Центрифуга для разделения руд в тяжелых жидкостях Советский патент 1980 года по МПК B04B5/00 

Изобретение относится к устройствам для разделения руд и продуктов обогащения в тяжелых жидкостях с использованием центробежных сил и может быть применено, например при доводке алмазосодержащих концентратов . Известны горизонтальные осадительные центрифуги для разделения руд в тяжелых жидкостях, содержащие цилиндро-конический ротор, шнек для выгрузки тяжелой фракции, приспособление для удаления легкой фракций и патрубок для подвода суспензии CllC2. Однако они требуют большого расхо да тяжелой жидкости, предварительной подготовки суспензии, дополнительног фильтрующего оборудования, а наличие механического транспортиружадего устройства-шнека не обеспечивает сохранности обрабатываемого сырья, например алмазов, и точности разделения из-за частичного захвата и выноса (шнеком) легкой фракции в тяжелую. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является центрифуга для минералогического анализа руд и пород в тяжелых жидкостях, содержащая вертикально установленный ротор с соосно закрепленной над ним перфорированной чашей, питающую трубы и сборник тяжелой жидкости З. Основным недостатком указанной центрифуги является малая эффективность разделения, обусловленная неравномерностью подачи суспензии вследствие ручной загрузки, а также разделением материала на фракции уже в процессе подготовки и подачи суспензии. Предусмотренные в конструкции зазоры между ротором и сборником тяжелой жидкости, необходимость предварительной подготовки суспензии не позволяют работать с легкоиспаряющимися и токсичными жидкостями, например бромоформом или жидкостью Клеричи. Кроме того, они неудобны в эксплуатации, так как для разгрузки тяжелой фракции необходима разборка центрифуги. Целью изобретенияявляется повыиенио эффективности разделения, сокращение расходе, тяжелой жидкости и повышения удобства центрифуги в обслуживании. Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемой центрифуге ротор состоит из .двух обращенных один к другому и плавно сопряженных усеченных конусов, к выпускному уча ку питаиощей трубы прикреплен вершиной распределительный конус, в теле которого выполнен Г-обраэный канал сообщенный со сборником тяжелой жид кости, при этом соотношение между диаметрами отверстия для вывода тяжелой фракции из ротора, основания распределительного конуса и отверстия для вывода легкой фракции составляет 1: 2-72, 5 : 5-гб . Постоянное поступление циркулиру ющей тяжелой жидкости в ротор, где она выполняет и роль транспортирующей, позволяет достигнуть многослой ности материала на поверхности раздела, вследствие чего повышается точность и эффективность разделения Циркуляция тяжелой жидкости и подача питания в сухом виде позволили изолировать внутренний объем центрифуги во время ее работы, когда в результате разбрызгивания и ударения о поверхность сборника тяжелой жидкости возникает наибольшее количество токсичных паров, что повысило удобство центрифуги в обслуживании. На чертеже показана принципиальная схема центрифуги. Центрифуга содержит ротор 1, состоящий из двух обращенных один к другому и плавно сопряженных усечен ных конусов, на котором соосно закреплена перфорированная чаша 2. Концентрично ротору 1 на корпусе 3 установлен цилиндрический сборник 4 тяжелой жидкости с наклонным дном, закрытый крышкой 5, в которой закре лены питающая труба б и трубка 7 для подачи промывной жидкости. К вы пускному участку питающей трубы 6 своей вершиной прикреплен распределительный конус 8, в теле которого выполнен г-образный канал 9, сообщенный со сборником 4 тяжелой жидко ти посредством трубки 10 и гибкого шланга 11 с трехходовьом краном 12. Для вывода легкой фракции из ротор предназначено отверстие 13, а для вывода тяжелой фракции - отверстие 14. Для того, чтобы разделяемый материал самопроизвольно не выходил через отверстие для вывода тяжелой фракции необходимо, чтобы соотношен между диаметрами отверстия для выво да тяжелой фракции из ротора (Д,), основания распределительного конуса (Д) и отверстия для вывода легкой фракции (Д) составляло Д, :Д„:Д,, 1:2-2,5:5-6. В нижней части корпуса установле подъемный столик 15 с приемным стаканом 16, который, упираясь кромкой в уплотнение, изолирует внутреннюю полость центрифуги. Все съемные части центрифуги снабжены уплотнительными прокладками. Центрифуга работает следующим образом. Через трубку 7 для подачи промывной жидкости в работающую центрифугу, вращение которой осуществляется электродвигателем через клиноременную передачу, заливают тяжелую жидкость в объеме, превышающем в 2-4 раза объем, необходимый для заполнения ротора 1. В положении крана 12 циркуляция тяжелая жидкость из сборника 4 по гибкому шлангу 11 трубки 10 поступает на поверхность распределительного конуса 8 и, стекая по ней, заполняет ротор 1. Дальнейшее поступление жидкости приводит к переливу ее через верхнюю кромку ротора 1 в перфорированную чашу 2 и возврату в сборник 4. Происходит циркуляция тяжелой жидкости. После заполнения центрифуги тяжелой жидкостью по питающей трубе 6 на распределительный конус 8 подают сухой материал, подлежащий разделению по удельному весу. С распределительного конуса 8 материал поступает на поверхность раздела, образованную тяжелой жидкостью при вращении центрифуги. Легкая фракция, оставшаяся на поверхности, вымывается циркулирующей жидкостью в перфорированную чашу 2 и отжимается. Тяжелая фракция тонет и накапливается на боковой поверхности ротора 1. Когда навеска материала пропущена, кран 12 переводят в положение слив, из сборника 4 выводят тяжелую жидкость, центрифугу останавливают и тяжелая фракция вместе с оставшейся в роторе 1 тяжелой жидкостью сливается в приемный стакан 16. Остатки тяжелой фракции смываются тяжелой жидкостью через трубку 7. Затем прогчывную трубку 7 переводят в верхнее положение и при включенной центрифуге через нее промывающим раствором отмывают легкую фракцию от остатков тяжелой хсидкости. Центрифугу останавливают, перфорированную чашу 2 снимают и извлекают отжатую легкую фракцию. При большом объеме тяжелой фракции ее фильтрация и отмывка может быть осуществлена аналогичным способом. Создание циркуляции тяжелой жидкости в центрифуге позволяет ограничить расход дорогостоящей тяжелой жидкости, необходимой для разделения навески материала. В результате подачи разделяемого материала в сухом виде отпала необходимость в предварительной подготовке суспензии, подача материала стала равномерной, не зависимой от оператора, что также повысило точность разделения.

