ЦЕНТРОБЕЖНО-СЕГРЕГАЦИОННЫЙ КОНЦЕНТРАТОР
CENTRIFUGAL-SEGREGATION CONCENTRATOR

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к обогатительному оборудованию, и может быть использовано для обогащения руд и песков, содержащих мелкое золото, на обогатительных фабриках, драгах и промывочных приборах.
Известен центробежный концентратор с безнапорной подачей материала, состоящий из внешнего и внутреннего конусов и снабженный крышкой, приспособлением для загрузки обогащаемого материала, подвода воды и выгрузки продуктов обогащения, механизмом для перемещения в аксиальном (вертикальном) направлении внутреннего конуса, жестко соединенного с приспособлением для загрузки обогащаемого материала. Внутренний конус выполнен из набора жестко соединенных между собой колец и своей внешней поверхностью плотно прилегает к внутренней поверхности внешнего конуса (Патент №2104790 от 17.05.96 г., В03В 5/32).
Недостатком данного аппарата является невысокая производительность и недостаточная эффективность разделения минеральных частиц по плотности из-за невысокой эффективности процесса сегрегации частиц в аппарате и периодической разгрузки концентрата.
Известен гидроциклон для классификации зернистого материала с напорной подачей материала и непрерывной разгрузкой концентрата, состоящий из конического корпуса, выполненного из двух частей - верхнего и нижнего усеченных конусов, входящих один в другой и образующих между собой кольцевую щель, при этом нижний конус имеет заостренную кромку (А.с. №751441 от 14.07.78 г., В03В 5/34, В04С 5/08).
Недостатком данного аппарата является образование сильных крупномасштабных турбулентных (вихревых) потоков в области расположения сливной насадки, в т.ч. из-за отсутствия возможности влияния на пристенный слой частиц в корпусе сепаратора, вследствие чего снижается эффективность сегрегации частиц и, соответственно, качество концентрата и уменьшается извлечение ценных тяжелых минералов в концентрат. Кроме этого, аппарат имеет большой выход концентрата.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению (изобретению) является 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. Приспособления для подвода воды выполнены тангенциально 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 большого основания корпуса, при это приспособление для разгрузки легкой фракции расположено противоположно приспособлению для загрузки обогащаемого материала (А.с. №2066567 от 10.08.93 г., В03В 5/52).
Недостатком данного аппарата является большой выход концентрата, образование сильных крупномасштабных турбулентных (вихревых) потоков, из-за чего снижается эффективность сегрегации частиц и, соответственно, качество концентрата и уменьшается извлечение ценных тяжелых минералов в концентрат.
Задача изобретения - повышение извлечения ценных тяжелых минералов, увеличение производительности и повышение качества концентрата.
Технический результат - улучшение условий сегрегации частиц для повышения эффективности процесса обогащения.
Указанная цель достигается тем, что в центробежно-сегрегационном концентраторе, включающем корпус, состоящий из конический части, приспособления для разрыхления материала, приспособления для тангенциального подвода воды через отверстия, приспособления для загрузки обогащаемого материала и разгрузки продуктов разделения, согласно изобретению корпус выполнен из двух частей: цилиндрической части, в которой установлены концентрирующие кольца с щелевидными отверстиями, прилегающими к внутренней поверхности цилиндрической части корпуса, между которыми расположено приспособление для разрыхления пристенного слоя материала, и конической части, которая присоединена к цилиндрической части корпуса и снабжена устройством для концентрирования твердых частиц, выполненное с возможностью перемещения в аксиальном (вертикальном) направлении в виде перфорированного внутреннего конуса, при этом устройство для концентрирования твердых частиц соединено с устройством для разгрузки концентрата. Устройство для концентрирования твердых частиц выполнено из набора жестко соединенных между собой колец, плотно прилегающих к внутренней поверхности конического корпуса
Центробежно-сегрегационный концентратор, состоящий из цилиндрического и конического корпусов, оснащен в цилиндрическом корпусе концентрирующими кольцами с щелевидными отверстиями, прилегающими к внутренней поверхности корпуса аппарата, которые уменьшают размер (масштаб) турбулентных пульсаций (вихревых потоков) при напорной подаче материала (пульпы), что повышает эффективность обогащения. В коническом корпусе установлен набор жестко соединенных между собой колец, образующий перфорированный внутренний конус, который своей внешней поверхностью плотно прилегает к внутренней поверхности конического корпуса, создавая между кольцами пространство для обогащения ценных компонентов и накопления концентрата, при этом для разгрузки концентрата перфорированный внутренний конус может перемещаться в аксиальном (вертикальном) направлении, за счет чего регулируется выход концентрата и повышается его качество.
