WO2018124909A1 - Способ пневматического обогащения минерального сырья - Google Patents
Способ пневматического обогащения минерального сырья Download PDFInfo
- Publication number
- WO2018124909A1 WO2018124909A1 PCT/RU2016/000936 RU2016000936W WO2018124909A1 WO 2018124909 A1 WO2018124909 A1 WO 2018124909A1 RU 2016000936 W RU2016000936 W RU 2016000936W WO 2018124909 A1 WO2018124909 A1 WO 2018124909A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- chamber
- particles
- vertical chamber
- sections
- raw materials
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
- B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
- B07B4/00—Separating solids from solids by subjecting their mixture to gas currents
- B07B4/08—Separating solids from solids by subjecting their mixture to gas currents while the mixtures are supported by sieves, screens, or like mechanical elements
Definitions
- the invention relates to the field of mineral processing and can be used to create mobile processing plants for processing and classification of raw materials into fractions in almost any suitable conditions, including at ambient temperatures from -50 to +50 ° FROM.
- the technology for enrichment of raw materials should be universal, easily tunable for processing various types of mineral raw materials, and at the same time it should be suitable for the enrichment of materials with different densities (coal, ore, industrial waste and non-metallic raw materials).
- the processing process should include the ability to quickly and smoothly change the technological regimes depending on the properties of the processed raw materials, requirements for the quality of processed products, etc., which will allow the creation of mobile enrichment modular type factories with a low level of capital costs for their delivery and installation.
- the technology for enrichment of raw materials should be highly efficient, ensuring high quality of the products obtained, and so that after its application, only those wastes that are not suitable for further processing or direct use remain.
- the technology of enrichment of raw materials should be all-weather and year-round, so that the process does not take place seasonally with temporary attraction of labor resources, but proceeds constantly - with year-round employment of the local population.
- the technological cycle of enrichment of raw materials should include a range of ambient temperatures from -50 to +50 ° ⁇ and should allow the equipment to be placed outdoors or using light type shelters.
- the method allows year-round enrichment of raw materials under the open sky or using light type shelters.
- the main disadvantage of the known method of enrichment of raw materials is the low efficiency of the process of separation of products, a high degree of infection of heavy products with light fractions, because the process is carried out in a product layer located on a sieve.
- An increase in the layer thickness necessary for the formation of separate layers from products of different densities leads to its high resistance, and as a consequence of its low degree of loosening and low fraction separation efficiency.
- the known method of enrichment of raw materials does not allow for highly efficient separation of the raw materials into fractions due to the high influence of the moisture content of the raw material on the process.
- the known method allows year-round enrichment of raw materials in the open air or using light type shelters, as well as quick process adjustment for processing various types of mineral raw materials by changing the air flow rate.
- the main disadvantage of this method is its insufficiently high productivity of the selection of particles of a given size, which is due to the following reasons.
- the basis of this invention is the task of increasing the productivity of the known method while maintaining the efficiency of the separation process.
- the specified task in a method of pneumatic enrichment of mineral raw materials comprising placing the enriched raw material on a breathable surface intersecting a vertical chamber with an upward air flow, lifting light fractions from a breathable surface made in the form of a conveyor passed below the lower base of the vertical chamber in which a volume pseudo-boiling layer of particles of a given density is formed by choosing the air flow velocity, into which they enter and pass unhindered through it particles of lower density, and then upward air flow are transferred from the vertical chamber to the gravity deposition chamber, it is decided that the vertical chamber is divided by vertical bulkheads into two or more successively and / or parallel sections, while the upper bases of the sections are combined inside the vertical chamber general air flow transporting particles into the gravitational deposition chamber.
- the specified implementation of the method allows in one vertical chamber, designed to separate particles at a given density boundary, to organize multistage selection of these particles due to the simultaneous impact on the particles particles of several consecutive vertical flows, each of which entrains a particle in its section, thereby reducing its horizontal velocity and horizontal component of kinetic energy, which reduces the compaction of the pseudo-boiling layer in each section of the vertical chamber and ensures uniform distribution of the pseudo-boiling layer over the entire area of the vertical chamber, thereby providing increased productivity of the method.
- a known vertical chamber selects particles with a density below a predetermined density, for example 1.4 g / cm 3 . Since the material to be separated can contain a large number of particles with a density less than the separation density, the separation of the vertical chamber into sections having equal or different cross-sectional areas and, accordingly, the same or different flow rates in them, which will allow a phased the separation of particles with a density less than specified, thereby reducing the load on the last chamber and increasing the efficiency of separation of particles with a density of up to 1.4 g / cm 3 .
- different sections of the vertical chamber can have the same or different height of the base of the sections above the conveyor, thereby ensuring the creation of a pseudo-boiling layer of different density in each section of the vertical chamber, which will allow preliminary separation of particles with the density is much lower than the set, and in the last sections - to conduct a more accurate and effective separation of particles by density.
