Способ и устройство для возмущения шлама с сетчатой структурой

Способ и устройство для возмущения шлама с сетчатой структурой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к разделительным устройствам для суспензий и шламов и, в частности, к способу регулирования приложения сдвигающего усилия к шламу в разделительном устройстве. Данное изобретение было разработано, главным образом, для применения в сгустителях и будет описано далее со ссылкой на данное применение. Однако следует иметь в виду, что данное изобретение не ограничено данной особой областью применения.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Последующее обсуждение уровня техники предназначено для представления изобретения в соответствующем техническом контексте и предоставляет возможность правильной оценки его важности. Однако, если явно не указано обратное, ссылку на любой уровень техники в данном описании не следует истолковывать как допущение о том, что такой уровень техники широко известен или является частью общедоступных сведений в данной области.

Разделительные устройства, такие как сгустители, осветлители и концентраторы, обычно применяют для выделения твердых веществ из суспензий (обычно содержащих твердые вещества, суспендированные в жидкости) и их часто используют в горном деле, обогащении полезных ископаемых, производстве пищевых продуктов, рафинировании сахара, очистке воды, очистке сточных вод и в других отраслях промышленности. Данные устройства обычно включают бак, в котором твердые вещества осаждаются из суспензии или раствора и оседают на дно в виде шлама или осадка, который отводят снизу и извлекают. Таким образом, разбавленный раствор с более низкой относительной плотностью смещается в верхнюю часть бака, и его удаляют через сливной желоб. Суспензию, подлежащую сгущению, сначала подают через питающий трубопровод, питающую трубу или линию в загрузочную камеру, расположенную внутри главного бака. Блок гребенок традиционно устанавливают с возможностью вращения вокруг центрального приводного вала, и обычно он включает по меньшей мере два гребка, включающих лопасти скребка для перемещения осажденного материала внутри для его выведения через выпускное отверстие для сгущенного продукта.

В применении для обогащения, разделения и добычи полезных ископаемых тонкоизмельченную руду суспендируют в виде шлама в подходящей жидкой среде, такой как вода, до консистенции, которая предоставляет возможность течения, и проводят осаждение в режиме покоя. Шлам оседает из суспензии под действием силы тяжести в сочетании с химическими и/или механическими процессами или без них. В начальной стадии в суспензию можно добавлять коагулянт и/или флокулянт для ускорения процесса осаждения. Затем суспензию тщательно перемешивают в разделительном устройстве, таком как сгуститель, для облечения объединения друг с другом твердых частиц, которые в итоге образуют более плотные «агрегаты» шлама, которые осаждаются из суспензии. Твердые частицы внутри агрегатов шлама обычно захватывают жидкость, также известную как раствор.

Обычно внутри бака постепенно образуются несколько зон или слоев материала, имеющих разные общие плотности, как показано на Фиг.1. На дне бака 1 шлам образует относительно плотную зону 2 уплотненного шлама или твердых веществ 3, которые часто имеют вид агрегатов с сетчатой структурой (т.е. агрегаты шлама находятся в непрерывном контакте друг с другом). Данную зону 2 обычно называют «шламовый слой» или слой шлама с сетчатой структурой. Над шламовым слоем 2 расположена зона 4 стесненного осаждения, содержащая твердые вещества 5, которые еще не полностью осели или «уплотнились». То есть, твердые вещества или агрегаты 5 еще не находятся в непрерывном контакте друг с другом (отсутствует сетчатая структура). Над зоной 4 стесненного осаждения расположена зона 6 «свободного осаждения», где твердые вещества или агрегаты 7 частично суспендированы в жидкости и опускаются ко дну бака 1. Следует иметь в виду, что зона 4 стесненного осаждения не всегда представляет собой отдельную зону между слоем 2 с сетчатой структурой и зоной 6 свободного осаждения. Вместо этого зона 4 стесненного осаждения может образовывать переходный участок или границу раздела между слоем 2 с сетчатой структурой и зоной 6 свободного осаждения, где смешиваются две данные зоны. Над зоной 6 свободного осаждения находится осветленная зона 8 разбавленного раствора, где присутствует мало твердых веществ, а разбавленный раствор удаляют из бака 1 через сливной желоб (не показан). На Фиг.1 также изображены загрузочная камера 9 и выпускное отверстие 10 для сгущенного продукта для удаления уплотненного шлама 3 из бака 1.

