RU2312709C1

RU2312709C1 - Three-product dense-medium separator

Info

Publication number: RU2312709C1
Application number: RU2006107193/03A
Authority: RU
Inventors: Александр Николаевич Петухов (RU); Александр Николаевич Петухов; Виктор Евгеньевич Толкачев (RU); Виктор Евгеньевич Толкачев; Юрий Иванович Машовец (RU); Юрий Иванович Машовец; Юрий Михайлович Кабалин (RU); Юрий Михайлович Кабалин; Сергей Владимирович Артеменко (RU); Сергей Владимирович Артеменко
Priority date: 2006-03-07
Filing date: 2006-03-07
Publication date: 2007-12-20
Also published as: RU2006107193A

Abstract

FIELD: mining industry; coal industry; other industries; devices for minerals processing and concentration.

SUBSTANCE: the invention is pertaining to the mining, minerals processing and concentration and may be used in coal industry and metal mining industry. The three-product dense-medium separator using the dense-medium suspension of the single specific gravity contains the suspension bath, the rocky and promproduct elevator wheels with the driving gears for discharge of the sunk fractions, the skim device for discharge of the floating fraction, the pipeline for feeding of the suspension into the bath of the separator, the sieve of the preliminary gathering of the suspension. The pipeline for feeding of the suspension is supplied with the slide valve for control of the feeding of the suspension. The bath is made in the form of the truncated cone extending and going deep in the direction of the moving suspension and the concentrated mineral. The bottom of the bath in the end of the loading part at the inlet into the extending section of the rocky elevator wheel has the protrusion for scrubbing and weighting of the material inside the volume of the suspension. The technical result of the invention is the increased efficiency of separation of the material, simplification of the minerals concentration process flowsheet and also reduction of the cost of the process of the source minerals raw processing.

EFFECT: the invention ensures the increased efficiency of separation of the material, simplification of the minerals concentration process flowsheet and also reduction of the cost of the process of the source minerals raw processing.

1 dwg

Description

Изобретение относится к горному делу, переработке и обогащению полезных ископаемых и может быть использовано в угольной и горнорудной промышленности.The invention relates to mining, processing and enrichment of minerals and can be used in coal and mining.

Тяжелосредные сепараторы применяются для разделения исходного полезного ископаемого на легкую и тяжелую фракцию. Применительно к углю легкой фракцией является концентрат, а тяжелой фракцией является порода. Но в исходном сырье любого полезного ископаемого всегда содержатся промежуточные фракции (промпродукт), представленные в основном сростками полезного компонента и породы.Heavy media separators are used to separate the source mineral into a light and heavy fraction. For coal, the light fraction is the concentrate, and the heavy fraction is the rock. But the feedstock of any mineral always contains intermediate fractions (industrial product), which are mainly represented by intergrowths of the useful component and breed.

При разделении исходного сырья в тяжелосредных сепараторах на два продукта (концентрат и породу) промпродукт, имея промежуточную плотность между легкими и тяжелыми фракциями, попадает частично в концентрат, частично в породу. При этом наличие промпродукта в концентрате резко ухудшает его качество, а наличие промпродукта в породе приводит к безвозвратной потере полезного компонента с отходами.When dividing the feedstock in heavy-medium separators into two products (concentrate and rock), the intermediate product, having an intermediate density between light and heavy fractions, enters partly in the concentrate, partly in the rock. Moreover, the presence of industrial product in the concentrate sharply worsens its quality, and the presence of industrial product in the rock leads to an irretrievable loss of the useful component with waste.

Поэтому для улучшения качества концентрата и предотвращения больших потерь полезного компонента с отходами необходимо выделить промпродукт отдельно от легких и тяжелых фракций и подвергнуть его вторичной переработке.Therefore, to improve the quality of the concentrate and prevent large losses of the useful component with waste, it is necessary to isolate the intermediate product separately from light and heavy fractions and recycle it.

Известна технология разделения исходного рядового угля на три продукта (концентрат, промпродукт, породу) с помощью двух последовательно установленных двухпродуктовых тяжелосредных сеператоров с различными плотностями магнетитовых суспензий (см. Фоменко Т.Г., Бутовецкий B.C., Погарцева Е.М. Технология обогащения углей. - М.: Недра, 1985, стр.94).There is a known technology for dividing the initial raw coal into three products (concentrate, intermediate, rock) using two sequentially installed two-product heavy medium separators with different densities of magnetite suspensions (see Fomenko T.G., Butovetsky VS, Pogartseva E.M. Coal beneficiation technology. - M .: Nedra, 1985, p. 94).