- Dividing the vertical chamber into sections located along the direction of movement of the conveyor allows you to eliminate the unevenness of the air velocity field in the vertical chamber in cross section (along the conveyor), and dividing the chamber into sections located across the direction of movement of the conveyor allows you to eliminate the unevenness of the air velocity field in the vertical chamber , both in the transverse and in the longitudinal section (perpendicular to the conveyor), as well as to prevent the transverse and longitudinal flows of pseudo-boiling particles - layer and ensure its uniformity over the entire cross section of the chamber.
- a vertical chamber with several vertical sections, in each of which there is a volume pseudo-boiling layer of particles of a given density allows you to organize multi-threaded pneumatic separation from the enriched raw material of particles of the desired fraction with greater productivity and high selectivity, which has no analogues among known methods currently used in pneumatic separation plants, which means that it meets the criterion of "inventive step".
- FIG. 1-6 The inventive method is illustrated by drawings in FIG. 1-6.
- FIG. 1 shows a block diagram of a plant with a vertical chamber for pneumatic enrichment of mineral raw materials, on which the vertical chamber is made undivided into sections, as in the prototype, and arrows show the trajectories of particles of enriched mineral raw materials that are sucked from an air-permeable conveyor and their interaction with air flow and particles of a pseudo-boiling layer.
- FIG. 2a and 26 are views A showing particle distribution in a pseudo-boiling layer at low and high conveyor speeds: at a high conveyor speed, the pseudo-boiling layer is shifted to the front (in the direction of conveyor movement) wall of the vertical chamber.
- FIG. Figure 3 shows a fragment of the input part of the installation for pneumatic mineral processing of minerals, which shows a vertical 3-section chamber, the lower bases of the sections of which are at the same height with respect to the conveyor, where: 12 are the walls of the vertical chamber; 13a-13b - direction the movement of the suction air flows in sections of the vertical chamber; 14 - a breathable conveyor with particles of enriched mineral raw materials 15; 16-16c - lower bases of the sections of the vertical chamber; 17-28 - the trajectory of the particles of the enriched mineral raw materials inside the chamber sections.
- FIG. Figure 4 shows a fragment of the input part of the installation for pneumatic mineral processing of minerals, which shows a vertical 3-section chamber, the lower bases of the sections of which are at different heights relative to the conveyor, where: 29 - walls of the vertical chamber; 30 - breathable conveyor with particles of enriched mineral raw materials 31; 32a - 32c show the direction of movement of the suction air flows in sections of the vertical chamber; 33a - ZZv - the lower base sections of the vertical chamber.
- FIG. 5 is a fragment of the inlet of the installation for pneumatic mineral processing of minerals, which depicts a vertical multi-sectional chamber consisting of three sequentially installed sections located along the conveyor and three sequentially installed sections located across the conveyor, the lower bases of all sections are at the same height relative to the conveyor, where: 34 is an air-permeable conveyor; 35 is a multi-section vertical chamber, consisting of three rows of sections 36 '- 38' located along the direction of movement of the breathable conveyor 34 and three rows of sections 36 "- 36" "located across the direction of its movement, and Fig. 6 shows a drawing explaining the distribution of particles of enrichable mineral raw materials within sections 35 "- 35" "located across the conveyor 34.
- the lock gate 10 opens and the deposited particles are removed.
- the density of the particles from which the pseudo-boiling layer is formed is determined by the air flow rate 2.
- the distribution of particles in the pseudo-boiling layer corresponds to the figure in Fig. 2a. and with increasing speed of the conveyor 3, the particle distribution takes the form shown in the figure in fig.2b, i.e. the pseudo-boiling layer moves to the rear (in the direction of conveyor movement) wall of the vertical chamber.
- the efficiency of the separation process in the vertical chamber is reduced.
- Figure 5 presents another embodiment of the proposed method, in which the vertical chamber 35 is multi-sectional, consisting of three sequentially installed sections located along the conveyor 36 '- 38' and three sequentially installed sections 36 "- 36" " located across the conveyor 34, the lower bases of all sections being at the same height relative to the conveyor 34.
- Figure 6 shows the distribution of particles of enriched mineral raw materials inside sections 36 "-36""located across the conveyor 34. This arrangement of the sections inside the separation chamber can simultaneously ensure uniformity of the pseudo-boiling layer, both in longitudinal and in cross section vertical chamber.
- Fig.6 shows the distribution of particles of enriched mineral raw materials inside sections 36 "- 36""located across the conveyor 34.
- a pilot plant for the separation of slag from ferrochromic production was manufactured with the aim of further producing ferrochrome.
- the process of pneumatic enrichment was carried out on a vertical chamber, which consisted of 3 consecutive vertical sections (Fig. 3).
- the slag Prior to the start of pneumatic processing, the slag was previously crushed to a particle size of 0–6 mm and fed to a conveyor belt with a web made of a mesh with a 1 mm mesh, 600 mm wide, and a speed of 0.5–1.5 m / s.
- the rectangular vertical chamber is made with a cross section of 600x150 mm and a height of 900 mm and is divided inside by vertical partitions into 3 sections of the same cross section.
- the chamber is connected by an air duct to a gravity deposition chamber with a diameter of 1200 mm and a height of 2500 mm.
