ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ОБОГАТИТЕЛЬНО-КЛАССИФИЦИРУЮЩИЙ АППАРАТ

Полезная модель относится к области разделения зернистых материалов на фракции по крупности, в частности, к классификаторам с гравитационным обогащением и принудительной разгрузкой. Предлагаемый аппарат может быть использован для промывки песков от глинистых минералов, органических включений и попутного извлечения концентрата минералов из рыхлых обломочных горных пород, для переработки техногенных отходов горнорудных предприятий, илоотстойников и золоотвалов теплоэлектростанций и найти свое применение в горнорудной промышленности при обогащении полезных ископаемых, а также в строительной, химической и других отраслях промышленности.
Известен обеспечивающий разделение зернистых материалов спиральный классификатор (свидетельство на ПМ №35247, опубл. 2004.01.10), включающий установленное под углом к горизонту корыто с размещенными в нем двумя транспортирующими спиралями, установленными с возможностью вращения от привода, механизм подъема нижних частей спиралей, размещенные на противоположных боковых стенках корыта приспособления для подачи пульпы и слива водоилистой смеси, причем приспособление для подачи пульпы установлено выше уровня слива, а также средство для сброса песка, выполненное в виде разделенных желобов сброса различающихся по крупности фракций песка с соответствующих спиралей. Недостатки известного устройства являются типичными для спиральных классификаторов и заключаются в том, что при классификации пульпы, состоящей из частиц минералов различной удельной плотности, содержание ценного компонента в тонких классах, попадающих в слив, увеличивается с уменьшением крупности частиц, причем раскрытые частицы тяжелых ценных минералов осаждаются на дно, возвращаются с песками обратно в мельницу и подвергаются переизмельчению (ошламованию), которое приводит к снижению извлечения при последующем гравитационном обогащении.
Наиболее близким к заявляемому является центробежный обогатительный аппарат (пат. РФ №2323783, опубл. 2008.05.10), включающий корпус в виде снабженной с внутренней стороны формирователями потока пульпы трубы круглого сечения и просеивающую поверхность в виде размещенной по оси корпуса перфорированной трубы круглого сечения, с помощью которой корпус разделен вдоль оси на разделительную зону и зону прохождения гидравлически мелкой фракции пульпы, а также камеру формирования потока пульпы, с одной стороны соединенную с патрубком ввода пульпы, а с другой стороны отделенную с помощью перегородки от основной части корпуса и сообщающуюся с разделительной зоной через отверстия в перегородке, при этом разделительная зона с противоположной от камеры формирования потока пульпы стороны сообщается через выполненные в корпусе отверстия с приемным кожухом крупной фракции пульпы, а зона прохождения гидравлически мелкой фракции пульпы с этой же стороны соединена с патрубком вывода гидравлически мелкой фракции пульпы.
Известное устройство не обеспечивает эффективную и качественную отмывку зернистых материалов от глинистых минералов и органических включений и достаточно полное разделение по классам крупности. Кроме того, производительность известного устройства не дает возможности перерабатывать большие объемы исходных зернистых материалов.
Задачей полезной модели является создание устройства, обеспечивающего извлечение концентрата минералов тяжелой фракции с одновременной эффективной и качественной отмывкой и дезинтеграцией зернистых материалов.
Технический результат полезной модели заключается в повышении эффективности и качества отмывки зернистых материалов, полноты их разделения по классам крупности, а также в обеспечении возможности переработки больших объемов исходных зернистых материалов.
Указанный технический результат достигается центробежным обогатительно-классифицирующим аппаратом, включающим корпус в виде трубы круглого сечения, снабженный с внутренней стороны формирователями потока пульпы, установленную внутри корпуса соосно с ним перфорированную трубу круглого сечения, патрубок ввода пульпы и приспособления для вывода мелкой и крупной фракции пульпы, в котором, в отличие от известного, корпус имеет грушевидную форму и на боковой поверхности широкой части снабжен патрубком для вывода концентрата, формирователи потока пульпы на корпусе выполнены в виде шнековых направляющих, перфорированная труба снабжена с внутренней стороны шнековыми направляющими и связана с патрубком ввода пульпы, расположенным со стороны широкой части корпуса, причем внутри перфорированной трубы по ее продольной оси размещена оросительная труба, связанная с патрубком подачи воды, с торца широкой части корпуса выполнен слив для воды, с торца его узкой части - приспособления для вывода и сбора мелкой и крупной фракции.
