RU2019296C1 - Колонна-классификатор - Google Patents
Колонна-классификатор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2019296C1 RU2019296C1 SU5028779A RU2019296C1 RU 2019296 C1 RU2019296 C1 RU 2019296C1 SU 5028779 A SU5028779 A SU 5028779A RU 2019296 C1 RU2019296 C1 RU 2019296C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- conical
- elements
- column
- classifier
- package
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Separation Of Solids By Using Liquids Or Pneumatic Power (AREA)
Abstract
Использование: для осуществления противоточных процессов в системе жидкость - твердое, например, классификация пульп с одновременной промывкой крупнодисперсного материала. Сущность: в приемной конической камере колонны - классификатора установлены друг над другом пакеты концентрично расположенных конических элементов, при этом конические элементы верхнего пакета выполнены с равномерным увеличением, а конические элементы нижнего пакета - с равномерным уменьшением длины образующей конической поверхности от оси колонны к периферии. 3 ил. 2 табл.
Description
Изобретение относится к конструкциям колонных аппаратов и предназначено для использования в технике обогащения, гидрометаллургии редких и цветных металлов при осуществлении противоточных процессов в системе жидкость-твердое тело, например, таких, как классификация пульп с одновременной промывкой крупнодисперсного материала, разделение твердой фазы суспензии по различным классам крупности с получением нескольких продуктов и т.п.
Цель изобретения - повышение эффективности классификации при получении нескольких продуктов разделения.
Поставленная цель достигается тем, что колонна-классификатор, включающая приемную коническую камеру с установленным по ее оси питающим патрубком, цилиндрическую сепарационную камеру с патрубком для подвода промывной жидкости и контактными элементами, конический отстойник и приспособления для отвода крупного и мелкого материала, снабжена установленными в приемной камере друг над другом пакетами концентрично расположенных конических элементов и штуцерами для вывода промежуточного материала, соединенными с коллектором и установленными асимметрично на различных уровнях между пакетами конических элементов, при этом конические элементы верхнего пакета выполнены с равномерным увеличением, а конические элементы нижнего пакета - с равномерным уменьшением длины образующей конической поверхности от оси колонны к периферии. Указанная цель достигается также тем, что угол конусности верхнего пакета конических элементов на 5-20о превышает угол конусности нижнего пакета конических элементов. Для достижения поставленной цели штуцеры для вывода промежуточного материала выполнены с различным диаметром, причем диаметрально расположенные и установленные в смежных уровнях штуцеры имеют наибольший диаметр.
Снабжение гидравлического классификатора пакетами конических элементов, установленными в верхней конической сепарационной камере, способствует отделению наиболее крупных фракций промежуточного материала (предварительно отклассифицированного исходного продукта), что приводит к увеличению эффективности классификации вследствие снижения загрязнения одного из продуктов разделения (мелкого) крупнодисперсными частицами. Причем равномерное увеличение длины образующей конической поверхности верхнего пакета конических элементов от оси классификатора к периферии наряду с равномерным уменьшением длины образующей конической поверхности (в том же направлении) нижнего пакета конических элементов создает предпосылки для повышения эффективности гидромеханического процесса за счет перераспределения потоков взаимодействующих фаз в горизонтальной плоскости, а также в результате периодического ускорения и торможения потока. Асимметричное расположение штуцеров для вывода промежуточного материала в горизонтальной плоскости и на различных уровнях по высоте аппарата способствует переводу процесса на неустановившийся режим движения, что позволяет реализовать максимально возможную разницу в скоростях движения частиц различных классов крупности.
Изменение угла наклона поверхностей нижнего пакета конических элементов по сравнению с углом наклона поверхностей верхнего пакета конических элементов приводит к перераспределению потоков взаимодействующих фаз в вертикальной плоскости и способствует дополнительному отделению частиц различной крупности друг от друга. Следует отметить, что величина увеличения угла конусности верхнего пакета конических элементов зависит от угла конусности нижнего пакета элементов в виде концентрично расположенных конических поверхностей (чем больше последний, тем меньше величина увеличения угла конусности верхнего пакета конических элементов). В свою очередь предпосылкой для выбора угла конусности как верхнего пакета конических элементов, так и нижнего является установленный факт о том, что наибольшая скорость гравитационного разделения высококонцентрированных тонкодисперсных суспензий в пространстве между наклонными элементами наблюдается при расположении пластин под углом 30-40о к горизонту (М.В. Демура. Проектирование тонкослойных отстойников. Киев. Будiвельник, 1981, с.19).