- the air flow in the vertical chamber was selected so that a product was released in the chamber that did not contain ferrochrome grains and had a density of less than 2.9-3.5 t / mZ, and metal ferrochrome with insignificant inclusions of slag remained as a commodity concentrate after passing through the chamber.
- the indicated vertical chamber made it possible to evenly distribute the pseudo-boiling layer and increase the plant productivity by a factor of 1.6 compared to a single rectangular vertical separation chamber with a cross section of 600x150 mm and a height of 900 mm.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Combined Means For Separation Of Solids (AREA)
- Preparation Of Fruits And Vegetables (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области обогащения минерального сырья и может быть использовано для создания мобильных обогатительных фабрик, предназначенных для переработки и классификации сырья по фракциям практически в любых погодных условиях, в том числе и при температурах окружающего воздуха от -50 до +50 °С. Заявляется способ пневматического обогащения минерального сырья, включающий размещение обогащаемого сырья на воздухопроницаемой поверхности, пересекающей вертикальную камеру с восходящим воздушным потоком, поднимающим легкие фракции с воздухопроницаемой поверхности, выполненной в виде конвейера, пропущенного ниже уровня нижнего основания вертикальной камеры, в которой выбором скорости воздушного потока образован объемный псевдокипящий слой из частиц заданной плотности, в который попадают и беспрепятственно проходят сквозь него частицы меньшей плотности, а затем восходящим воздушным потоком переносятся из вертикальной камеры в камеру гравитационного осаждения. Новым является то, что вертикальная камера разделена вертикальными переборками на две или более последовательно и/или параллельно расположенных секций, при этом верхние основания секций объединены внутри вертикальной камеры общим воздушным потоком, переносящим частицы в камеру гравитационного осаждения.
Description
Способ пневматического обогащения минерального сырья
Изобретение относится к области обогащения минерального сырья и может быть использовано для создания мобильных обогатительных фабрик, предназначен- ных для переработки и классификации сырья по фракциям практически в любых по- годных условиях, в том числе и при температурах окружающего воздуха от -50 до +50 °С.
Известно, что одним из основных способов обогащения руд, угля, нерудных материалов являются способы разделения по плотности (гравитационные методы). Снижение качества добываемого сырья с одновременным повышением требованием к качеству концентратов поступающих на дальнейшую переработку на энергетиче- ских, металлургических и химических предприятиях, существенно повышает требо- вания к эффективности используемых способов обогащения сырья.
Известно так же что за годы эксплуатации обогатительных фабрик и металлур- гических комбинатов, накопились огромные объемы техногенных отходов, которые не только загрязняют окружающую среду и выводят из оборота огромные земельные площади, находящиеся в непосредственной близости от поселков, городов и прочих населенных пунктов. Большинство этих минеральных отходов представляют собой ценное сырье для вторичной переработки. Так, например, шлаки производства фер- рохрома содержат от 2 до 12 % металлического феррохрома, при этом содержание хрома в руде, поступающей на переплавку составляет от 1 до 5%, причем в химиче- ски связанном состоянии. Следовательно, вторичная переработка шлаков не только способна улучшить экологию региона, но и экономически целесообразна, при этом сама технология переработки указанных отходов должна удовлетворять целому ряду жестких требований.
Во-первых, технология обогащения сырья должна быть универсальной, легко перестраиваемой под переработку различного вида минерального сырья и при этом должна быть пригодной для обогащения различных по плотности материалов (угля, руды, техногенных отходов и нерудного сырья). Процесс переработки должен пре- дусматривать возможность быстро и плавно производить изменение технологиче- ских режимов в зависимости от свойств перерабатываемого сырья, требований к ка- честву продуктов переработки и т.д., что позволит создавать мобильные обогати-
тельные фабрики модульного типа, с малым уровнем капитальных затрат на их дос- тавку и установку.
Во-вторых, технология обогащения сырья должна быть высокоэффективной, обеспечивающей высокое качество получаемых продуктов, а так же то чтобы после ее применения, оставались только те отходы, которые не пригодны к дальнейшей переработке или непосредственному применению.
В-третьих, технология обогащения сырья должна быть всепогодной и кругло- годичной, чтобы процесс проходил не сезонно с временным привлечением трудовых ресурсов, а шел постоянно - с круглогодичной занятостью местного населения. По этой причине технологический цикл обогащения сырья должен включать диапазон температур окружающего воздуха от -50 до +50 °С и должен допускать размещение оборудования под открытым небом или с использованием укрытий легкого типа.
Известен способ обогащения сырья, широко используемый в настоящее время, основанный на разделении продуктов по плотности в жидкой среде (см. Разумов К.А. Перов В.А. «Проектирование обогатительных фабрик» М, Недра 1982г., стр. стр.195-205, 268-282). Способ позволяет при наличии больших и дешевых водных ресурсов обеспечивать достаточно производительный процесс обогащения сырья.
Основным недостатком известного способа обогащения сырья является невоз- можность его использования в зимних условиях под открытым небом. Строительст- во же специализированных обогатительных фабрик, работающих круглый год, тре- бует значительных материальных и финансовых ресурсов на обеспечение обогрева, что не позволяет получать известным способом конкурентоспособную продукцию при работе в зимних условиях даже в условиях средних широт с умеренно холодны- ми зимами (пиковые значения отрицательных температур находятся в интервале от - 5 до -10 °С).
