RU2011414C1

RU2011414C1 - Method of processing heterogeneous materials

Info

Publication number: RU2011414C1
Authority: RU
Inventors: А.М. Секлецов
Original assignee: Обогатительная фабрика Акционерного общества по добыче и переработке угля "Обуховская"
Priority date: 1990-06-26
Filing date: 1990-06-26
Publication date: 1994-04-30

Abstract

FIELD: separating minerals. SUBSTANCE: working suspension is fed to a bath of a separator. Compressed air is simultaneously suppled to the bath trough unit 6. The air enters space 23 between side wall of a ladle of an elevator wheel and side wall 27 of the bath and lifts up to inner part of the bath. Compressed air carries suspension to the top bath layer. The suspension flow impacts against the bottom of a chute and is directed to a hoe-type mechanism. Turbulent flow of the compressed air and suspension supplied after regeneration occurs at the top part of the bath contributing to separating initial material into fractions. After supplying working suspension and compressed air the initial material enters separator. The material moves over the chute and enters inner space of the elevator wheel in the zone affected by suspension and compressed air flows. The material is separated into fractions. Light fraction moves to hoe- type mechanism, heavy product is settled within the bath. A part of the product is discharged on the wheel and the other one remains above a discharging port as a layer. Sides of chute are inclined to each other at an angle of 70. Length of the sides is equal to 2.5 of ladle width and a distance between the bottom edges of the sides are equal to the width of the ladle. EFFECT: enhanced efficiency. 7 dwg

Description

Изобретение относится к гравитационному разделению полезных ископаемых и может быть использовано для обогащения угля в тяжелосредных сепараторах. The invention relates to the gravitational separation of minerals and can be used for coal enrichment in heavy-medium separators.

Известен трехпродуктовый тяжелосредный сепаратор типа СТТ-20, содержащий две ванны, загрузочный желоб, погружатель, перегружатель, гребковый механизм, два элеваторных колеса и механизм для регенерации суспензии [1] . Known three-product heavy medium separator type CTT-20, containing two baths, a loading chute, a loader, a reloader, a paddle mechanism, two elevator wheels and a mechanism for the regeneration of the suspension [1].

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является тяжелосредный сепаратор, включающий ванну, установленное в ванне элеваторное колесо с ковшами и приводом вращения, загрузочный желоб для подачи питания в ванну, установленный внутри элеваторного колеса лоток с боковинами в его нижней части, выполненными с зазором между их нижними кромками, гребковый механизм для разгрузки легкой фракции и приспособление для подачи суспензии в ванну [2] . The closest in technical essence and the achieved result to the invention is a heavy-medium separator comprising a bath, an elevator wheel installed in the bathtub with buckets and a rotation drive, a loading chute for supplying power to the bath, a tray with sidewalls in its lower part, installed inside the elevator wheel, made with the gap between their lower edges, the stroke mechanism for unloading the light fraction and the device for feeding the suspension into the bath [2].

К основным недостаткам сепараторов типа СКВ следует отнести недостаточную эффективность разделения исходного материала на фракции и отсутствие надежной защиты элеваторного колеса от перегруза осевшим материалом. Устранение забучивания ванны осевшим материалом требует ручного труда и сопровождается длительным простоем сепаратора. The main disadvantages of SCR separators are the insufficient efficiency of separation of the source material into fractions and the lack of reliable protection of the elevator wheel from overload by the settled material. Eliminating the clogging of the bath with settled material requires manual labor and is accompanied by prolonged shutdown of the separator.

Цель изобретения - повышение эффективности разделения и надежности работы. The purpose of the invention is to increase the separation efficiency and reliability.

