RU2080935C1

RU2080935C1 - Hydraulic concentrator

Info

Publication number: RU2080935C1
Application number: RU95104829A
Authority: RU
Inventors: А.Б. Солоденко; А.Б. Сыса; С.И. Евдокимов; Р.Н. Максимов
Original assignee: Северо-Кавказский государственный технологический университет
Priority date: 1995-04-03
Filing date: 1995-04-03
Publication date: 1997-06-10
Also published as: RU95104829A

Abstract

FIELD: apparatuses of grainy mixtures separation for fractions by density in operations of rare-earth and noble metals bearing ores benefication. SUBSTANCE: hydraulic concentrator has two separation chambers 1 and 2. Chamber 2 has stream deformers 5 located at an angle of 30 - 50 deg to its axis. Chamber 1 has protrusion, that makes its cross-section narrow at distance of 1/3 of its length from place of chambers connection. This provides increase of effectiveness of material separation due to repurification using its circulation in zones of vortex formation. For material with small difference of densities inclined chamber 1 has constant cross-section and stream deformers 5 mounted at an angle of 30 - 50 deg to its axis. EFFECT: improved design. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для разделения зернистых смесей на фракции по плотности и может использоваться при обогащении руд, содержащих редкие и благородные металлы. The invention relates to a device for separating granular mixtures into fractions by density and can be used in the beneficiation of ores containing rare and precious metals.

Известное устройство для разделения материала по плотности, включающее наклонную камеру, патрубок для подачи питания, патрубки для подвода разделительной среды (воды) и для разгрузки легкой и тяжелой фракции (H. Schubert, Aufbereitungfestev mineralischer Rohstoffe. B. II, Leipzig, 1986, S, 120 121). A known device for separating material by density, including an inclined chamber, a nozzle for supplying power, nozzles for supplying a separation medium (water) and for unloading light and heavy fractions (H. Schubert, Aufbereitungfestev mineralischer Rohstoffe. B. II, Leipzig, 1986, S , 120 121).

Недостатком устройства является то, что оно не пригодно для разделения мелкого материала. The disadvantage of this device is that it is not suitable for the separation of small material.

Известна конструкция гравитационного концентратора, выбранная в качестве прототипа (авт.св. N 1701382, кл. B 03 B 5/62, БИ N 78, 1991 г.) содержащего наклонную камеру разделения, патрубки для подачи питания и выводы концентрата и хвостов. The known design of the gravitational concentrator, selected as a prototype (ed. St. N 1701382, class B 03 B 5/62, BI N 78, 1991) containing an inclined separation chamber, pipes for supplying power and conclusions of the concentrate and tailings.

Недостатком известной конструкции является накопление большого количества материала в зонах с повышенной скоростью потока воды, в связи с чем частицы с меньшей плотностью попадают в фракции, содержащие тяжелые минералы, что снижает эффективность разделения. A disadvantage of the known design is the accumulation of a large amount of material in areas with an increased water flow rate, and therefore particles with a lower density fall into fractions containing heavy minerals, which reduces the separation efficiency.

Задачей изобретения является создание гидравлического классификатора, обеспечивающего разделение мелких зернистых материалов по плотности как с большим, так и с малым различием их плотностей. The objective of the invention is the creation of a hydraulic classifier that separates fine granular materials by density, both with a large and a small difference in their densities.

Техническим результатом является повышение эффективности разделения материала за счет перечистки путем циркуляции его в зонах вихреобразования. The technical result is to increase the efficiency of separation of the material due to cleaning by circulating it in the zones of vortex formation.

