RU2301112C1 - Method for grinding of mineral deposits and cavitational disperser for effectuating the same - Google Patents
Method for grinding of mineral deposits and cavitational disperser for effectuating the same Download PDFInfo
- Publication number
- RU2301112C1 RU2301112C1 RU2005138245/03A RU2005138245A RU2301112C1 RU 2301112 C1 RU2301112 C1 RU 2301112C1 RU 2005138245/03 A RU2005138245/03 A RU 2005138245/03A RU 2005138245 A RU2005138245 A RU 2005138245A RU 2301112 C1 RU2301112 C1 RU 2301112C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- stator
- cavitation
- holes
- frequency
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Crushing And Grinding (AREA)
Abstract
Description
Техническое решение относится к горной промышленности и предназначено для тонкого измельчения полезных ископаемых при подготовке к обогащению.The technical solution relates to the mining industry and is intended for fine grinding of minerals in preparation for enrichment.
Известен способ измельчения труднообогатимых руд, реализованный в способе флотации труднообогатимых медных руд по патенту РФ №2151010, кл. В 03 D 1/00, опубл. в БИ №17 за 2000 г., включающий дозированную подачу суспензии руда-вода и измельчение зерен руды в шаровой мельнице со вскрытием зерен полезных компонентов.A known method of grinding refractory ores, implemented in the method of flotation of refractory copper ores according to the patent of the Russian Federation No. 2151010, class. B 03 D 1/00, publ. in BI No. 17 for 2000, which includes the dosed supply of an ore-water suspension and grinding of ore grains in a ball mill with the opening of grains of useful components.
Недостатком способа является относительно низкая эффективность измельчения руды вследствие большой продолжительности рабочего цикла измельчения в шаровой мельнице и большой выход шламовых фракций, уходящих в отходы.The disadvantage of this method is the relatively low efficiency of grinding ore due to the long duration of the grinding grinding cycle in a ball mill and the large yield of sludge fractions that go to waste.
Наиболее близким по технической сущности и совокупности существенных признаков является способ измельчения труднообогатимых руд (патент РФ №2203738, В 02 С 19/00, опубл. в БИ №13 за 2003 г.), включающий дозированную подачу суспензии вода-руда и измельчение ее в кавитационном диспергаторе со вскрытием зерен полезного ископаемого по естественным дефектам последоватльным воздействием гидроударных нагрузок и кавитационных импульсов, образованных расширением канала потока и колебаниями резонаторов с частотой собственных колебаний частиц руды и управление частотой кавитационных импульсов за счет смены обойм с закрепленными на них резонаторами, настроенными на требуемую частоту.The closest in technical essence and the set of essential features is a method of grinding refractory ores (RF patent No. 2203738, 02
Недостатком способа является ограниченный предел регулирования частоты гидроударных нагрузок, находящейся в жесткой зависимости от частоты вращения ротора, что отрицательно сказывается на точности настройки частоты гидроударных нагрузок, вследствие чего снижается эффективность измельчения руды из-за несоблюдения условия резонансного воздействия на зерна полезных компонентов. Скорость истечения струи суспензии из отверстий ротора также находится в жесткой зависимости от частоты его вращения, что ограничивает пределы и точность регулирования частоты кавитационных импульсов, в результате чего снижается эффективность измельчения руды из-за несоблюдения условия резонансного воздействия на зерна полезных компонентов. Для каждого типа полезного ископаемого требуется изготовление кавитационного диспергатора с индивидуальными геометрическими параметрами.The disadvantage of this method is the limited regulation of the frequency of hydraulic shock loads, which is strictly dependent on the rotational speed of the rotor, which negatively affects the accuracy of tuning the frequency of hydraulic shock loads, as a result of which the efficiency of grinding of ore is reduced due to non-compliance with the conditions of resonant exposure of useful components to grains. The flow rate of the suspension jet from the rotor holes is also strictly dependent on its rotation frequency, which limits the limits and accuracy of controlling the frequency of cavitation pulses, as a result of which the ore grinding efficiency is reduced due to non-compliance with the resonant effect of useful components on the grains. For each type of mineral, a cavitation dispersant with individual geometric parameters is required.