До настоящего времени традиционно считали, что для обеспечения поддержания соответствующей плотности сгущенного продукта внутри шламового слоя 2, его и зону 4 стесненного осаждения не следует возмущать, чтобы предоставить возможность осаждения плотных агрегатов твердых частиц в их желательном плотном расположении. Следовательно, большинство разработок в технологии разделительных устройств касается усовершенствования процесса осаждения либо в загрузочной камере, либо в зоне 6 свободного осаждения, а не каких-либо процессов, которые могут возмущать плотное расположение твердых частиц в шламовом слое 3 или частично уплотненных твердых веществ в зоне 4 стесненного осаждения.

Также было обнаружено, что с увеличением толщины шламового слоя 2 освобождение жидкости и ее проникновение через шламовый слой 2 и перемещение вверх в осветленную зону 8 становится все труднее. Одним из решений было обеспечение обезвоживающих столбиков, установленных на гребки, чтобы помочь удалению такой жидкости, таким образом, повышая плотность сгущенного продукта и, тем самым, эффективность процесса разделения. Данные столбики обычно размещают на одинаковых расстояниях друг от друга для создания обезвоживающих каналов в шламовом слое на одинаковых расстояниях друг от друга по всему диаметру бака, и их проектируют так, чтобы минимизировать возмущение шламового слоя.

Также было обнаружено, что вращение блока гребенок, со столбиками или без них, повышает вероятность вращения шламового слоя, что также известно как «образование зоны тороидального вращения». Образование зоны тороидального вращения происходит, когда отдельные агломерированные массы частиц шлама, которые называют «бубликами» или «островами», образуются вокруг блока гребенок, что приводит к увеличению крутящего момента, требуемого для вращения блока гребенок, и к снижению эффективной площади поперечного сечения для разделения. Следовательно, это приводит к уменьшению плотности сгущенного шлама. В случае блока гребенок агломерированные массы стремятся образовать скопление вокруг гребков и столбиков и, таким образом, стремятся вращаться вместе с вращением блока гребенок. При образовании зоны тороидального вращения не обязательно вращается весь слой сгущенного шлама, когда образуется агломерированная масса, или остаток содержимого бака сгустителя - в действительности вращается только агломерированная масса. Следовательно, данное явление оказывает вредное воздействие на производительность и эффективность сгустителя по трем основным причинам. Во-первых, накопление агломерированных масс вокруг блока гребенок мешает образованию требуемого слоя относительно равномерно сгущенного шлама и уменьшает эффективную площадь поперечного сечения для разделения, тем самым уменьшая плотность шлама или плотность сгущенного продукта. Во-вторых, увеличение крутящего момента, который требуется для вращения блока гребенок, увеличивает износ приводного узла, тем самым увеличивая частоту технического обслуживания и, следовательно, время простоя сгустителя. В-третьих, образование зоны тороидального вращения мешает блоку гребенок выполнять его основную функцию сгребания осажденных твердых веществ к центральному месту сброса.

Были предложены различные решения для замедления или предотвращения образования зоны тороидального вращения. Одним из предложенных решений было размещение неподвижных перегородок или столбиков для предотвращения образования агломерированных масс посредством разрушения любых таких образований вокруг блока гребенок.

Задачей настоящего изобретения является преодоление или исправление одного или нескольких недостатков уровня техники или по меньшей мере обеспечение пригодной для применения альтернативы.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Таким образом, первый аспект данного изобретения обеспечивает способ отделения шлама от подаваемого материала в баке; данный способ включает стадии:

введения подаваемого материала в бак;

предоставления возможности осаждения подаваемого материала в баке;

предоставления возможности образования агрегатов из шлама;

предоставления возможности осаждения агрегатов шлама на дно бака и образования слоя шлама с сетчатой структурой и

приложение по существу одинакового сдвигающего усилия по всей зоне возмущения в верхней области слоя с сетчатой структурой, чтобы разрушить шлам с сетчатой структурой в зоне возмущения в течение заданного интервала времени,

посредством чего освобождают захваченную жидкость из шлама с сетчатой структурой в зоне возмущения и повышают относительную плотность шлама под зоной возмущения.

