Центробежный сепаратор

 

Использование: в области горнообогатительной техники и при добыче мелкодисперсных (до 40 мкм) частиц золота. Сущность: центробежный сепаратор содержит установленную с возможностью вращения коническую чашу с кольцевыми желобами, выполненными на внутренней поверхности конуса, закрепленные на зафиксированных от вращения консолях рыхлители. Свободные концы рыхлителей размещены в кольцевых желобах. Коническая чаша выполнена с углом наклона образующей чаши от 30 до 60^o. Минимальный зазор между свободным концом рыхлителя и внутренней поверхностью дна кольцевого желоба выбирают из соотношения от 0,015 м до 0,025 м. Рыхлители выполняют в виде металлических стержней или полос и устанавливают горизонтально. 3 з. п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к области горнообогатительной техники и может быть использовано при добыче драгоценных металлов, в частности золота, из аллювиальных месторождений.

Известен ряд направлений развития техники для извлечения рассеянных, мелкодисперсных частиц драгоценных металлов, в частности золота, из аллювиальных месторождений, использующих принцип гравитационной сепарации.

Наиболее эффективными с точки зрения извлечения мелких (менее 0,1 мм) частиц золота являются центробежные сепараторы.

Известен, например, центрифужный сепаратор, включающий установленную на раме чашу конической формы, вращаемую от электродвигателя, на внутренней поверхности которой нанесены кольцевые нарифления (а.с. СССР N 208587, кл. В 0З В 5/32, 1968). В известном устройстве в нижнюю часть вращающейся чаши подают исходный материал в виде пульпы. Под действием центробежной силы пульпа перемещается снизу вверх вдоль внутренней поверхности чаши, при этом тяжелые частицы полезного ископаемого задерживаются нарифлениями, а легкие частицы вместе с водой сливаются через загрузочное приспособление.

Известное устройство позволяет повысить эффективность извлечения золота, однако оно имеет недостаток, связанный с низкой производительностью и качеством сепарации, т. к. значительная доля пульпы, проходя сепаратор, минует нарифления.

Известен центробежный сепаратор, содержащий вращающуюся коническую чащу с нанесенными на ее внутреннюю поверхность нарифлениями, образующими кольцевые желоба, и установленным в ней коаксиально сосудом. Сосуд выполнен из двух размещенных один под другим усеченных конусов, при этом образующая верхнего конуса параллельна образующей чаши, а образующая нижнего конуса расположена под углом α к вертикали, причем где r радиус чаши; h высота чаши; β угол наклона образующей чаши; l зазор между верхним усеченным конусом и чашей, а чаша выполнена с нарифлениями (а.с. СССР N 1801576, кл.В 0З В 5/32, 1993).

Известное устройство позволяет повысить производительность и качество сепарации за счет улучшения условий организации потока пульпы через кольцевые нарифления на чаше. Однако в известном устройстве обрабатываемый материал быстро спрессовывается в желобках, в результате чего теряется эффект флюидизации потока и соответственно падает эффективность сепарации.

Наиболее близким к настоящему изобретению по максимальному числу существенных признаков является центробежный сепаратор содержащий установленную с возможностью вращения коническую чашу с кольцевыми желобами, выполненными на внутренней поверхности конуса, и рыхлители, закрепленные на зафиксированных от вращения консолях, причем свободные концы рыхлителей размещены в кольцевых желобах (Журнал "Колыма", 1993, N 6, с. 13 16).

Известное техническое решение позволяет в существенной степени повысить производительность и эффективность сепарации, т.к. за счет воздействия рыхлителями удается продлить период накопления добываемого ископаемого материала в пространстве кольцевого желоба. Рыхлители увеличивают степень флюидизации потока в кольцевых желобах, приближая флюидизированную зону к внутренней стенке конуса. Тем самым увеличивается период непрерывной работы сепаратора с одновременным повышением степени сепарации. Вместе с тем, как показали экспериментальные исследования, существует область значений параметров центробежного сепаратора, в которой достигается увеличение степени концентрации при одновременном повышении производительности устройства.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является снижение себестоимости и повышение качества сепарации.

Техническим результатом настоящего изобретении является повышение степени концентрации золота размером до 40 микрон в концентрате при одновременном повышении производительности центробежного сепаратора.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном центробежном сепараторе, содержащем установленную с возможностью вращения коническую чашу с кольцевыми желобами, выполненными на внутренней поверхности конуса, закрепленные на зафиксированных от вращения консолях рыхлители, свободные концы которых размещены в кольцевых желобах, коническая чаша выполнена с углом наклона образующей чаши a, лежащем в диапазоне 30^o<α< 60^o, а минимальный зазор между свободным концом рыхлителя и внутренней поверхностью дна кольцевого желоба l выбирают из соотношения 0,015 м<l<0,025 м.

Кроме того, рыхлители устанавливают горизонтально.

Кроме того, рыхлители выполняют в виде металлических стержней.

Кроме того, рыхлители выполняют в виде металлических пластин.

При выполнении конической чаши с углом наклона образующей меньшим 30^o падают производительность и эффективность извлечения золота, т.к. порода практически не задерживается в кольцевых желобах. При увеличении угла свыше 60^o также наблюдается снижение производительности и эффективности извлечения, т.к. и при наличии рыхлителей кольцевые желоба забиваются породой, что соответственно приводит к снижению концентрации золота в концентрате.

Величина минимального зазора l между свободным концом рыхлителя и внутренней поверхностью дна кольцевого желоба при α из диапазона 30^o<α<60<SUP>o

На чертеже изображен общий вид центробежного сепаратора.

Центробежный сепаратор состоит из конической чаши 1, кольцевых желобов 2, выполненных на внутренней поверхности конуса, зафиксированных от вращения консолей 3 с закрепленными на них рыхлителями 4, центральной трубы питания 5, сливного желоба 6, редуктора 7, электродвигателя 8. В днище конусной чаши 1 выполнено отверстие, закрытое пробкой 9.

Центробежный сепаратор работает следующим образом. Исходный материал в виде пульпы поступает по центральной трубе питания 5 в нижнюю зону вращающейся конической чаши 1. Пульпа перемещается вверх, проходя при этом по кольцевым желобам, расположенным на внутренней поверхности конуса. При вращении чаши частицы золота под действием силы тяжести и центробежных сил отбрасываются к внутренней стенке конической чаши 1 и в кольцевых желобах набирается обогащенный золотом концентрат. Собирающийся в кольцевых желобах 2 на внутренней поверхности конуса слой частиц поддерживается с помощью рыхлителей 4, закрепленных на зафиксированных от вращения консолях 3, в разрыхленном состоянии. Непрерывное рыхлительное действие в сочетании с центробежными силами обеспечивает взаимообмен между тяжелыми и легкими частицами, в результате чего более тяжелые частицы концентрируются в кольцевых желобах ближе к поверхности конусной чаши. Концентрат выпускают через отверстия в днище конической чаши, закрываемые пробками 9. Хвосты переливаются через сливной желоб 7. Результаты экспериментальных исследований работы центробежного сепаратора приведены в таблице. Обработке подвергался материал золоторудной породы уже пришедший первую основную отсадку в спиральном классификаторе. Проверка полученного после концентрации золота на ситах показала, что до 96% частиц золота находится в классе 0,1 мм. Это свидетельствует, что с помощью данного центробежного сепаратора обеспечивается извлечение мельчайших частиц золота. В результате испытаний центробежного сепаратора согласно настоящего изобретения получено в среднем 3,5% извлечения золота в готовую продукцию от содержания золота в исходном питании. Данный результат получен как дополнение к извлечению золота на стадии основного гравитационного разделения. Для сравнения у прототипа данный результат равен 3,1% Что же касается зависимости извлечения золота в концентрате (%) от времени работы сепаратора, то как показали испытания, достижение заданного уровня извлечения в 6% достигается при сокращении времени работы сепаратора минимум на 10% Настоящее изобретение можно с особой эффективностью использовать при добыче мелкодисперсных (до 40 мкм) частиц золота.

Формула изобретения

1. Центробежный сепаратор, содержащий установленную с возможностью вращения коническую чашу с кольцевыми желобами, выполненными на внутренней поверхности конуса, закрепленные на зафиксированных от вращения консолях рыхлители, свободные концы которых размещены в кольцевых желобах, отличающийся тем, что коническая чаша выполнена с углом наклона образующей чаши α, лежащим в диапазоне а минимальный зазор между свободным концом рыхлителя и внутренней поверхностью дна кольцевого желоба l выбирают из соотношения 0,015 м < l < 0,025 м.

2. Сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что рыхлители установлены горизонтально.

3. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что рыхлители выполнены в виде металлических стержней.

4. Сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что рыхлители выполнены в виде металлических пластин.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2