Это достигается тем, что в тяжелосредном сепараторе, включающим ванну, установленное в ванне элеваторное колесо с ковшами и приводом вращения, загрузочный желоб для подачи питания в ванну, установленный внутри элеваторного колеса лоток с боковинами, в его нижней части выполнен с зазором между их нижними кромками гребковый механизм для разгрузки легкой фракции и приспособление для подачи суспензии в ванну, выходная кромка разгрузочного желоба расположена внутри лотка с боковинами, которые установлены под углом 70^о друг к другу, причем длина боковин равна 2,5 ширины ковша, а расстояние между их нижними кромками равно ширине ковша.This is achieved by the fact that in a heavy-medium separator that includes a bath, an elevator wheel with buckets and a rotary drive installed in the bath, a loading chute for supplying power to the bath, a tray with sidewalls installed inside the elevator wheel, with a gap between their lower edges in its lower part grebkovyh mechanism for discharging the light fraction and means for feeding the suspension into a bath trailing edge discharge chute is located inside the tray with sidewalls that are set at an angle ^of 70 to each other, and for on the sidewalls is 2.5 bucket width, and the distance between their lower edges is equal to the width of the bucket.

На фиг. 1 изображен тяжелосредный сепаратор, общий вид, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез вдоль элеваторного колеса; на фиг. 3 - подвод сжатого воздуха и рабочей эмульсии в ванну сепаратор; на фиг. 4 - процесс разделения исходного материала в ванне и движение в ней рабочей эмульсии и воздуха; на фиг. 5 - принципиальная схема разделения емкости на три технологические зоны; на фиг. 6 - часть лотка с боковинами и разгрузочным проемом (стрелками показан уровень суспензии); на фиг. 7 - схема циркуляции суспензии. In FIG. 1 shows a heavy medium separator, general view, longitudinal section; in FIG. 2 is a section along the elevator wheel; in FIG. 3 - supply of compressed air and a working emulsion to the separator bath; in FIG. 4 - the process of separation of the source material in the bath and the movement of the working emulsion and air in it; in FIG. 5 is a schematic diagram of the separation of capacity into three technological zones; in FIG. 6 - part of the tray with sidewalls and discharge opening (arrows indicate the level of suspension); in FIG. 7 is a diagram of the circulation of the suspension.

Сепаратор состоит из ванны 1, элеваторного колеса 2, снабженного ковшами 3, гребкового механизма 4, узла 5 подачи рабочей суспензии в ванну сепаратора, узла 6 подачи сжатого воздуха в ванну сепаратора, привода элеваторного колеса 7, загрузочного желоба 9 для концентрата. The separator consists of a bath 1, an elevator wheel 2 equipped with buckets 3, a rowing mechanism 4, a working suspension supply unit 5 to the separator bath, a compressed air supply unit 6 to the separator bath, an elevator wheel drive 7, a loading chute 9 for the concentrate.

Элеваторное колесо 2 беговой дорожкой 10 опирается на катки 11. В сепараторе установлен лоток 12 с боковинами 13. The elevator wheel 2 of the treadmill 10 is supported by rollers 11. A tray 12 with sidewalls 13 is installed in the separator.

Рабочая емкость ванны 1 технологически условно делится по высоте на три зоны: зону 14 форсированного разделения продукта на фракции, зону 15 принудительного поддержания суспензии во взвешенном состоянии 15 и отстойную зону 16 для тяжелого продукта, которая занимает объем между плоскостью разгрузочного проема 41 и данной частью ванны. The working capacity of the bath 1 is technologically conditionally divided in height into three zones: zone 14 of forced separation of the product into fractions, zone 15 of forced suspension suspension 15 and the settling zone 16 for a heavy product, which occupies the volume between the plane of the discharge opening 41 and this part of the bath .

Узел 6 подачи сжатого в ванну сепаратора (показан пунктиром) расположен со стороны загрузки исходного материала в ванну и включает компрессорную станцию (на чертеже не показана), воздухопроводы 17, резиновые шланги 18, соединяющие воздухопроводы 17 со штуцерами 19, которые введены в камеру 20. Подача воздуха в камеру 20 регулируется вентилями 21. Камера 20 через калиброванное отверстие 22 сообщена с ванной 1. The node 6 for supplying a separator compressed into the bathtub (shown by a dotted line) is located on the feed side of the bath and includes a compressor station (not shown), air ducts 17, rubber hoses 18 connecting the air ducts 17 to the fittings 19 that are inserted into the chamber 20. The air supply to the chamber 20 is regulated by the valves 21. The chamber 20 through the calibrated hole 22 is in communication with the bath 1.