Выполнением осадительного ротора из двух обрашенных один к другому и плавно сопряженных усеченных конусов достигается самостоятельная выгрузка тяжелой фракции после остановки центрифуги.

Низкая погрешность разделения материала позволяет использовать центрифугу предлагаемой конструкции для проведения экспресс-анализа продуктов обогащения на обогатительных фабриках и в лабораториях для определения фракционного состава руд и минералогических анализов.

Использование предлагаемого изобретения позволяет повысить извлечение алмазов мелких классов (-0,2+ +0,0 мм) на 8-10%.

Формула изобретения

Центрифуга для разделения руд в тяжелых жидкостях, содержащая вертикально установленный ротор с соосно закрепленной над ним перфорированной чашей, питающую трубу, выпускной участок которой расположен в полости

ротора, и сборник тяжелой жидкости, отличающаяся тем, что, с целью повьииения эффективности разделения, сокращения расхода тяжелой жидкости и повышения удобства центрифуги в обслуживании, ротор состоит 5 из двух обращенных один к другому и плавно сопряженных усеченных конусов, к выпускному участку питающей трубы прикреплен вершиной распределительный конус, в теле которого выполнен Г-об0 разный канал, сообщенный со сборником тяжелой жидкости, при этом соотношение между диаметрами отверстия для вывода тяжелой фракции из ротора, основания распределительного конуса

5 и отверстия для вывода легкой фракции составляет 1:2т2,5:5т6.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 0 Авторское свидетельство СССР 108593, кл. В 04 В 1/20, 1952.

2.Авторское свидетельство СССР № 110032, кл. В 04 В 1/20, 1957.

3.Авторское свидетельство СССР 5 № 38587, кл. В 04 В 5/12, 1933

(прототип).