Недостатками этой технологии является сложность технологической схемы обогащения, так как необходимо эксплуатировать одновременно два сепаратора, два насоса, два электромагнитных сепаратора и иметь в наличии две емкости с различными кондиционными суспензиями (например, 1500 и 1800 кг/м³). Вследствие эксплуатации такой громоздкой схемы резко увеличивается себестоимость процесса обогащения.The disadvantages of this technology is the complexity of the technological enrichment scheme, since it is necessary to operate two separators, two pumps, two electromagnetic separators at the same time and have two containers with different conditional suspensions (for example, 1500 and 1800 kg / m ³ ). Due to the operation of such a bulky scheme, the cost of the enrichment process increases sharply.

Известен трехпродуктовый сепаратор типа СТТ, в котором также происходит разделение материала в суспензиях двух плотностей. Указанный сепаратор СТТ в сущности представляет собой спаренную конструкцию двух тяжелосредных двухпродуктовых сепараторов (см. справочник по обогащению углей. Под ред. Благова И.С., Коткина А.М., Зарубина Л.С. - М.: Недра, 1984, стр.205).Known three-product separator type CTT, which also occurs the separation of the material in suspensions of two densities. The specified CTT separator is essentially a coupled design of two heavy-medium two-product separators (see the coal beneficiation manual. Edited by I. Blagov, A. Kotkin, L. Zarubina - M .: Nedra, 1984, p. .205).

Применение сепаратора СТТ незначительно упрощает технологическую схему обогащения угля. Но к недостаткам этого сепаратора следует отнести его громоздкость, сложность конструкции вследствие того, что он имеет два отделения - породное и промпродуктовое, в которые подается суспензия различной плотности. А для этого также необходимо эксплуатировать одновременно два насоса, два электромагнитных сепаратора и иметь в наличии две емкости с различными плотностями суспензии. Кроме того, при перегрузке всплывшей фракции из породного отделения в промпродуктовое постоянно происходит изменение плотностей суспензий и, как следствие, изменение качества продуктов обогащения.The use of the CTT separator slightly simplifies the technological scheme of coal enrichment. But the disadvantages of this separator should be attributed to its bulkiness, design complexity due to the fact that it has two compartments - pedigree and industrial products, into which a suspension of various densities is fed. And for this, it is also necessary to operate two pumps, two electromagnetic separators at the same time and have two tanks with different suspension densities. In addition, when the pop-up fraction is reloaded from the rock section to the industrial section, the density of suspensions constantly changes and, as a result, the quality of enrichment products changes.

Следовательно, применение сепаратора СТТ также имеет сложную технологическую схему, а себестоимость процесса обогащения снижается незначительно.Consequently, the use of the CTT separator also has a complex technological scheme, and the cost of the enrichment process is reduced slightly.

Известен также трехпродуктовый тяжелосредный сепаратор: А.с. 1808381 СНГ, МКИ⁵ В03В 5/42, опубликованный 15.04.93, Бюл. №4.Also known is a three-product heavy medium separator: A.S. 1808381 CIS, MKI ⁵ V03V 5/42, published April 15, 93, Bull. Number 4.

Но и в этом сепараторе для разделения исходного материала на три продукта используются суспензии низкой и высокой плотности, что в свою очередь не уменьшает количество оборудования в технологической схеме, а следовательно, себестоимость процесса обогащения снижается незначительно.But even in this separator, low and high density suspensions are used to separate the starting material into three products, which in turn does not reduce the amount of equipment in the technological scheme, and therefore, the cost of the enrichment process decreases slightly.

На основании вышеизложенного, имеется необходимость в разработке конструкции такого трехпродуктового тяжелосреднго сепаратора, в котором бы использовалась суспензия одной плотности, что позволит исключить из эксплуатации один насос, один электромагнитный сепаратор, одну емкость с высокой плотностью суспензии, вследствие чего технологическая схема упростится, а следовательно, снизится себестоимость процесса обогащения.Based on the foregoing, there is a need to develop a design of such a three-product heavy medium separator that uses a suspension of one density, which will allow to exclude from operation one pump, one electromagnetic separator, one container with a high density of the suspension, as a result of which the technological scheme will be simplified, and therefore, the cost of the enrichment process will decrease.