Узел 5 подачи рабочей суспензии включает электромагнитный сепаратор 38, емкость 32, трубопровод 30 и патрубки 31, соединенные с ванной и расположенные так, что горизонтальная плоскость, проходящая через центры их отверстий, располагается на уровне 1/3 высоты от нижней кромки боковин 13 лотка 12. Разность высот между емкостью 32 и патрубками 31 составляет около 10-12 м и позволяет создать направленный поток суспензии 29 между боковыми стенками 27 и 28. Node 5 supply of the working suspension includes an electromagnetic separator 38, a container 32, a pipe 30 and nozzles 31 connected to the bath and located so that the horizontal plane passing through the centers of their holes is located at 1/3 of the height from the bottom edge of the sidewalls 13 of the tray 12 The height difference between the tank 32 and the nozzles 31 is about 10-12 m and allows you to create a directed flow of the suspension 29 between the side walls 27 and 28.

Поток 29 суспензии делит условно ванну на две части по высоте. Верхняя часть - это пространство, ограниченное снизу гоpизонтальной плоскостью потока 29, а сверху границей pаздела суспензия-воздух, нижняя часть ванны - это объем от горизонтальной плоскости потока 29 до дна ванны. The stream 29 of the suspension conditionally divides the bath into two parts in height. The upper part is the space bounded below by the horizontal plane of the stream 29, and the suspension-air section is above the boundary, the lower part of the bath is the volume from the horizontal plane of the flow 29 to the bottom of the bath.

Узел 39 загрузки исходного матеpиала пpедставлен желобом 8, выходная комка котоpого расположена внутри лотка 12 с боковинами, так чтобы между боковой стенкой 27 ванны и вертикальной плоскостью, поведенной через кpомку желоба от дна ванны, образовалось простpанство 33, через которое сжатый воздух из камеры 20 достигал бы внутpенней стоpоны желоба 8, не встpечая пpепятствий в виде оседающих в ванне кусков тяжелого продукта. В лотке 12 боковины 13 установлены под углом 70^о друг к другу. Разгрузочный проем 41 для тяжелого продукта из внутренней полости лотка 12 на элеваторное колесо, образованное нижними срезами 42 боковин 13 лотка, составляет по длине боковин 2,5 ширины ковша, а расстояние между кромками боковин равно ширине ковша.The loading unit 39 of the source material is represented by a groove 8, the output lump of which is located inside the tray 12 with the sidewalls, so that between the side wall 27 of the bathtub and the vertical plane, led through the edge of the groove from the bottom of the bathtub, a space 33 is formed, through which the compressed air from the chamber 20 reaches to the inner side of the gutter 8, without encountering obstacles in the form of pieces of a heavy product settling in the bathtub. In the tray 12, the sidewalls 13 are mounted at an angle of 70 ° ^to each other. The unloading aperture 41 for a heavy product from the inner cavity of the tray 12 onto the elevator wheel, formed by the lower sections 42 of the sidewalls 13 of the tray, is 2.5 times the width of the bucket along the lengths of the sidewalls, and the distance between the edges of the sidewalls is equal to the width of the bucket.

Изменение угла наклона боковин устранило накопление на их поверхности утяжелителя суспензии, а уменьшение pазмера разгрузочного проема в 2,5 раза защитило элеваторное колесо от перегруза его осевшим материалом. Changing the angle of inclination of the sidewalls eliminated the accumulation of suspension weight on their surface, and reducing the size of the unloading opening 2.5 times protected the elevator wheel from overloading it with settled material.

Размеp разгрузочного проема 41 определялся опытным путем с целью сближения пропускной способности площади окна и производительности элеваторного колеса. Теперь через разгрузочный поем 41 в элеваторное колесо поступает только та часть тяжелого продукта, которое может взять колесо. При такой системе загрузки элеваторное колесо не перегружается при любом режиме работы. The size of the unloading aperture 41 was determined empirically in order to approximate the throughput of the window area and the performance of the elevator wheel. Now, through unloading pit 41, only that part of the heavy product that the wheel can take enters the elevator wheel. With such a loading system, the elevator wheel is not overloaded in any operating mode.

