ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ СЕПАРАТОР Российский патент 2000 года по МПК B03B5/32 B04B11/00 

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, а именно к устройствам для выделения благородных металлов и других тяжелых полезных минералов из первичного или вторичного (техногенного) сырья.

Известен центробежных сепаратор, содержащий рабочую камеру со сливной кромкой и приемными полостями, выполненными в виде карманов переменного поперечного сечения по длине с расположенными на их вершинах каналами вывода частиц отсепарированных материалов и множеством каналов подвода технологической воды, при этом каждый карман представляет собой штампо-сварную конструкцию с четырьмя плоскими стенками, имитирующими старательский лоток /Описание изобретения к патенту США N 4981219, НКл. 209/453, опубл. 01.01.91/.

Описать процессы, происходящие в приемных полостях данного сепаратора, получив при этом достоверную математическую модель, практически невозможно или слишком дорого. Конструкция этих полостей не предназначена для извлечения тонкого металла и металла в сростках, а работоспособность сепаратора, основу которого составляют указанные приемные полости, можно обеспечить только длительным экспериментальным путем.

Известен центробежный сепаратор, содержащий рабочую камеру со сливной кромкой и приемными полостями, включающими расположенные по меньшей мере на одном уровне ниши (карманы) переменного поперечного сечения по длине (в данном случае глубокие конические) с выполненными на их вершинах клапанами (каналами) для вывода частиц отсепарированных материалов, каналами подвода технологической воды и центральными телами, выполненными в виде подвешенных, в том числе с возможностью перемещения вдоль карманов, шаров, а также устройство подвода пульпы, привод и магистрали для сбора и/или отвода частиц отсепарированных материалов, обладающих различными физико-механическими свойствами /Описание изобретения к патенту США N 5601524, НКл. 494/29, фиг. 3 - 6, опубл. 11.02.97 /.

Присутствие шаров в полостях сепаратора не обеспечивает необходимого многообразия закона изменения поперечного сечения карманов по длине и формирование устойчивых поперечных завихрений пульпы. Наличие центральных тел в карманах эффективно только в случае обязательной подачи в них технологической воды, что суживает границы конкретных конструктивных решений, например, для случая извлечения тонкого металла в сростках не требуется противотока технологической воды. Кроме этого, величины карманов в ряде случаев не позволяют разместить внутри них шары. Все это говорит о том, что приемные полости известного сепаратора отличаются сложностью конструкции, а сам сепаратора отличается ограниченными технологическими возможностями.

Задача, решаемая изобретением, заключается в упрощении конструкции приемных полостей и центробежного сепаратора в целом, а также в расширении его технологических возможностей.

В результате решения поставленной задачи упростится конструкция сепаратора, расширятся его технологические возможности, что приведет к улучшению качества концентрата за счет наиболее полного извлечения свободного металла и металла в сростках, при этом увеличится разнообразие возможных конструктивных решений центробежных сепараторов, основу которых составляют разнообразные полости.

Для решения поставленной задачи в известном центробежном сепараторе, содержащем рабочую камеру со сливной кромкой и приемными полостями, включающими расположенные по меньшей мере на одном уровне карманы переменного поперечного сечения по длине с выполненными на их вершинах каналами вывода частиц отсепарированных материалов, устройство подвода пульпы, привод и магистрали для сбора и/или отвода частиц отсепарированных материалов, обладающих различными физико-механическими свойствами, переменное поперечное сечение по длине карманов, расположенных по меньшей мере в одном уровне, выполнено в виде их криволинейных и/или ступенчатых стенок, при этом каналы вывода частиц отсепарированных материалов выполнены калиброванными.

Кроме этого:
- участки карманов, расположенные со стороны их вершин и включающие каналы вывода частиц, выполнены в виде сменных элементов;
- рабочая камера выполнена наборной в виде каркаса и неподвижно закрепленных на нем модулей, каждый из которых включает по меньшей мере один карман.

Изобретение поясняется чертежами, где:
- на фиг. 1 показан центробежный сепаратор в разрезе;
- на фиг. 2 изображено сечение А-А фиг. 1;
- на фиг. 3 и 4 показаны модуль рабочей камеры, включающий один карман, и соответственно фрагмент ее каркаса;
- на фиг. 5 и 6 - модуль рабочей камеры, включающий два вертикально расположенных кармана, и соответственно фрагмент ее каркаса;
- на фиг. 7 - 9 - варианты конструкции приемных полостей;
- на фиг. 10 показан вид Б фиг. 9 - вид криволинейных и ступенчатых стенок кармана спереди.

Центробежный сепаратор содержит рабочую камеру 1, предпочтительно цилиндрической формы, со сливной кромкой 2 и приемными полостями 3, в том числе различной конструкции, включающими расположенные по меньшей мере на одном уровне карманы 4 переменного поперечного сечения по длине с выполненными на их вершинах каналами 5 вывода частиц отсепарированных материалов, устройство 6 подвода пульпы, привод 7 и магистрали 8, 9 и 10 для сбора и/или отвода частиц отсепарированных материалов, обладающих различными физико-механическими свойствами.

В данном сепараторе переменное поперечное сечение по длине карманов 4, расположенных по меньшей мере в одном уровне, выполнено в виде их криволинейных и/или ступенчатых стенок 11, при этом каналы вывода частиц отсепарированных материалов выполнены калиброванными, т.е. с размерами, установленными для данных технологических условий работы.