Известен также способ обогащения сырья, широко используемый до настояще- го времени, основанный на разделении продуктов по плотности в воздушной среде (см. М.В.Верхотуров «Гравитационные методы обогащения» М, Макс-Пресс 2006г., стр. 306-318), Г.Н.Шохин А.ГЛопатин «Гравитационные методы обогащения», М., Недра 1993г., стр.9, включающий подачу обогащаемого сырья в камеру гравитаци- онного осаждения, совершающую возвратно-поступательные движения, оснащен- ную ситом, снизу которого поступает поток воздуха. По мере продвижения по реше-
ту тяжелые зерна стремятся вниз, легкие зерна поднимаются в верхнюю часть слоя создаваемого из перерабатываемого продукта.
Способ позволяет производить круглогодичное обогащение сырья под откры- тым небом или с использованием укрытий легкого типа.
Основным недостатком известного способа обогащения сырья является низкая эффективность процесса разделения продуктов, высокая степень заражения тяжелых продуктов легкими фракциями, т.к. процесс осуществляется в слое продукта распо- ложенного на решете. Увеличение толщины слоя необходимое для образования раз- дельных слоев из продуктов различной плотности приводит к его высокому сопро- тивлению, и как следствие низкой степени его разрыхления и низкой эффективности разделения фракций. Невозможность обеспечения быстрой перестройки технологи- ческого процесса под переработку различного вида минерального сырья, т.к. каждый сепаратор создается для переработки продуктов с заданным диапазоном плотности.
Кроме того, известный способ обогащения сырья не позволяет осуществлять высокоэффективное разделение сырья по фракциям из-за высокого влияния влажно- сти сырья на процесс.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ пневматического обогащения минерального сырья (см. Евразийский патент N° 022959, Кл. В07В 4/08, В03В 4/04, 2016г.), включающий размещение обогащаемого сырья на воздухопроницаемой поверхности, пересекающей вертикальную камеру с восходящим воздушным потоком, поднимающим легкие фракции с воздухопрони- цаемой поверхности, выполненной в виде конвейера, пропущенного ниже уровня нижнего основания вертикальной камеры, в которой выбором скорости воздушного потока образован объемный псевдокипящий слой из частиц заданной плотности, в который попадают и беспрепятственно проходят сквозь него частицы меньшей плотности, а затем восходящим воздушным потоком переносятся из вертикальной камеры в камеру гравитационного осаждения.
Известный способ позволяет производить круглогодичное обогащение сырья под открытым небом или с использованием укрытий легкого типа, а также произво- дить быструю перестройку технологического процесса под переработку различного вида минерального сырья путем изменения скорости потока воздуха.
Основным недостатком известного способа является, его недостаточно высокая производительность отбора частиц заданного размера, которая обусловлена сле- дующими причинами.
Во-первых, при попытке увеличения производительности способа по сырью, необходимо пропорционально увеличивать скорость конвейера, что уменьшает вре- мя нахождения частиц заданного размера в зоне всасывающего основания (сопла) вертикальной камеры и, в свою очередь, увеличивает горизонтальную скорость и го- ризонтальную составляющую кинетической энергии частиц движущихся на конвей- ере.
Во-вторых, увеличение скорости конвейера автоматически приводит к смеще- нию и уплотнению псевдокипящего слоя у задней (по движению) стенки вертикаль- ной камеры, что нарушает привычную картину движения частиц (за счет локального повышения плотности частиц) в псевдокипящем слое, что препятствует проходу че- рез него частицы меньшей плотности, т.е. приводит к удалению легких частиц с бо- лее тяжелыми и снижает эффективности процесса сепарации.
В основу данного изобретения поставлена задача повышение производитель- ности известного способа при сохранении эффективности процесса сепарации.
Указанная задача в способе пневматического обогащения минерального сырья, включающем размещение обогащаемого сырья на воздухопроницаемой поверхно- сти, пересекающей вертикальную камеру с восходящим воздушным потоком, под- нимающим легкие фракции с воздухопроницаемой поверхности, выполненной в ви- де конвейера, пропущенного ниже уровня нижнего основания вертикальной камеры, в которой выбором скорости воздушного потока образован объемный псевдокипя- щий слой из частиц заданной плотности, в который попадают и беспрепятственно проходят сквозь него частицы меньшей плотности, а затем восходящим воздушным потоком переносятся из вертикальной камеры в камеру гравитационного осаждения, решена тем, что вертикальная камера разделена вертикальными переборками на две или более последовательно и/или параллельно расположенных секций, при этом верхние основания секций объединены внутри вертикальной камеры общим воз- душным потоком, переносящим частицы в камеру гравитационного осаждения.