Если контекст ясно не требует иного, на всем протяжении описания изобретения и формулы изобретения слова «включает», «включающий» и т.д. следует истолковывать во включающем смысле в противоположность исключающему или исчерпывающему смыслу; то есть, в смысле «включает, но не ограничивается перечисленным».

Авторы изобретения непредвиденно и неожиданно обнаружили, что приложение сдвигающего усилия к шламу может привести к повышению эффективности процесса разделения, особенно, процесса осаждения в сгустителе. Полагают, что в результате создания по существу одинакового сдвигающего усилия по всей зоне возмущения шлам с сетчатой структурой в зоне возмущения разрушается в результате разрыва, возмущения, перестраивания, переориентации или «встряхивания» непрерывного контакта между частицами шлама или в результате воздействия на него силы. Такая сдвиговая деформация шлама с сетчатой структурой в зоне возмущения предоставляет возможность освобождения захваченной жидкости и ее движения вверх, по направлению к осветленной зоне разбавленного раствора, и повышает плотность шлама под зоной возмущения относительно плотности шлама над зоной возмущения.

На всем протяжении описания изобретения и формулы изобретения термины «разрушать», «разрушающий», «разрушение» и их варианты означают разрыв, возмущение, перестраивание, переориентацию или «встряхивание» частиц или вещества, а также приложение силы к частицам или к веществу. В контексте настоящего изобретения данные термины означают разрыв, возмущение, перестраивание, переориентацию, «встряхивание» организованной сетчатой структуры шлама или приложение силы к нему, включая (но не ограничиваясь перечисленным) непрерывный контакт между частицами шлама с сетчатой структурой.

Осуществление способа может вызывать перестройку шлама под зоной возмущения с существенно большей плотностью, такой как от 5 до 50% выше, по отношению к шламу над зоной возмущения.

Предпочтительно, сдвигающее усилие прикладывают с применением механизма приложения сдвигающего усилия, выбранного из группы, включающей струи жидкости, струи газа, механические колебания, ультразвуковые импульсы, создание псевдоожиженного слоя и механическое перемешивание.

Предпочтительно, механизм приложения сдвигающего усилия представляет собой механическое перемешивание, причем стадию приложения сдвигающего усилия осуществляют с применением сдвигающего приспособления, включающего по меньшей мере два сдвигающих рычага, выполненных с возможностью движения в зоне возмущения. Более предпочтительно, сдвигающее приспособление включает по меньшей мере три сдвигающих рычага, выполненных с возможностью вращения в зоне возмущения. В одном из предпочтительных вариантов данного изобретения сдвигающее приспособление включает множество сдвигающих элементов для приложения сдвигающего усилия. Предпочтительно, каждый сдвигающий элемент определяет зону турбулентности для разрушения шлама с сетчатой структурой.

Предпочтительно, механизм приложения сдвигающего усилия представляет собой механическое перемешивание, причем стадию приложения сдвигающего усилия осуществляют с применением сдвигающего приспособления, включающего множество сдвигающих элементов, причем сдвигающие элементы расположены на расстоянии друг от друга вдоль по меньшей мере одного рычага сдвигающего приспособления для установления соответствующих интервалов между ними, чтобы прикладывать по существу одинаковое среднее сдвигающее усилие к шламу с сетчатой структурой по меньшей мере в двух из указанных интервалов, вдоль линии, параллельной по меньшей мере одному рычагу или совпадающей с ним. Более предпочтительно, среднее сдвигающее усилие во всех интервалах между сдвигающими элементами вдоль данной линии является по существу одинаковым или однородным.