Этот технический результат достигается тем, что известный гидравлический концентратор, включающий наклонную камеру разделения, патрубки для подачи питания и вывода концентрата и хвостов, снабжен дополнительной камерой разделения, расположенной над наклонной камерой и соединенной с ней под углом 80 170^o, и сужающимися желобами, сопряженными с камерами разделения, в месте соединения последних установлен патрубок для подачи питания, при этом дополнительная камера разделения снабжена деформаторами, установленными под углом 30 50^o к ее оси, а наклонная камера выполнена с выступом, сужающим ее сечение, или деформаторами потоков, установленных под углом 30 -50^o к оси камеры. Выступ наклонной камеры расположен на расстоянии 1/3 ее длины от места соединения камер.This technical result is achieved by the fact that the known hydraulic concentrator, including an inclined separation chamber, nozzles for supplying power and output of concentrate and tailings, is equipped with an additional separation chamber located above the inclined chamber and connected to it at an angle of 80 170 ^o , and tapering gutters conjugated a separation chamber, at the connection nozzle for the last set power supply, wherein the additional separation chamber is provided with a deformer set at 30 to 50 ^o to its axis, and Pull chamber is configured with a protrusion, narrowing its cross section or warp threads, set at an angle of 30 -50 ^o to the axis of the chamber. The protrusion of the inclined camera is located at a distance of 1/3 of its length from the junction of the cameras.

Сужающиеся желоба установлены каскадно таким образом, что разгрузка одного желоба служит питанием другого. Такое расположение сужающихся желобов позволяет при попадании тяжелой фракции в верхний продукт камер разделения выделить их в промежуточный продукт, который смешивается с исходным питанием и поступает на повторное разделение. The tapering troughs are cascaded in such a way that the unloading of one trough feeds another. Such an arrangement of the tapering troughs makes it possible to isolate them into an intermediate product when a heavy fraction enters the upper product of the separation chambers, which is mixed with the feed and fed to re-separation.

Расположение камер разделения под углом 80 170^o позволяет создать зоны вихреобразования, которые существенно сокращают потери тяжелой фракции, и тем самым увеличить эффективность.The location of the separation chambers at an angle of 80 170 ^o allows you to create a zone of vortex formation, which significantly reduce the loss of heavy fractions, and thereby increase efficiency.

Выполнение выступа, сужающим сечение камеры, на расстоянии 1/3 длины камеры от места их соединения способствует созданию зон вихреобразования, что повышает эффективность разделения материала. The implementation of the protrusion, narrowing the cross section of the chamber at a distance of 1/3 of the length of the chamber from the place of their connection contributes to the creation of vortex formation zones, which increases the efficiency of material separation.

Выполнение наклонной камеры с деформаторами потока, расположенными под углом β 30 50^o к оси камеры сокращают потери тяжелой фракции при разделении смеси с малым различием плотности.The implementation of an inclined chamber with flow deformers located at an angle β 30 50 ^o to the axis of the chamber reduces the loss of the heavy fraction during separation of the mixture with a small difference in density.

На фиг. 1 представлен общий вид гидравлического концентратора с выступом в наклонной камере; на фиг. 2 то же, но с деформаторами потока в наклонной камере; на фиг. 3 -вид концентратора сбоку. In FIG. 1 shows a general view of a hydraulic concentrator with a protrusion in an inclined chamber; in FIG. 2 the same, but with flow deformers in an inclined chamber; in FIG. 3 - view of the hub on the side.

Гидравлический концентратор содержит наклонную 1 и дополнительную 2 камеры разделения (фиг. 1), расположенные одна над другой и соединенные под углом a 80 170^o. Патрубок 3 для подачи питания установлен в месте соединения камер. Наклонная камера 1 выполнена с выступом 4, сужающим сечение камеры и расположенным на расстоянии 1/3 ее длины от места соединения камер разделения.The hydraulic hub contains an inclined 1 and an additional 2 separation chambers (Fig. 1), located one above the other and connected at an angle a 80 170 ^o . A pipe 3 for supplying power is installed at the junction of the cameras. Inclined camera 1 is made with a protrusion 4, narrowing the section of the camera and located at a distance of 1/3 of its length from the junction of the separation chambers.