Сепаратор работает следующим образом. The separator works as follows.

В ванну 1 сепаратора рабочая суспензия (разделительная среда с использованием в качестве утяжелителя магнетитового концентрата) из емкости 34 закачивается насосом 35. Емкость 34 используется в основном для слива суспензии из ванны при ремонте сепаратора. После заполнения ванны до перелива суспензии через порог разгрузочного желоба 9 насос 35 останавливается и запускается в работу другая система циркуляции суспензии, состоящая из емкости 36, насоса 37, электромагнитных сепараторов 38 и грохотов 40 и 44. В этой системе отработанная суспензия вместе с продуктами обогащения (концентрат и порода) поступает на грохота 44, 40, на которых она отделяется и поступает в емкость 36. In the separator bath 1, a working suspension (separation medium using magnetite concentrate as a weighting agent) from the tank 34 is pumped by the pump 35. The tank 34 is mainly used to drain the suspension from the bath during the repair of the separator. After filling the bath until the suspension overflows through the threshold of the discharge trough 9, the pump 35 stops and another system for circulating the suspension, consisting of a tank 36, pump 37, electromagnetic separators 38 and screens 40 and 44, is put into operation. In this system, the spent suspension together with enrichment products ( concentrate and rock) enters the screen 44, 40, on which it is separated and enters the tank 36.

Насос 37 подает из емкости 36 эту суспензию для регенерации на электромагнитные сепараторы 38. После регенерации суспензии по трубопроводу 43 поступает в емкость 32, откуда самотеком (не показан) подается по трубопроводу 30 через патрубки 31 в ванну сепаратора. The pump 37 delivers this suspension for regeneration to the electromagnetic separators 38 from the tank 36. After the regeneration of the suspension, it passes through the pipe 43 to the tank 32, from where it flows by gravity (not shown) through the pipe 30 through the pipes 31 to the separator bath.

Поступающая под давлением суспензии не только пополняет объем суспензии в ванне, но и создает направленный поток 29 между боковыми стенками 27, 28 ванны сепаратора. Одновременно с рабочей суспензией через узел 6 в ванну сепаратора подается сжатый воздух 26, который из камеры 20 через калиброванное отверстие 22 входит в пространство 23 между боковой стенкой ковша 3 элеваторного колеса и боковой стенкой 27 ванны и, поднимаясь через пространство 24 между уплотнительным уголком 25 и беговой дорожкой 10 элеваторного колеса и разгрузочный проем 41, образованный боковинами 13 лотка 12, поступает во внутреннюю часть ванны. The suspension under pressure not only replenishes the volume of the suspension in the bath, but also creates a directed flow 29 between the side walls 27, 28 of the separator bath. Simultaneously with the working suspension, compressed air 26 is supplied through the assembly 6 to the separator bath, which enters from the chamber 20 through a calibrated hole 22 into the space 23 between the side wall of the bucket 3 of the elevator wheel and the side wall 27 of the bath and rising through the space 24 between the sealing corner 25 and the treadmill 10 of the elevator wheel and the discharge opening 41, formed by the sidewalls 13 of the tray 12, enters the interior of the bath.

Поднимаясь в верхнюю часть ванны, сжатый воздух встречает направленный транспортный поток суспензии 29 и выносит ее в верхний слой ванны, который при движении ударяется в днище желоба 8 и по нижнему срезу кромки желоба 8 устремляется к гребковому механизму 4. Rising into the upper part of the bath, the compressed air meets the directed transport stream of the suspension 29 and carries it into the upper layer of the bath, which when moving hits the bottom of the groove 8 and rushes to the stroke mechanism 4 along the lower cut of the edge of the groove 8.

