[发明专利]用于从微粒悬浮体中分离颗粒的设备和方法

说明书

提供用于从微粒悬浮体中分离颗粒的设备和方法。设备包括导管，该导管包括多个长形通道，该多个长形通道沿螺旋路径离螺旋路径的轴线以不同的曲率半径并以相邻对准的方式延伸。长形通道的纵向侧壁流畅地接合在一起以允许在长形通道之间传递流体。设备还包括用于将微粒悬浮体引导到导管中的入口和将来自微粒悬浮体的流体从不同排出位置引导出去的出口。长形通道中的至少第一长形通道和第二长形通道的横截面大致为圆形，且包括共用的纵向侧壁，其中，共用的纵向侧壁包括相对的最上侧壁部段和最下侧壁部段，最上侧壁部段和最下侧壁部段相对于螺旋路径的轴线彼此侧向偏移，以允许在长形通道中的第一长形通道和第二长形通道之间传递螺旋状流动的流体。

技术领域

本发明涉及矿物处理，并且更特别地，涉及用于从微粒悬浮体中分离颗粒的设备和方法。

背景技术

旋流器是用于分离和移除悬浮在浆体和其他液体悬浮体中的微粒材料的常用装置。传统旋流器包括竖向定向的圆柱形或圆锥形容器，该容器在其上端处具有入口，用于以切向方式将液体悬浮体在压力下引进到容器中。一对圆形出口分别设置在容器的最上端部和最下端部处。竖向溢流管从最上圆形出口轴向向下延伸到容器的中心。

流动到入口中的流体在容器中产生由外流和内流组成的高速旋转的双涡流。外流以张开的螺旋运动的方式朝向容器的底部向下流动。内流以紧密的螺旋运动在外流内部朝向最上出口向上流动穿过溢流管。

悬浮在流体中的颗粒首先流动到外流中。惯性太大以致于不能遵循外流的螺旋路径的较大(较重)的颗粒撞击容器的侧壁。这些颗粒逐渐向容器下移动，直到这些颗粒经由最下圆形出口与外流一起离开。经受不足以克服流体的粘度的较小的离心力的较小(较轻)的颗粒朝向容器的中心移动，这些颗粒最后进入内流并且沿溢流管向上行进以经由最上圆形出口离开。因此，旋流器装置运行以基于颗粒的尺寸和重量将颗粒分离成两种不同的级别。

这种构型的传统旋流器是有问题的。外流中的某些流体通常在管的最下端部处在溢流管的下方流动，而不是一直旋转到容器的底部。有时称为短路流的这种现象可能导致来自外流的粗(重)颗粒进入内流并且经由最上出口离开容器。因此，短路流降低了旋流器分离器的有效性和旋流器分离器的颗粒分级效率。旋流器还仅能够将颗粒分级为两种不同的级别(大和小)。

在这种背景下，需要用于分离微粒悬浮体中的微粒材料的改进方式。

发明内容

根据本发明，提供了一种用于从微粒悬浮体中分离颗粒的设备，所述设备包括：

导管，所述导管包括多个长形通道，所述多个长形通道沿螺旋路径离所述螺旋路径的轴线以不同的曲率半径并以相邻对准的方式延伸，其中，所述长形通道的纵向侧壁流畅地接合在一起，以允许在所述长形通道之间传递流体；

入口，所述入口用于将微粒悬浮体在压力下并且沿所述螺旋路径引导到所述导管中；以及

多个出口，所述多个出口构造成将来自所述微粒悬浮体的流体从所述导管上的多个不同排出位置引导出去，

其中，所述长形通道中的至少第一长形通道和第二长形通道的横截面大致为圆形，并且包括共用的纵向侧壁，其中，所述共用的纵向侧壁包括相对的最上侧壁部段和最下侧壁部段，所述最上侧壁部段和所述最下侧壁部段相对于所述螺旋路径的所述轴线彼此侧向偏移，以允许在所述长形通道中的所述第一长形通道和所述第二长形通道之间传递螺旋状流动的流体。

所述长形通道中的所述第一长形通道和所述第二长形通道可以包括横截面大致为半圆形的最上部分和最下部分，其中，所述最上部分的一对端部接合在一起以提供所述最上侧壁部段，并且所述最下部分的一对端部接合在一起以提供所述最下侧壁部段。