Предлагаемый центробежный классифицирующий аппарат наглядно представлен на чертеже
Аппарат включает получающий вращение от электродвигателя корпус 1, представляющий собой барабан грушевидной формы с размещенными на его внутренней поверхности шнековыми направляющими 2, установленную внутри барабана по его продольной оси цилиндрическую перфорированную трубу 3, связанную с размещенным с торца широкой части корпуса 1 патрубком 4 для подачи пульпы. С внутренней стороны цилиндрическая перфорированная труба 3 снабжена шнековыми направляющими, а по ее продольной оси размещена оросительная труба 5, выполненная перфорированной либо сетчатой и связанная с патрубком подачи промывочной воды (на чертеже не показан). На боковой поверхности грушевидного корпуса 1 в его широкой части имеется зона накопления концентрата и выполнено отверстие 6 с патрубком для его вывода, а с торца широкой части корпуса 1 имеется слив 7 для промывных вод. С торца узкой части корпус 1 снабжен не показанными на чертеже приспособлениями для вывода и сбора в отвалы крупной фракции, например, гравия, и очищенной мелкой фракции, например, песка.
Устройство работает следующим образом.
Исходный материал в виде пульпы подается через патрубок 4 в перфорированную трубу 3, раскручивается за счет вращения устройства относительно его продольной оси и попадает на перфорированную поверхность трубы 3, при этом мелкие частицы с потоком жидкой фазы удаляются из трубы через отверстия и выносятся потоком пульпы в сторону приспособления для вывода и сбора мелкой фракции, размещенного в торце узкой части корпуса 1. Крупные частицы остаются внутри перфорированной трубы 3 и с потоком пульпы продвигаются по ней к выходу в сторону приспособления для вывода и сбора крупной фракции, также размещенного в торце узкой части корпуса 1. Продвижению мелкой фракции, например, песка, к разгрузке способствуют шнековые направляющие, выполненные на внутренней стороне корпуса 1. Для удаления крупной фракции, например, гравия, служат шнековые направляющие, которыми снабжена внутренняя поверхность перфорированной трубы 3.
Оросительная система, выполненная в виде перфорированной либо сетчатой трубы 5, установленной внутри перфорированной трубы 3 по ее продольной оси, обеспечивает эффективную промывку пульпы и способствует отделению частиц обрабатываемого исходного зернистого материала от глинистых и органических составляющих. Кроме того, благодаря постоянной подпитке водой из оросительной системы мелкая фракция (например, песок), вышедшая из перфорированной трубы 3 в кольцевой зазор между ее наружной поверхностью и внутренними стенками грушевидного корпуса 1 и скапливающаяся на некоторое время в его широкой части, постоянно находится в сильно обводненном состоянии. Промывные воды, содержащие взвесь глины, ила и органики, постоянно вытекают в отстойник через слив 7, при этом их уровень в корпусе 1 остается постоянным.
Благодаря наличию шнековых направляющих на внутренней стороне вращающегося корпуса 1 находящаяся в нем обводненная пульпа, содержащая мелкую фракцию, эффективно перемешивается, ее частицы активно соударяются, дополнительно очищаются от глинистых и илистых примазок и с высокой скоростью продвигаются в сторону выводящих приспособлений и накопительных приемников.
Под воздействием силы гравитации в сильно обводненной пульпе происходит интенсивное проседание минералов, имеющих большой удельный вес, вниз, на стенки грушевидного корпуса, и их накопление в его нижней широкой части (в зоне накопления).
При вращении грушевидного корпуса 1 промытая мелкая фракция по шнековым направляющим поднимается вверх, скользя по его наклонным стенкам, при этом под действием силы тяжести минералы с удельным весом, большим, чем у промываемой мелкой фракции, скатываются по наклонным стенкам корпуса 1 вниз в зону накопления.
После завершения рабочего цикла через специальное отверстие 6 с патрубком накопившийся концентрат извлекают и направляют в дальнейшую переработку.
Таким образом, за счет эффективного разрыхления шнековыми направляющими и значительной обводненности пульпы в предлагаемом аппарате одновременно с разделением зернистого материала по крупности и его очисткой от глинистых примесей, ила и органики обеспечивается гравитационное обогащение минералов с удельным весом, большим чем у промываемой мелкой фракции (магнетита, благородных металлов, драгоценных и полудрагоценных камней).