На всем протяжении описания изобретения и формулы изобретения термин «среднее сдвигающее усилие» означает среднее значение сдвигающего усилия, прикладываемого к шламу, между любыми двумя заданными точками отсчета. В данном контексте две точки отсчета обычно (но необязательно) совпадают с соседними сдвигающими элементами, расположенными по меньшей мере на одном рычаге сдвигающего приспособления. Следует иметь в виду, что в данном способе линия может быть полностью или частично нелинейной. Например, линия может включать участок, который является дугообразным, расположенным под углом или смещенным относительно прямолинейного участка данной линии. В одном из предпочтительных вариантов данного изобретения линия представляет собой радиальную линию.

Предпочтительно, данный способ включает дополнительную стадию приложения по существу одинакового кумулятивного сдвигающего усилия к шламу с сетчатой структурой в зоне возмущения в течение заданного интервала времени.

На всем протяжении описания изобретения и формулы изобретения термин «кумулятивное сдвигающее усилие» означает сумму сдвигающих усилий, прикладываемых к типичному агрегату шлама или к типичной частице шлама, проходящей через определенную область. В данном контексте кумулятивное сдвигающее усилие представляет собой полную сумму сдвигающих усилий, которые испытывает типичный агрегат шлама или типичная частица шлама между входом в данную область и выходом из нее, что определяет сумма произошедших «сдвигающих» событий и величина данных сдвигающих событий; то есть, сколько раз типичный агрегат шлама или типичная частица шлама подвергались «ударам» (сдвигающее усилие, которое прикладывали к ним). Данные сдвигающие события включают не только прямые «удары» агрегата или частицы шлама сдвигающим приспособлением, но также и возмущение или «встряхивание» агрегатов или частиц шлама, попавших в след прохождения сдвигающего приспособления, что авторы изобретения называют «зоной турбулентности». Данные зоны турбулентности являются достаточными для приложения сдвигающего усилия к агрегату или частице шлама, хотя его величина меньше, чем величина сдвигающего усилия, прикладываемого непосредственно сдвигающим приспособлением.

Предпочтительно, способ включает дополнительную стадию приложения по существу одинакового числа сдвигающих событий к шламу с сетчатой структурой в зоне возмущения в течение заданного интервала времени.

Предпочтительно, стадия приложения сдвигающего усилия включает сочетание по меньшей мере двух из следующих факторов: приложение по существу одинакового среднего сдвигающего усилия, по существу одинакового кумулятивного сдвигающего усилия и по существу одинакового числа сдвигающих событий. Более предпочтительно, стадия приложения сдвигающего усилия включает приложение по существу одинакового среднего сдвигающего усилия, по существу одинакового кумулятивного сдвигающего усилия и по существу одинакового числа сдвигающих событий к шламу с сетчатой структурой.

Согласно второму аспекту, в данном изобретении предложено разделительное устройство для отделения шлама от подаваемого материала, включающее:

бак для приема подаваемого материала, причем подаваемый материал оседает в баке, а шлам образует агрегаты, агрегаты шлама оседают на дно бака и образуют слой шлама с сетчатой структурой, и

сдвигающее приспособление для приложения по существу одинакового сдвигающего усилия по всей зоне возмущения в верхней области шлама с сетчатой структурой для разрушения шлама с сетчатой структурой в зоне возмущения в течение заданного интервала времени,

посредством чего освобождают захваченную жидкость из шлама с сетчатой структурой в зоне возмущения и повышают относительную плотность шлама под зоной возмущения.

Осуществление способа может вызывать перестройку шлама под зоной возмущения с существенно большей плотностью, такой как от 5 до 50% выше, по отношению к шламу над зоной возмущения.

Предпочтительно, сдвигающее приспособление прикладывает сдвигающее усилие с применением механизма приложения сдвигающего усилия, выбранного из группы, включающей струи жидкости, струи газа, механические колебания, ультразвуковые импульсы, создание псевдоожиженного слоя и механическое перемешивание.

Предпочтительно, механизм приложения сдвигающего усилия представляет собой механическое перемешивание, причем сдвигающее приспособление включает множество сдвигающих элементов, причем сдвигающие элементы расположены на расстоянии друг от друга вдоль по меньшей мере одного рычага сдвигающего приспособления для установления соответствующих интервалов между ними, чтобы прикладывать по существу одинаковое среднее сдвигающее усилие по меньшей мере в двух из указанных интервалов, вдоль линии, параллельной по меньшей мере одному рычагу или совпадающей с ним.

