ЦИКЛОННЫЙ ОБОГАТИТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ
CYCLONE DRESSING APPARATUS

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к обогатительному оборудованию, и может быть использовано для обогащения шламов цветных металлов.
Известен способ выделения твердых материалов из пульпы в аппаратах циклонного типа [1].
Недостатком известных конструкций является недостаточное разделение мелких фракций по плотности.
В качестве прототипа выбран известный центробежный обогатительный аппарат [2], который содержит корпус в виде трубы, камеру формирования потока пульпы, патрубок ввода пульпы, патрубок вывода гидравлически мелкой фракции пульпы, просеивающую поверхность в виде трубы и приемный кожух вывода гидравлически крупной фракции пульпы.
Недостатком известной конструкции является сложность конструкции, не позволяющая использовать стандартные циклоны. При переработке сульфидно-кварцевых шламовых хвостов имеет значение высокое гидравлическое сопротивление из-за забивания просеивающей поверхности шламовой липкой фракцией.
Технический результат, достигаемый в изобретении, заключается в решении задачи в выделении малых количеств 1-3% тяжелой мелкой (80% класса - 0,74 мм) фракции касситерита из сульфидно-кварцевых (гидратно окисленных) лежалых хвостов фабрик обогащения оловянных руд и доводки концентратов.
Указанный технический результат достигается следующим образом. Циклонный обогатительный аппарат, содержащий цилиндрический корпус, патрубок ввода пульпы, патрубок вывода легкой фракции пульпы, характеризуется тем, что разгрузочный конус снабжен отводящим конусом, они обращены друг к другу большими основаниями, а фланец меньшего основания отводящего конуса, равный диаметру корпуса, соединен с корпусом. В разгрузочном конусе закреплен защитный конус большим основанием (как правило) на уровне меньшего основания отводящего конуса и нижней кромки корпуса.
Для разделения пульп с высоким содержанием тяжелых фракций изменяют зазор между основанием патрубка и малым основанием отводящего конуса на величину от 0 до 20 мм. Кроме того, для разделения пульп высоким содержанием тяжелых фракций изменяют зазор между малым основанием отводящего конуса и большим основанием защитного конуса от 0 до 20 мм.
Для разделения пульп с минеральными частицами, близкими по удельному весу, заменяют отводящий конус с изменением угла стенки конуса от 30 до 60°.
Изобретение поясняется чертежом, где схематически показано конструктивное выполнение предложенного циклонного обогатительного аппарата. Циклонный обогатительный аппарат состоит из цилиндрического корпуса (1), патрубка ввода (2) пульпы, патрубка отвода (3) легкой фракции пульпы, разгрузочного конуса (4) с углом 90 градусов для вывода тяжелой фракции пульпы, который соединен с отводящим конусом (5), соединенным большими основаниями с разгрузочным конусом (4). В разгрузочном конусе (4) закреплен защитный (6) усеченный конус большим основанием (как правило) на уровне меньшего основания отводящего конуса (5) и нижней кромки патрубка вывода (3) легкой фракции. Открытое малое основание (7) защитного конуса обращено к оси патрубка на малом основании разгрузочного конуса (4). Наружная поверхность патрубка отвода (3) снабжена ребрами (8) в виде спирали для усиления закручивающего потока пульпы. Патрубок отвода (3) крепится к корпусу (1) болтовыми соединениями через герметизирующую прокладку (9). Отводящий конус (5) крепится к корпусу (1) и к разгрузочному конусу (4) болтовым соединением через герметизирующие прокладки (9).
Защитный конус (6) укрепляется на разгрузочном конусе (4) с помощью шести кронштейнов (10).
Циклонный обогатительный аппарат работает следующим образом.
Через патрубок ввода (2) пульпа под давлением подается по касательной к внутренней стенке цилиндрического корпуса (1). Центробежная сила, возникающая при таком тангенциальном движении пульпы под давлением, действует на твердые частицы шламов с разной силой в зависимости от их удельного веса. Частицы с более высокой плотностью (например, касситерит), чем кварцевые шламы пульпы, постепенно смещаются к внутренней стенке корпуса (1). Ребра (8) на патрубке отвода (3) дают потоку пульпы еще осевое направление (показано стрелкой) и создают осевое смещение осадку тяжелых частиц, прижатых к внутренней стенке корпуса (1). В нижней кромке патрубка отвода (3) в отсутствие ребер (8) поток пульпы легких шламов изменяет направление и выводится (показано стрелкой) через патрубок отвода (3). Тяжелая фракция у внутренней стенки в нижней части корпуса (1) стекает (показано стрелкой) в полость большего диаметра отводящего конуса (5), где силы завихрения потока резко снижаются. При этом защитный конус (6) предотвращает захват тяжелых частиц завихрениями, возникающими от изменения потока легкой пульпы. Тяжелая фракция концентрата стекает по разгрузочному конусу (4) и по мере накопления выводится.
Для разделения пульп с высоким содержанием тяжелых фракций изменяют от 0 до 20 мм зазор «а» между основанием патрубка (3) и малым основанием отводящего конуса (5) за счет прокладок (9). Кроме того, для таких пульп изменяют от 0 до 20 мм зазор «в» между малым основанием отводящего конуса (5) и большим основанием защитного конуса (6) за счет изменения кронштейнов (10). Для разделения пульп с минеральными частицами, близкими по удельному весу, заменяют отводящий конус (5) с изменением угла «с» стенки конуса от 30 до 60°.
Возможные варианты использования аппарата показаны в таблице.
Циклон Д-75 мм, угол разгрузочного конуса - 90°, пульпа Ж:Т=4:1, 80% класса - 0,74 мм, расход - 35 л/мин.
Варианты использования циклонного обогатительного аппарата
Параметр
Вариант использования для пульп
% тяжел. фракц.
Уд. вес минерала макс/мин
«a»
«b»
«c»
степень концепт./слив
Основной касситеритовый
'2-5
6,8/2,7
0
0
30
5
содержание тяжелых
'5-7
7,5/2,7
20
20
30
3
фракций (галенит шлам)
содержание тяжелых
'5-7
7,5/2,7
10
10
30
3
фракций (галенит шлам)
халькопирит\кварц хвосты
'2-3
4,2/2,7
10
10
60
1,5
Аппарат позволяет выделять малые количества тяжелой мелкой фракции касситерита из большого объема пульпы сульфидно-кварцевых (гидратных) хвостов с высокой производительностью на единицу объема занимаемого производственного помещения.
Литература.
1. Лопатин А.Г. - Центробежное обогащение руд и песков. Недра, 1987 г, стр. 100.
2. Патент России №2323783, МПК B03b 3/32, опубл. 10.05.2008.