ЦЕНТРОБЕЖНО-ГРАВИТАЦИОННЫЙ СЕПАРАТОР Российский патент 1998 года по МПК B03B5/32 

Изобретение относится к горно-обогатительному оборудованию, предназначенному для разделения минеральных смесей при комплексном освоении месторождений полезных ископаемых.

Известными центробежно-гравитационным аппаратами с высокими значениями факторов расслоения минеральных смесей являются гидроциклоны, центрифуги (Шохин В.Н., Лопатин А.Г. Гравитационные методы обогащения. М.: Недра, 1980, с. 351, 359) и гидродинамический сепаратор (патент РФ N 2045351, кл. B 03 B 5/32, 1995). Создание поля центробежных сил в аппаратах данного типа принципиально может осуществляться тангенциальной подачей воды под давлением в закрытый и неподвижный цилиндрический сосуд (центробежный концентратор циклонного типа), в открытый и неподвижный многокамерный цилиндрический сосуд (гидродинамический сепаратор) и закручиванием свободно подаваемого потока в открытом неподвижном сосуде посредством центрального ротора (центробежный концентратор непрерывного действия).

Наиболее близким по принципу действия и конструктивному исполнению к предлагаемому центробежно-гравитационному сепаратору является гидродинамический сепаратор (патент РФ N 2045351, кл. B 03 B 56/32, 1995), состоящий из цилиндрической емкости с плоским днищем, разделенной на несколько круговых камер цилиндрическими перегородками. Емкость сепаратора опоясана кожухом хвостоотборника с наклонным днищем, высота бортов которого выше среза кромки круговых камер. В центре устройства распложена пульпообразующая камера с цилиндрическим обтекателем, снабженная двумя водными форсунками и вертикальными прорезями в стенках камеры. В днище каждой камеры вмонтированы водные форсунки для подачи воды под давлением параллельно днищу, причем направление движения потоков в смежных камерах противоположно. Для отбора концентратов в днище каждой камеры предусмотрены щелевые самотечные съемники. Питающая вода поступает через коллектор и патрубки.

Недостатком указанного сепаратора является преобладающее влияние восходящих потоков в расслаивающем процессе перед влиянием поля центробежных сил, что в итоге снижает точность расслоения минеральной смеси на фракции по плотности и предполагает повышенный расход воды.

Цель изобретения - усиление роли поля центробежных сил в расслаивающем процессе и использование восходящих потоков преимущественно для транспортировки легкой фракции, что обеспечивает более точное разделение исходного материала на фракции по плотности при существенном снижении расхода воды. Указанные технические результаты достигаются тем, что сепаратор, включающий цилиндрический корпус с плоским днищем, разделенный на круговые камеры цилиндрическими перегородками, водные форсунки, пофракционные съемники в днищах камер, пульпоприемную камеру и хвостосборники, снабжен направляющими и экранами для принудительного транспортирования легкой фракции, каскадом переливных полок для удаления взвеси и глинистой составляющей в хвосты, пористыми кассетами для улавливания тонкого и пылевидного золота, генератором для придания корпуса сепаратора микровибраций. Камеры выполнены с высотой, уменьшающейся от центра к периферии с образованием каскада. Пульпоприемная камера выполнена вращающейся и открытой снизу. На нижней трети фронтальных поверхностей круговых камер нарезаны спиральные в один оборот канавки.

На чертеже изображен предлагаемый центробежно-гравитационный сепаратор, разрез.