Указанное выполнение способа позволяет в одной вертикальной камере, рас- считанной на сепарацию частиц по заданной границе плотности, организовать мно- гостадийный отбор указанных частиц за счет одновременного воздействия на части-
цы нескольких последовательных вертикальных потоков, каждый из которых увле- кает частицу в свою секцию, тем самым снижая ее горизонтальную скорость и гори- зонтальную составляющую кинетической энергии, что уменьшает уплотнение псев- докипящего слоя в каждой секции вертикальной камеры и обеспечивает равномер- ное распределение псевдокипящего слоя по всей площади вертикальной камеры, тем самым обеспечивая повышение производительности способа.
Известная вертикальная камера селектирует частицы плотностью ниже задан- ной плотности, например, 1,4 г/см3. Поскольку сепарируемый материал может со- держать большое количество частиц с плотностью менее чем плотность разделения, то разделение вертикальной камеры на секции, имеющие равные или разные по площади поперечные сечения и, соответственно, одинаковую или различную ско- рость потоков в них, что позволит производить поэтапное выделение частиц с плот- ностью менее чем заданная, тем самым, снижать нагрузку на последнюю камеру и повышать эффективность разделения частиц плотностью до 1,4 г/см3.
Для выполнения многостадийного отбора частиц заданной плотности, различ- ные секции вертикальной камеры могут иметь одинаковую или различную высоту расположения оснований секций над конвейером, тем самым обеспечивая создание в каждой секции вертикальной камеры псевдокипящий слой различной плотности, что позволит в первых секциях обеспечить предварительную сепарацию частиц с плотностью значительно ниже заданной, а в последних секциях - провести более точное и эффективное разделение частиц по плотности.
Разделение вертикальной камеры на секции расположенные вдоль направления движения конвейера, позволяет ликвидировать неравномерность поля скоростей воздуха в вертикальной камере в поперечном сечении (вдоль конвейера), а разделе- ние камеры на секции расположенные поперек направления движения конвейера, позволяет ликвидировать неравномерность поля скоростей воздуха в вертикальной камере, как в поперечном, так и в продольном сечении (перпендикулярно конвейе- ру), а так же предупредить поперечные и продольные перетоки частиц псевдокипя- щего слоя и обеспечить его равномерность по всему сечению камеры. Данный эф- фект достигается за счет того, что сопротивление потоку воздуха в канале пропор- ционально квадрату скорости потока, и, соответственно, поток сильнее тормозится в каналах в которых скорость была изначально больше и встречает наименьшее со-
противление в каналах с минимальной скоростью, а, следовательно, как результат скорость потока во всех каналах стремиться к среднему значению по всей камере.
Таким образом, вертикальная камера с несколькими вертикальными секциями, в каждой из которых присутствует объемный псевдокипящий слой из частиц задан- ной плотности, позволяет организовать многопоточное пневматическое выделение из обогащаемого сырья частиц требуемой фракции с большей производительностью и высокой селективностью, что не имеет аналогов среди известных методов, приме- няемых в настоящее время в установках пневматической сепарации, а значит, соот- ветствует критерию «изобретательский уровень».
Заявляемый способ поясняется рисунками на фиг. 1-6.
На фиг. 1 представлена блок-схема установки с вертикальной камерой для пневматического обогащения минерального сырья, на которой вертикальная камера выполнена неразделенной на секции, как в прототипе, а стрелками показаны траек- тории движения частиц обогащаемого минерального сырья, всасываемых с воздухо- проницаемого конвейера и их взаимодействие с воздушным потоком и частицами псевдокипящего слоя. Так же показано смещение самого слоя к задней (по направ- лению движения конвейера) стенке вертикальной камеры, где: 1 - стенки вертикаль- ной камеры; 2 - направление движения всасывающего потока воздуха в вертикаль- ной камере; 3 - воздухопроницаемый конвейер с частицами обогащаемого мине- рального сырья 4; 5 - нижнее основание вертикальной камеры; 6а-6е - направления движения частиц обогащаемого минерального сырья, 7 - камера гравитационного осаждения, соединенная с вертикальной камерой всасывающим воздуховодом 8, а также система отсоса воздуха 9 из камеры гравитационного осаждения; 10 - шлюзо- вой затвор для удаления обогащенного минерального сырья 1 1.
На фиг. 2а и 26 представлен вид А, показывающий распределение частиц в псевдокипящем слое при низкой и высокой скоростях конвейера: на высокой скоро- сти конвейера псевдокипящий слой сдвигается к передней (по направлению движе- ния конвейера) стенке вертикальной камеры.
На фиг. 3 представлен фрагмент входной части установки для пневматического обогащения минерального сырья, на которой изображена вертикальная 3-х секцион- ная камера, нижние основания секций которой находятся на одинаковой высоте от- носительно конвейера, где: 12 - стенки вертикальной камеры; 13а-13в - направление
движения всасывающих потоков воздуха в секциях вертикальной камеры; 14 - воз- духопроницаемый конвейер с частицами обогащаемого минерального сырья 15; 16а- 16в - нижние основания секций вертикальной камеры; 17-28 - траектории движения частиц обогащаемого минерального сырья внутри секций камеры.
