Кавитационно-гидроструйная технология дезинтеграции и обогащения руды
|
- -1сввмсамав
- 2 -
Оглавление:
1. Назначение установки………………………………..Стр.3
2. Блок – схема установки………………………………Стр.4
3. Состав установки………………………………….....Стр.5
4. Описание блока струйной мельницы Блок №1….....Стр.6
5. Описание блока питания разрядников Блок №2…...Стр.7
6. Описание блока встречноструйной мельницы
Блок №3……………………………………………….Стр.8-9
7 Описание блока флотации Блок №4………………...Стр.10
8. Описание насосных блоков Блоки №6 и №7…........Стр.11-12
- 3 -
Назначение.
Кавитационно-гидроструйная установка дезинтеграции и обогащения руд, в дальнейшем именуемая «установка» предназначается для диспергации различных пород с прочностью по Протодьяконову до 20 единиц с извлечением из шлама полезных составляющих.
Установка может быть использована как в условиях промышленного обогащения руд на комбинате так и в карьерах и других местах добычи.
- 4 -
БЛОК-СХЕМА
экспериментальной установки
|
|
|
|
|
 |
 |
|
- 5 -
Состав установки:
Установка состоит из следующих блоков:
(См. Блок-схему установки).
Блок 1 - первичная струйная мельница.
Блок 2 - блок питания разрядников.
Блок 3 - встречноструйная мельница.
Блок 4 - флотационный узел.
Блок 5 - приемная емкость.
Блок 6 - насос среднего давления.
Блок 7 - насос высокого давления.
- 6 -
Описание блока струйной мельницы (Блок №1).
Поступающую породу с размерами частиц – 100 + 20 мм блок №1 измельчает до 100 микрон посредством воздействия трехфазного потока.
Трехфазный поток состоит из паровых пузырьков, частичек породы и струй воды.
В блоке так же имеется гидро-импульсный разрядник, который при работе создает ударную волну, она в свою очередь воздействует на паровые пузырьки.
Это воздействие приводит к образованию высокоэнергетичных кумулятивных струй, которые воздействуют на преграду и создают контактное давление выше предела прочности рабочего материала (руды), что в свою очередь приводит к разрушению последнего.
Одновременно трехфазная струя содержит частички породы, которые воздействуют на преграду в пятне контакта, что так же приводит к размельчению рабочего материала.
- 7 –
Описание блока питания разрядников (Блок №2).
Блок питания разрядников представляет собой высоковольтный преобразователь промышленного напряжения 380 В с рабочей частотой 50-60 Гц в импульсное напряжение высокого потенциала 14000-15000 В, которое необходимо для создания пробойного промежутка и гидроимпульсного разряда в водно-рудной среде рабочего блока встречноструйной мельницы.
Первичное напряжение 380 В трансформируется в высокое напряжение порядка 14000-15000 В.
Далее оно выпрямляется на двух мостовых высоковольтных выпрямителях. Затем происходит постоянная зарядка батарей рабочих накопительных конденсаторов.
Коммутация высокого напряжения на разрядники осуществляется механическим коммутатором Тесла с регулируемой частотой следования высоковольтных синхроимпульсов. Регулировка следования импульсов происходит плавно1-20 Гц, а энергия разряда ступенчато – 5-10-15-20 КВт.
Блок имеет необходимую защиту от короткого замыкания и самопробоя по высокому напряжению, для чего используются воздушные защитные разрядники и реакторные блоки.
- 8 –
Описание блока встречноструйной мельницы
(Блок №3).
Блок встречноструйной мельницы представляет собой емкость в которой находятся струйный реактор с гидроциклоном. Струйный реактор состоит из двух встречных форсунок высокого давления с двумя камерами смешения реакторной зоны и двух гидроимпульсных разрядников.
Сам реактор представляет собой ударную трубу.
Пульпа поступает из блока №1 и захватывается эжекторами реактора.
Далее она разгоняется двухфазным потоком из кавитирующих насадок высокого давления.
При встрече струй пульпы образуется высокоэнергетическая кавитационная полость.
При этом механические частички породы сталкиваются между собой со скоростями равными скорости распространения звука в воде (1-1,5 КМ/сек).
Два гидроимпульсных разрядника создают симметричную двухточечную ударную волну в замкнутом объеме.
При взаимной встрече ударных и массовых струй создается интеферентное поле гиперзвуковых волн в которых схлопываются паровые пузырьки.
Происходит преобразование энергии ударных и массовых волн в кумулятивные струи и вторичные ударные возмущения.
Контактные давления, возникающие в реакторе, превышают сотни ГигоПаскаль, что в свою очередь приводит к разрушению породы не имеющей трещин на поверхности, стремящейся к теоретическому пределу прочности.
- 9 -
Давление на выходе реактора приблизительно составляет 10-15 Бар и подается на магнитофлотационную машину.
Более крупные частички породы посредством циклона возвращаются обратно в реактор.
- 10 –
Описание блока флотационного узла (Блок №4).
Блок флотационного узла представляет собой емкость, в которую подаются пенные реагенты совместно с воздухом, либо эжектируются вода+воздух, обработанные ультразвуковым генератором Гартмана.
Пенный продукт сливается в концентрационную приемную емкость.
Глубина обогащения исходного материала за счет полного раскрытия кристалла намного выше, чем у традиционных методов обработки, благодаря полному отсутствию механически движущихся частей.
Ввиду отсутствия механических контактов обрабатываемого материала и частями мельницы продукт обогащения не загрязняется частицами износа механических частей и деталей машины.
Данный вид мельницы можно отнести к коллоидным мельничным аппаратам для получения веществ с размерами частиц менее одного микрона.
По удельным характеристикам наибольшее преимущество получает струйная мельница при понижении размера исходных частиц начиная с 30 микрон.
- 11 –
Описание блока насоса среднего давления
(Блок №6).
Данный блок представляет собой электрический насосный агрегат включающий в себя плунжерный насос с выходным давлением порядка 200-300 Бар.
- 12-
Описание блока насоса высокого давления
(Блок №7).
Насосный агрегат высокого давления состоит из мультипликатора (маслостанции) и блока управления.
Мультипликатор представляет собой гидроцилиндр с плунжерами и рабочими камерами низкого и высокого давления.
Следуя командам блока управления происходит циклическая работа поршней мультипликатора, что в свою очередь приводит к трансформации первичного давления масла в достаточно высокое давление воды.
Нормальное рабочее давление воды на выходе мультипликатора составляет 3000-4000 Бар.
Мощность мультипликатора рассчитывается в зависимости от поставленных задач по объему переработки руды для обогащения и плотности породы.
