центробежный концентратор

Формула изобретения

Центробежный концентратор, включающий расположенный большим основанием вверх конический корпус, два приспособления для подвода воды, сообщенные с корпусом через отверстия, приспособления для загрузки обогащаемого материала и выгрузки продуктов разделения, регулятор, размещенный в нижней части корпуса, отличающийся тем, что приспособления для подвода воды выполнены тангенциальными и расположены концентрично корпусу, оси отверстий в корпусе расположены под углом к радиусу корпуса, приспособление для разгрузки легкой фракции выполнено в виде сифонной трубы, входная часть которой сопряжена с частью большего основания корпуса, при этом приспособление для разгрузки легкой фракции расположено противоположно приспособлению для загрузки обогащаемого материала.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, в частности к обогатительному оборудованию и может быть использовано для обогащения руд и песков на обогатительных фабриках и драгах.

Известная статифуга, включающая корпус в виде цилиндрической обечайки, тангенциальный патрубок подачи исходного материала, расположенный в средней части корпуса, цилиндрические патрубки для вывода выделенных фракций, установленные с зазором и соосно корпусу над и под тангенциальным патрубком подачи исходного материала [1]

Данный аппарат предназначен для разделения частиц в тонком слое и не может эффективно работать при высокой производительности. Кроме этого, совмещение узлов разгрузки разделенных фракций на одном уровне ведет к потерям тяжелых частиц, концентрирующихся в пристенной зоне вращающегося слоя материала, с частицами легкой фракции, которые разгружаются через центральные отверстия. Кроме этого для вращения частиц в аппарате требуется напорная тангенциальная подача исходного материала, что ведет к расходу электроэнергии и износу внутренней поверхности аппарата.

В качестве прототипа принят гидроциклон для классификации зернистого материала, включающий корпус цилиндроконический формы, два приспособления для подвода воды, сообщенные с корпусом через отверстия, приспособления для загрузки и выгрузки продуктов классификации, регулятор, размещенный в нижней части корпуса. Коническая часть корпуса гидроциклона выполнена из двух частей верхнего и нижнего усеченных конусов, расположенных большим основанием вверх, входящих один в другой и образующих между собой кольцевую щель, при этом нижний конус имеет заостренную кромку [2]

Недостатками аппарата являются низкая степень концентрации и извлечения тяжелых ценных частиц в товарный продукт, а также резкое снижение эффективности разделения материала с увеличением его производительности. Это обусловлено тем, что разделение частиц в аппарате осуществляется в основном по их крупности, а не по плотности. При этом в аппарате образуется плотный вращающийся пристенный слой разделяемых частиц, в котором не происходит процесса их сегрегации, т.е. проникновения мелких тяжелых ценных частиц к внутренней поверхности аппарата и с вытеснением оттуда крупных легких зерен. С увеличением производительности толщина указанного слоя увеличивается и эффективность разделения падает. Не позволяет развить высокую производительность и вывод разделенных фракций материала через нижние щелевые отверстия, т.к. с ее увеличением происходит засорение выделенных фракций частицами других размеров с последующей забивкой щелей и прекращением процессов разгрузки и разделения. Кроме этого указанный аппарат требует напорной подачи разделяемого материала, что ведет к дополнительному расходу электроэнергии и значительному износу внутренней поверхности аппарата.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение эффективности разделения и увеличение производительности и ресурса работы концентратора.

Сущность изобретения заключается в том, что центробежный концентратор, включающий расположенный большим основанием вверх конический корпус, два приспособления для подвода воды, сообщенные с корпусом через отверстия, приспособления для загрузки обогащаемого материала и выгрузки продуктов разделения, регулятор, размещенный в нижней части корпуса, согласно изобретению, приспособления для подвода воды выполнены тангенциальными и расположены концентрично корпусу, оси отверстий в корпусе расположены под углом к радиусу корпуса, приспособление для загрузки легкой фракции выполнено в виде сифонной трубы, входная часть которой сопряжена с частью большего основания корпуса, при этом приспособление для загрузки легкой фракции расположено противоположно приспособлению для загрузки обогащаемого материала.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает наличие в нем существенных признаков, отличающих его от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "новизна".

Соответствие заявляемого устройства требованию изобретательского уровня обусловлено тем, что выполнение конструкции с использованием отличительных признаков в совокупности с известными элементами исключает унос с легкой фракцией ценных тяжелых частиц с повышением скорости продвижения вращающегося слоя к узлу разгрузки легкой фракции за счет сохранения структуры слоя, сформированного на конической поверхности и отсутствия отсоса из него тяжелых частиц, при этом не требует напорной подачи обогащаемого материала, тем самым обеспечивает повышение эффективности разделения, увеличение производительности и ресурса работы концентратора, что явным образом не следует из известного.

На фиг.1 представлен 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 расположенного большим основанием вверх конического корпуса 1 с щелевыми отверстиями 2, 3, оси которых в корпусе расположены под углом к радиусу корпуса, с приспособлением 4 для загрузки обогащаемого материала, расположенным над корпусом, сопряженным с частью большего основания корпуса и снабженным механическим регулятором 5, с двумя приспособлениями для подвода воды 6 и 7, сообщенными с корпусом через отверстия 2 и 3, выполненными тангенциальными и расположенными концентрично корпусу, с приспособлением для разгрузки легкой фракции 8, выполненным в виде сифонной трубы, входная часть которой сопряжена с частью большего основания корпуса, нижняя снабжена регулятором 9, с приспособлением для разгрузки тяжелой фракции 10 с регулятором 11, выполненным в виде конуса с возможностью осевого перемещения и размещенным в нижней части корпуса.

Центробежный концентратор работает следующим образом.

Обогащаемый материал в сухом виде или в смеси с водой поступает через приспособление 4 для загрузки обогащаемого материала на коническую поверхность корпуса 1, где подхватывается вихревым вращающимся потоком воды, возникающим вследствие ввода воды через приспособления 6 и 7 и отверстия 2 и 3. В результате этого на конической поверхности корпуса 1 образуется устойчивый вращающийся слой частиц, в котором тяжелые частицы перемещаются к периферии вращающегося слоя и концентрируются на внутренней поверхности корпуса, легкие частицы, вытесненные тяжелыми зернами из вращающегося слоя, перемещаются к центру вращения. Выполнение рабочей зоны концентратора конической с подводом воды через щелевые отверстия по всей его поверхности обеспечивает устойчивую структуру слоя и тем самым улучшает условия разделения минеральных частиц по плотности. Тяжелые ценные минеральные частицы, концентрируясь на внутренней поверхности корпуса, перемещаются вниз и разгружаются через приспособление 10. Выход тяжелой фракции регулируется регулятором 11 за счет его осевого перемещения. Легкие частицы, вытесненные к центру вращения за счет сифонного эффекта, разгружаются через приспособление 8, интенсивность разгрузки (сифонный эффект) регулируется регулятором 9.

Выполнение приспособления для разгрузки легкой фракции в виде сифонной трубы позволяет сохранить структуру вращающегося слоя и исключить унос тяжелых частиц из вращающегося слоя с повышением скорости продвижения вращающегося слоя с легкой фракцией.

Регулировка соотношения скорости вращения воды в конусе, объема подачи питания и разгрузки продуктов обогащения обеспечивает высокую эффективность разделения частиц по плотности при большой производительности аппарата.

Предлагаемое устройство может быть использовано, например, для обогащения руд и песков на золотоизвлекательных фабриках, драгах и промывочных приборах золотодобывающих предприятий России, например, в АК "Алданзолото", АО "Забайкалзолото", "Балейзолото", "Амурзолото" и других.