ГИДРОСАЙЗЕР

Полезная модель относится к флотации, касается устройств гидросепараторов (гидросайзеров) и может использоваться для обогащения полезных ископаемых.
Типичный гидросайзер представляет собой вертикальный противоточный аппарат, предназначенный для гидросепарации частиц зернистых и тонкодисперсных материалов - руд, концентратов, шламов и прочих. Известен гидросайзер фирмы «Floatex separations limited», выбранный в качестве прототипа (Патент Великобритании №1332121 от 03.07.1969 г., МПК B03B 3/38, 3/34, опубл. 03.10.1973 г.). В данном гидросайзере реализуется принцип стесненного осаждения в восходящем потоке воды. Исходная пульпа подаётся сверху через центральный питающий стакан, а навстречу подаётся вода через перфорированные водоводы, равномерно распределённые по всей площади поперечного сечения рабочей камеры. По мере поступления, частицы пульпы взаимодействуют с предварительно сформировавшейся постелью, находящейся во взвешенном состоянии за счёт восходящих потоков воды. Разделяясь в центральной зоне аппарата, более легкие частицы уносятся в верхнюю часть аппарата и переливаются в лоток сбора легкой фракции, а более плотные частицы скапливаются в нижней конической зоне аппарата и периодически разгружаются путем открытия сбросного вентиля. Конструкция такого аппарата позволяет снизить влияние фракционного состава материалов и проводить разделение частиц по плотности в условиях противоточной гидроклассификации. В тоже время в конструкции аппарата не предусмотрена возможность подвода сжатого воздуха для повышения эффективности процесса гидросепарации материалов природного и техногенного образования.
Схожую конструкцию имеет гидросайзер фирмы «Отокумпу текнолоджи ой» (Евразийский патент №006544 от 02.06.2003 г., МПК B03B 5/66, 11/00, опубл. 24.02.2006 г.), отличающийся, главным образом, особенностями устройств загрузки и распределения пульпы. Недостатком такого гидросайзера, наряду с прототипом, является отсутствие возможности подачи в аппарат сжатого воздуха для улучшения условий гидросепарации и обогащения материалов.
В предлагаемой полезной модели ставится задача повышения эффективности процесса гидроклассификации дисперсных природных и техногенных материалов путём создания оригинальной конструкции гидросайзера.
Поставленная задача решается тем, что предлагается гидросайзер для разделения менее плотных частиц дисперсного материала от примеси более плотного дисперсного материала, в котором исходную смесь (пульпу) подают навстречу восходящему потоку воды, при этом гидросайзер имеет вертикальные стены и вытянут вверх от установленных с зазором водяных труб, распределенных поперек основания резервуара, каждая труба перфорирована с интервалами по длине и запитана от общего водяного коллектора, зазор между указанных труб позволяет опускаться вниз отсепарированному более плотному материалу через все основание резервуара, отличающийся тем, что дополнительно содержит систему перфорированных воздушных труб, связанных общим кольцевым коллектором, установленных между собой с зазором и расположенных выше водяных труб перпендикулярно стенам аппарата. Наличие такой системы позволяет создавать в аппарате водовоздушную среду, которая интенсифицирует процесс сепарации ввиду способности частиц одних материалов прилипать к воздушным пузырям и всплывать, а других - оставаться во взвешенном состоянии. При этом система воздушных труб имеет возможность вертикального перемещения, что позволяет регулировать и подбирать оптимальную высоту создаваемого водовоздушного слоя. Перфорацию воздушных труб выполняют вертикально вверх, а перфорацию водяных труб выполняют вверх с углом раскрытия 90° для лучшего перемешивания и дробления крупных пузырьков воздуха.
Корпус гидросайзера выполнен цилиндрической формы и имеет коническое сужение в нижней части. Как показали проведенные эксперименты, такая конструкция наиболее технологична, а также проста в изготовлении и обслуживании.
Конструкция гидросайзера поясняется чертежом, где представлен его общий вид. Гидросайзер включает: корпус, содержащий цилиндрическую часть 1 и нижнюю коническую часть 2, узел сбора легкой фракции 3, патрубок выгрузки легкой фракции 4, подающий стакан 5, патрубок ввода пульпы 6, вентиль подачи воды 7, систему перфорированных водяных труб 8, систему перфорированных воздушных труб 9, закрепленных к штоку 10, в верхней части которого выполнена резьба для обеспечения хода штока, трубы подвода воздуха 11, вентиль разгрузки плотной фракции 12, патрубок выгрузки плотного материала 13, вентиль регулировки высоты подъёма системы воздушных труб 14. Гидрозайзер работает следующим образом. Вращением вентиля 14, прикрепленного к штоку 10, устанавливают необходимую высоту подъёма воздушных труб 9. Далее при помощи вентиля 7 открывают подачу воды и настраивают требуемый расход; в трубы 11 подают воздух заданного давления, который поступает в воздушный коллектор и распределяется по воздушным трубам 9. В подающий стакан 4 нагнетают пульпу через патрубок 5 и начинают процесс сепарации. По мере протекания процесса частицы легкой фракции уносятся водовоздушным потоком в верхнюю часть аппарата, переливаются в узел сбора 3 и отводятся через патрубок 4. Тяжелые частицы скапливаются в нижней конической части 2 и периодически разгружаются через выгружной патрубок 13 путём открытия вентиля 12. По окончанию процесса подачу пульпы прекращают и, после опорожнения аппарата, прекращают подачу воды и воздуха.