Камера 2 разделения выполнена с плоскими деформаторами потока 5, установленными под углом b 30 50^o к оси камеры. Деформаторы потока 5 выполнены в виде пластин из листовой стали. С камерами разделения 1 и 2 сопряжены сужающиеся желоба 6 и 7, расположенные каскадно. Между наклонной камерой 1 и сужающим желобом 7 расположен патрубок 8 для вывода легкой фракции (хвостов) из сужающегося желоба 6. Тяжелая фракция (концентрат) выводится из наклонной камеры 1 через патрубок 9. Для деления продукта на фракции под желобом 7 установлен отсекатель 10.The separation chamber 2 is made with flat flow deformers 5 installed at an angle b 30 50 ^o to the axis of the chamber. The flow deformers 5 are made in the form of plates of sheet steel. With the separation chambers 1 and 2, the tapering troughs 6 and 7 are connected in cascade. A nozzle 8 is located between the inclined chamber 1 and the narrowing groove 7 for withdrawing the light fraction (tails) from the narrowing groove 6. The heavy fraction (concentrate) is discharged from the inclined chamber 1 through the nozzle 9. A cut-off 10 is installed to divide the product into fractions under the groove 7.

Для эффективного разделения материала с малым различием плотностей наклонная камера 1 может быть выполнена постоянного сечения, но с плоскими деформаторами потока 5, установленными под углом b 30 50^o к оси камеры (фиг. 2).For efficient separation of material with a small difference in densities, the inclined chamber 1 can be made of constant cross-section, but with flat flow deformers 5 installed at an angle b 30 50 ^o to the axis of the chamber (Fig. 2).

Гидравлический концентратор работает следующим образом. Исходный материал, содержащий более и менее плотные частицы, подается по патрубку 3 для подачи питания, сталкивается с восходящим потоком воды, движущимся по наклонным камерам разделения 1 и 2. The hydraulic hub operates as follows. The source material containing more or less dense particles is supplied through a pipe 3 for supplying power, collides with an upward flow of water moving along the inclined separation chambers 1 and 2.

Менее плотные частицы преимущественно извлекаются потоком вверх, а более плотные частицы опускаются вниз навстречу потоку. При этом более эффективному разделению частиц с большим различием в плотностях способствует создание зон вихреобразования, находящихся между выступом 4 наклонной камеры 1 разделения и местом соединения камер 1 и 2. Less dense particles are predominantly removed upstream, while denser particles descend toward the stream. Moreover, the creation of vortex formation zones located between the protrusion 4 of the inclined separation chamber 1 and the junction of the chambers 1 and 2 contributes to a more efficient separation of particles with a large difference in densities.

Более плотные частицы отбрасываются на периферию вихря и тем самым отделяются от менее плотных частиц. Более плотные частицы в виде тяжелой фракции разгружаются через патрубок 9 для вывода концентрата. More dense particles are discarded to the periphery of the vortex and are thereby separated from less dense particles. The denser particles in the form of a heavy fraction are discharged through the pipe 9 to output the concentrate.

Частицы, попавшие в камеру разделения 2, попадая последовательно в зоны вихреобразования, создаваемые плоскими деформаторами потока 5, также деляться на менее плотные и более плотные частицы, образуя легкую и тяжелую фракции. Легкая фракция попадает на сужающийся желоб 6, а тяжелая фракция постепенно опускается в зону разделения в месте соединения камер разделения 1 и 2. Particles falling into separation chamber 2, falling sequentially into the vortex formation zones created by flat flow deformers 5, are also divided into less dense and denser particles, forming a light and heavy fraction. The light fraction enters the tapering trough 6, and the heavy fraction gradually falls into the separation zone at the junction of the separation chambers 1 and 2.

