ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ СЕПАРАТОР

Полезная модель относится к устройствам для извлечения золота и платиносодержащих песков и может быть использована в устройствах систем очистки водоемов, а также в строительной и других отраслях народного хозяйства.
Известен центробежный сепаратор (см. патент РФ 2118566, МПК В03В 5/32, 13/04 Бюл.25, 1998), включающий цилиндрический корпус с отражателями, снабженный патрубком сброса минеральной суспензии с технологически малым содержанием ценных компонентов, заслонки с механизмами перемещения, установленные у нижнего основания цилиндрического корпуса и в патрубке сброса минеральной суспензии, тангенциальный патрубок для подачи минеральной суспензии, выполненный из токонепроводящего материала, и по его внешней стороне коаксиально и подвижно укреплен детектор определения механических включений, связанный электрически с линией задержки, приспособлениями для разгрузки легкой и тяжелой фракции, последнее в виде конической части с винтовой канавкой на внутренней поверхности, соединенное с кольцевым накопителем ценных компонентов и заполненное несмешивающейся с минеральной суспензией жидкостью.
Недостатком является снижение качества и эффективности сбора ценного компонента в приспособлении для разгрузки тяжелой фракции в виде конической части с винтовой канавкой на внутренней поверхности в результате высоковероятного выпадения из полости винтовой канавки отсортированного ценного компонента, особенно при образовании «пробок» и последующего непопадания его в кольцевой наполнитель, а постоянного витания в объеме несмачивающейся жидкости.
Известен центробежный сепаратор (см. патент РФ 2191072 МПК В03В 5/32.2002), включающий цилиндрический корпус с отражателями,
снабженный патрубком сбора минеральной суспензии с технологически малым содержанием ценных компонентов, заслонки с механизмами перемещения, установленные у нижнего основания цилиндрического корпуса и в патрубке сбора минеральной суспензии, тангенциальный патрубок подачи минеральной суспензии, выполненный из токонепроводящего материала, и по его внешней стороне коаксиально и подвижно укреплен детектор определения металлических включений, связанный электрически с линией задержки, приспособлениями для разгрузки легкой и тяжелой фракции, последнее на конической части, выполненной из биметалла, имеет винтовую канавку в виде «ласточкиного хвоста» и соединено с кольцевым накопителем ценных компонентов и заполнено несмешивающейся с минеральной суспензией жидкостью.
Недостатком является снижение качества и эффективности сбора ценного компонента из-за наличия «застойных зон» в нижней части цилиндрического корпуса между патрубком для подачи минеральной суспензии, патрубком сброса минеральной суспензии и заслонкой с механизмом перемещения. В результате в этих местах накапливается минеральная суспензия, занимающая определенный объем нижней части цилиндрического корпуса и не участвующая в процессе извлечения золота и платиносодержащих песков.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является повышения качества и эффективности сбора золота и платиносодержащих песков из хвостов обогатительных фабрик, имеющих в своей массе ценные компоненты, путем устранения образования «застойных зон» в нижней части цилиндрического корпуса. Это достигается за счет образования вращающихся микропотоков минеральной суспензии по внутренней поверхности нижней части цилиндрического корпуса между патрубком для подачи минеральной суспензии, патрубком сброса минеральной суспензии и заслонкой с механизмом перемещения.
Технический результат достигается тем, что центробежный сепаратор включает цилиндрический корпус с отражателями, снабженный патрубком сброса минеральной суспензии с технологически малым содержанием ценных компонентов, заслонки с механизмом перемещения, установленные у нижнего основания цилиндрического корпуса и в патрубке сброса минеральной суспензии, тангенциальный патрубок для подачи минеральной суспензии, выполненный из токонепроводящего материала, и по его внешней стороне коаксиально и подвижно укреплен детектор определения металлических включений, связанный электрически с линией задержки, приспособлениями для разгрузки легкой и тяжелой фракции, последнее на конической части, выполненной из биметалла, имеет винтовую канавку в виде «ласточкина хвоста», соединено с кольцевым накопителем ценных компонентов и заполнено несмешивающейся с минеральной суспензией жидкостью, при этом на внутренней поверхности цилиндрического корпуса выполнены криволинейные канавки, продольно расположенные от внешней поверхности патрубка для подачи минеральной суспензии и патрубка сброса минеральной суспензии до внешней поверхности заслонки с механизмом перемещения.
На фиг.1 изображена принципиальная схема центробежного сепаратора, на фиг.2 - полость винтовой канавки в виде «ласточкиного хвоста», на фиг.3 - развертка нижней части цилиндрического корпуса по внутренней поверхности с криволинейными канавками.
Сепаратор состоит из цилиндрического корпуса 1 с отражателями 2 и приспособлением 3 для разгрузки легкой фракции, приспособлением для разгрузки тяжелой фракции в виде конической части 4 из биметалла с винтовой канавкой 5 на внутренней ее поверхности, заполненной несмачивающейся с минеральной суспензией жидкостью и имеющий кольцевой накопитель 6 ценных компонентов, тангенциальный патрубок 7 для подачи минеральной суспензии, присоединенный к нижней части боковой поверхности цилиндрического корпуса 1. Тангенциальный патрубок
7 выполнен из токонепроводящего материала, на внешней стороне которого подвижно, коаксиально укреплен детектор 8 определения металлических включений, электрически связанный с линией задержки 9. Цилиндрический корпус 1 снабжен заслонкой 10 с механизмом перемещения 11, обеспечивающий разделения цилиндрического корпуса 1 и конической части из биметалла 4. Заслонка 12 с механизмом перемещения 13 установлена в патрубке 14 сброса минеральной суспензии с технологически малым содержанием ценных компонентов. Исполнительный механизм 15 связывает между собой линию задержки 9 и механизмы перемещения 11 и 13, а коническая часть 4 снабжена разгрузочным приспособлением 16.