Кроме этого, рабочая камера 1 выполнена наборной в виде каркаса 12 и неподвижно закрепленных на нем модулей 13, каждый из которых включает по меньшей мере один карман 4, при этом участки карманов 4, расположенные со стороны их вершин и включающие каналы 5 вывода частиц, выполнены в виде сменных элементов 14, таких, например, как резьбовые втулки, втулки, установленные с натягом и т.д.

Центробежный сепаратор работает следующим образом.

Подготовленная пульпа, содержащая в своем составе частицы благородных металлов или других тяжелых полезных минералов, поступает через устройство 6 подвода пульпы во вращающуюся рабочую камеру 1, где получает дополнительное ускорение от лопаток 15.

За счет разности толщин слоя пульпы по длине чаши и центробежных сил пульпа ускоренно перемещается к сливной кромке 2. Частицы с наибольшей плотностью интенсивно оседают на внутреннюю стенку рабочей камеры 1, на которой выполнены приемные полости 3 (в том числе с карманами 4 различной конструкции, например, с выгнутыми стенками, вогнутыми, вогнуто-выгнутыми или другими, в зависимости от уровня расположения в камере 1). Эвакуация концентрата осуществляется через каналы 5.

На самом нижнем уровне приемных полостей 3 предусмотрены каналы 5 с отверстиями достаточно большого поперечного сечения. Здесь выделяются наиболее крупные и тяжелые частицы, в том числе те, в составе которых содержится требуемый металл. Эти частицы вместе с водой выносятся наружу и по магистрали 8 поступают, например, на дополнительное измельчение и повторно в устройство 6 подвода пульпы.

По мере движения пульпы к сливной кромке 2 в приемных полостях 3 следующих уровней (по высоте рабочей камеры 1) за счет особой конфигурации стенок 11 карманов 4 и определенной величины размера каналов 5, полученных, например, путем математического моделирования и/или экспериментальным путем, выделяются собственно частицы металла и тяжелые минералы. Высококачественный концентрат поступает в магистраль 9 и отводится на дальнейшую переработку.

Легкая фракция, свободная от концентрата или с его минимальным содержанием, из рабочей камеры 1 через сливную кромку 2 выводится в магистраль 10 и оттуда, например, в хвосты.

Следует отметить, что конструктивные и технологические параметры сепаратора задаются заранее исходя из конкретных особенностей сырья и необходимой степени его очистки.

Кроме того, сепаратор может содержать в качестве дополнительных приемные полости, выполненные в традиционном стиле - кольцевые проточки с каналами подвода технологической воды. Однако, учитывая технологичность конструкции сепаратора, в этом нет необходимости.

Среди особенностей конструкции сепаратора следует отметить следующие.

Выполнение приемных полостей 3 с карманами различной конструкции и калиброванными каналами 5 обеспечивается за счет наборной конструкции рабочей камеры 1 - в виде каркаса 12 и модулей 13 со сменными элементами 14. Благодаря этому имеется возможность задать необходимые параметры формы стенок 11 карманов 4 и каналов 5 путем соответствующей механической обработки, литьем и т.д. (см. графические материалы).

Закрепление модулей 13 на каркасе 12 можно осуществить по-разному, например, путем приклеивания, сваркой, на крепежных элементах и другими способами, в том числе с помощью уступов 16, как показано на графических материалах. В этом случае появляется возможность в зависимости от изменившихся параметров сырья или избыточного износа произвести необходимую переналадку или ремонт сепаратора, при этом во всех случаях отсутствует необходимость использования в процессе извлечения концентрата технологической воды.

Использование изобретения расширяет технологические возможности сепараторов и увеличивает их производительность при сохранении относительной простоты конструкции.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, а именно к устройствам для выделения благородных металлов и других тяжелых полезных минералов из первичного или вторичного (техногенного) сырья. В центробежном сепараторе, содержащем рабочую камеру 1 с приемными полостями 3, включающими карманы 4 переменного поперечного сечения по длине с выполненными на их вершинах каналами 5 вывода частиц отсепарированных материалов, переменное поперечное сечение по длине карманов 4 выполнено в виде их криволинейных и/или ступенчатых стенок 11, при этом каналы 5 вывода частиц выполнены калиброванными. Кроме этого рабочая камера 1 выполнена наборной в виде каркаса 12 и неподвижно закрепленных на нем модулей 13, каждый из которых включает по меньшей мере один карман 4. Использование изобретения расширяет технологические возможности сепаратора, увеличивает извлечение концентрата и улучшает его качество. 2 з. п. ф-лы, 10 ил.

1. Центробежный сепаратор, содержащий рабочую камеру со сливной кромкой и приемными полостями, включающими расположенные, по меньшей мере, на одном уровне карманы переменного поперечного сечения по длине с, выполненными на их вершинах каналами вывода частиц отсепарированных материалов, устройство подвода пульпы, привод и магистрали для сбора и/или отвода частиц отсепарированных материалов, обладающих различными физико-механическими свойствами, отличающийся тем, что переменное поперечное сечение по длине карманов, расположенных, по меньшей мере, в одном уровне, выполнено в виде их криволинейных и/или ступенчатых стенок, при этом каналы вывода частиц отсепарированных материалов выполнены калиброванными. 2. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что участки карманов, расположенные со стороны их вершин и включающие каналы вывода частиц, выполнены в виде сменных элементов. 3. Сепаратор по п.1 или 2, отличающийся тем, что рабочая камера выполнена наборной в виде каркаса и неподвижно закрепленных на нем модулей, каждый из которых включает, по меньшей мере, один карман.