Таким образом в верхней части ванны, в простpанстве между горизонтальной плоскостью транспортного потока суспензии и границей раздела суспензия-воздух создаются турбулентные потоки из сжатого воздуха и непрерывно поступающей после регенерации суспензии. Это обеспечивает благоприятные условия для расслоения исходного материала на фракции, поэтому это пространство названо зоной форсированного расслоения материала на фракции. После подачи рабочей суспензии и сжатого воздуха в сепаратор подается исходный материал 39, который, двигаясь по желобу 8, попадает во внутреннюю полость элеваторного колеса, в зону действия суспензии транспортного потока 29 и сжатого воздуха 26. Thus, in the upper part of the bath, in the space between the horizontal plane of the suspension flow stream and the suspension-air interface, turbulent flows from compressed air and continuously entering after the regeneration of the suspension are created. This provides favorable conditions for the separation of the source material into fractions; therefore, this space is called the zone of forced separation of the material into fractions. After supplying the working suspension and compressed air to the separator, the source material 39 is fed, which, moving along the groove 8, enters the inner cavity of the elevator wheel, into the zone of action of the suspension of the transport stream 29 and compressed air 26.

Компактная масса материала 39 быстро рассредотачивается по объему ванны и расслаивается на фракции. Легкая фракция подхватывается потоком сжатого воздуха и уносится к гребковому механизму, который удаляет ее из ванны. Тяжелый продукт оседает в ванне, часть его выгружается на элеваторное колесо и удаляется из ванны, а часть остается над разгрузочным проемом 41 в виде слоя. The compact mass of material 39 is rapidly dispersed throughout the volume of the bath and is stratified into fractions. The light fraction is picked up by a stream of compressed air and carried away to the rowing mechanism, which removes it from the bath. A heavy product settles in the bath, part of it is discharged onto the elevator wheel and is removed from the bath, and part remains over the discharge opening 41 in the form of a layer.

Пространство, находящееся выше этого слоя, названо зоной 15 принудительного поддерживания суспензии во взвешенном состоянии. В этой зоне сжатый воздух проникает в промежутки между кусками осевшего материала над разгрузочным проемом 41 как через сито, рассредотачивается по всему объему ванны и поднимается в верхнюю часть ванны, интенсивно перемешивая суспензию. The space above this layer is called the suspension suspension zone 15. In this zone, compressed air penetrates into the gaps between the pieces of settled material above the discharge opening 41 as through a sieve, disperses throughout the volume of the bath and rises to the top of the bath, intensively mixing the suspension.

В отстойной зоне 16, ниже слоя материала над разгрузочным проемом 41 турбулентные потоки создаются только от движения элеваторного колеса. Эти потоки не влияют на тяжелый продукт, котоpый осаждается в ковши и элеваторное колесо выгружают его из ванны. In the settling zone 16, below the material layer above the discharge opening 41, turbulent flows are generated only from the movement of the elevator wheel. These flows do not affect the heavy product that settles in the buckets and the elevator wheel unloads it from the bath.

Предлагаемый сепаратор повышает эффективность разделения исходного материала на фракции и надежность работы сепаратора даже при наличии нагрузки, превышающей оптимальную, обеспечивает сокращение расхода магнетита с 3,3 кг на 1 т исходного материала до 2,2 кг, повышает производительность сепаратора одновременно со снижением расхода электроэнергии. The proposed separator improves the efficiency of separation of the source material into fractions and the reliability of the separator even when the load exceeds the optimum, provides a reduction in the consumption of magnetite from 3.3 kg per 1 ton of source material to 2.2 kg, increases the performance of the separator simultaneously with a decrease in energy consumption.

Claims

HEAVY MEDIUM SEPARATOR, including a bathtub, an elevator wheel installed in the bathtub with buckets and a rotary drive, a loading chute for supplying power to the bathtub, a tray with sidewalls mounted with a gap between their lower edges, an inboard elevator wheel for unloading the light fraction and a device for feeding the suspension into the bath, characterized in that, in order to increase the efficiency of the separation process and reliability in operation, the output edge of the loading chute is located inside the tray with sidewalls , Angled sidewall 70 ^o to each other, the length of the sidewalls is 2.5 widths bucket, and the distance between their lower edges is equal to the width of the bucket.