ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ КОНЦЕНТРАТОР Советский патент 1994 года по МПК B03B5/32 

Изобретение относится к обогатительному оборудованию и может быть использовано для обогащения руд и песков на обогатительных фабриках, драгах и шлихообогатительных установках.

Цель изобретения - повышение извлечения ценных тяжелых минералов за счет улучшения условий сегрегации частиц.

Использование воздуха позволяет создать разрыхленный (пористый), вращающийся слой частиц. Это способствует более интенсивному и полному перемещению тяжелых частиц, особенно мелких фракций, на периферию вращающегося слоя и вытеснению легких частиц к центру вращения. Разделение материала в воздушно-водяной смеси способствует усилению сегрегации частиц во вращающемся потоке и обеспечивает устойчивость вращающегося слоя частиц, что ведет к резкому повышению степени концентрации тяжелых зерен различной крупности на его периферии.

Выполнение корпуса в месте сопряжения с коллектором для подачи воздуха цилиндрической формы обусловлено следующим. Наличие цилиндрической поверхности позволяет сформировать и сохранить структуру слоя частиц, поступающего в данную область из вышележащей конической части корпуса в месте подачи воды, и способствует ускоренному продвижению слоя частиц на коническую поверхность корпуса для воздуха в связи с отсутствием осевой составляющей воздушного потока в цилиндрической части. Выполнение корпуса в месте сопряжения с коллектором для подачи воздуха коническим приводит к появлению осевой составляющей скорости воздушного потока, направленной вверх. Это способствует более длительному нахождению слоя вращающихся частиц на указанной поверхности по сравнению с цилиндрической и более полному разделению частиц по плотности. Кроме того, коническая форма в месте подачи воздуха позволяет обеспечить регулируемую разгрузку концентрата или работу аппарата в режиме концентрации, т.е. с периодической разгрузкой концентрата.

Раздельная подача воздуха в цилиндрическую и коническую части позволяет осуществлять независимую регулировку процесса разделения частиц в каждой части закручивающего аппарата, что повышает эффективность сепарации частиц в аппарате.

Установка приспособления для подачи воды над коллектором для воздуха обеспечивает получение устойчивого вращающегося слоя пульпы, где происходит разделение частиц по плотности и крупности. Переход указанного слоя в область подачи воздуха усиливает процесс разделения частиц по плотности, в результате чего на периферии вращающегося слоя концентрируются мелкие тяжелые зерна, которые, как показали эксперименты, не попадают в данную зону при проведении сепарации без подачи воздуха. Экспериментально установлено, что вращающийся воздушный слой частиц (без подачи воды) является неустойчивым и последующая подача в него воды не повышает эффективности разделения
Выполнение приспособления для подачи воды коническим позволяет получить осевую составляющую скорости воды, направленную вверх, что увеличивает сопротивление движению вращающегося слоя частиц вниз и время его пребывания в зоне сепарации. Это способствует более полному разделению частиц по плотности и крупности в данной зоне.

На фиг.1 изображен центробежный концентратор, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1.

Центробежный концентратор состоит из корпуса 1 с приспособлением 2 для подачи обогащенного материала, расположенным над приспособлением 3 для тангенциального подвода воды, сопряженным с первой по ходу движения материала конической частью 4 корпуса с отверстиями 5, коллектора 6 для подвода воздуха, сопряженного с второй цилиндроконической частью 7 корпуса с отверстиями 8, устройства для разгрузки выделенных фракций, выполненного в виде конусного отсекателя 9 с возможностью его аксиального перемещения и вращения вокруг своей оси, разгрузочной кольцевой щели 10, желоба 11 для вывода отсеченного пристенного слоя частиц (концентратора).

Центробежный концентратор работает следующим образом. Обогащаемый материал в сухом виде или в смеси с водой поступает через тангенциально установленное приспособление 2 для подачи обогащаемого материала на поверхность конической части 4 корпуса, где подхватывается вихревым вращающимся потоком воды, возникающим вследствие ее ввода через приспособление 3 и отверстия 5. В результате этого на поверхности конической части 4 корпуса образуется устойчивый вращающийся плотный слой частиц различной крупности и плотности, в котором тяжелые мелкие и крупные частицы смещаются к периферии вращающегося слоя, который под действием силы тяжести опускается на цилиндрическую, а затем коническую поверхности корпуса, где он интенсивно продувается вихревым воздушным потоком, образующимся вследствие подачи воздуха через коллектор 6 и отверстия 8. В результате такой продувки воздухом плотность рабочей среды, где происходит разделение частиц, уменьшается, плотный вращающийся слой частиц становится разрыхленным, пористость его увеличивается, что способствует более интенсивному и полному перемещению тяжелых частиц, особенно мелких фракций, на периферию вращающегося слоя и вытеснению легких частиц к центру вращения. Разделение материала в воздушно-водяной смеси способствует усилению сегрегации частиц во вращающемся потоке и обеспечивает устойчивость вращающегося слоя частиц, что ведет к резкому повышению степени концентрации тяжелых зерен различной крупности, в том числе и мелких частиц на периферии вращающегося слоя частиц. Изменяя расход воздуха в коллекторе 6, можно регулировать плотность воздушно-водяной смеси и тем самым влиять на процесс разделения частиц в широком диапазоне крупности и плотности. Образующийся в процессе разделения материала периферийный слой тяжелых ценных частиц выводится через разгрузочную кольцевую щель 10 и желоб 11 наружу. Остальная масса частиц разгружается через конусный отсекатель 9. Толщина отсекаемого периферийного слоя частиц регулируется шириной разгрузочной щели 10 за счет аксиального перемещения конусного отсекателя 9. Для предотвращения забивки разгрузочной кольцевой щели 10 конусный отсекатель 9 установлен с возможностью вращения вокруг своей оси.

Аппарат может работать как с непрерывным выводом концентрата, так и периодически по мере достижения определенной концентрации ценного компонента на периферии вращающегося слоя частиц. Первый режим работы целесообразен при обогащении богатых золотосодержащих продуктов, второй - при разделении материала с низким содержанием ценного компонента. При работе в режиме накопления концентрата разгрузочная кольцевая щель 10 перекрывается путем аксиального перемещения конусного отсекателя 9 в крайнее нижнее положение, и подбирается соответствующая плотность воздушно-водяной смеси, при которой происходит удержание на периферии вращающегося слоя ценных тяжелых частиц за счет центробежных сил и вытеснение к центру вращения легких зерен.

ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ КОНЦЕНТРАТОР, включающий корпус цилиндроконической формы, приспособление для тангенциального подвода воды, приспособления для загрузки обогащаемого материала и выгрузки продуктов обогащения, отличающийся тем, что, с целью повышения извлечения ценных тяжелых минералов за счет улучшения условий сегрегации частиц, он снабжен коллектором для подвода воздуха, при этом корпус выполнен из двух цилиндроконических частей, причем приспособление для тангенциального подвода воды расположено снаружи и концентрично первой по ходу движения материала конической части корпуса, а коллектор для подвода воздуха расположен снаружи и концентрично второй по ходу движения материала цилиндроконической части корпуса, при этом в месте сопряжения приспособления для тангенциального подвода воды и коллектора для подвода воздуха с корпусом в цилиндрической и конических частях последнего выполнены отверстия, оси которых расположены под углом к радиусу концентратора.