Отличительные признаки не известны и очевидным образом не вытекают из уровня техники.
На фиг.1 - вид спереди, на фиг.2 - сечение по А на фиг.1, на фиг.3 - вид сверху, на фиг.4 - общий вид концентратора, на фиг.5 - схема вывода продуктов разделения в центробежно-сегрегационном концентраторе.
Центробежно-сегрегационный концентратор состоит из рамы 1, питающего патрубка 2 (устройства для тангенциальной подачи материала), цилиндрической части корпуса 3, в которой жестко установлены концентрирующие кольца с щелевидными отверстиями 4, конической части 5, в которую устанавливают перфорированный конус 6, который плотно прилегает к стенкам конического корпуса 5 и поднимается специальным устройством 7 для разгрузки концентрата, сливной камеры 8 с устройствами 9 регулирования высоты подъема сливного патрубка, пустотелого вала 10, который поднимает перфорированный конус 6 в коническом корпусе 5 и через который происходит вывод промпродукта, приемного лотка 11 для сбора концентрата, системы 12 для подвода разрыхляющей воды (воздуха) в направляющие аппараты 13 для барботажа пульпы и патрубка 14 для подачи воды в конический корпус 5. Внутри цилиндрического корпуса 3 расположены направляющие аппараты 13, представляющие собой пустотелые усеченные конусы. В нижней части (по основанию) каждого направляющего аппарата 13 по его образующей выполнены тангенциальные вертикальный щели 15, направление которых соответствует направлению потока пульпы в концентраторе.
Конструкция центробежно-сегрегационного концентратора выполнена таким образом, что при необходимости может обеспечить работу аппарата в двух режимах: первый - с накоплением концентрата при его периодической разгрузки, а второй - с приподнятым перфорированным внутренним конусом в коническом корпусе, что обеспечивает непрерывную разгрузку концентрата.
Центробежно-сегрегационный концентратор работает следующим образом:
Пульпа (питание) под давлением тангенциально подается через питающий патрубок 2 в цилиндрическую часть корпуса 3. За счет тангенциальной подачи питания во вращающемся потоке пульпы возникает центробежная сила, под действием которой частицы с большим удельным весом перемещаются к периферийной области, а затем попадают в зону нахождения концентрирующих колец 4, благодаря которым происходит уменьшение размера (масштаба) турбулентных пульсаций, и дополнительно за счет направляющих аппаратов 13 между концентрирующими кольцами 4 образуется центробежный «кипящий» слой частиц во вращающемся потоке в результате барботажа воды или воздуха сквозь жидкость (пульпу) в центробежном поле. При этом тяжелые частицы, находящиеся в пристенном слое, проходят через щелевидные отверстия 4 колец и попадают в межкольцевое пространство набора жестко соединенных между собой колец 6, находящихся в коническом корпусе 5, где также происходит их разрыхление струями воды и накопление. Отделенные и вытесненные из пристенного слоя тяжелые частицы поступают в промпродукт через пустотелый вал 10, а легкие частицы с меньшим удельным весом перемещаются к центру вращения и через сливную камеру 8 уходят в хвосты. Концентрат периодически разгружается через узел разгрузки концентрата 7.