К гетерогенизации условий процесса классификации приводит также и выполнение штуцеров для вывода промежуточного материала с различным диаметром. Причем, наибольший эффект наблюдается при расположении штуцеров с наибольшим проходным сечением на противоположных концах диаметра корпуса в смежных уровнях по высоте классификатора.
На фиг.1 изображена колонна-классификатор, общий вид; на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез по Б-Б на фиг.1.
Колонна-классификатор включает приемную коническую камеру 1, конический отстойник 2, цилиндрическую сепарационную камеру 3 с контактными элементами 4, приспособление для отвода мелкого материала в виде сливного кармана 5 с пилообразными вырезами 6 по верхней кромке его внутренней стенки, нижний пакет конических элементов 7 в виде концентрично расположенных конических поверхностей, патрубки для подвода исходного материала 8 и промывной жидкости 9, патрубки для отвода мелкого 10 и крупного 11 продуктов разделения, верхний пакет конических элементов 12, штуцера для вывода промежуточного материала 13 и коллектор 14.
Колонна-классификатор работает следующим образом. Исходный материал в виде пульпы подается в приемную коническую камеру 1 через питающий патрубок 8, снизу через патрубок 9 поступает классифицирующая жидкость.
Крупнодисперсный материал с некоторым количеством мелкодисперсного продукта осаждается в цилиндрическую сепарационную камеру 3, где происходит их многократное контактирование на поверхности контактных элементов 4 с восходящим потоком промывной жидкости и как следствие отделение увлеченных вниз мелких частиц от крупных (тонкая классификация). Мелкодисперсный материал с незначительным количеством крупнодисперсного выносится в зону верхней камеры 1, расположенную между нижним пакетом конических элементов 7 и верхним пакетом конических элементов 12, откуда промежуточный продукт с определенным расходом удаляется из аппарата через штуцера 13 и коллектор 14. Крупнодисперсный материал исходного продукта дополнительно отделяется от мелкодисперсного в наклонных слоях нижнего пакета элементов 7 и, сползая по конической поверхности, осаждается в нижнюю часть аппарата. То же самое происходит с крупнодисперсным продуктом промежуточного материала при прохождении через верхний пакет конических элементов 12. Мелкодисперсный материал после прохождения через пакет конических элементов 12 восходящим потоком выносится через пилообразные вырезы 6 в сливной карман 5 и удаляется из аппарата через штуцер 10.
Следует отметить, что классификатор работает при постоянном сливе верхнего продукта, что достигается регулированием расхода выводимого промежуточного материала. Крупнодисперсный материал осаждается в нижнюю часть гидравлического классификатора, накапливается в коническом отстойнике 2 и выводится из процесса через патрубок 11.
Таким образом, вышеперечисленные отличительные особенности предлагаемого аппарата наряду с известными конструктивными признаками способствуют достижению поставленной цели - увеличению эффективности классификации за счет повышения чистоты продуктов разделения (снижения загрязнения крупного продукта мелким и мелкодисперсного материала крупнодисперсным).
П р и м е р 1. В гидравлическом классификаторе колонного типа (диаметр средней цилиндрической камеры - 0,1 м, диаметр большего основания верхней конической камеры - 0,35 м) высотой 1,8 м (высота верхней конической сепарационной камеры - 0,5 м) производили классификацию твердой фазы технической суспензии. В первой серии опытов испытывался аппарат, выполненный в соответствии с [1] (колонна с контактными элементами, верхняя коническая камера снабжена набором конических элементов, выполненных с равномерным уменьшением длины образующей от оси колонны к периферии) и имеющей шесть равномерно расположенных по окружности штуцеров для вывода промежуточного продукта классификации (диаметр равен 6 мм), во-второй - предлагаемый аппарат. Угол конусности нижнего пакета конических элементов составлял - 90о, угол конусности верхнего пакета конических элементов - 100о, расстояние между коническими поверхностями - 20 мм. Наибольший диаметр штуцера для вывода промежуточного материала равнялся 8 мм, двух наименьших из трех штуцеров, установленных на одном уровне - 5 мм.