На внутренней поверхности 17 цилиндрического корпуса 1 выполнены криволинейные канавки 18, продольно расположенные от внешней поверхности 19 тангенциального патрубка 7 для подачи минеральной суспензии и внешней поверхности 20 патрубка 14 сброса минеральной суспензии с технологически малым содержанием ценных компонентов до внешней поверхности 21 заслонки 10 с механизмом перемещения 11.
Центробежный сепаратор работает следующим образом.
При поступлении минеральной суспензии по тангенциально расположенному патрубку 7 (с массой ценных компонентов технологически малого значения как с получением тяжелой фракции, так и без нее) в цилиндрический корпус 1 образуется вращательное движение обрабатываемого объема, который, всплывая, преимущественно в виде легкой фракции, контактирует с отражателями 2, что приводит к отделению частично поднимающихся частиц тяжелой фракции. Основная масса частиц тяжелой фракции перемещается по поверхности закрытой заслонки 10 и поступает к патрубку 14, откуда через открытую заслонку 12 сбрасывается в отход.
Часть массы тяжелой фракции, количество которой в зависимости от гидродинамических параметров минеральной суспензии (скорости движения, концентрации тяжелой фракции) и геометрических параметров факела струи,
истекающей из патрубка 7 составляет от 5 до 17%, оседает в объем нижней части цилиндрического корпуса между внешней поверхностью 19 патрубка 7 для подачи минеральной суспензии и внешней поверхностью заслонки 10 с механизмом перемещения 11, образуя так называемую «застойную зону», где практически не осуществляется перемешивания минеральной суспензии. Для устранения этого явления, т.е. обеспечения перемешивания минеральной суспензии в данном пространстве, на внутренней поверхности 17 нижней части цилиндрического корпуса 1 выполнены криволинейные канавки 18. В этом случае минеральная суспензия перемещается по криволинейным канавкам 18, перемешивается, осуществляя вращательное движение массы минеральной суспензии, находящейся в объеме «застойной зоны».
Аналогичный процесс устранения образования «застойной зоны» осуществляется в объеме нижней части цилиндрического корпуса 1 между внешней поверхностью 20 патрубка 14 сброса минеральной суспензии с технологически малым содержанием ценных компонентов и внешней поверхностью 21 заслонки 10. В результате выполнения криволинейных канавок 18 на внутренней поверхности 17 нижней части цилиндрического корпуса 1 осуществляется интенсивное перемещение минеральной суспензии по всему объему цилиндрического корпуса 1 с устранением «застойных зон», достигающих 17% перерабатываемой массы.
Как только в минеральной суспензии концентрируются ценные компоненты количеством, обеспечивающим процесс обогащения (количеством ценных компонентов в минеральной суспензии, соответствующим значению, на которое отрегулирован детектор 8 определения металлических включений) детектор подает сигнал через линию задержки 9 на исполнительный механизм 15, и происходит открытие заслонки 10, посредством механизма перемещения 11, закрывается заслонка 12 посредством механизма 13.
В этом случае минеральная суспензия на выходе из тангенциального патрубка 7 закручивается. Легкая фракция с частично всплывающими
частицами тяжелой фракции контактирует с отражателями 2, стимулирующими механическое разделение тяжелой фракции с легкой. В результате всплывшие частицы тяжелой фракции оседают и попадают в коническую часть 4 аппарата, а легкие фракции через патрубок 3 сбрасываются из сепаратора.
В связи с тангенциальным расположением патрубка 7 частицы тяжелой фракции с ценными компонентами, закручиваясь, попадают в объем несмешивающейся жидкости (например, бромоформ, бромбензол или тетраброматан, магнитная жидкость), находящейся в конической части 4. Элементы тяжелой фракции представляют собой механическое соединение (не растворенное механической средой) легкой фракции, чужеродных элементов (гравий), элементов благородного металла, т.е. сгустки материала, плотность которого повышает плотность жидкости, находящейся в конической части 4. В результате закручивания смеси, состоящей из несмачивающейся жидкости и элементов тяжелой фракции, осуществляется процесс сортировки, т.е. перераспределения от центра к периферии с последующим поступлением в полости в виде «ласточкиного хвоста» винтовой канавки отсортированных элементов.
Полость в виде «ласточкиного хвоста» винтовой канавки практически предотвращает вероятность последующего выпадения отсортированных элементов в центр вращающейся жидкости, и они под действием силы тяжести перемещаются к кольцевому накопителю 6. При перемещении отсортированных элементов в полости в виде «ласточкиного хвоста» частицы сталкиваются, укрупняются и могут образовывать «пробки», что, соответственно, и приводит к закупориванию полости винтовой канавки и, как следствие, снижает эффективность работы центробежного сепаратора.
Оригинальность конструктивного решения подтверждается простотой технического исполнения, обеспечивающего более интенсивное перемещение минеральной суспензии по всему объему центробежного сепаратора с устранением возможности образования «застойных зон» путем
выполнения криволинейных канавок на внутренней поверхности патрубка для подачи минеральной суспензии и патрубка сброса минеральной суспензии до внешней поверхности заслонки с механизмом перемещения. Это в конечном итоге повышает эффективность извлечения золота и платиносодержащих песков в центробежных сепараторах.