ЧАША ЦЕНТРОБЕЖНОГО КОНЦЕНТРАТОРА Российский патент 2000 года по МПК B03B5/32 

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к устройствам для обогащения золотосодержащих песков россыпей.

Наиболее близким по технической сущности аналогом является чаша концентратора с кольцевыми рифлями, одна из которых выполнена высотой, превышающей высоту остальных (патент РФ N 2066565 C1, опубл. 20.09.1966, кл. B 03 B 5/32).

Однако такое решение приводит к утолщению слоя материала, расположенного до высокой рифли, что ухудшает условия обмена частиц и снижает эффективность концентрации золота. Другим его недостатком является необходимость равномерного поддержания определенного количества воды, т.к. в случае его уменьшения снижается подвижность частиц в рифлях, расположенных выше высокой рифли, вследствие быстрого сброса воды.

Задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков.

Для решения поставленной задачи предлагается чаша центробежного концентратора с кольцевыми рифлями, одна из которых превышает высоту остальных. Указанная рифля расположена в верхней зоне чаши, а стенка этой рифли и/или стенка чаши в месте прилегания к ней указанной рифли снабжены отверстиями. В частном случае высота рифли превышает высоту остальных рифлей в 1,5-3 раза.

Суть такого конструктивного решения заключается в том, чтобы удержать в чаше слой воды определенной толщины за счет высокой рифли, а слой материала удерживать на обычном для таких устройств уровне, т.е. по гребешкам рифлей за счет отверстий в стенке высокой рифли и/или в стенке самой чаши в месте прилегания к ней высокой рифли. Размер и количество отверстий подбирают таким образом, чтобы обеспечить сброс всего объема легкого материала (за исключением концентрата в рифлях) при небольшом его ожижении (например, 1:1). При обычном для таких устройств соотношении исходных материала и воды, например 1: 4, это позволит поддерживать слой воды строго определенной толщины (а именно по гребешку высокой рифли), превышающий толщину слоя материала в 1,5-3 раза. Это соотношение слоев остается неизменным даже при существенном уменьшении количества подаваемой воды, создавая таким образом стабильные условия для обогащения материала.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображена чаша центробежного концентратора в разрезе, на фиг. 2 - вид сверху на чашу, на фиг. 3 и 4 - варианты расположения отверстий.

Чаша центробежного концентратора включает внутренние кольцевые рифли 1, одна из которых, 2, выполнена высотой, превышающей высоту остальных, в частном случае, в 1,5-3 раза. Стенка рифли 2 снабжена отверстиями 3, расположенными на уровне гребешков нижележащих рифлей. Отверстия располагают предпочтительно равномерно по окружности. Их размер и количество рассчитывают таким образом, чтобы обеспечить сброс всего объема материала (исключая концентрат) с небольшим его сжижением (например, 1:1). Расстояния между отверстиями по окружности выбирают таким образом, чтобы между ними не скапливалось большого количества материала под рифлей 2. Кроме вышеуказанного выполнения отверстий, они могут быть выполнены в стенке чаши, в месте прилегания к ней высокой рифли. Конструктивно чаша выполнена из двух частей: внутреннего эластичного вкладыша 4 с вышеуказанными рифлями и оправы 5, в которой вкладыш укреплен за счет сил упругости.

Чаша центробежного концентратора работает следующим образом.

Во вращающуюся чашу подают смесь обогащаемого материала с водой в соотношении, например, 1:4. Под действием центробежного ускорения материал попадает в канавки между рифлями 1, где под действием восходящего потока воды происходит вымывание легких частиц и концентрация тяжелых. При этом масса воды располагается в чаше таким образом, что поверхность принимает форму параболы, ветви которой в своей верхней части располагаются на уровне гребешка рифли 2, а материал располагается слоем на уровне гребешков нижележащих рифлей 1. Утолщению слоя материала препятствуют отверстия 3, через которые легкий материал свободно разгружается в хвосты. Соотношение толщин слоев воды и материала примерно равно соотношению высот рифлей 2 и 1 и остается неизменным по всей высоте чаши даже при существенном (примерно в 2 раза) уменьшении количества подаваемой воды. Таким образом, во всех межрифельных канавках создаются одинаковые условия для обогащения материала, что способствует эффективной концентрации тяжелых частиц. По окончании работы снимают эластичный вкладыш 4 и, вывернув его наизнанку, выгружают из его межрифельных канавок концентрат.

Вращающейся чаше могут сообщаться различные встряхивающие движения, ускоряющие процесс концентрации тяжелых частиц и не влияющие на сущность изобретения.

Согласно настоящему изобретению был изготовлен экспериментальный образец чаши центробежного концентратора со следующими характеристиками.

1. Наибольший внутренний диаметр чаши 100 мм;
2. Соотношение высот верхней рифли и остальных рифлей 2,5:1;
3. Диаметр отверстий в стенке рифли 4 мм;
4. Количество отверстий, 8 шт.

Чаша центробежного концентратора была установлена на центробежный концентратор ЦВК-100М конструкции ОАО "ГРАНТ" (Россия, г. Наро-Фоминск). Прошедший переработку материал включал примерно 80% воды и 20% золы отходов ювелирного производства. Содержание золота составляло в исходном около 1 г на 1 кг золы, а крупность частиц золота от 10 мкм до 0,6 мм. Материал подавали с производительностью 150 л/ч. Извлечение золота в концентрат составило 63%. В аналогичном устройстве, не имеющем высокой рифли и отверстий в стенке этой рифли и/или в стенке чаши в месте прилегания к ней указанной рифли, было достигнуто извлечение в среднем 44%.

Таким образом, был достигнут положительный результат, заключающийся в более высоком извлечении полезного компонента в концентрат по сравнению с аналогом, наряду с этим была отмечена возможность значительного уменьшения подаваемой воды (примерно в 2 раза).

Изобретение может использоваться для обогащения полезных ископаемых из песков россыпных месторождений, черновых концентратов и др. Чаша центробежного концентратора имеет кольцевые рифли, одна из которых превышает высоту остальных. Эта более высокая рифля расположена в верхней зоне чаши. Стенка данной рифли и/или стенка чаши в месте прилегания к ней этой рифли снабжены отверстиями. Высота указанной рифли может превышать высоту остальных рифлей в 1,5-3 раза. Изобретение повышает извлечение полезного компонента в концентрат. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Чаша центробежного концентратора, включающая кольцевые рифли, одна из которых превышает высоту остальных, отличающаяся тем, что указанная рифля расположена в верхней зоне чаши, а стенка этой рифли и/или стенка чаши в месте прилегания к ней указанной рифли снабжены отверстиями. 2. Чаша центробежного концентратора по п. 1, отличающаяся тем, что высота указанной рифли превышает высоту остальных рифлей в 1,5-3 раза.