На фиг. 4 представлен фрагмент входной части установки для пневматического обогащения минерального сырья, на которой изображена вертикальная 3-х секцион- ная камера, нижние основания секций которой находятся на разной высоте относи- тельно конвейера, где: 29 - стенки вертикальной камеры; 30 - воздухопроницаемый конвейер с частицами обогащаемого минерального сырья 31; 32а - 32в - направле- ние движения всасывающих потоков воздуха в секциях вертикальной камеры; 33а - ЗЗв - нижние основания секций вертикальной камеры.
На фиг. 5 представлен фрагмент входной части установки для пневматического обогащения минерального сырья, на которой изображена вертикальная многосекци- онная камера, состоящая из трех последовательно установленных секций, располо- женных вдоль конвейера и трех последовательно установленных секций, располо- женных поперек конвейера, причем нижние основания всех секций находятся на одинаковой высоте относительно конвейера, где: 34 - воздухопроницаемый конвей- ер; 35 - многосекционная вертикальная камера, состоящая из трех рядов секций 36' - 38', расположенных вдоль направления движения воздухопроницаемого конвейера 34 и трех рядов секций 36" - 36"", расположенных поперек направления его движе- ния, а на фиг. 6 представлен рисунок, поясняющий распределение частиц обогащае- мого минерального сырья внутри секций 35" - 35"" расположенных поперек конвейе- ра 34.
Для понимания заявляемого способа, сначала рассмотрим процессы проходя- щие в вертикальной камере, представленной на фиг.1. Частицы 4, перерабатываемо- го сырья движутся на воздухопроницаемом ленточном конвейере 3. Наиболее мел- кая фракция сразу просыпается через конвейер 3 и удаляется из зоны сепарации час- тиц (процесс просыпания через конвейер 3 и удаления просыпавшихся частиц ус- ловно не показан). Далее частицы 4, перемещаясь на конвейере 3, попадают в зону всасывания вертикальной камеры, ограниченной стенками 1, где частицы 4 с пото- ком воздуха 2 всасываются через ее открытое нижнее основание 5. Таким образом, в зоне, прилегающей к открытому основанию 5 сепарационной вертикальной камеры, возникают вихревые потоки движущихся частиц 6а - бе, образуемые одновремен-
ным воздействием на частицы 4 горизонтальных сил, связанных с их перемещением на ленточном конвейере 3, и вертикальных подъемных сил, создаваемых воздушным потоком 2. Указанные потоки движущихся частиц 6а - бе образуют псевдокипящий слой из частиц заданной плотности, в который попадают и беспрепятственно прохо- дят сквозь него только частицы плотности меньше заданной, которые затем восхо- дящим воздушным потоком переносятся из вертикальной камеры через всасываю- щий воздуховодом 8 в камеру гравитационного осаждения 7, из которой системой отсоса воздуха 9, создается необходимое для всасывания частиц 4 разряжение. По- сле накопления частиц в камере гравитационного осаждения 7, открывается шлюзо- вой затвор 10 и осажденные частицы удаляются. Плотность частиц, из которых фор- мируется псевдокипящий слой, задается скоростью воздушного потока 2. При малых скоростях движения ленточного конвейера 3, а, следовательно, и низкой производи - тельности способа, распределение частиц в псевдокипящем слое соответствует ри- сунку на фиг.2а, а при увеличении скорости конвейера 3, распределение частиц при- обретает форму, представленную на рисунке на фиг.2б, т.е. псевдокипящий слой сдвигается к задней (по направлению движения конвейера) стенке вертикальной ка- меры. При этом снижается эффективность процесса разделения в вертикальной ка- мере. Объясняется это тем, что при движении частиц 4 в псевдокипящем слое воз- никают как потоки обеспечивающие разделение частиц по плотности, так и паразит- ные потоки. Так, например, легкая частица, перемещаемая по траектории 6г может вступить во взаимодействие с частицей высокой плотности движущейся по траекто- рии 6д, а учитывая при этом наличие горизонтальной скорости частицы 6д и ее бо- лее высокую плотность, есть вероятность того, что данная частица увлечет с собой частицу движущуюся по траектории 6г и удалит ее из пространства вертикальной камеры.
Таким образом, при увеличении скорости движения воздухопроницаемого кон- вейера 3 будет наблюдаться снижение эффективности разделения частиц в верти- кальной камере. При этом, единственным методом, который позволяет увеличить производительность пневматического обогащения минерального сырья, является именно увеличение скорости движения воздухопроницаемого конвейера 3. Для уст- ранения указанного недостатка, предлагается выполнить вертикальную камеру с не- сколькими вертикальными параллельными секциями, так, как показано на фиг.З. Применение нескольких последовательных камер, установленных по ходу конвейера
14 позволяет снизить влияние паразитных потоков на процесс разделения. Так, на- пример, если в результате взаимодействия легкой частицы движущейся в псевдоки- пящем слое по траектории 21 с частицей, движущейся по траектории 20 произойдет вынос ее за пределы секции, то она все равно остается в зоне сепарации, перейдя в другую секцию. Предположим, что при установившемся режиме в вертикальной секции, вынос легких частиц тяжелыми составляет 10%. Таким образом, в первой секции удается извлечь 90% легких частиц, а во второй секции еще 90% из тех лег- ких частиц, которые попали во вторую секцию, т.е. суммарная эффективность разде- ления в двух последовательных секциях будет составлять 99% при эффективности разделения в одной секции 90%. Это решение позволяет добиваться существенного увеличения скорости движения конвейера и, соответственно, производительности заявляемого способа.
