RU68926U1

RU68926U1 - REAGENT FEEDING UNIT IN A HYDROSIZER

Info

Publication number: RU68926U1
Application number: RU2006132800/22U
Authority: RU
Inventors: Вадим Петрович Потапов; Евгений Леонидович Счастливцев; Герман Александрович Мандров
Original assignee: Институт угля и углехимии Сибирского отделения Российской Академии Наук (ИУУ СО РАН)
Priority date: 2006-09-12
Filing date: 2006-09-12
Publication date: 2007-12-10

Abstract

Предназначен для использования в угольной промышленности при обогащении угольной мелочи с различными типами гидросайзеров. Узел подачи реагентов в гидросайзер включает устройство, состоящее из вертикально расположенного перфорированного корпуса в форме усеченного конуса со сферической, выгнутой вверх крышкой, со съемной металлической сеткой, расположенной по всей круговой поверхности усеченного конуса, с ячейками сетки определенного размера, позволяющими восходящему водному потоку выходить по всей круговой поверхности перфорированного корпуса, подниматься вверх в ламинарном режиме, исключая турбулизацию встречных потоков и одновременно интенсифицируя массообменный процесс, при котором угольная пульпа подается сверху-вниз по трубе в ламинарном режиме по центральной оси внутреннего цилиндрического корпуса гидросайзера на крышку перфорированного конического корпуса, в результате чего твердые частицы угольной пульпы, стекая с крышки, взаимодействуют со встречным потоком оборотной воды и перемешиваются во взвешенном слое, тем самым отделяются от тонких классов породных глинистых частиц, уносимых с восходящим потоком воды в сгуститель, а обогащенный угольный концентрат осаждается на дно и по мере накопления выгружается шнековым питателем.Designed for use in the coal industry for the enrichment of coal fines with various types of hydrosizers. The reagent supply unit to the hydrosizer includes a device consisting of a vertically arranged perforated body in the form of a truncated cone with a spherical, curved up lid, with a removable metal grid located along the entire circular surface of the truncated cone, with mesh cells of a certain size that allow the ascending water flow to exit of the entire circular surface of the perforated body, rise upward in laminar mode, excluding turbulence of oncoming flows and at the same time intensifying I am a mass transfer process in which coal pulp is fed from top to bottom through a pipe in laminar mode along the central axis of the inner cylindrical housing of the hydrosizer to the cover of a perforated conical body, as a result of which the solid particles of coal pulp flowing down from the cover interact with the oncoming flow of circulating water and mix in the suspended layer, thereby separated from the thin classes of rock clay particles carried away with an upward flow of water into the thickener, and the enriched coal concentrate is deposited on the bottom, and as it accumulates, is discharged by a screw feeder.

Description

Предполагаемая полезная модель к Патенту относится к области обогащения углей и может быть использована на углеобогатительных фабриках при обогащении угольной мелочи в технологических процессах с применением различных типов гидросайзеров.The proposed utility model for the Patent relates to the field of coal enrichment and can be used in coal preparation plants for the enrichment of coal fines in technological processes using various types of hydrosizers.

Среди известных способов применения различных типов гидросайзеров для обогащения угольной мелочи известны технологические схемы, приведенные в статьях [1, 2], а также гидросайзер, используемый при обогащения рудных материалов в патенте [3].Among the known methods of using various types of hydrosizers for the enrichment of coal fines, technological schemes are described in articles [1, 2], as well as a hydrosizer used in the enrichment of ore materials in the patent [3].

В качестве прототипа узла подачи реагентов в гидросайзер выбран противоточный классификатор для разделения песка и ила [4], а также модульный агрегат с гидросайзером фирмы «STOKES» [5].A countercurrent classifier for separating sand and sludge [4], as well as a modular unit with a STOKES hydrosizer [5], were selected as a prototype of the unit for supplying reagents to the hydrosizer.

Недостатки прототипа:The disadvantages of the prototype:

Поток воды распределяется в основание гидросайзера через горизонтально расположенную распределительную пластину и при работе в замкнутом цикле с угольной мелочью возможно забивание распределительной пластины тонкодисперсными взвешенными веществами.The water flow is distributed to the base of the hydrosizer through a horizontally located distribution plate, and when working in a closed cycle with coal fines, it is possible to clog the distribution plate with finely divided suspended solids.