Предпочтительно, сдвигающее приспособление прикладывает сочетание по меньшей мере двух из следующих факторов: по существу одинаковое среднее сдвигающее усилие, по существу одинаковое кумулятивное сдвигающее усилие и по существу одинаковое число сдвигающих событий. Более предпочтительно, сдвигающее приспособление прикладывает по существу одинаковое среднее сдвигающее усилие, по существу одинаковое кумулятивное сдвигающее усилие и по существу одинаковое число сдвигающих событий к шламу с сетчатой структурой.

Предпочтительно, сдвигающее приспособление движется в зоне возмущения. Более предпочтительно, сдвигающее приспособление вращается в зоне возмущения. В одном из предпочтительных вариантов данного изобретения сдвигающее приспособление вращается с возможностью изменения направления вращения. В другом предпочтительном варианте данного изобретения направление вращения сдвигающего приспособления периодически меняют.

Предпочтительно, сдвигающее приспособление прикладывает сдвигающее усилие по меньшей мере к радиальному поперечному сечению зоны возмущения. Более предпочтительно, сдвигающее приспособление движется по меньшей мере частично через радиальное поперечное сечение зоны возмущения. Предпочтительно, сдвигающее приспособление прикладывает сдвигающее усилие по меньшей мере к диаметральному поперечному сечению зоны возмущения. Более предпочтительно, сдвигающее приспособление движется по меньшей мере частично через диаметральное поперечное сечение зоны возмущения.

Предпочтительно, сдвигающее приспособление вращается вокруг центральной оси бака. Более предпочтительно, центральная ось расположена по существу вертикально относительно бака.

В качестве альтернативы, ось вращения сдвигающего приспособления является параллельной, эксцентрической или смещенной относительно центральной оси бака. Предпочтительно, ось вращения подвижна относительно центральной оси. Предпочтительно, ось вращения по меньшей мере частично вращается, поворачивается или движется по кругу вокруг центральной оси. В одном из предпочтительных вариантов данного изобретения ось вращения по меньшей мере частично перемещается по правильной траектории вокруг центральной оси. В другом предпочтительном варианте данного изобретения ось вращения по меньшей мере частично перемещается по неправильной траектории вокруг центральной оси. В некоторых воплощениях данного изобретения ось вращения движется по круговой траектории. Однако в других воплощениях данного изобретения ось вращения движется по некруговой траектории, которая может иметь правильную или неправильную геометрическую форму.

Предпочтительно, сдвигающее приспособление установлено на опору с возможностью вращения, причем опора выполнена с возможностью движения вокруг центральной оси. Более предпочтительно, опора выполнена с возможностью вращения вокруг центральной оси. В одном из воплощений данного изобретения опору приводит в движение центральный приводной вал, проходящий через бак в осевом направлении. В другом воплощении изобретения опору приводит в движение приводной механизм, расположенный у внешнего края бака, предпочтительно, внешний привод. В другом воплощении изобретения опору приводит в движение приводной вал, расположенный на одной оси с центральным приводным валом.

Предпочтительно, опора расположена рядом с верхней частью бака. В качестве альтернативы, опора расположена рядом с дном бака. В одном из воплощений данного изобретения опора включает мост для технического обслуживания, проходящий радиально от центрального приводного вала над баком.

В качестве еще одной альтернативы, сдвигающее приспособление движется по существу параллельно центральной оси бака, чтобы вызвать по существу одинаковое кумулятивное сдвигающее усилие. Предпочтительно, сдвигающее приспособление движется по существу вертикально относительно шламового слоя. В одном из предпочтительных вариантов данного изобретения сдвигающее приспособление совершает по существу вертикальное возвратно-поступательное движение.

В одном из предпочтительных вариантов данного изобретения сдвигающее приспособление включает по меньшей мере два направленных наружу рычага. Предпочтительно, на данных рычагах размещены один или несколько сдвигающих элементов. Предпочтительно, сдвигающие элементы прикладывают сдвигающее усилие вдоль данных рычагов. Предпочтительно, сдвигающее приспособление прикладывает по существу одинаковое среднее сдвигающее усилие вдоль длины рычагов. Предпочтительно, рычаги направлены наружу радиально по существу к внешнему периметру области.

