ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ КОНЦЕНТРАТОР
CENTRIFUGAL CONCENTRATOR

Изобретение относится к области обогащения минерального сырья, содержащего мелкое и тонкое золото.
Известны центробежные концентраторы, рабочий орган которых представляет собой чашу конической, полусферической или параболической формы с кольцевым рифлением изнутри [1]. Чаша приводится в быстрое вращение, а в центральную часть под давлением подается вода и исходный материал. Под воздействием центробежной силы обломки руды с низкой плотностью выносятся за пределы чаши концентратора, а тяжелые минералы западают в углубления рифлей и накапливаются в них.
Главным недостатком традиционных центробежных концентраторов является быстрое уплотнение минеральной постели, заполняющей канавки между кольцевыми рифлями на внутренней поверхности рабочего органа в виде чаши.
Известен центробежно-вибрационный сепаратор (концентратор), включающий приемный бункер, рабочий орган в виде перфорированной вращающейся чаши, закрытой с внешней части кожухом, центральную несущую трубу, сливной лоток для вывода хвостов, устройство для вывода концентрата обогащения и приводное устройство. Питание подается через патрубок, не доходящий до дна рабочего органа. Разрыхляющая вода подается из межстенного пространства рабочего органа и внешнего кожуха [2].
Недостатком центробежно-вибрационного сепаратора является то, что для целенаправленного использования этого аппарата в качестве прибора вторичного обогащения тонких классов крупности, например, после шлюза промывочного требуются процессы классификации и обезвоживания, что существенно усложнит технологическую схему, также для подачи разрыхляющей чистой воды необходима отдельная насосная установка. Существенным недостатком являются и высокая стоимость аппарата, и высокие требования к поддержанию режимов работы, расходу и давлению разрыхляющей воды.
Возможность работать с обводненным материалом, при высоком уровне эксплуатационной надежности, без введения в схему обезвоживателей и дешламаторов, а также, без отдельной насосной установки со сложным режимом работы, достигается в предлагаемом центробежном концентраторе, включающем приемный бункер, рабочий орган в виде перфорированной вращающейся чаши, закрытой с внешней части кожухом, центральную несущую трубу, сливной лоток для вывода хвостов, устройство для вывода концентрата обогащения и приводное устройство, отличающемся тем, что концентратор снабжен несущей рамой, радиальным отсекателем осветленной воды, выполненным с предохранительной сменной сеткой грубой очистки, установленным внутри перфорированной чаши с возможностью перелива осветленной воды в центральную несущую трубу, центробежным нагнетателем осветленной разрыхляющей воды, выполненным с лопастями, при этом приводной вал нагнетателя соединен с перфорированной чашей, которая посредством системы подшипников установлена на центральной несущей трубе, в нижней части которой выполнены отверстия для центробежного нагнетателя, причем приемный бункер выполнен с распределительными трубами для равномерной подачи исходного разжиженного материала в рабочую зону и расположен над радиальным отсекателем, а устройство для вывода концентрата установлено внутри центральной несущей трубы.
Оба концентратора имеют рабочий орган в виде вращающейся обогатительной чаши с нарифлениями, приемного бункера, желоба для вывода хвостов, устройством для вывода концентратов обогащения и приводного устройства.
Таким образом, сопоставительный анализ заявленного концентратора с аналогом показывает, что рабочий орган заявленного концентратора имеет перфорацию для подачи разрыхляющей воды, также концентратор оснащен центробежным нагнетателем, приводной вал которого соединен с рабочим органом и радиальным отсекателем осветленной воды, благодаря перфорации рабочего органа минеральная постель постоянно разрыхляется осветленной водой, поступающей с тыльной стороны рабочего органа. Следовательно, предлагаемое изобретение соответствует критерию “новизна”.
В отличие от прототипа, где также используется разрыхляющая вода из межстенного пространства, однако, в заявленном концентраторе используется избыточная осветленная вода, под действием центробежной силы переливающаяся с внутренней стороны радиального отсекателя с предохранительной сеткой и передающаяся через центробежный нагнетатель с тыльной стороны к перфорированной обогатительной чаше, за счет этого концентратор может работать с обводненным материалом без предварительных операций обезвоживания и нагнетания с помощью отдельного насоса. При этом параметры лопастей центробежного нагнетателя рассчитаны по окружной скорости, обеспечивающей необходимое давление на перфорации обогатительного конуса, обеспечивающее разрыхленное состояние постели.
Таким образом, сравнительный анализ предлагаемого концентратора с прототипом позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «изобретательский уровень».
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором приведен вертикальный разрез концентратора.
Центробежный концентратор состоит из рабочего органа в виде перфорированной вращающейся чаши (1), закрытой с внешней части кожухом (2), сливного лотка (3) для вывода хвостов, приводного устройства (4), несущей рамы (5), радиального отсекателя (6) с предохранительной сменной сеткой грубой очистки (7), установленного внутри перфорированной чаши, центральной несущей трубы (8), центробежного нагнетателя (9), выполненного с лопастями (10), при этом приводной вал (11) центробежного нагнетателя соединен с перфорированной чашей, которая посредством системы подшипников (12) установлена на центральной несущей трубе, в нижней части которой выполнены отверстия (13) для центробежного нагнетателя. Для создания давления в пространстве между кожухом и перфорированной вращающейся чашей нагнетатель оснащен коленами (14). Приемный бункер (15) выполнен с распределительными трубами (16) и расположен над радиальным отсекателем, а устройство для вывода концентрата (17) установлено внутри центральной несущей трубы.
Центробежный концентратор работает следующим образом.
Материал подается в центральную часть вращающейся чаши (1) через приемный бункер (15) с распределительными трубами (16), далее материал под действием центробежных сил расслаивается, минеральные частицы прижимаются к нарифлениям чаши и вода начинает осветляться, тяжелые минеральные частицы под действием силы тяжести перемещаются и накапливаются в нижней части чаши (1), а легкие - переливаются через борт чаши (1). На верхней внутренней кромке рабочего органа (1) расслоившаяся вода переливается через радиальный отсекатель (6) в центральную трубу (8), далее через отверстия (13) в нижней части центральной трубы (8) вода поступает в нагнетатель (9), который создает давление в межстенном пространстве рабочего органа (1) и кожуха (2), достаточное для прохождения внутрь обогатительной чаши и для разрыхления постели. Концентрат разгружается через разгрузочное устройство (17), при этом режим работы может быть цикличным или беспрерывным.
Техническим результатом является повышение эффективности процесса концентрации за счет удаления избытка осветленной воды в рабочем органе, при этом отпадает необходимость подачи в процесс дополнительной воды.
Литература
1. Бочаров В.А., Игнаткина В.А. Технология обогащения золотосодержащего сырья. М.: Издательский дом «Руда и металлы», 2003, стр.408.
2. RU 2189280 C2, 20.09.2002, B03B 5/32, 4 с.