Объектом исследований являлась пульпа полидисперсного материала, характеризуемая следующими параметрами: Плотность 1390-1430 кг/м3; Содержание частиц класса + 0,1 мм 46-48%; Содержание частиц класса - 0,04 мм 18-20% ; Плотность твер- дой фазы 2650 кг/м3.
Методика экспериментов состояла в следующем (необходимо разделить твердую фазу пульпы на три фракции: + 0,1 мм, - 0,1-+ 0,04 мм и - 0,04 мм). Исходная пульпа через заглубленный патрубок подавалась в верхнюю коническую камеру колонны-классификатора, снизу противотоком поступала классифицирующая жидкость (вода). Выделенный крупнодисперсный материал после многократного контактирования с восходящим потоком воды в средней цилиндрической камере накапливался в нижней конической камере и выводился из аппарата. Промежуточный продукт удалялся через штуцера, установленные равномерно (в первой серии опытов) и асимметрично (во второй серии опытов) по окружности между набором и пакетом конических элементов. Мелкодисперсный материал выносился в наружный сливной карман классификатора и выводился из процесса. Столбу пульпы в аппарате сообщались низкочастотные возвратно-поступательные колебательные движения (частота пульсаций - 0,4 с-1, амплитуда - 12-14 мм).
Результаты экспериментов представлены в табл.1 (эффективность классификации рассчитывалась по критерию Ханкока-Луйкена).
Как видно из результатов экспериментов, осуществление процесса в предлагаемом аппарате позволяет повысить точность разделения и получить более чистые продукты при много фракционной гидравлической классификации. Так, эффективность гидромеханического процесса при разделении по граничному зерну 0,04 мм возрастает на 4,8-6,3% при практически одинаковой эффективности классификации по классу 0,1 мм, в 6,6-7,8 раза снижается содержание крупного материала (частиц класса + 0,04 мм) в мелком продукте.
П р и м е р 2. В гидравлическом классификаторе подвергали классификации твердую фазу суспензии (конструктивные параметры аппарата и технологические свойства пульпы представлены в примере 1). При постоянном угле конусности набора элементов (90о) в данной серии опытов варьировали углом конусности пакета конических элементов.
Результаты опытов приведены в табл.2.
Из результатов опытов следует, что наименьшее содержание частиц класса + 0,04 мм в верхнем продукте наблюдается при превышении угла конусности пакета конических элементов над углом конусности набора элементов в виде концентрично расположенных конических поверхностей на 5-20о.
Предлагаемый аппарат характеризуется высокой технико-экономической эффективностью, обусловленной возможностью получения достаточно чистых продуктов при многофракционной классификации. Так, при классификации 1 т гидроксида алюминия стоимостью 156 руб. (ТУ 48-5-128-79) на три продукта (+ 0,045 мм, - 0,045-+ 0,01 мм и - 0,01 мм) за счет увеличения цены продуктов разделения (например, на 5 руб.) вследствие повышенной чистоты получаемых крупного и мелкого материалов удельный экономический эффект составит:
Э = 0,45 х 5 руб/т + 0,08 х 5 руб/т = 2,65 руб/т где 0,45 и 0,08 - содержание, соответственно, частиц класса + 0,045 мм и - 0,01 мм в исходной пульпе.
Э = 0,45 х 5 руб/т + 0,08 х 5 руб/т = 2,65 руб/т где 0,45 и 0,08 - содержание, соответственно, частиц класса + 0,045 мм и - 0,01 мм в исходной пульпе.
