Спиральный концентратор Советский патент 1981 года по МПК B03B5/40 

(54). СПИРАЛЬНЫЙ КОНЦЕНТРАТОР

i.;: .. Изобретение относится к обогшцению полезных ископаемых, в частности к гравитационному обогащению рул бла городныХ)цветных и черных металлов. Известны винтовые сепараторы, шлю зы и концентра:торы, которые выпрлнены в виде многовитковых винтовых желобов в одно- и многозаходном исполнении. Желоба известных аппаратов выполнены в виде прямолинейных или криволинейных геликоидов. Профиль желоба (образующая геликоида) может быть выполнен в различных конструкциях винтовых аппаратов в виде дуги эллипса, дуги окружности, эвольвенты и т.д. 1. Недостатком этих винтовых аппаратов является их большая относительная высота ( отнсянение высоты к диаметру) , что приводит к снижёН1;(ю извлечения ценных минералов. - Известен винтовой сепаратор Хемфр который выполнен в виде 4-6-винтового желоба, имеющего профиль поперечкого сечения в виде дуги окружности или эллипса (криволинейный геликрид) По длине желоба на его рабочей поверхности, у внутреннего , уста новлены отсекатели для вывода концентрата. Желоб этого аппарата имеет постоянный шаг 2. Недостатком этого сепаратора является медленный вывод тяжелых материалов в концентрат. . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является спиральный концентратор, включающий винтовой желоб с бортами,отсекатели для отвода продуктов обогащения и загрузочное приспособление для пульпы, направлякяцие на рабочей поверхности желоба, причем желоб имеет в плане вид фигуры, ограниченной двумя логарифмическими спиралями, а во фронтальной проекции вид затухающей по амплитуде и возрастающей по частоте синусоиды. Желоб имеет постоянный угол наклона к горизонту. Ширина, желоба уменьшается сверху вниз 3. . Поверхность желоба известного устройства описывается следующим выражением (в цилиндрической системе координат ZRY) : --ИЬ;,.,Л 7.

где Z - высота над координатной горизонтальной плоскостью, проходящей через нижнюю точку желоба; d, угол наклона внутреннего

борта к горизонтальной плоскости в градусах («t 3540);.

у - угол между проекцией спирали на горизонтальную плоскость и перепендикулярен к радиусу-вектору (Ч 8-10°); R - длина радиуса-вектора точки желоба, находящегося в пределах Rp R Rpg Rp - длина начального радиусавектора проекции внутреннего борта (4 О ) 1 - основание неперовых логарифмов ;

Ч - полярный угол поворота радиуса-вектора в радианах (против часовой стрелки); b - разница по высоте между основаниями внешнего и внутреннего бортов; подбирается в зависимости от крупности обогащаемого материала. Однако на рабочей поверхности желоба выполнены направляющие в виде криволинейных рифлей переменного сечения по высоте и расположенные по касательной к внутреннему борту, так как этот аппарат предназначен для извлечения крупных частиц ценных минералов. Следовательно он не обеспечивает эффективного извлечения мелких частиц.

Цель изобретения - увеличение извлечения мелких фракций тяжелых компонентов.

Поставленная цель достигается тем что внутренний борт желоба концентратора выполнен в виде спирали, описываемой формулой:

«,и,,

где 1 - основание натуральных логарифмов;

If - угол между спиралью и винтовой линией; К - количество витков желоба; If угол поворота радиуса-вектора против часовой стрелки RP - радиус борта желоба -в начгшной точке;

R| - радиус внутреннего борта в

искомой точке.

На фиг. 1 изображен желоб, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид в плане; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. .2.

Концентратор состоит из желоба 1 с внешним бортом 2, выполненным в виде винтовой линии, и внутренним бортом 3 в виде развертывающейся спиральной линии. В верхней части

имеется загрузочное приспособление 4, в нижней - делитель 5 потока. На дне имеются криволинейные канавки б, расположенные под угол V к винтовой линии внешнего борта.

Устройство работает следующим образом.

Исходное питание через загрузочное приспособление 4 поступает в верхнюю часть желоба 1. При движении потока пульпы по желобу сверху вниз происходит расслоение минералов по ширине желоба 1. Легкие частицы в верхних слоях потока и под действием центробежной силы смещаются к наружному борту 2. Тяжелые частицы концентрируются в нижней части потока и вследствие циркуляционного потока в нижней части криволинейными канавками 6 Перемещаются в сторону внутреннего борта 3. Делителем 5 осуществляется разделение потока на концентрат, промпродукт и хвосты.

Постоянство радиуса наружного борта по всей длине упрощает изготовление и монтаж спирального концентрато5 также стабилизирует формирование потока, увеличивая извлечение мелких фракций тяжелых материалов в концентрат.

Формула изобретения

1„ Спиральный концентратор для обогащения полезных ископаемых гравитационным методом, включающий суживающийся от загрузки к разгрузке желоб с бортами, наружный из которых выполнен по винтовой линии, и днищем с направляющими/ приспособление для загрузки и делитель продуктов

разделения, отличающийся тем, что, с целью увеличения извлечения мелких фракций тяжелых компонентов, внутренний борт желоба выполнен в виде спирали, описываемой формулой:

R zfiggtCflfttJU-fj

- основание натуральных логарифмов ;

- угол между касательной проекции внутреннего борта и перпендикуляром к проекции наружного борта, град; - число витков желоба; - угол поворота радиуса-вектора против часовой стрелки, радиан;

- радиус внутреннего борта желоба в начальной точке; - радиус внутреннего борта в

искомой точке;

вляющие выполнены в виде криных канавок переменного сеИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

-

л

J

Фиг

Фиг. 2