Центробежно-гравитационный сепаратор состоит из цилиндрической емкости 1, разделенной на несколько круговых камер цилиндрическими перегородками, уменьшающих свою высоту от центра к периферии 2 и образующих каскад. Емкость сепаратора опоясана кожухами хвостосборников для существенно песчаных 3 и существенно глинистых 4 хвостов. В центре устройства располагается пульпоприемная камера 5, перфорированная в нижней части 6, вращающаяся и открытая снизу на размывочные форсунки 7. В днищах камер вмонтированы водные форсунки 8 для подачи воды под давлением параллельно днищу камеры, причем направление движения потоков в смежных камерах противоположно. Для принудительного осаждения тяжелых фракций в нижней трети фронтальной поверхности каждой камеры предусмотрены спиральные, в один оборот, канавки 9, нарезанные в теле цилиндра. Транспортировка легких фракций осуществляется при помощи направляющих 10 и экранов 112 в среднюю часть следующей камеры, где процесс расслоения повторяется. Взвесь и глинистая составляющая, отжатые к тыльной части, через свободный просвет камеры по переливным 12 полкам удаляются в хвостосборник для глинистой фракции. Для съема расслоившейся и осадившейся минеральной смеси в днище каждой камеры предусмотрены самотечные пофракционные щелевые съемники 13. С целью улавливания тонкого и пылевидного золота в верней части фронтальных поверхностей камер укрепляются пористые кассеты 14. Для усиления эффективности расслоения минеральной смеси под днищем сепаратора в центральной части установлен генератор микровибраций 15. Питающая вода распределяется посредством водяного коллектора и питающих патрубков 16. Вышеназванные конструктивные элементы выполняются из листовой стали, стойкой к абразивному износу.

Центробежно-гравитационный сепаратор работает следующим образом: исходный материал (пульпа малых разжижений, пески любой влажности, необесшламленный материал класса - 8 мм) поступает в пульпоприемную камеру и через перфорацию и открытую нижнюю часть вымывается закрученным по спирали восходящим потоком в нижнюю треть первой круговой камеры, где в восходящем потоке в поле действия центробежных сил расслаивается и транспортируется в трех направлениях. Тяжелая фракция, за счет более отвесной траектории, захватывается спиральными канавками, направленными по ходу пульпы и под воздействием давления потока и наложения вибраций осаживается на дно камеры. Легкая фракция с током воды, прижатая центробежной силой к фронтальной части камеры, через направляющую и экран транспортируется в последующую камеру, где процесс расслоения повторяется. Взвесь и глинистая составляющая, отжатая к тыльной части камеры, через свободны просвет и каскад перфорированных переливных полок удаляется в хвостосборник для глинистых хвостов. Хвосты песчаной фракции через направляющую и экран последней камеры, являющийся кожухом хвостосборника для песчаной фракции, удаляются в отвал.

Использование: горно-обогатительное оборудование для центробежно-гравитационного обогащения полезных ископаемых. Сущность изобретения: центробежно-гравитационный сепаратор состоит из цилиндрической емкости с плоским днищем, разделенной на несколько круговых камер цилиндрическими перегородками, уменьшающими свою высоту от центра к периферии и образующих каскад. Емкость сепаратора опоясана кожухами хвостосборников для существенно песчаных и существенно глинистых хвостов обогащения. В центре устройства расположена пульпоприемная камера, открытая снизу. В днищах камер вмонтированы водные форсунки. Тяжелая фракция в каждой камере осаждается принудительно при помощи спиральных канавок. Легкие фракции переводятся из камеры в камеру посредством направляющих и экранов. Взвесь и глинистая составляющая направляются через свободный просвет на переливные перфорированные полки. Для отбора осевшего материала в днище камер предусмотрены самотечные щелевые съемники. Для улавливания тонкого и пылевидного золота устанавливаются пористые кассеты. Для усиления эффективности расслоения минеральной смеси корпус сепаратора подвергается микровибрациям посредством генератора. Питающая вода подается через питающие патрубки. 1 ил.

Центробежно-гравитационный сепаратор, включающий цилиндрический корпус с плоским днищем, разделенный на круговые камеры цилиндрическими перегородками, водные форсунки, пофракционные съемники в днищах камер, пульпоприемную камеру и хвостосборники, отличающийся тем, что он снабжен направляющими и экранами для принудительного транспортирования легкой фракции, каскадом переливных полок для удаления взвеси и глинистой составляющей в хвосты, пористыми кассетами для улавливания тонкого и пылевидного золота, генератором для придания корпусу сепаратора микровибраций, при этом камеры выполнены с высотой, уменьшающейся от центра к периферии с образованием каскада, пульпоприемная камера выполнена вращающейся и открытой снизу, на нижней трети фронтальных поверхностей круговых камер нарезаны спиральные в один оборот канавки.