УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАВИТАЦИОННОГО ОБОГАЩЕНИЯ ИЗМЕЛЬЧЕННЫХ РУД И РОССЫПЕЙ Российский патент 1997 года по МПК B03B5/32 

Изобретение относится к устройствам для гравитационного обогащения измельченного минерального сырья и может быть использовано в строительной и химической промышленности.

Гравитационные методы обогащения находят широкое применение при переработке ряда руд, в частности оловянных, редкометальных, золотых и др. При этом используется различное оборудование: шлюзы, отсадочные машины, суживающиеся желоба, винтовые сепараторы, которые достаточно эффективны для материалов крупнее 0,5 0,1 мм. [1]
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому устройству является центробежный сепаратор, включающий ротор-чашу с кольцевыми нарифлениями на внутренней поверхности, приспособление для подачи питания в ротор-чашу, приспособления для выгрузки легкой и тяжелой фракций, при этом приспособление для выгрузки тяжелой фракции выполнено в виде отверстия, расположенного в днище ротор-чаши, закрытого клапаном. [2]
Одним из существенных недостатком известного аппарата является малая массовая доля концентрата, так как глубина нарифлений, в которых и происходит накопление тяжелой фракции, составляет не более 10 15 мм. Увеличение глубины нарифлений у существующих конструкций центробежных сепараторов приводило к резкому снижению качества концентрата из-за уплотнения продукта в нарифлениях и прекращения из-за этого вторичного обогащения. Согласно работам ряда исследований глубина нарифлений (шероховатостей) принималась поэтому равной h_b (1,5 2) d_max, где d_max максимальная крупность обогащаемого материала, h_b высота (глубина) нарифлений (А.Г. Лопатин. "Центробежное обогащение руд и песков", Недра, 1987, с. 186).

Заявляемое изобретение позволяет повысить извлечение ценных компонентов и решить вопрос автоматизированной выгрузки тяжелой фракции.

Это достигается тем, что устройство для гравитационного обогащения измельченных руд и россыпей, включающее ротор-чашу с кольцевыми нарифлениями на внутренней поверхности, приспособления для подачи в чашу питания и выгрузки легкой фракции, приспособление для выгрузки тяжелой фракции, выполненное в виде отверстия в днище чаши, закрытого клапаном, по заявляемому изобретению снабжено дополнительными ротор-чашами, имеющими аналогичную конструкцию, распределителями разрыхляющей воды, неподвижно расположенными внутри каждой ротор-чаши параллельно образующей нарифлений, при этом распределители разрыхляющей воды выполнены со щелями напротив нарифлений, причем нарифления выполнены глубиной 8 10 d_max, где d_max максимальный размер частиц в питании, а отверстие в днище ротор-чаши выполнено в виде нескольких отверстий.

Сущность заявляемого изобретения состоит в том, что разрыхление уплотняющегося в нарифлениях материала производится водой, подающейся через щели в неподвижном распределителе, причем одновременно распределитель осуществляет турбулизацию пульпы в объеме сепаратора, а при выгрузке тяжелой фракции, когда необходимо снижению скорости вращения ротор-чаши, используется момент инерции вращения ротора при остановке электродвигателя.

На фиг. 1 представлен общий вид устройства; на фиг.2 ротор-чаша в разрезе.

Устройство состоит из ряда ротор-чаш (1) с кольцевыми нарифлениями на внутренней поверхности (2), питающего устройства (3), разгрузочного устройства для легкой фракции, выполненного в виде кольцевого желоба (4), распределителя разрыхляющей воды (5); разгрузочного устройства для тяжелой фракции, выполненного в виде ряда отверстий (6) в днище ротора-чаши, закрывающихся специальным клапаном (7) с автоматическим приводом (8) и приемником тяжелой фракции (9). Роторы-чаши приводятся во вращение при помощи электродвигателя (10).

Устройство работает следующим образом.