Теперь рассмотрим вариант осуществления заявляемого способа, представлен- ный на фиг.4, где используется 3-х секционная камера, нижние основания секций которой находятся на разной высоте от поверхности конвейера. Указанный вариант позволяет обеспечить распределение псевдокипящего слоя в продольных вертикаль- ных секциях, таким образом, чтобы в первых по движению секциях, имеющих псев- докипящий слой меньшей плотности, производилось выделение основной массы частиц с плотностью существенно ниже, чем заданная граничная плотность, тем са- мым снижая нагрузку на последнюю секцию, где производится окончательное уда- ление частиц с плотностью близкой к заданной граничной плотности.
На фиг.5 представлен еще один вариант реализации заявляемого способа, в ко- тором вертикальная камера 35 выполнена многосекционной, состоящей из трех по- следовательно установленных секций, расположенных вдоль конвейера 36' - 38' и трех последовательно установленных секций 36" - 36"", расположенных поперек конвейера 34, причем нижние основания всех секций находятся на одинаковой высо- те относительно конвейера 34.
На фиг.6 представлено распределение частиц обогащаемого минерального сы- рья внутри секций 36" - 36"", расположенных поперек конвейера 34. Такое располо- жение секций внутри сепарационной камеры позволяет одновременно обеспечить равномерность псевдокипящего слоя, как в продольном, так и в поперечном сечении вертикальной камеры. На фиг.6 представлено распределение частиц обогащаемого минерального сырья внутри секций 36" - 36"", расположенных поперек конвейера 34.
Для практической реализации заявляемого способа была изготовлена опытная установка для сепарации шлаков феррохромного производства, с целью дальнейше- го получения феррохрома. Процесс пневматического обогащения осуществлялся на вертикальной камере, которая состояла из 3-х последовательных вертикальных сек- ций (фиг.З). До начала пневматической переработки, шлаки предварительно дроби- лись до крупности 0 - 6 мм и подавались на ленточный конвейер, с полотном, вы- полненным из сетки с ячейкой 1 мм, шириной 600 мм, скоростью движения 0.5-1.5 м/с. Прямоугольная вертикальная камера выполнена сечением 600x150 мм и высотой 900 мм и разделена внутри вертикальными перегородками на 3 секции одинакового сечения. Камера соединена воздуховодом с камерой гравитационного осаждения диаметром 1200 мм и высотой 2500 мм. Воздушный поток в вертикальной камере подбирали таким образом, чтобы в камере выделялся продукт, не содержащий зерен феррохрома и имеющий плотность менее 2.9-3.5 т/мЗ, а на конвейере после прохож- дения камеры оставался металлический феррохром с незначительными включениями шлака, являющийся товарным концентратом. Указанное выполнение вертикальной камеры позволило равномерно распределить псевдокипящий слой и в 1.6 раза уве- личить производительность установки по сравнению с единой прямоугольной вер- тикальной сепарационной камерой сечением 600x150 мм и высотой 900 мм.
Claims
Формула изобретения
1. Способ пневматического обогащения минерального сырья, включающий раз- мещение обогащаемого сырья на воздухопроницаемой поверхности, пересекающей вертикальную камеру с восходящим воздушным потоком, поднимающим легкие фракции с воздухопроницаемой поверхности, выполненной в виде конвейера, пропу- щенного ниже уровня нижнего основания вертикальной камеры, в которой выбором скорости воздушного потока образован объемный псевдокипящий слой из частиц за- данной плотности, в который попадают и беспрепятственно проходят сквозь него час- тицы меньшей плотности, а затем восходящим воздушным потоком переносятся из вертикальной камеры в камеру гравитационного осаждения, отличающийся тем, что вертикальная камера разделена вертикальными переборками на две или более после- довательно и/или параллельно расположенных секций, при этом верхние основания секций объединены внутри вертикальной камеры общим воздушным потоком, пере- носящим частицы в камеру гравитационного осаждения.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что вертикальная камера разделена на секции, имеющие равные по площади поперечные сечения.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что вертикальная камера разделена на секции, имеющие разные по площади поперечные сечения.
5. Способ по п.1 отличающийся тем, что нижние основания секций вертикаль- ной камеры расположены на одинаковой высоте относительно поверхности конвейе- ра.
