СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ЗЕРЕН МИНЕРАЛОВ В ВОДНОЙ СРЕДЕ
METHOD OF SEPARATING MINERALS GRAINS IN WATER

Способ разделения зерен минералов в водной среде с использованием гидроциклона, включающий механизм трансмиссии, при помощи которого происходит вращение конуса, отличающийся тем, что с целью улучшения качества разделения зерен минералов с разными значениями массы, оптимальный режим работы гидроциклона устанавливается при помощи варьирования скоростью и направлением вращения конуса.
Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при добыче полезных ископаемых и в изыскательских работах. Известны способы разделения зерен минералов в водной среде с использованием гидроциклонов - классификаторов, сепараторов и сгустителей.
Недостатками этих способов являются ограниченный диапазон выбора оптимального режима работы и низкое качество разделения зерен минералов. Цель изобретения - повышение эффективности работы гидроциклона за счет расширения диапазона регулирования качества разделения зерен минералов путем использования гидроциклона с вращающимся конусом.
На фиг.1 схематично изображен предлагаемый гидроциклон с вращающимся конусом; на фиг.2 показан график распределения скоростей движения гидросмеси в сечении А-А на фиг.1.
Поставленная цель достигается тем, что гидросмесь (пульпа) через входное отверстие питающего патрубка 1 поступает в цилиндрическую часть 2, при этом питающий патрубок 1 расположен так, что гидросмесь тангенциально вводится в цилиндрическую часть 2 и под действием напора начинает совершать вращательно-винтовое движение с образованием внешнего 3 и внутреннего 4 потоков, вследствие чего твердые частицы подвергаются воздействию центробежной силы и отбрасываются к внутренней стенке конической части гидроциклона 5, которая подвижно соединена с одной стороны с цилиндром 2, а с другой стороны с разгрузочной насадкой 6. При этом в результате взаимодействия активных, реактивных, гравитационных сил и конструктивных особенностей гидроциклона происходит перераспределение скоростей и направлений движения потоков гидросмеси, в результате чего внешний 3 и внутренний 4 потоки вращаются в противоположные стороны, производя работу по разделению зерен минералов. Чем больше масса зерен, тем дальше оно будет отброшено. Зерна, имеющие большую массу, чем граничные, по которым производится разделение, остаются во внешнем потоке 3 и, перемещаясь к вершине конуса 5, разгружаются через разгрузочную насадку 6. Зерна с меньшей массой попадают во внутренний поток 4 и выносятся через сливное отверстие 7 и сливной патрубок 8. Оптимальный режим работы гидроциклона выбирается путем изменения скорости и направления вращения конуса 5 при помощи механизма трансмиссии 9.
На фиг.2а представлена эпюра распределения скоростей в горизонтальной плоскости (сечение А-А, фиг.1) с использованием гидроциклона со скоростью вращения конуса, равной нулю, следовательно, и скорость движения потока на границе с внутренней поверхностью конуса тоже будет равна нулю. На фиг.2б направление потока 3 совпадает с направлением 13 вращения конуса, поэтому, увлекаемый конусом поток, будет иметь одинаковую с ним скорость. На фиг.2в направление 14 вращения конуса противоположно движению внешнего потока, поэтому, в связи с тем, что при вращении внутренняя поверхность конуса увлекает за собой частицы гидросмеси, внешний поток представляет собой два противоположных направления 10 и 11 с линией разделения 12. Сопоставление представленных эпюр позволяет сделать вывод о том, что эксплуатационные показатели разделения минералов в водной среде будут находиться в прямой зависимости от выбранных параметров работы гидроциклона с вращающимся конусом.
Предлагаемый способ позволит значительно расширить диапазон регулирования разделения зерен минералов в водной среде, повысить эффективность и качество работы гидроциклона.