Целью предполагаемой полезной модели является повышение устойчивости работы гидросайзера в замкнутом цикле за счет замены горизонтально расположенной распределительной пластины на вертикально расположенное устройство, состоящее из перфорированного корпуса в форме усеченного конуса со съемной металлической сеткой, существенно снижающей степень забивания сетки мелкими частицами при работе в замкнутом цикле с угольной мелочью.The purpose of the proposed utility model is to increase the stability of the hydrosizer in a closed cycle by replacing the horizontally placed distribution plate with a vertically arranged device consisting of a perforated truncated cone-shaped housing with a removable metal mesh, which significantly reduces the degree of clogging of the mesh with small particles when working in a closed cycle with coal fines.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемый узел подачи реагентов в гидросайзер включает устройство, состоящее из вертикально This goal is achieved by the fact that the proposed site for supplying reagents to the hydrosizer includes a device consisting of vertically

расположенного перфорированного корпуса в форме усеченного конуса со сферической, выгнутой вверх крышкой, со съемной металлической сеткой, расположенной по всей круговой поверхности усеченного конуса, с ячейками сетки определенного размера, позволяющими восходящему водному потоку выходить по всей круговой поверхности перфорированного корпуса, подниматься вверх в ламинарном режиме, исключая турбулизацию встречных потоков и одновременно интенсифицируя массообменный процесс, при котором угольная пульпа подается сверху-вниз по трубе в ламинарном режиме по центральной оси внутреннего цилиндрического корпуса гидросайзера на крышку перфорированного конического корпуса, в результате чего твердые частицы угольной пульпы, стекая с крышки, взаимодействуют со встречным потоком оборотной воды и перемешиваются во взвешенном слое, тем самым отделяются от тонких классов породных глинистых частиц, уносимых с восходящим потоком воды в сгуститель, а обогащенный угольный концентрат осаждается на дно и по мере накопления выгружается шнековым питателем.located perforated body in the form of a truncated cone with a spherical, curved up lid, with a removable metal mesh located along the entire circular surface of the truncated cone, with mesh cells of a certain size, allowing the ascending water flow to go out over the entire circular surface of the perforated body, to rise upward in laminar mode , excluding the turbulization of oncoming flows and at the same time intensifying the mass transfer process, in which the coal pulp is fed up and down the pipe in laminar mode along the central axis of the inner cylindrical housing of the hydrosizer to the cover of the perforated conical body, as a result, the solid particles of coal pulp flowing down from the cover interact with the oncoming flow of circulating water and mix in the suspended layer, thereby separating from thin classes of rock clay particles, carried away with an upward flow of water into the thickener, and the enriched coal concentrate is deposited to the bottom and is discharged by a screw feeder as it accumulates.

Предполагаемая полезная модель поясняется схемой. На Фиг.1. показана принципиальная технологическая схема узла подачи реагентов в гидросайзер. Угольная пульпа по трубопроводу 1 подается в ламинарном режиме сверху-вниз во внутренний корпус гидросайзера 3 на сферическую крышку перфорированного корпуса 9. Навстречу снизу-вверх из сгустителя 5 с помощью циркуляционного насоса 8 подается оборотная вода сквозь сетку перфорированного корпуса 9 также в ламинарном режиме. В результате массообменного процесса, происходящего между стекающими с крышки перфорированного корпуса 9 угольными частицами и встречным потоком воды, проходящей сквозь сетку перфорированного корпуса 9, происходит отделение во взвешенном слое породной составляющей от угля. Обогащенный угольный концентрат оседает на наклонное дно внутреннего корпуса гидросайзера 3 и по мере накопления удаляется с помощью шнекового дозатора через люк 10, а взвешенные породные частицы The proposed utility model is illustrated in the diagram. In figure 1. A schematic flow diagram of a reagent supply unit to a hydrosizer is shown. Coal pulp through pipeline 1 is supplied in a laminar mode from top to bottom into the inner case of the hydrosizer 3 to the spherical cover of the perforated body 9. Toward the bottom-up from the thickener 5, circulating pump 8 is supplied with circulating water through the mesh of the perforated body 9 also in laminar mode. As a result of the mass transfer process occurring between the coal particles flowing from the cover of the perforated body 9 and the counter flow of water passing through the mesh of the perforated body 9, the rock component is separated from the coal in the suspended layer. The enriched coal concentrate settles on the inclined bottom of the inner case of the hydrosizer 3 and, as it accumulates, is removed by means of a screw batcher through the hatch 10, and suspended rock particles

поднимаясь вверх, перетекают во внешний корпус гидросайзера 2 и затем через люк 4 поступают в придонную часть сгустителя 5, а оборотная вода через раструб в нижней конической части сгустителя 5 с помощью циркуляционного насоса 8 возвращается снова в гидросайзер. В верхней части внутреннего цилиндрического корпуса 3 имеется некоторое расширение для гашения скорости угольных частиц в случае выноса их в верхнюю часть из области поступления на крышку перфорированного корпуса 9. Добавление детергента в оборотную воду способствует ее длительному использованию в процессе обогащения высокозольных углей и способствует эффективному осаждению глинистой породы на дно сгустителя 5. По мере накопления породы производят ее выгрузку через люк 7 с помощью шнекового дозатора. Люк 6 предназначен для аварийного перелива оборотной воды в дополнительный сгуститель, аналогичный сгустителю 5.rising upwards, they flow into the outer casing of the hydrosizer 2 and then through the hatch 4 they enter the bottom part of the thickener 5, and the circulating water through the socket in the lower conical part of the thickener 5 is returned to the hydrosizer using the circulation pump 8. In the upper part of the inner cylindrical body 3 there is some expansion for damping the velocity of coal particles in the case of their removal to the upper part from the area of entry to the cover of the perforated body 9. Adding detergent to the circulating water contributes to its long-term use in the process of enrichment of high-ash coals and contributes to the effective deposition of clay rocks to the bottom of the thickener 5. As the accumulation of the rock produce its discharge through the hatch 7 using a screw batcher. Hatch 6 is designed for emergency overflow of recycled water into an additional thickener, similar to thickener 5.

Конструктивные размеры гидросайзера:The design dimensions of the hydrosizer:

а). Верхняя расширенная часть внутреннего корпуса 3 состоит из цилиндра внутренним диаметром 80 мм и высотой 70 мм. Нижняя часть внутреннего корпуса 3 состоит из цилиндра внутренним диаметром 60 мм и высотой 250 мм, с расположенным под углом 40° днищем корпуса.but). The upper expanded part of the inner casing 3 consists of a cylinder with an inner diameter of 80 mm and a height of 70 mm. The lower part of the inner casing 3 consists of a cylinder with an inner diameter of 60 mm and a height of 250 mm, with the bottom of the casing located at an angle of 40 °.

б). Вертикально расположенное коническое устройство 9 вмонтировано в нижнюю часть внутреннего цилиндра 3 с помощью конусных соединений (без прокладок), затягивающихся гайками, которые легко разъединяются в случае необходимости извлечения конического перфорированного устройства 9 для осмотра через открытый верх внутреннего корпуса 3. Конструктивные размеры конического устройства 9: внутренний диаметр основания конуса 40 мм; внутренний диаметр верхней части конуса 20 мм. Высота усеченного конуса 100 мм. Диаметр подводящего трубопровода для подачи оборотной воды 10 мм. Диаметр выгнутой вверх крышки конуса 25 мм. Размер ячейки сетки из нержавеющей стали, располагающейся по всей круговой поверхности усеченного конуса варьируется от 63 мкм до 200 мкм (в зависимости от размеров обогащаемой угольной мелочи).b) A vertically arranged conical device 9 is mounted in the lower part of the inner cylinder 3 by means of conical connections (without gaskets) tightened with nuts, which can be easily disconnected if it is necessary to remove the conical perforated device 9 for inspection through the open top of the inner case 3. The structural dimensions of the conical device 9: inner diameter of the base of the cone 40 mm; inner diameter of the upper part of the cone 20 mm. The height of the truncated cone is 100 mm. The diameter of the supply pipe for the supply of circulating water is 10 mm. The diameter of the cone cap curved upwards is 25 mm. The mesh size of a stainless steel mesh located along the entire circular surface of the truncated cone varies from 63 μm to 200 μm (depending on the size of the coal fines being enriched).