6. Способ по п.1 отличающийся тем, что секции камеры расположены на раз- ной высоте относительно поверхности конвейера.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2016/000936 WO2018124909A1 (ru) | 2016-12-27 | 2016-12-27 | Способ пневматического обогащения минерального сырья |
| EA201800424A EA201800424A1 (ru) | 2016-12-27 | 2016-12-27 | Способ пневматического обогащения минерального сырья |
| ZA2019/00870A ZA201900870B (en) | 2016-12-27 | 2019-02-11 | Method for pneumatically separating mineral raw materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2016/000936 WO2018124909A1 (ru) | 2016-12-27 | 2016-12-27 | Способ пневматического обогащения минерального сырья |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2018124909A1 true WO2018124909A1 (ru) | 2018-07-05 |
Family
ID=62710629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2016/000936 WO2018124909A1 (ru) | 2016-12-27 | 2016-12-27 | Способ пневматического обогащения минерального сырья |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA201800424A1 (ru) |
| WO (1) | WO2018124909A1 (ru) |
| ZA (1) | ZA201900870B (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU692638A1 (ru) * | 1977-08-15 | 1979-10-25 | Челябинский Институт Механизации И Электрификации Сельского Хозяйства "Чимесх" Министерства Сельского Хозяйства Ссср | Пневматический классификатор дл разделени сыпучих материалов |
| SU1217495A1 (ru) * | 1984-08-20 | 1986-03-15 | Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский И Проектный Институт Механической Обработки Полезных Ископаемых "Механобр" | Пневматический классификатор |
| SU1731297A1 (ru) * | 1990-04-09 | 1992-05-07 | Уральский политехнический институт им.С.М.Кирова | Пневматический классификатор |
| RU2354462C1 (ru) * | 2007-12-26 | 2009-05-10 | Алексей Никифорович Зюлин | Пневмосепарирующий канал зерна |
| EA022959B1 (ru) * | 2011-12-22 | 2016-03-31 | Андрей Иванович СТЕПАНЕНКО | Способ пневматического обогащения минерального сырья |
-
2016
- 2016-12-27 WO PCT/RU2016/000936 patent/WO2018124909A1/ru active Application Filing
- 2016-12-27 EA EA201800424A patent/EA201800424A1/ru unknown
-
2019
- 2019-02-11 ZA ZA2019/00870A patent/ZA201900870B/en unknown
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU692638A1 (ru) * | 1977-08-15 | 1979-10-25 | Челябинский Институт Механизации И Электрификации Сельского Хозяйства "Чимесх" Министерства Сельского Хозяйства Ссср | Пневматический классификатор дл разделени сыпучих материалов |
| SU1217495A1 (ru) * | 1984-08-20 | 1986-03-15 | Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский И Проектный Институт Механической Обработки Полезных Ископаемых "Механобр" | Пневматический классификатор |
| SU1731297A1 (ru) * | 1990-04-09 | 1992-05-07 | Уральский политехнический институт им.С.М.Кирова | Пневматический классификатор |
| RU2354462C1 (ru) * | 2007-12-26 | 2009-05-10 | Алексей Никифорович Зюлин | Пневмосепарирующий канал зерна |
| EA022959B1 (ru) * | 2011-12-22 | 2016-03-31 | Андрей Иванович СТЕПАНЕНКО | Способ пневматического обогащения минерального сырья |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ZA201900870B (en) | 2019-12-18 |
| EA201800424A1 (ru) | 2019-11-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1970160B (zh) | 筛选装置 | |
| CN101385993B (zh) | 一种从铁矿干选机中分离成品铁的方法 | |
| RU2456099C2 (ru) | Установка пневмовакуумной сепарации сыпучих материалов | |
| AU2015323419B2 (en) | Classifier cleaning device | |
| US4961843A (en) | Lewis econosizer for hydraulically classifying particles | |
| CN107233995A (zh) | 一种基于床层分板的自介质气固两相流化床干法选煤机 | |
| CN103586257A (zh) | 建筑垃圾处理系统 | |
| CN107185830A (zh) | 一种自介质气固两相流化床干法选煤机 | |
| US20050045535A1 (en) | Hindered-settling fluid classifier | |
| WO2018124909A1 (ru) | Способ пневматического обогащения минерального сырья | |
| EA022959B1 (ru) | Способ пневматического обогащения минерального сырья | |
| WO2018124910A1 (ru) | Пневматический способ обогащения минерального сырья | |
| US2772776A (en) | Apparatus and method for separating fines | |
| RU78703U1 (ru) | Установка пневматической сепарации | |
| CN203526190U (zh) | 建筑垃圾处理系统 | |
| CN105170303A (zh) | 一种重力选矿装置 | |
| US3288284A (en) | Method and apparatus for pneumatically classifying solids | |
| CN110052063B (zh) | 一种带半型隔渣器的斜浅层沉降浓密机均匀给料装置 | |
| CN103301928B (zh) | 液固流态化分选系统 | |
| CN203526066U (zh) | 一种混凝土干燥骨料连续多级风选分级箱 | |
| EA037602B1 (ru) | Пневматический способ разделения минерального и техногенного сырья по форме частиц | |
| US1603997A (en) | Process and apparatus for dry separation of the elements composing a mass | |
| US1315880A (en) | Process of and apparatus for sizing and separating comminuted material | |
| GB2221172A (en) | Gravitational separator | |
| CN108187900A (zh) | 风选系统和包括其的铁矿石选矿系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 201800424 Country of ref document: EA |
|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 16925558 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 32PN | Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established |
Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205 DATED 09/08/2019) |
|
| 32PN | Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established |
Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205N DATED 09/08/2019) |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 16925558 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |