ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ КОНЦЕНТРАТОР

Настоящая полезная модель относится к горнодобывающей промышленности в частности к центробежным устройствам для извлечения тяжелых благородных металлов.
Известны устройства для извлечения тяжелого металла типа центрифуг, например центробежный сепаратор ([1] с.292-295) имеющий вращающуюся сферическую чашу (рабочий орган), с внутренними кольцевыми нарифлениями. В нем под действием центробежных сил исходный материал (пульпа) расслаивается, тяжелая компонента перемещается к периферии рабочего органа, а легкая, поднимаясь вверх, выносится из него через его верхнюю кромку.
Недостаток: быстрое заполнение кольцевых рифлей мелкодисперсными минералами, снижающими улавливание тонких фракций полезной компоненты.
В качестве прототипа выбран «классический» лоток, который используется для экспресс-анализа при изыскательских, поисковых работах и добычи золота, применяемый уже на протяжении продолжительного промежутка времени ([2] с.162-168).
К одному из недостатков, при масштабных работах, лотка можно отнести малую его производительность и эффективность при извлечении полезной компоненты: из-за того, что воздействие на исходный материал в лотке ускорение земного тяготения практически одно g. К другому недостатку можно отнести и то, что работа с ним (лотком) - это работа ручная, которая требует высокой квалификации и опыта оператора.
Цель изобретения повышение производительности и эффективности извлечения полезной компоненты посредством лотка за счет помещения его в поле центробежных сил в процессе извлечения полезной компоненты и механизации этого процесса, т.е. с применением двигателей и других конструктивных решений.
Достигается цель за счет того, что устройство, содержащее каркас и размещенные на нем рабочие органы (не менее двух равномерно расположенные на периферии каркаса) и каждый из них выполнен в вида рамы с жестко закрепленным на ней подпружиненным рычагом, с возможностью последнего взаимодействовать с кулачком для создания вращательно-колебательного движения рабочего органа, и со съемной рамкой с экраном, последний выполнен в виде выпуклой сетки с внутренней стороны затянутой проницаемой для жидкости полотном, (конструктивно съемная рамка подобна лотку).
На рис.1 представлен один из вариантов конструкции непосредственно концентратора, на рис.2, 3 разрез А-А по уровню кулачка и рычага (положение 1 и положение 2). На рис.4 общий вид съемной рамки рабочего органа, конструктивное решение экрана съемной рамки и рама рабочего органа с подпружиненным рычагом.
На несущей раме 1 закреплен дифференциальный привод в виде двух двигателей 2 и 3 и соединенными через передачи 4, например ременную, со шкивами 5, 6 соответственно. Шкив 5, жестко связан с каркасом 7, на котором равномерно по окружности расположены рабочие органы 8, количеством не менее двух, с возможностью совершать вращательно-колебательное движение (качание) вокруг оси 9.
Шкив двигателя 3 соединен со шкивом 6, на котором жестко закреплен съемный кулачок 10, с возможностью последнего взаимодействовать с подпружиненными рычагами 11, и которые, в свою очередь, жестко закреплены на раме 12 рабочего органа 8.
Каждый рабочий орган 8 (рис.4) представляет собой раму 12, в которой фиксируются съемная рамка 13, и на которую натянут экран, представляющий собой упругую сетку 14 выпуклостью на внешнюю сторону. С внутренней стороны сетки 14 закреплено проницаемое для жидкости полотно 15, например ткань. В нижней части рамки 13 имеется карман 16, предотвращающий потери накопленной компоненты при съеме рамки 13.
Питательная воронка 17, труба 18, и патрубок 19 служат для подачи пульпы в рабочий орган 8.
Отработанный материал поступает в емкость 20 и через сливной патрубок 21 сливается в отвал.
Работает устройство следующим образом.
После запуска двигателя 2, через шкив 5, каркас 7 приходит во вращательное движение. Одновременно включается двигатель 3, приводящий во вращение шкив 6 с кулачком 10.
В зависимости от частоты вращения двигателей 2 и 3 каркас 7 и рабочие органы 8 с рычагами 11 и кулачок 10 будут двигаться относительно друг друга с разными угловыми скоростями (при разных частотах вращения), а в случае равенства скоростей будут оставаться, относительно друг друга, в покое.
В первом случае, т.е. при разных скоростях, рычаг 11 будет прокатываться по кулачку 10, (рис.2 и 3), совершая при этом вращательно-колебательные движения вместе с рабочим органом 8. Оптимальная частота качания подбирается частотой вращения двигателей 2 и 3, для определенных технологических условий процесса накопления или конкретного исходного материала, который подается через воронку 17, трубу 18 и патрубок 19.
Меняя кулачок 10 с иным профилем, можно задавать различные формы колебаний рабочих органов, т.е. задавать различные ускорения рабочим органам для подбора наиболее благоприятных условий и параметров процесса накопления тяжелой фракции конкретного материала.
Благодаря качанию рабочего органа 8 улучшаются условия расслаивания, разжижения пульпы. Конструктивное решение рабочего органа 8 в виде рамы 12 и съемной рамки 13, а именно наличие сетки 14 и полотна 15, на нем (полотне 15), под действием центробежных сил, образуются, углубления (рифли) по ячейкам сетки 14, в которых фиксируется тяжелые зерна материала, а жидкости частично процеживаться сквозь проницаемый для нее материал.
При процеживании жидкости сквозь полотно 15 рамки 13 возникает эффект подсасывания тяжелых частиц к внутренней поверхности рабочего органа 8, закрепляет и удерживает их на ней. Съемные рамки 13 рабочего органа 8 позволяют не только быстро менять их, для съема накопленного материала, но и менять их для конкретного исходного материала, заменяя рамки с иными размерами ячеек сетки и полотном с иной проницаемостью.
При остановке концентратора для изъятия рамки 13, оползающий накопленный концентрат, удерживается на внутренней стороне экрана предусмотренным для улавливания и снижения его потерь, карманом 16. На место вынутой рамки 13 устанавливается другая рамка, подготовленная к работе.
Снятые рамки 13 поступают на обработку, т.е. для съема концентрата.
При работе концентратора излишки обедненной пульпы переливаются через края рабочего органа 8 и попадают в емкость 20, а затем через сливной патрубок 21 уходит в отвал.
Таким образом, благодаря колебательно-вращателным движениям рабочего органа уплотненный материал пульпы «разжижается» более интенсивно, облегчая процесс смещения тяжелой компоненты к стенке экрана, а вращение рабочих органов, увеличивает «силу тяжести», которая воздействует на исходный материал, благоприятно влияет на повышение эффективности наработки тяжелого материала.
В отличие от «классического» лотка в предлагаемом устройстве увеличение «силы тяжести» (центробежная сила), совместно с механизацией процесса накопления, т.е. применение двигателей и конструктивные технические решения повышают, как производительность «лотка», так и эффективность накопления полезной тяжелой компоненты.
Список использованной литературы:
1. Лопатин А.Г. Центробежное обогащение руд и песков. М. «Недра», 1987
2. Добыча золота. Авт. - сост. В.Т.Понамарев - М.: ООО Д55 «Издательство ACT»; Донецк: «Сталкер», 2003.