Целью настоящего изобретения является разработка конструкции тяжелосредного трехпродуктового сепаратора с использованием магнетитовой суспензии одной плотности для разделения продуктов, что упростит технологическую схему обогащения и снизит себестоимость процесса переработки исходного сырья.The aim of the present invention is to develop the design of a heavy-medium three-product separator using a magnetite suspension of the same density to separate products, which will simplify the enrichment process and reduce the cost of the processing of raw materials.

Согласно изобретению поставленная цель достигается тем, что в разработанной конструкции тяжелосредного сепаратора используется выталкивающая сила тяжелой суспензии и сила транспортного потока этой же суспензии, подаваемой в сепаратор насосом под давлением с регулируемой скоростью и объемом подачи.According to the invention, the goal is achieved in that the developed design of a heavy-medium separator uses the buoyancy force of a heavy suspension and the force of the transport stream of the same suspension, which is supplied to the separator by a pump under pressure with an adjustable speed and feed volume.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где схема предлагаемого сепаратора представлена в разрезе и в виде сверху.The invention is illustrated in the drawing, where the diagram of the proposed separator is presented in section and in top view.

Сепаратор состоит из ванны сепаратора 1, породного элеваторного колеса 2, промпродуктового элеваторного колеса 3, гребкового устройства 4, сита предварительного сброса суспензии 5.The separator consists of a separator bath 1, a pedigree elevator wheel 2, a mid-stage elevator wheel 3, a rowing device 4, a suspension pre-discharge sieve 5.

Ванна сепаратора 1 имеет форму усеченного конуса, которая расширяется и углубляется в направлении движения суспензии и обогащаемого материала. На ванне сепаратора смонтированы приводы элеваторных колес и гребкового устройства (не показаны). Исходный материал подается в ванну сепаратора по течке 6, а магнетитовая суспензия по трубопроводу 7, на котором установлена регулировочная задвижка 8.The bath of the separator 1 has the shape of a truncated cone, which expands and deepens in the direction of movement of the suspension and the material to be enriched. On the separator bath mounted elevator wheel drives and rowing device (not shown). The source material is fed into the separator bath through estrus 6, and the magnetite suspension is piped 7, on which an adjusting valve 8 is installed.

Применительно к каменным углям сепараторы работают следующим образом.With respect to fossil coals, separators work as follows.

Кондиционная магнетитовая суспензия, например, с плотностью 1500 кг/м³ подается под давлением по трубопроводу 7 в узкую и неглубокую часть ванны сепаратора. Сверху по течке 6 подается рядовой уголь непосредственно в быстрый поток суспензии. Суспензия, двигаясь в узкой части ванны с большой скоростью, транспортирует уголь (по принципу работы гидротранспорта) к породному элеваторному колесу. Дно узкой части ванны, по ходу движения суспензии с углем, расширяется и углубляется. У входа суспензии в расширенную зону породного элеваторного колеса дно ванны имеет небольшой выступ 9 (типа трамплина), который подбрасывает весь уголь вверх и разрыхляет его внутри магнетитовой суспензии.Conditioned magnetite suspension, for example, with a density of 1500 kg / m ³ is supplied under pressure through a pipe 7 to the narrow and shallow part of the separator bath. Above the estrus 6, raw coal is fed directly into the rapid flow of the slurry. The suspension, moving in a narrow part of the bathtub at high speed, transports coal (according to the principle of hydraulic transport) to the rock elevator wheel. The bottom of the narrow part of the bath, in the direction of the suspension of coal, expands and deepens. At the entrance of the suspension to the extended zone of the rock elevator wheel, the bottom of the bathtub has a small protrusion 9 (such as a springboard), which throws all the coal up and loosens it inside the magnetite suspension.