Предпочтительно, рычаги подвижны в направлении, по существу параллельном оси вращения. Более предпочтительно, рычаги совершают по существу возвратно-поступательное движение.

В другом предпочтительном варианте данного изобретения один или несколько сдвигающих элементов размещены вдоль оси вращения и направлены наружу радиально. Предпочтительно, сдвигающее приспособление включает приводной вал и один или несколько сдвигающих элементов, установленных на приводном вале с возможностью съема. Более предпочтительно, сдвигающее приспособление включает муфту для установки одного или нескольких сдвигающих элементов на приводной вал с возможностью съема.

Предпочтительно, два или более сдвигающих элементов расположены асимметрично вокруг оси вращения сдвигающего приспособления.

Предпочтительно, два или более сдвигающих элементов расположены на неодинаковых интервалах друг от друга. Предпочтительно, данные неодинаковые интервалы постепенно увеличиваются от оси вращения к внешнему краю по меньшей мере одного рычага. В результате, число сдвигающих элементов постепенно уменьшается от оси вращения сдвигающего приспособления к внешнему краю по меньшей мере одного рычага. В одном из предпочтительных вариантов данного изобретения данные неодинаковые интервалы соответственно пропорциональны радиальным расстояниям от оси вращения до сдвигающих элементов.

Предпочтительно, сдвигающие элементы определяют клиновидный профиль сдвигающего приспособления. Более предпочтительно, длина сдвигающих элементов постепенно уменьшается от оси вращения сдвигающего приспособления к внешнему краю по меньшей мере одного рычага.

Предпочтительно, толщина одного или нескольких сдвигающих элементов постепенно уменьшается от оси вращения сдвигающего приспособления к внешнему краю по меньшей мере одного рычага.

Предпочтительно, один или более сдвигающих элементов расположены под углом по отношению к вертикальной плоскости. В одном из предпочтительных вариантов данного изобретения вертикальная плоскость параллельна по меньшей мере одному сдвигающему рычагу. В другом предпочтительном варианте данного изобретения вертикальная плоскость перпендикулярна по меньшей мере одному сдвигающему рычагу. В другом предпочтительном варианте данного изобретения сдвигающие элементы наклонены относительно вертикальных плоскостей, которые параллельны и перпендикулярны по меньшей мере одному сдвигающему рычагу. Предпочтительно, угол наклона составляет от 30° до 50°, наиболее предпочтительно, приблизительно 45°. Предпочтительно, угол наклона является регулируемым. Предпочтительно, один или более сдвигающих элементов установлены на рычаги на шарнирах или с возможностью поворота для регулирования угла наклона. Предпочтительно, один или более сдвигающих элементов опираются на один или более угловых рычагов, идущих от центрального приводного вала разделительного устройства.

Предпочтительно, один или более сдвигающих элементов имеют по существу линейную форму. В качестве альтернативы, один или несколько сдвигающих элементов имеют нелинейную форму. Например, сдвигающие элементы могут быть винтообразными, спиральными или изогнутыми, полностью или частично. В предпочтительных воплощениях данного изобретения сдвигающие элементы образованы из стержней, столбиков, лопастей, брусков, проводов, цепей, листов, пластин, сетчатых элементов или ячеистых элементов.

Предпочтительно, сдвигающее приспособление включает по меньшей мере одну частично плоскую пластину, включающую множество отверстий. Более предпочтительно, по меньшей мере одна частично плоская пластина движется по существу параллельно центральной оси бака. В одном из предпочтительных вариантов данного изобретения по меньшей мере одна частично плоская пластина выполнена с возможностью по существу скользящего движения. Более предпочтительно, по меньшей мере одна частично плоская пластина имеет форму, которая является дополнительной к горизонтальному поперечному сечению бака. В особенно предпочтительном варианте данного изобретения пластина представляет собой горизонтальный диск. Предпочтительно, отверстия размещены на одинаковом расстоянии друг от друга. Предпочтительно, отверстия имеют по существу одинаковые размеры.