Известен роторный аппарат гидроударного действия (а.с. СССР №1586759, В 01 F 7/12, опубл. в БИ №31 за 1990 г.), содержащий корпус, внутри которого концентрично установлены ротор и статор со щелями в боковых стенках, причем щели в роторе выполнены в виде дозвуковых сопел, сужающихся в сторону статора, щели которого выполнены расширяющимися в сторону корпуса и имеют вогнутые поверхности.Known rotary apparatus hydropercussion (AS USSR No. 1586759, 01
Недостатком известного роторного аппарата гидроударного действия является строго детерминированная частота кавитационных импульсов, определяемая формой щелей в стенках ротора и статора, что отрицательно сказывается на точности настройки частоты гидроударных импульсов, вследствие чего снижается эффективность измельчения руды из-за несоблюдения условия резонансного воздействия на зерна полезных компонентов. Абразивный износ рабочих поверхностей ротора и статора от воздействия гидроударных импульсов также ведет к тому, что нарушаются условия резонансного воздействия на зерна полезных компонентов и, как следствие, снижается эффективность измельчения руды.A disadvantage of the known rotary apparatus of hydropercussion is the strictly determined frequency of cavitation pulses, which is determined by the shape of the cracks in the walls of the rotor and stator, which negatively affects the accuracy of tuning the frequency of hydropercussion pulses, as a result of which the ore grinding efficiency is reduced due to non-observance of the resonant effect on the grain of useful components. The abrasive wear of the working surfaces of the rotor and stator from the effects of hydroshock pulses also leads to the fact that the conditions of the resonant effect on the grains of useful components are violated and, as a result, the efficiency of ore grinding is reduced.
Наиболее близким по технической сущности и совокупности существенных признаков является кавитационный диспергатор (патент РФ №2203738, В 02 С 19/00, опубл. в БИ №13 за 2003 г.), содержащий корпус, внутри которого установлены статор со щелями в боковых стенках, расширяющимися в сторону корпуса, имеющими вогнутые поверхности, ротор, в котором выполнены щели в виде дозвуковых сопел, сужающихся в сторону статора, имеющие возможность совмещения при вращении ротора со щелями статора, и рабочую камеру, при этом количество щелей в роторе и статоре неодинаково, а в рабочей камере закреплены соосно со щелями статора регулируемые по частоте колебаний резонаторы.The closest in technical essence and combination of essential features is a cavitation dispersant (RF patent No. 2203738, 02 02/19/00, published in BI No. 13 for 2003), comprising a housing inside which a stator is installed with slots in the side walls, expanding toward the body, having concave surfaces, a rotor in which slots are made in the form of subsonic nozzles, tapering towards the stator, which can be combined with the stator slots during rotation of the rotor, and the working chamber, while the number of slots in the rotor and stator varies o, and in the working chamber mounted coaxially with the slots of the stator adjustable oscillation frequency resonators.
Недостатком известного кавитационного диспергатора является ограниченный предел регулирования частоты гидроударных импульсов, находящейся в жесткой зависимости от частоты вращения ротора, что отрицательно сказывается на точности настройки частоты гидроударных импульсов, вследствие чего снижается эффективность измельчения руды за счет неточного соблюдения условия резонансного воздействия на зерна полезных компонентов. Скорость истечения струи суспензии из отверстий ротора также находится в жесткой зависимости от частоты его вращения, что ограничивает пределы и точность регулирования частоты кавитационных импульсов, вследствие чего снижается эффективность измельчения руды за счет несоблюдения условия резонансного воздействия на зерна полезных компонентов. Для каждого типа полезного ископаемого требуется изготовление кавитационного диспергатора с индивидуальными геометрическими параметрами. Кроме того, материал статора кавитационного диспергатора имеет высокий абразивный износ от воздействия на него кавитационных импульсов, что существенно уменьшает ресурс работы кавитационного диспергатора, повышает расходы на ремонт, ведет к простоям оборудования и, следовательно, снижает эффективность измельчения полезного ископаемого.A disadvantage of the known cavitation dispersant is the limited regulation of the frequency of hydroshock pulses, which is strictly dependent on the rotational speed of the rotor, which negatively affects the accuracy of setting the frequency of hydroshock pulses, which reduces the grinding efficiency of the ore due to inaccurate observance of the resonant effect on the grain of useful components. The flow rate of the suspension jet from the rotor holes is also strictly dependent on its rotation frequency, which limits the limits and accuracy of the regulation of cavitation pulse frequencies, as a result of which the ore grinding efficiency is reduced due to non-compliance with the resonant effect of useful components on the grains. For each type of mineral, a cavitation dispersant with individual geometric parameters is required. In addition, the stator material of the cavitation dispersant has high abrasive wear from exposure to cavitation pulses, which significantly reduces the life of the cavitation dispersant, increases repair costs, leads to equipment downtime and, therefore, reduces the efficiency of grinding minerals.
Техническая задача - повышение эффективности измельчения полезного ископаемого за счет повышения точности и расширения пределов регулирования частоты гидроударных и кавитационных импульсов и снижение негативного влияния абразивного износа на ресурс работы кавитационного диспергатора за счет более точной настройки на резонансный режим измельчения.The technical task is to increase the efficiency of grinding minerals by increasing the accuracy and expanding the limits for regulating the frequency of hydroshock and cavitation pulses and reducing the negative impact of abrasive wear on the life of a cavitation dispersant due to more precise tuning to the resonant grinding mode.
Задача решается тем, что в способе измельчения полезных ископаемых, включающем дозированную подачу водной суспензии полезного ископаемого в кавитационный диспергатор и измельчение его со вскрытием зерен полезного компонента резонансным воздействием гидроударных и кавитационных импульсов по зонам естественной спайки этих зерен с породой, управление частотой кавитационных импульсов за счет смены обойм с закрепленными на них резонаторами, настроенными на требуемую частоту, согласно техническому решению дополнительно осуществляют управление частотой кавитационных импульсов за счет регулирования напора подачи водной суспензии полезного ископаемого в диспергатор, выполненный прямоточным и состоящим из полого ротора с лопастями на внутренней поверхности, и установленной с противоположного входному патрубку торца ротора, перпендикулярно оси вращения ротора, перегородкой с отверстиями и из статора, выполненного с торца, примыкающего к кавитационной камере, с перегородкой, имеющей отверстия, совмещаемые с отверстиями ротора при вращении последнего, при этом независимо от управления частотой кавитационных импульсов осуществляют управление частотой гидроударных импульсов.The problem is solved in that in the method of grinding minerals, comprising dosing the aqueous suspension of minerals into a cavitation dispersant and grinding it with opening the grains of the useful component by the resonant action of hydroshock and cavitation pulses along the zones of natural adhesion of these grains with the rock, controlling the frequency of cavitation pulses due to change of clips with resonators fixed to them, tuned to the desired frequency, according to the technical solution, additionally carry out adjusting the frequency of cavitation pulses due to the regulation of the pressure of supplying an aqueous suspension of minerals to the dispersant, made straight-through and consisting of a hollow rotor with blades on the inner surface, and installed from the opposite end of the inlet pipe of the rotor end, perpendicular to the axis of rotation of the rotor, a partition with holes and from the stator, made from the end adjacent to the cavitation chamber, with a partition having holes that are compatible with the holes of the rotor during rotation of the latter, while independently mo of cavitation pulse frequency control performed hydropercussion frequency control pulses.
Задача решается и тем, что кавитационный диспергатор, включающий корпус, входной и выходной патрубки, статор с отверстиями, расширяющимися в сторону кавитационной камеры, установленные в ней и настроенные на частоту собственных колебаний частиц полезного ископаемого в суспензии резонаторы кавитационных импульсов, ротор с приводом, лопастями и отверстиями в виде дозвуковых сопел, сужающимися в сторону отверстий статора, выполненными с возможностью совмещения их при вращении ротора с отверстиями статора, согласно техническому решению он выполнен прямоточным, для чего ротор изготовлен полым, лопасти установлены на внутренней его поверхности, при этом с противоположного входному патрубку торца ротора установлена перегородка, перпендикулярная оси его вращения, причем указанные отверстия ротора выполнены в его перегородке, а статор снабжен с торца, примыкающего к кавитационной камере, перегородкой, в которой выполнены указанные отверстия статора.The problem is solved by the fact that the cavitation dispersant, including the housing, inlet and outlet pipes, a stator with holes expanding towards the cavitation chamber, installed in it and tuned to the frequency of natural vibrations of the mineral particles in the suspension, cavitation pulse resonators, a rotor with a drive, blades and holes in the form of subsonic nozzles, tapering towards the stator holes, made with the possibility of combining them when the rotor rotates with the stator holes, according to the technical solution about n made straight-through, for which the rotor is made hollow, the blades are mounted on its inner surface, while a partition is installed from the opposite end of the rotor end, perpendicular to the axis of rotation, and these rotor holes are made in its partition, and the stator is equipped with an end face adjacent to cavitation chamber, a partition in which these stator holes are made.
Так как водную суспензию полезного ископаемого (далее суспензия) подают через входной патрубок в кавитационный диспергатор под напором, то скорости течения суспензии V1 до перекрытия отверстий в роторе и после перекрытия их V0 в известной формуле Н.Е. Жуковского зависят от величины напора и не зависят от частоты вращения ротора. Это позволяет независимо от частоты вращения ротора управлять скоростью V1 течения суспензии в отверстия ротора изменением напора в системе и регулировать тем самым силу Р гидроударных импульсовSince the aqueous suspension of minerals (hereinafter referred to as the suspension) is supplied through the inlet to the cavitation dispersant under pressure, the flow rates of the suspension are V 1 until the holes in the rotor overlap and after their V 0 is closed in the well-known formula N.E. Zhukovsky depend on the pressure and do not depend on the rotor speed. This allows, regardless of the rotor speed, to control the speed V 1 of the suspension flow into the rotor holes by changing the pressure in the system and thereby regulate the force P of the hydroshock pulses
P=ρ(V1-V0)c, Н/м2,P = ρ (V 1 -V 0 ) s, N / m 2 ,
где ρ - плотность суспензии, кг/м3;where ρ is the density of the suspension, kg / m 3 ;
V1 и V0 - скорости течения суспензии до перекрытия отверстий в роторе и после перекрытия соответственно, м/с;V 1 and V 0 are the flow rates of the suspension before the holes in the rotor overlap and after the overlap, respectively, m / s;
с - скорость распространения звука в суспензии, м/с.C is the speed of sound propagation in suspension, m / s.
Так как в набегающем потоке возникают колебания суспензии с частотойSince in the free flow there are oscillations of the suspension with a frequency
, Гц, Hz
где К - коэффициент пропорциональности, зависящий от V и h;where K is the coefficient of proportionality, depending on V and h;
V - скорость истечения струи суспензии из отверстия ротора, м/с;V is the flow rate of the suspension stream from the rotor hole, m / s;
h - расстояние между перегородкой ротора и резонатором, м,h is the distance between the baffle of the rotor and the resonator, m,
то изменением напора в системе можно независимо регулировать и частоту кавитационных импульсов за счет соответствующего изменения скорости V истечения струи суспензии из отверстия ротора в прямоточном режиме работы кавитационного диспергатора.then by changing the pressure in the system, the frequency of cavitation pulses can also be independently controlled due to a corresponding change in the velocity V of the jet of suspension from the rotor hole in the direct-flow mode of operation of the cavitation dispersant.
Таким образом, при дозированной подаче в прямоточный кавитационный диспергатор, суспензии полезного ископаемого под напором и в результате независимого управления частотой гидроударных импульсов (за счет изменения частоты вращения ротора) и кавитационных импульсов (за счет регулирования напора и изменения настроек резонаторов в кавитационной камере) создается возможность повышения точности и расширения пределов регулирования силы и частоты гидроударных и кавитационных импульсов. Как следствие, повышается эффективность измельчения полезного ископаемого. Появляется возможность для настройки кавитационного диспергатора на режимы, благоприятные для измельчения различных по свойствам полезных ископаемых (например, сульфидных руд или угля) с сохранением высокой эффективности их измельчения.Thus, when dosed feeding into a direct-flow cavitation dispersant, mineral suspensions under pressure and as a result of independent control of the frequency of hydroshock pulses (by changing the rotor speed) and cavitation pulses (by adjusting the pressure and changing resonator settings in the cavitation chamber), it becomes possible improving accuracy and expanding the limits of regulation of the force and frequency of hydroshock and cavitation pulses. As a result, the efficiency of grinding minerals increases. It becomes possible to adjust the cavitation dispersant to the conditions favorable for grinding minerals of various properties (for example, sulfide ores or coal) while maintaining their high grinding efficiency.
Прямоточная конструкция кавитационного диспергатора, когда ротор выполнен полым и лопасти установлены на внутренней его поверхности, а с противоположного входному патрубку торца ротора имеется перегородка, перпендикулярная оси его вращения, при этом указанные отверстия ротора выполнены в его перегородке, статор снабжен с торца, примыкающего к кавитационной камере, перегородкой, а отверстия статора выполнены в его перегородке с возможностью совмещения их при вращении ротора с указанными отверстиями ротора наиболее просто позволяет достигнуть резонансного режима разрушения частиц полезного ископаемого.The direct-flow design of the cavitation dispersant, when the rotor is hollow and the blades are mounted on its inner surface, and from the opposite end of the rotor inlet there is a baffle perpendicular to the axis of rotation, while these rotor holes are made in its baffle, the stator is equipped with an end face adjacent to the cavitation the chamber, the partition, and the stator holes are made in its partition with the possibility of combining them when the rotor rotates with the indicated rotor holes most easily allows for stignut resonant mode destruction of mineral particles.
Условием резонансного разрыва частиц полезного ископаемого в суспензии является равенствоThe condition for the resonant rupture of mineral particles in suspension is the equality
fср=fр,f cf = f p
где fр - частота колебаний резонаторов кавитационных импульсов, Гц.where f p is the oscillation frequency of the cavitation pulse resonators, Hz.
Для настройки частоты fр резонаторов кавитационных импульсов на частоту fч собственных колебаний частиц полезного ископаемого в суспензии и выполнения условия fр≈fч используется зависимостьTo adjust the frequency f p of cavitation pulse resonators to the frequency f h of natural vibrations of mineral particles in the suspension and to fulfill the condition f p ≈ f h, we use the dependence
где α - коэффициент пропорциональности (для консольного способа крепления резонаторов α=0,162);where α is the coefficient of proportionality (for the console method of fastening the resonators α = 0.162);
t - толщина резонаторов, м;t is the thickness of the resonators, m;
l - длина консольной части резонаторов, м;l is the length of the cantilever part of the resonators, m;
Е - модуль упругости материала резонаторов, МПа;E is the modulus of elasticity of the material of the resonators, MPa;
ρ - плотность суспензии, Н/м3.ρ is the density of the suspension, N / m 3 .
Согласно предложенному техническому решению создается возможность более точной настройки на резонансный режим измельчения полезного ископаемого (fр≈fч) варьированием параметров V, h, Е, t и l в приведенных выше формулах путем замены обоймы с закрепленными на ней резонаторами кавитационных импульсов (при грубой настройке на тип полезного ископаемого) и плавным изменением напора на входе кавитационного диспергатора и частоты вращения ротора (при точной настройке). При этом достигается повышение эффективности измельчения полезного ископаемого и снижение негативного влияния абразивного износа на ресурс работы прямоточного кавитационного диспергатора за счет более точной настройки на резонансный режим измельчения.According to the proposed technical solution, it becomes possible to more accurately adjust the resonance regime of grinding minerals (f p ≈ f h ) by varying the parameters V, h, E, t and l in the above formulas by replacing the holder with cavitation pulse resonators fixed to it (with a rough tuning to the type of mineral) and a smooth change in the pressure at the input of the cavitation dispersant and rotor speed (with fine tuning). This increases the efficiency of grinding minerals and reduces the negative impact of abrasive wear on the life of a direct-flow cavitation dispersant due to more accurate tuning to the resonant grinding mode.
Целесообразно привод ротора выполнять независимым и сообщенным с ротором посредством шкива вариатора частоты вращения.It is advisable that the rotor drive is independent and in communication with the rotor by means of a speed variator pulley.
При этом наиболее просто достигается изменение скорости вращения ротора, вследствие чего дополнительно повышается эффективность измельчения полезного ископаемого и снижается негативное влияние абразивного износа на ресурс работы кавитационного диспергатора за счет повышения точности и расширения пределов регулирования частоты гидроударных и кавитационных импульсов и более точной настройки на резонансный режим измельчения.In this case, the change in the rotor speed is most easily achieved, as a result of which the efficiency of grinding minerals is further increased and the negative impact of abrasive wear on the life of the cavitation dispersant is reduced by increasing the accuracy and expanding the frequency limits of hydraulic shock and cavitation pulses and more accurately adjusting to the resonant grinding mode .
Целесообразно также привод ротора выполнять встроенным, когда ротор служит якорем электродвигателя, а статор - статором электродвигателя.It is also advisable to carry out the rotor drive built-in when the rotor serves as the anchor of the electric motor, and the stator serves as the stator of the electric motor.
Этим достигается плавное изменение скорости вращения ротора, вследствие чего дополнительно повышается эффективность измельчения полезного ископаемого и снижается негативное влияние абразивного износа на ресурс работы кавитационного диспергатора за счет повышения точности и расширения пределов регулирования частоты гидроударных и кавитационных импульсов и более точной настройки на резонансный режим измельчения.This achieves a smooth change in the rotor speed, which further increases the efficiency of grinding minerals and reduces the negative impact of abrasion on the life of the cavitation dispersant by increasing the accuracy and expanding the frequency limits of hydraulic shock and cavitation pulses and more accurately adjusting to the resonant grinding mode.
При этом целесообразно перегородку статора выполнять съемной и/или устанавливать с возможностью перемещения вдоль продольной оси статора и фиксации относительно последнего посредством регулировочного элемента, например упругого кольца.It is advisable to make the stator baffle removable and / or install with the possibility of movement along the longitudinal axis of the stator and fixation relative to the latter by means of an adjustment element, for example, an elastic ring.
Возможность замены и/или перемещения перегородки статора вдоль его продольной оси (без его демонтажа) с фиксацией относительно статора посредством регулировочного элемента позволяет увеличить ресурс работы кавитационного диспергатора за счет возможности компенсации абразивного износа регулированием рабочего зазора между ротором и статором и, следовательно, повышает эффективность измельчения полезного ископаемого вследствие снижения затрат на ремонт оборудования и уменьшения технологических простоев.The possibility of replacing and / or moving the stator baffle along its longitudinal axis (without dismantling it) with fixing relative to the stator by means of an adjusting element allows to increase the life of the cavitation dispersant due to the possibility of compensating for abrasive wear by adjusting the working gap between the rotor and stator and, therefore, increases the grinding efficiency mineral due to lower equipment repair costs and reduced technological downtime.
Сущность технических решений иллюстрируется примерами конкретного исполнения и чертежами, где на фиг.1 приведена технологическая схема измельчения руды по предлагаемому способу; на фиг.2 - эскизная схема кавитационного диспергатора с независимым приводом, содержащим простейший вариатор частоты вращения, и на фиг.3 - кавитационный диспергатор со встроенным приводом, в котором полый ротор является якорем электродвигателя, и со съемной перегородкой статора.The essence of the technical solutions is illustrated by examples of specific performance and drawings, where figure 1 shows the technological scheme of ore grinding by the proposed method; figure 2 is a schematic diagram of a cavitation dispersant with an independent drive containing the simplest speed variator, and figure 3 is a cavitation dispersant with a built-in drive in which the hollow rotor is the armature of the electric motor, and with a removable stator baffle.
Предлагаемый способ (фиг.1) реализуют с помощью предлагаемого кавитационного диспергатора следующим образом. Дозированные составляющие суспензии полезного ископаемого подают в репульпатор 1 и далее насосом 2 в указанный диспергатор 3, в котором происходит измельчение частиц полезного ископаемого в суспензии по естественным дефектам и вскрытие зерен полезных компонентов из сростков резонансным воздействием гидроударных и кавитационных импульсов по зонам естественной спайки этих зерен с породой. Обработанную суспензию подают в емкость 4, а далее по трубопроводу 5 на обогащение (например, на флотацию).The proposed method (figure 1) is implemented using the proposed cavitation dispersant as follows. Dosed components of the suspension of minerals are fed into the repulpator 1 and then pump 2 into the specified dispersant 3, in which the particles of minerals are mined in suspension by natural defects and the grains of useful components are opened from intergrowths by the resonant action of hydroshock and cavitation pulses along the zones of natural adhesion of these grains with breed. The treated suspension is fed into the tank 4, and then through the pipeline 5 for enrichment (for example, flotation).
Кавитационный диспергатор выполнен прямоточным (далее диспергатор) и состоит из корпуса 6 (фиг 2), к которому закреплен статор 7, имеющий на торце перегородку 8, перпендикулярную оси вращения ротора 9. В перегородке 8 статора 7 выполнены отверстия 10, расширяющиеся в сторону кавитационной камеры 11, в которой установлены резонаторы 12 кавитационных импульсов (далее резонаторы 12), закрепленнные на обойме 13. Резонаторы 12 настроены на частоту fp, близкую к частоте fч собственных колебаний частиц полезного ископаемого (выполняется условие fp≈fч). Ротор 9 выполнен полым и на внутренней его поверхности 14 установлены лопасти 15. При вращении ротор 9 оперт на подшипники 16. Одним своим торцом ротор 9 сообщен с входным патрубком 17. Герметичность внутренней полости ротора 9 достигается установкой сальников 18. На противоположном входному патрубку 17 торце ротора 9 имеется перегородка 19, перпендикулярная оси вращения ротора 9 и примыкающая к перегородке 8 статора 7. В перегородке 19 ротора 9 выполнены отверстия 20 в виде дозвуковых сопел, сужающихся в сторону отверстий 10 статора 7. Отверстия 10 и 20 расположены таким образом, что при вращении ротора 9 имеют возможность совмещаться между собой.The cavitation dispersant is made direct-flow (hereinafter the dispersant) and consists of a housing 6 (FIG. 2), to which a
Привод ротора 9 может быть независимым и сообщен с внешней его поверхностью 22 посредством шкива 23 (фиг.2) простейшего вариатора для регулирования частоты вращения с клиновым ремнем 24, которым шкив 23 ротора 9 соединен со шкивом 25 на оси электродвигателя 26.The
Привод ротора 9 может быть встроенным, когда ротор 9 служит якорем электродвигателя, а статор 7 - статором электродвигателя: на внешней поверхности 22 ротора 9 закреплены секции 27 обмотки якоря (фиг.3), которые во взаимодействии с обмоткой 28 статора 7 создают электродвижущую силу.The
Диспергатор (фиг.3) может иметь съемную перегородку 8 статора 7, которая установлена с возможностью перемещения вдоль продольной оси статора 7 и фиксации на статоре 7 регулировочным элементом 29, например упругим кольцом.The dispersant (figure 3) may have a
Диспергатор работает следующим образом. Приготовленную в репульпаторе 1 (фиг.1) суспензию, содержащую полезное ископаемое и воду в необходимых пропорциях, подают во входной патрубок 17 диспергатора 3 (фиг.2, 3). Напор создают насосом 2 (фиг.1). Лопасти 15, установленные на внутренней поверхности 14 ротора 9, дополнительно повышают напор потока суспензии, обеспечивая необходимую скорость V1 ее течения до отверстий 20 в перегородке 19 ротора 9. При вращении ротора 9 с заданной угловой скоростью суспензия получает возможность перетекать в импульсном режиме через отверстия 20, выполненные в виде сужающихся дозвуковых сопел, в отверстия 10 в перегородке 8 статора 7. Скорость течения суспензии в момент перекрытия отверстий 20 перегородкой 8 статора 7 при вращении ротора 9 резко снижается до значения V0, за счет чего происходит гидроудар и создается сжимающая сила Р воздействия гидроударных импульсов на частицу полезного ископаемого в суспензии. В момент следующего совмещения отверстий 20 ротора 9 и отверстий 10 статора 7 частицы полезного ископаемого испытывают деформации растяжения при выходе суспензии из отверстий 10, расширяющихся в сторону кавитационной камеры 11. Частицы полезного ископаемого подвергаются растягивающему воздействию кавитационных импульсов, создаваемых резонаторами 12. Так как резонаторы 12 настроены на частоту fp, близкую к частоте fч собственных колебаний частиц полезного ископаемого в суспензии, то поддерживается рабочий режим (fp≈fч) в кавитационной камере 11.Dispersant works as follows. Prepared in the repulpator 1 (Fig. 1), a suspension containing minerals and water in the required proportions is fed into the
Использованием вариатора наиболее просто достигается изменение скорости вращения ротора 9, что дополнительно повышает эффективность измельчения полезного ископаемого за счет повышения точности и расширения пределов регулирования частоты гидроударных и кавитационных импульсов. Снижается также негативное влияние абразивного износа на ресурс работы диспергатора за счет более точной настройки на резонансный режим измельчения.Using the variator, the change in
В диспергаторе со встроенным приводом (фиг.3) ротор 9 служит якорем электродвигателя, а статор 7 - статором электродвигателя, при этом возможно плавное изменение скорости вращения ротора 9, что также дополнительно повышает эффективность измельчения полезного ископаемого за счет повышения точности и расширения пределов регулирования частоты гидроударных и кавитационных импульсов. Снижается негативное влияние абразивного износа на ресурс работы диспергатора за счет более точной настройки на резонансный режим измельчения.In a disperser with a built-in drive (Fig. 3), the
Перегородка 8 статора 7 может быть выполнена съемной и/или установлена с возможностью перемещения вдоль продольной оси статора 7 и фиксации относительно него посредством регулировочного элемента 29. За счет этого дополнительно достигается повышение эффективности измельчения полезного ископаемого в результате более точной настройки диспергатора на резонансный режим измельчения и/или за счет возможности компенсации абразивного износа перегородки 8 статора 7 ее продольным перемещением и фиксацией посредством регулировочного элемента 29, например упругого кольца, при регулировании рабочего зазора между ротором 9 и статором 7, что снижает затраты на ремонт оборудования и уменьшает технологические простои.The
Таким образом, происходит измельчение в диспергаторе 3 (фиг.1) суспензии полезного ископаемого со вскрытием зерен полезных компонентов резонансным воздействием гидроударных и кавитационных импульсов по зонам естественной спайки этих зерен с породой. Наличие сростков способствует избирательности мест разрушения и лучшему раскрытию зерен полезного ископаемого. Измельченный продукт через выходной патрубок 21 (фиг.2, 3) диспергатора 3 поступает в емкость 4 (фиг.1) и далее по трубопроводу 5 на обогащение (например, на флотацию).Thus, grinding in the dispersant 3 (Fig. 1) involves the suspension of a mineral with the opening of the grains of useful components by the resonant action of hydroshock and cavitation pulses along the zones of natural adhesion of these grains with the rock. The presence of intergrowths contributes to the selectivity of the places of destruction and better disclosure of mineral grains. The crushed product through the outlet pipe 21 (figure 2, 3) of the dispersant 3 enters the tank 4 (figure 1) and then through the pipeline 5 for enrichment (for example, flotation).
Использование предлагаемых решений, как показали эксперименты, позволяет повысить эффективность измельчения полезного ископаемого на 10-15%, а снижение негативного влияния абразивного износа основных деталей диспергатора позволяет в 2-3 раза увеличить его ресурс.The use of the proposed solutions, as shown by experiments, can increase the efficiency of grinding minerals by 10-15%, and reducing the negative impact of abrasive wear on the main parts of the dispersant allows you to increase its resource by 2-3 times.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005138245/03A RU2301112C1 (en) | 2005-12-08 | 2005-12-08 | Method for grinding of mineral deposits and cavitational disperser for effectuating the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005138245/03A RU2301112C1 (en) | 2005-12-08 | 2005-12-08 | Method for grinding of mineral deposits and cavitational disperser for effectuating the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2301112C1 true RU2301112C1 (en) | 2007-06-20 |
Family
ID=38314270
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005138245/03A RU2301112C1 (en) | 2005-12-08 | 2005-12-08 | Method for grinding of mineral deposits and cavitational disperser for effectuating the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2301112C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009108082A2 (en) * | 2008-02-26 | 2009-09-03 | Mozgovoi Vladimir Grigorievich | Cavitational hydraulic impact disperser |
RU2550609C1 (en) * | 2014-03-28 | 2015-05-10 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" | Mixing-activating device for liquid media |
RU2626624C2 (en) * | 2016-01-18 | 2017-07-31 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Method for boehmite grinding |
-
2005
- 2005-12-08 RU RU2005138245/03A patent/RU2301112C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009108082A2 (en) * | 2008-02-26 | 2009-09-03 | Mozgovoi Vladimir Grigorievich | Cavitational hydraulic impact disperser |
WO2009108082A3 (en) * | 2008-02-26 | 2009-10-22 | Mozgovoi Vladimir Grigorievich | Cavitational hydraulic impact disperser |
RU2550609C1 (en) * | 2014-03-28 | 2015-05-10 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" | Mixing-activating device for liquid media |
RU2626624C2 (en) * | 2016-01-18 | 2017-07-31 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Method for boehmite grinding |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2301112C1 (en) | Method for grinding of mineral deposits and cavitational disperser for effectuating the same | |
US5813754A (en) | Vibration input to moving aqueous cemetitious slurry | |
US20190143373A1 (en) | Separator device and shot processing apparatus | |
US20220274287A1 (en) | Cement premixer, a device for producing a concrete mixture and a method for producing a cement suspension | |
US4478514A (en) | Vibrating concrete mixer | |
CN103097032B (en) | Forced air is utilized to promote the centrifugal liquid seperator that solid transmits | |
SU1512475A3 (en) | Flotation machine for concentrating large-grain initial material | |
RU2317849C2 (en) | Water hammer-cavitation disperser for preparation of carbon-carbon compositions | |
RU2498859C1 (en) | Three-product hydropneumatic heavy-medium separator | |
RU2203738C2 (en) | Method of grinding rebellious ores and cavitation disperser for method embodiment | |
WO2010074604A1 (en) | Material grinding device | |
RU31580U1 (en) | Parts Processing Plant | |
RU2292953C2 (en) | Gravitational apparatus to upgrade the finely crushed ores and slimes | |
RU173474U1 (en) | Pneumo-mechanical bulk material feeder | |
CN109225601A (en) | A kind of spiral chute ore-dressing plant and beneficiation method | |
RU2006106855A (en) | SHOCK-VIBRATION ACTIVATOR OF WELL FILTER REGENERATION | |
CN104555150A (en) | Activating hopper of pneumatic conveying system for fly ash | |
SU980843A1 (en) | Floatation machine aeration assembly | |
CN220004418U (en) | Efficient flotation separation system | |
SU1016461A2 (en) | Shotcreting apparatus | |
SU1297921A1 (en) | Pneumatic flotation column machine | |
RU2492928C1 (en) | Grinder | |
SU1301489A1 (en) | Method of grinding portland cement clinker | |
RU2220005C2 (en) | Method of floatation in pneumatic pulsating apparatus and construction of this apparatus | |
RU2550609C1 (en) | Mixing-activating device for liquid media |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091209 |