Легкая фракция, попав в сужающийся желоб 6, разгоняется под действием силы тяжести, течет в безнапорном режиме, причем по мере сужения желоба 6 глубина потока увеличивается. Это приводит к тому, что более плотные частицы, попавшие в легкую фракцию в камере разделения 2, оказывается в нижней части потока сужающегося желоба 6, образуя тяжелую фракцию, а основная масса более легких частиц, образуя легкую фракцию (хвосты), попадает в канал 8 для ее разгрузки. Более легкая фракция, поступающая из желоба 6, в желоб 7 делится на легкую и тяжелую фракции с помощью отсекателя 10, установленного под нижним сужающимся желобом 7, например, насосом возвращаются в патрубок 3. The light fraction, having got into the tapering trough 6, accelerates under the influence of gravity, flows in a non-pressure mode, and as the trough 6 narrows, the depth of flow increases. This leads to the fact that more dense particles that fall into the light fraction in the separation chamber 2 are in the lower part of the flow of the tapering groove 6, forming a heavy fraction, and the bulk of the lighter particles, forming a light fraction (tails), enter channel 8 for unloading it. The lighter fraction coming from the chute 6 into the chute 7 is divided into light and heavy fractions using a cutter 10 mounted under the lower tapering chute 7, for example, the pump is returned to the pipe 3.

Аналогичной является работа концентратора с изменением в камере 1 разделения, где более эффективному разделению частиц с меньшим различием плотности способствует образование микровихрей, создаваемых дефрорматорами потока 5, установленными в наклонной камере разделения 1. The work of the concentrator with a change in the separation chamber 1 is similar, where the formation of microvortices created by the flow deformers 5 installed in the inclined separation chamber 1 contributes to a more efficient separation of particles with a smaller density difference.

Оптимальный угол соединения a наклонных камер разделения 1 и 2 составляет 80 170^o. При меньшем угле (менее 80^o) увеличиваются потери энергии потока. При большем угле (более 170^o) снижается степень извлечения. Уменьшение или увеличение расстояния (от сужения сечения до места соединения камер) резко снижает степень извлечения в результате возникновения неоптимальных условий перечистки материала. Оптимальное значение угла наклона b плоских деформаторов потока 5 находится в интервале 30 50^o к направлению потока. Уменьшение угла наклона деформаторов потоков (менее 30^o), равно как и увеличение его (более 50^o) ведет к образованию вихрей, размеры которых не способствуют качественному разделению.The optimal connection angle a of the inclined separation chambers 1 and 2 is 80 170 ^o . At a smaller angle (less than 80 ^o ), the flow energy loss increases. At a larger angle (more than 170 ^o ) the degree of extraction is reduced. Reducing or increasing the distance (from narrowing the cross section to the junction of the chambers) dramatically reduces the degree of extraction as a result of non-optimal conditions for material cleaning. The optimal value of the angle of inclination b of the flat flow deformers 5 is in the range of 30 50 ^o to the direction of flow. Reducing the angle of inclination of the flow deformers (less than 30 ^o ), as well as increasing it (more than 50 ^o ) leads to the formation of vortices, the sizes of which do not contribute to the qualitative separation.

Использование предлагаемого устройства по сравнению с прототипом показало, что степень концентрации тяжелой фракции выше, а содержание тяжелых частиц ценных компонентов в легкой фракции, идущим в отвал,ниже. Using the proposed device in comparison with the prototype showed that the concentration of the heavy fraction is higher, and the content of heavy particles of valuable components in the light fraction going to the dump is lower.

Claims

1. A hydraulic hub, including an inclined separation chamber, nozzles for supplying and outputting the hub and tails, characterized in that it is equipped with an additional separation chamber located above the inclined chamber and connected to it at an angle of 80 170 ^o , and tapering gutters associated with separation chambers, at the junction of the latter a branch pipe for power supply is installed, while the additional separation chamber is equipped with flow deformers installed at an angle of 30 - 50 ^o to its axis, and the inclined chamber is made nene with a protrusion, narrowing its cross section, or with flow deformers installed at an angle of 30 50 ^o to the axis of the inclined chamber.

2. The hub according to claim 1, characterized in that the protrusion of the inclined chamber is located at a distance of 1/3 of its length from the junction of the cameras.

3. The hub according to claims 1 and 2, characterized in that the tapering troughs are cascaded in such a way that the discharge of one serves as the power to the other.