В другом предпочтительном варианте данного изобретения по меньшей мере одна частично плоская пластина выполнена с возможностью вращения вокруг оси вращения. Предпочтительно, по меньшей мере одна частично плоская пластина расположена по существу вертикально. Предпочтительно, размер одного или нескольких отверстий постепенно увеличивается от оси вращения к внешнему краю по меньшей мере одной частично плоской пластины. Предпочтительно, одно или более отверстий расположены по существу на одной линии.

Предпочтительно, сдвигающее приспособление включает множество сдвигающих элементов, расположенных по определенной схеме. Более предпочтительно, сдвигающее приспособление выполнено с возможностью вращения вокруг оси вращения. В одном из предпочтительных вариантов данного изобретения два или более сдвигающих элементов взаимосвязаны так, что они образуют ячейкообразную схему. Ячейкообразная схема может быть частично или полностью геометрической и предпочтительно включает прямоугольные, квадратные, ромбовидные, треугольные, шестиугольные или другие многоугольные формы. Предпочтительно, интервалы между сдвигающими элементами постепенно увеличиваются пропорционально расстоянию соответствующих им сдвигающих элементов от оси вращения. Более предпочтительно, размер ячеек в сдвигающем приспособлении является одинаковым.

В другом предпочтительном варианте данного изобретения два или более сдвигающих элементов образуют одну или более геометрических фигур. Предпочтительно, формы данных геометрических фигур являются дополняющими. Предпочтительно, данные геометрические фигуры образуют сетеобразную схему. Предпочтительно, данные геометрические фигуры включают прямоугольные, квадратные, ромбовидные, треугольные, шестиугольные или другие многоугольные фигуры.

Предпочтительно, сдвигающее приспособление расположено над блоком гребенок. В одном из предпочтительных вариантов данного изобретения блок гребенок расположен вблизи дна бака.

Предпочтительно, разделительное устройство включает центральный приводной вал для приведения сдвигающего приспособления во вращательное движение. В качестве альтернативы, разделительное устройство включает приводной механизм для приведения в движение сдвигающего приспособления независимо от центрального приводного вала. В одном из предпочтительных вариантов данного изобретения независимый приводной механизм включает приводной механизм, расположенный у внешнего края бака. Предпочтительно, независимый приводной механизм представляет собой внешний приводной механизм.

В другом предпочтительном варианте данного изобретения независимый приводной механизм включает приводной вал, расположенный на одной оси с центральным приводным валом бака. Предпочтительно, концентрический приводной вал вращает сдвигающее приспособление. В качестве альтернативы, концентрический приводной вал приводит в движение сдвигающее приспособление по существу параллельно центральному приводному валу. Более предпочтительно, концентрический приводной вал обеспечивает по существу возвратно-поступательное движение сдвигающего приспособления.

Предпочтительно, разделительное устройство представляет собой сгуститель.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Теперь будет дано описание предпочтительных воплощений данного изобретения, только в качестве примера, со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг.1 представляет собой схематическое поперечное сечение типичных зон материала внутри разделительного устройства;

Фиг.2А представляет собой схематическое поперечное сечение, иллюстрирующее процесс осаждения в разделительном устройстве, изображенном на Фиг.1;

Фиг.2В представляет собой блок-схему, иллюстрирующую способ по данному изобретению;

Фиг.3 представляет собой блок-схему способа согласно одному из воплощений данного изобретения;

Фиг.4 представляет собой поперечное сечение разделительного устройства согласно одному из воплощений данного изобретения;

Фиг.5А и 5В соответственно представляют собой схематическое частичное поперечное сечение и вид сверху сдвигающего приспособления для разделительного устройства согласно другому воплощению данного изобретения;

Фиг.6А и 6В, соответственно, представляют собой схематическое частичное поперечное сечение и вид сверху блока обезвоживающих столбиков из уровня техники;

Фиг.7 представляет собой поперечное сечение разделительного устройства согласно другому воплощению данного изобретения;

Фиг.8А представляет собой поперечное сечение разделительного устройства согласно другому воплощению данного изобретения;

Фиг.8В представляет собой поперечное сечение разделительного устройства согласно еще одному воплощению данного изобретения;

