania zawiesiny ciezkiej wykonany z plas¬ kowników z zamocowanymi wykladzinami gumo¬ wymi. Dno stozka jest zaopatrzone w przenosnik tasmowy z progami, sluzacy do wynoszenia pro¬ duktu ciezkiego z dolnej czesci separatora stozko¬ wego. Nachylenie przenosnika wynosi okolo 45° w stosunku do poziomu.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urzadzenie do wzbogacenia ko¬ palin w ciezkich cieczach zawiesinowych w wi¬ doku z boku, fig. 2 — urzadzenie do wzbogacenia kopalin w ciezkich cieczach zawiesinowych w wi¬ doku z góry a fig. 3 — to samo urzadzenie w prze¬ kroju pionowym.Uwidocznione na rysunku urzadzenie do wzbo¬ gacania kopalin w ciezkich cieczach zawiesino¬ wych, zwlaszcza rud cynkowo-olowiowych sta¬ nowi zbiornik 1 w postaci odwróconego stozka ze stromo nachylonymi scianami a najkorzystniej pod katem 65° do poziomu. Zbiornik 1 zakonczony jest u góry niewysoka czescia cylindryczna 2. Czesc cylindryczna 2 zaopatrzona jest w rynne 3 dopro¬ wadzajaca nadawe, zainstalowana prostopadle do pierscienia (scianki) czesci cylindrycznej 2 oraz rynne 4 (przelew) odprowadzajaca produkt lekki, stycznie usytuowana do pierscienia czesci cylin¬ drycznej 2. Rynna 4 wyposazona jest w przystaw¬ ke uchylna 5 przymocowana przegubowo w jed¬ nym koncu do sciany rynny 4.Przystawka uchylna 5 sluzy do zwezenia rynny 4 w celu podwyzszenia lustra cieczy przy niezmie¬ nionej ilosci obiegowej cieczy. W osi zbiornika 1 zainstalowany jest przewód 6 o znacznej srednicy, sluzacy do doprowadzania ciezkiej cieczy do zbior- 5 nika 1, przy czym na dnie przewodu 6 usytuowa¬ ny jest stozek sterujacy 7 przymocowany do prze¬ wodu 6 trzema ramionami 8. Do przewodu 6 na wysokosci czesci cylindrycznej 2 zainstalowani jest zgarniak 9 zaopatrzony w skrzydla 10 o io ksztalcie ewolwenty.Koncówki skrzydel 10 zaopatrzone sa w plytki gumowe 11 usytuowane prostopadle do pierscienia czesci cylindrycznej 2 zbiornika 1. Przewód 6 w czesci stozkowej zbiornika 1 zaopatrzony jest w 15 dwuskrzydlowy zgarniak 12 wykonany z plaskow¬ ników z zamocowanymi nakladkami gumowymi 13. Przewód 6 od góry zaopatrzony jest w lej 14.Przewód 6 napedzany jest silnikiem elektrycznym 15 poprzez przekladnie zebata 16 oraz stozkowe 20 kolo zebate 17 i 18. Naped przewodu 6 usytuowa¬ ny jest w ramie 19 zlozonej z ksztaltowników.Zbiornik 1 podwieszony jest na slupach 20. Na dnie zbiornika 1 usytuowana jest dolna czesc prze¬ nosnika tasmowego 21 napedzanego silnikiem elek- 25 trycznym 22 przez przekladnie paskowa 23.Gumowa tasma 24 usytuowana jest w szczelnej obudowie 25 i zaopatrzona w progi 26 wykonane z blachy perforowanej. Przelew 27 przenosnika tasmowego 21 jest przewaznie nieco wyzej usy- 30 tuowany ponad poziom cieczy w zbiorniku 1.Proces rozdzialu kopaliny w urzadzeniu we¬ dlug wynalazku przebiega nastepujaco: Nadawe surowa pozbawiona drobnych ziarn podaje sie rynna 3 wraz z niewielka iloscia ciezkiej cieczy 35 zawiesinowej pod lustro cieczy, znajdujacej sie w zbiorniku 1. W zbiorniku 1 obraca sie zgarniak 9 z szybkoscia okolo pieciu obrotów na minute.Nadawa dostaje sie pod dzialanie skrzydla 10 zgarniaka 9 i z powodu ksztaltu skrzydla 10 w 40 postaci ewolwenty jest przesuwana po powierzch¬ ni cieczy w kierunku pierscienia czesci cylindrycz¬ nej 2. Dzieki temu nadawa nie gromadzi sie blisko przewodu 6 tylko po przejsciu materialu lekkiego od punktu doprowadzenia rynna 3 *do punktu 45 wyjscia rynna 4 wykonuje tak zwany kat przej¬ scia wynoszacy okolo 300°.Tak stosunkowo duzy kat przejscia zapewnia prawidlowy rozdzial mineralów w kopalinie pod¬ dawanej wzbogacaniu. Koncówki skrzydel 10 zgar- 50 niaka 9 zaopatrzone sa w plytki gumowe 11 na dlugosci trzech srednic maksymalnego ziarna wzbogacanego. Plytki gumowe 11 wykonane z gu¬ my perforowanej w czasie obrotu zgarniaka 9 eliminuja klinowanie ziarn miedzy pierscieniem 55 czesci cylindrycznej 2 a skrzydlem 10 zgarniaka 9.Wraz ze zgarniakiem 9 obraca sie dwuskrzydlo¬ wy zgarniak 12 z szybkoscia okolo 0,4 mm/sek.Duzy kat nachylenia scian bocznych zbiornika 1 zmniejsza znacznie osadzenie sie obciaznika na 60 scianach zbiornika 1 z tym, ze nieznaczny ruch zgarniaka 12 (mieszadla) zaopatrzonego w gumo¬ we nakladki 13 zmniejsza do minimum osadzenie sie obciaznika.W czasie ruchu obrotowego przewodu 6, do leja 65 14 przewodu 6 doprowadza sie grawitacyjnie wiek-7 55597 8 sza czesc ciezkiej cieczy zawiesinowej, ponizej po¬ ziomu lustra cieczy, przy czym równomierne roz¬ prowadzenie cieczy ulatwia stozek sterujacy 7.Jednorodnosc ciezaru wlasciwego ciezkiej cie¬ czy zawiesinowej w zbiorniku 1 w jego górnych 5 i dolnych warstwach, osiaga sie przez laczenie w odpowiednim stosunku cieczy transportowanej wraz z surowa nadawa rynna 3 z ciecza znajdu¬ jaca sie w dolnej czesci zbiornika 1. Material ciez¬ ki opada na dho zbiornika 1 gdzie jest usytuowa¬ na gumowa tasma 24 przenosnika tasmowego 21.Produkt ciezki wyciagany jest z dna zbiornika 1 tasma gumowa 24 o stosunkowo znacznym nachy¬ leniu dzieki zainstalowanym progom 26 które uniemozliwiaja zsuwanie sie materialu po tasmie.Zaleta urzadzenia do wzbogacania kopalin w ciezkich cieczach zawiesinowych, zwlaszcza rud cynkowo-olowiowych wedlug wynalazku jest prze¬ de wszystkim statecznosc osrodka cieklego i jed¬ norodnosc ciezaru wlasciwego w górnych i dol¬ nych warstwach ciezkiej cieczy zawiesinowej.Jednorodnosc i statecznosc osiaga sie dzieki nie¬ znacznym ruchom dwuskrzydlowego zgarnika 12 oraz przenosnika tasmowego 21 i nieznacznie za¬ nurzonego w cieczy zgarniaka 9, którego skrzydla 10 zapewniajac powstawanie sily odsrodkowej od samej rynny nadawczej 3 umozliwiaja laminarne odprowadzenie produktu lekkiego, przyspieszajac jednoczesnie wydzielania tego produktu. Zastoso¬ wanie skrzydel 10 w ksztalcie ewolwenty lub luku umozliwia takze zmniejszenie wyplywu cieczy z produktem lekkim zmniejszajac tym samym ilosc cieczy w obiegu glównym calej pluczki do wzbo¬ gacania w której sklad wchodzi urzadzenie wedlug wynalazku. PL