Подлежащий обогащению материал крупностью, как правило, 3-8 мм, подается через питающее устройство (3) внутрь ротора-чаши (1). Под действием центробежной силы, возникающей при вращении ротора-чаши электродвигателем (10), тяжелые и легкие частицы пульпы отбрасываются к нарифлениям чаши (2). Одновременно эти частицы участвуют и в вертикальном движении, направляясь к активному борту центрифуги. Ударяясь о неподвижные распределители разрыхляющей воды (5) пульпа подвергается дополнительной турбулизации в объеме пульпы. Частицы, попавшие в нарифления, под действием разрыхляющей воды подвергаются дополнительной перемывке. При этом легкие частицы выносятся из объема нарифлений этой же водой. Частицы в составе пульпы, достигшие верхнего обреза ротора-чаши, попадают в разгрузочное устройство для легкой фракции (4). Отверстия в днище ротора-чаши (6) в период накопления закрыты специальным клапаном (7). После завершения периода накопления тяжелой фракции выключается подача питания, открывается клапан (7) и выключается электродвигатель (10). Ротор-чаша (1) продолжает по инерции вращаться в течение 30 40 с. Происходит снижение центробежной силы и разрыхляющая вода, продолжающаяся подаваться через щели распределителя (5), вымывает тяжелую фракцию на дно ротора-чаши, где она через открытые отверстия (6) вытекает в приемник тяжелой фракции (9).

Затем повторяется цикл накопления.

Ряд центробежных сепараторов, установленных на одном основании, работает одновременно, причем рабочий цикл каждого сепаратора по времени сдвинут по фазе относительно другого. Один из сепараторов может работать в режиме разгрузки тяжелой фракции, а другие в режиме накопления тяжелой фракции, при этом поток пульпы на первый сепаратор закрыт и его принимает распределитель пульпы и передает его на остальные сепараторы, работающие в режиме накопления. Это позволяет не прекращать подачу питания в распределитель пульпы и обеспечивает непрерывность процесса.

Выбор глубины нарифлений h_b (8-10)d_max, где d_max - размер max частиц в питании, был выбран экспериментальным путем. Аналогично была подобрана оптимальная высота сечения распределителя воды 5 10 d_max и расстояние распределителя воды от поверхности чаши. Изменение высоты сечения распределителя или расстояния от поверхности ротора-чаши от указанного интервала приводит к снижению показателей.

Пример: Исследования проводились на золотосодержащих эфелях одного из месторождений. Содержание золота в исходном питании 0,4 г/м³. Крупность исходного питания 3,0-0 мм.

Использование: изобретение относится к устройствам для гравитационного обогащения измельченного минерального сырья и м.б. использовано в строительной и химической промышленности. Сущность изобретения: устройство содержит ряд ротор-чаш с кольцевыми нарифлениями на внутренней поверхности и устройства для подачи питания, выгрузки легкой и тяжелой фракций. Внутри каждой ротор-чаши параллельно образующей нарифлений неподвижно установлены распределители разрыхляющей воды со щелями напротив нарифлений. Глубина кольцевых нарифлений составляет 8 - 10 d_max, где d_max - максимальный размер частиц в питании. Устройство для выгрузки тяжелой фракции выполнено в виде ряда отверстий, расположенных на дне чаши, закрытых клапаном. 2 ил.

Устройство для гравитационного обогащения измельченных руд и россыпей, включающее ротор-чашу с кольцевыми нарифлениями на внутренней поверхности, приспособления для подачи в чашу питания и выгрузки легкой фракции, приспособление для выгрузки тяжелой фракции, выполненное в виде отверстия в днище чаши, закрытого клапаном, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительными ротор-чашами, имеющими аналогичную конструкцию, распределителями разрыхляющей воды, неподвижно расположенными внутри каждой ротор-чаши параллельно образующей нарифлений, при этом распределители разрыхляющей воды выполнены с щелями напротив нарифлений, причем нарифления выполнены глубиной 8 10 d_max, где d_max максимальный размер частиц в питании, а отверстие в днище ротор-чаши выполнено в виде нескольких отверстий.