в). Внутренний диаметр цилиндра внешнего корпуса 2 равен 100 мм. Высота цилиндра внешнего корпуса 2 равна 380 мм. Расстояние между верхними срезами внутреннего 3 и внешнего 2 цилиндров равно 50 мм. Все детали гидросайзера и подводящих трубопроводов выполнены из нержавеющей стали.at). The inner diameter of the cylinder of the outer casing 2 is 100 mm. The height of the cylinder of the outer casing 2 is 380 mm. The distance between the upper sections of the inner 3 and outer 2 cylinders is 50 mm. All parts of the hydrosizer and supply pipelines are made of stainless steel.

Пример обогащения угольной мелочи.An example of enrichment of coal fines.

200 мл угольной суспензии, приготовленной из Барзасского сапромикситового угля «рогожка» в соотношении Тв:Ж=35:65 пропускают через гидросайзер при скорости подачи 10 мл/мин. Крупность твердой угольной составлящей равна 1-2 мм при зольности исходного угля A^d=23,0%. В пересчете на твердую составляющую через гидросайзер пропускают 70,0 г угля. Выгружают из гидросайзера 55,0 г высушенного угля с зольностью A^d=9,4%. Выход обогащенного концентрата составляет α=78,5%.200 ml of coal suspension prepared from Barzas sapromixitic coal “matting” in the ratio TV: W = 35: 65 is passed through a hydrosizer at a feed rate of 10 ml / min. The size of the solid coal component is 1-2 mm with the ash content of the initial coal A ^d = 23.0%. In terms of the solid component, 70.0 g of coal is passed through the hydrosizer. 55.0 g of dried coal with ash content A ^d = 9.4% are unloaded from the hydrosizer. The yield of enriched concentrate is α = 78.5%.

Источники информации:Information sources:

1. В.И.Мурко, В.А.Волченко, Д.А.Дзюба и др. Результаты исследований классификации отходов флотации и осветления оборотной воды в тонкослойном аппарате. // Вестник Кузбасского государственного технического университета. - 2006. - №1. - С.123-124.1. V.I. Murko, V.A. Volchenko, D.A. Dzyuba and others. Results of studies on the classification of flotation waste and clarification of recycled water in a thin-layer apparatus. // Bulletin of the Kuzbass State Technical University. - 2006. - No. 1. - S. 123-124.

2. А.А.Байченко, Г.Л.Евменова Утилизация угольных шламов Кузбасса из наружных отстойников. // Обезвоживание, реагенты, техника. Информационный бюллетень. - 2006. - №17. - С.43-45.2. A.A.Baichenko, G.L. Evmenova Utilization of coal sludge of the Kuzbass from external sedimentation tanks. // Dehydration, reagents, equipment. Newsletter. - 2006. - No. 17. - S. 43-45.

3. Патент США №5865318, B03D 001/02, 02.02.1999.3. US patent No. 5865318, B03D 001/02, 02.02.1999.

4. Джон Г. Перри Справочник инженера-химика. - Т.2. - Ленинград. - Химия. - 1969. - 504 с.4. John G. Perry Chemical Engineering Handbook. - T.2. - Leningrad. - Chemistry. - 1969. - 504 p.

5. Модульный агрегат для переработки угольной мелочи с гидросайзером фирмы «STOKES», (электронная библиотека Интернет).5. The modular unit for the processing of coal fines with a hydrosizer company "STOKES", (electronic library of the Internet).

Claims

The reagent supply unit in the hydrosizer, characterized in that it includes a perforated body in the form of a truncated cone with a cover, allowing the flow of rising water to enter the hydrosizer along the entire circular surface of the perforated body towards the flow of coal pulp.