В связи с тем, что ванна в этой зоне значительно шире и глубже ее передней части, скорость суспензии снижается, а следовательно, и снижается действие транспортного потока на транспортируемый уголь. Под действием тяжелой среды здесь происходит разделение рядового угля: куски породы, имеющие плотность >1800 кг/м³, т.е. значительно большую, чем плотность суспензии, опускаются вниз, а затем поступают в ковши элеваторного колеса и выгружаются из ванны сепаратора.Due to the fact that the bath in this zone is much wider and deeper than its front part, the speed of the suspension decreases, and consequently, the effect of the transport stream on the transported coal decreases. Under the action of the heavy medium separation raw coal occurs here: pieces of rock, having a density of> 1800 kg / m ^3, i.e. much larger than the density of the suspension, fall down, and then enter the buckets of the elevator wheel and are unloaded from the separator bath.

Легкие куски концентрата и промпродукта под действием транспортного потока суспензии транспортируются дальше по длине ванны в зону промпродуктового колеса 3. В этой зоне ванна сепаратора имеет наиболее широкое сечение, поэтому скорость транспортного потока суспензии становится незначительной. Под действием тяжелой среды здесь происходит вторичное разделение угля на концентрат и промпродукт. Плотность промпродукта (1700 - 1800 кг/м³) больше, чем плотность суспензии, поэтому он оседает на дно ванны, поступает в ковши элеваторного колеса, которым затем выгружается из ванны сепаратора. Легкие фракции угля всплывают на поверхность зеркала суспензии и транспортируются транспортным потоком суспензии к гребковому устройству и им выгружаются вместе с потоком суспензии. Для отделения суспензии от концентрата предусмотрено сито предварительного сброса суспензии 5.Light pieces of concentrate and intermediate under the action of the suspension flow are transported further along the length of the bath to the zone of the intermediate wheel 3. In this zone, the separator bath has the widest section, therefore, the speed of the suspension flow becomes insignificant. Under the influence of a heavy environment, there is a secondary separation of coal into concentrate and industrial product. The density of the intermediate product (1700 - 1800 kg / m ³ ) is greater than the density of the suspension, so it settles to the bottom of the bath, enters the buckets of the elevator wheel, which is then unloaded from the separator bath. Light fractions of coal float to the surface of the slurry mirror and are transported by the slurry transport stream to the rowing device and are unloaded with the slurry stream. To separate the suspension from the concentrate, a preliminary suspension sieve 5 is provided.

Регулирование выхода породы производится изменением скорости потока суспензии с помощью задвижки 8 и регулируемым давлением суспензии, создаваемым насосом (не показан).Regulation of the output of the rock is done by changing the flow rate of the suspension using the valve 8 and the adjustable pressure of the suspension created by the pump (not shown).

Таким образом, в разработанной конструкции сепаратора производится разделение исходного рядового угля на три продукта (концентрат, промпродукт, породу) в суспензии, имеющей одну плотность.Thus, in the developed design of the separator, the initial raw coal is divided into three products (concentrate, industrial product, rock) in a suspension having one density.

Следовательно, эксплуатация разработанного трехпродуктового тяжелосредного сепаратора значительно упростит технологическую схему обогащения угля в минеральных суспензиях, так как из схемы исключается один насос, подающий суспензию большой плотности, одна емкость, содержащая эту суспензию, один электромагнитный сепаратор для регенерации суспензии и соответственно часть трубопроводной схемы. А это, в свою очередь, значительно снизит себестоимость процесса обогащения угля и минеральной суспензии.Therefore, the operation of the developed three-product heavy medium separator will greatly simplify the technological scheme of coal enrichment in mineral suspensions, since one pump supplying a high-density suspension, one container containing this suspension, one electromagnetic separator for regenerating the suspension and, accordingly, a part of the pipeline circuit are excluded from the scheme. And this, in turn, will significantly reduce the cost of the process of enrichment of coal and mineral slurry.

Claims

Three-product heavy medium separator using a heavy medium suspension of one specific gravity, including a suspension bath, rock and industrial elevator wheels with drives for unloading drown fractions, a paddle device for unloading the floated fraction, a pipeline for feeding the suspension into the separator bath, a suspension pre-discharge sieve, characterized in that that the pipeline for supplying a suspension is equipped with a valve for regulating the supply of suspension, while the bath is made in the form of a truncated cone, expanded yayuschegosya and deepening in the direction of motion of the suspension and concentrating the material, and the bottom of the bath at the end of the charging portion at the entrance into the extended zone rock elevator wheel formed with a projection for opening and weighting material inside the volume of the suspension.