Claims (3)
1. КОЛОННА-КЛАССИФИКАТОР, включающая приемную коническую камеру с установленным по ее оси питающим патрубком, цилиндрическую сепарационную камеру с патрубком для подвода промывной жидкости и контактными элементами, конический отстойник и приспособления для отвода крупного и мелкого материалов, отличающаяся тем, что она снабжена установленными в приемной камере друг над другом пакетами концентричных конических элементов и штуцерами для вывода промежуточного материала, соединенными с коллектором и установленными асимметрично на разных уровнях между пакетами конических элементов, при этом конические элементы верхнего пакета выполнены с равномерным увеличением, а конические элементы нижнего пакета - с равномерным уменьшением образующей конической поверхности от оси колонны к периферии.
2. Колонна-классификатор по п.1, отличающаяся тем, что угол конусности верхнего пакета конических элементов на 5 - 20o превышает угол конусности нижнего пакета конических элементов.
3. Колонна-классификатор по п.1, отличающаяся тем, что штуцеры для вывода промежуточного материала выполнены с различным диаметром, причем диаметрально расположенные и установленные в смежных уровнях штуцеры имеют наибольший диаметр.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5028779 RU2019296C1 (ru) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | Колонна-классификатор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5028779 RU2019296C1 (ru) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | Колонна-классификатор |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2019296C1 true RU2019296C1 (ru) | 1994-09-15 |
Family
ID=21597611
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5028779 RU2019296C1 (ru) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | Колонна-классификатор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2019296C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001068262A1 (fr) * | 2000-03-17 | 2001-09-20 | Nikolai Semenovich Rudashevsky | Procede de separation de materiaux en vrac et dispositif correspondant |
CN101767051A (zh) * | 2010-03-03 | 2010-07-07 | 中国矿业大学 | 一种流态化分级设备与方法 |
-
1991
- 1991-07-19 RU SU5028779 patent/RU2019296C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 1471377, кл. B 03B 5/62, 1989. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001068262A1 (fr) * | 2000-03-17 | 2001-09-20 | Nikolai Semenovich Rudashevsky | Procede de separation de materiaux en vrac et dispositif correspondant |
CN101767051A (zh) * | 2010-03-03 | 2010-07-07 | 中国矿业大学 | 一种流态化分级设备与方法 |
CN101767051B (zh) * | 2010-03-03 | 2012-11-28 | 中国矿业大学 | 一种流态化分级设备与方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2753569C1 (ru) | Устройство и способ гравитационной сепарации крупнокускового угольного шлама | |
US4128474A (en) | Process for cleaning and dewatering fine coal | |
US3887456A (en) | Classifier with rifflers and variable throat | |
US4875999A (en) | Apparatus and method of classifying particles | |
US4715951A (en) | Apparatus for separating granulate material | |
CN101844115A (zh) | 一种三产品旋流分级筛 | |
RU2019296C1 (ru) | Колонна-классификатор | |
US3720316A (en) | Flow controller for a material separator | |
US3662885A (en) | Apparatus for the hydraulic classification of solids | |
US3024909A (en) | Vortical type grit separator | |
CN2203192Y (zh) | 立式螺旋选豆机 | |
US4953709A (en) | Multi-stage means for sorting mixtures of solid materials | |
JP3579358B2 (ja) | 粒子サイズ分類機 | |
RU2132242C1 (ru) | Способ аэродинамической классификации металлических порошков и установка для его осуществления | |
EP3448576B1 (en) | A feed apparatus for a particle separator, particle separator and method of particle separation | |
US2974799A (en) | Oscillating helicoidal separating device | |
USRE26720E (en) | Dhr=g dse | |
US4708795A (en) | Screening device | |
SU1282907A1 (ru) | Пневматическа флотационна машина | |
HU195258B (en) | Process and hydroseparator for the separation of mixed hydrate pulp of alumina factories | |
SU1414472A1 (ru) | Гидроциклон | |
RU2187384C2 (ru) | Сепаратор | |
US11897000B2 (en) | Device for sorting powder particles | |
RU2066565C1 (ru) | Сепаратор центробежно-вибрационный | |
JPH06154643A (ja) | 水力分級機 |