Фиг.8С представляет собой поперечное сечение разделительного устройства согласно другому воплощению данного изобретения;

Фиг.9 представляет собой поперечное сечение другого сдвигающего приспособления для применения в разделительном устройстве, изображенном на Фиг.7;

Фиг.10 представляет собой поперечное сечение другого сдвигающего приспособления для применения в разделительном устройстве, изображенном на Фиг.7;

Фиг.11 представляет собой поперечное сечение еще одного сдвигающего приспособления для применения в разделительном устройстве, изображенном на Фиг.7;

Фиг.12 представляет собой поперечное сечение разделительного устройства согласно еще одному воплощению данного изобретения;

Фиг.13 представляет собой поперечное сечение разделительного устройства согласно другому воплощению данного изобретения;

Фиг.14 представляет собой вид сверху разделительного устройства согласно другому воплощению данного изобретения;

Фиг.15А и 15В представляют собой поперечное сечение и вид сверху разделительного устройства согласно другому воплощению данного изобретения;

Фиг.16 представляет собой поперечное сечение разделительного устройства согласно другому воплощению данного изобретения;

Фиг.17 представляет собой поперечное сечение разделительного устройства согласно другому воплощению данного изобретения;

Фиг.18А представляет собой вид сверху сдвигающего приспособления для применения в разделительном устройстве, изображенном на Фиг.16;

Фиг.18В представляет собой вид спереди сдвигающего приспособления, изображенного на Фиг.18А;

Фиг.19А представляет собой вид сверху сдвигающего приспособления для применения в разделительном устройстве, изображенном на Фиг.16;

Фиг.19В представляет собой вид спереди сдвигающего приспособления, изображенного на Фиг.19А;

Фиг.20А представляет собой вид сверху сдвигающего приспособления для применения в разделительном устройстве, изображенном на Фиг.16;

Фиг.20В представляет собой вид спереди сдвигающего приспособления, изображенного на Фиг.20А;

Фиг.21А представляет собой вид сверху сдвигающего приспособления для применения в разделительном устройстве, изображенном на Фиг.16;

Фиг.21В представляет собой вид спереди сдвигающего приспособления, изображенного на Фиг.21А;

Фиг.22А представляет собой вид сверху сдвигающего приспособления для применения в разделительном устройстве, изображенном на Фиг.16;

Фиг.22В представляет собой вид спереди сдвигающего приспособления, изображенного на Фиг.22А;

Фиг.23 представляет собой поперечное сечение разделительного устройства согласно другому воплощению данного изобретения;

Фиг.24 представляет собой частичный вид сверху сдвигающего приспособления согласно семнадцатому воплощению данного изобретения;

Фиг.25 представляет собой частичный вид спереди сдвигающего приспособления, изображенного на Фиг.24;

Фиг.26 представляет собой частичный вид в перспективе сдвигающего приспособления, изображенного на Фиг.24, и

Фиг.27 представляет собой частичный вид сбоку сдвигающего приспособления, изображенного на Фиг.24.

ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЕ ВОПЛОЩЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Предпочтительное применение данного изобретения относится к области обогащения, разделения и добычи полезных ископаемых, где тонкоизмельченную руду суспендируют в виде шлама в подходящей жидкой среде, такой как вода, до консистенции, которая предоставляет возможность течения и осаждения в режиме покоя. Шлам, который включает как твердые частицы, так и жидкость, оседает из суспензии под действием силы тяжести в сочетании с химическими и/или механическими процессами или без них. Частицы шлама постепенно объединяются друг с другом и образуют агрегаты шлама, когда шлам опускается из загрузочной камеры ко дну бака. Данный процесс обычно ускоряют с помощью добавления флокулирующих агентов, также известных как флокулянты, которые связывают друг с другом оседающие твердые вещества или частицы шлама. Такие более плотные агрегаты шлама оседают быстрее, чем отдельные частицы, благодаря их общему размеру и плотности относительно окружающей жидкости, постепенно образуя слой с сетчатой структурой или шламовый слой 2, где частицы шлама находятся в уплотненном расположении и непрерывно ко