Центробежно-вибрационный концентратор для разделения минералов

Авторы патента:

B03B5/32 - с использованием центробежной силы (центрифуги B04B; циклоны B04C)

Владельцы патента RU 2535323:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела Севера им. Н.В. Черского Сибирского отделения Российской академии наук (RU)

Изобретение относится к области обогащения измельченной руды и песков россыпных месторождений по плотности, в частности золота и платины. Центробежно-вибрационный концентратор для разделения минералов состоит из ротора с улавливающей поверхностью с внутренней стороны, укрепленного на центральном валу, соосно установленном в приводном валу, с возможностью равноскоростного вращения с приводным валом, установленным с системой подшипников в несущем корпусе, и вибратора, генерирующего колебания ротора. Вибратор выполнен в виде соединенного с нижней частью центрального вала сердечника, вокруг которого расположены электрические катушки. Технический результат - повышение эффективности разделения измельченной руды и песков россыпных месторождений по плотности. 1 ил.

Изобретение относится к области обогащения измельченной руды и песков россыпных месторождений по плотности, в частности золота и платины.

Известен аналог центробежно-вибрационного концентратора для разделения минералов, выполненного в виде вертикально расположенного ротора в форме чаши, укрепленной на центральном валу, установленной в эксцентриковом приводном валу, которые в свою очередь установлены с системой подшипников в несущем корпусе. Внутренняя поверхность чаши имеет специальные кольцевые нарифления для улавливания тяжелых частиц [1].

Недостатком концентратора является быстрое уплотнение тяжелых частиц внутри кольцевых нарифлений вследствие неэффективности горизонтальных колебаний ротора, генерируемых посредством смещения оси центрального вала и ротора относительно эксцентрикового вала и их разных скоростей вращения.

Известен центробежно-вибрационный концентратор для разделения минералов, взятый в качестве прототипа, состоящий из ротора в виде усеченного конуса, укрепленного на приводном валу, установленном с системой подшипников в несущем корпусе, внутри ротора помещен улавливающий конус, соединенный с центральным валом, который в свою очередь соосно установлен внутри приводного вала, при этом улавливающий конус вращаются одновременно с ротором посредством пружины и кольцевого уплотнителя, а также совершает вертикальные колебания благодаря соединению центрального вала и вибратора системой подшипников. С внутренней стороны улавливающего конуса нанесены перфорированные нарифления для подачи разрыхляющей воды из пространства между ротором и улавливающим конусом [2].

Недостатками данного концентратора являются сложность конструкции из-за необходимости уплотнения соединений улавливающего конуса и центрального вала, через полости которых подается разрыхляющая вода, частое забивание перфорации улавливающего конуса, высокий износ системы подшипников в соединении центрального вала и вибратора.

Задачей предлагаемого технического решения является создание центробежно-вибрационного концентратора для разделения минералов, обеспечивающего высокую надежность работы и эффективность разделения измельченной руды и песков россыпных месторождений по плотности, что достигается в центробежно-вибрационном концентраторе для разделения минералов, состоящем из ротора с улавливающей поверхностью с внутренней стороны, укрепленного на валу, установленном с системой подшипников в несущем корпусе, и вибратора, генерирующего колебания ротора, отличающегося тем, что ротор укреплен на центральном валу, соосно установленном в приводном валу, с возможностью равноскоростного вращения с приводным валом и колебания вдоль оси вращения приводного вала, при этом вибратор выполнен в виде соединенного в нижней части центрального вала сердечника, вокруг которого расположены электрические катушки.

Сопоставимый анализ заявленного концентратора с аналогом показывает, что центральный вал соосно установлен в приводном валу с возможностью равноскоростного вращения с приводным валом и колебания вдоль оси вращения приводного вала.

Таким образом, сравнительный анализ предлагаемого концентратора с аналогом позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «новизна».

В отличие от прототипа, где также ротор соединен с центральным валом с возможностью равноскоростного вращения с приводным валом, однако в заявленном концентраторе с нижней частью центрального вала соединен сердечник, вокруг которого расположены катушки под электрическим напряжением, генерирующий колебания центрального вала и ротора вдоль оси вращения приводного вала.

Таким образом, сравнительный анализ предлагаемого концентратора с прототипом позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «изобретательный уровень».

Сущность изобретения поясняется графическим материалом, на фиг.1 приведен вертикальный разрез центробежно-вибрационного концентратора для разделения минералов.

Концентратор состоит из ротора 1 в виде усеченного конуса или чаши со сменной улавливающей поверхностью с внутренней стороны 2, соосно установленного на верхней стороне центрального вала 3, который соосно помещен в приводной вал 4, вращающийся в подшипниках 5, укрепленных в несущем корпусе 6. Приводной вал приводится во вращение с помощью клиноременной передачи 7 и двигателя 8. В нижней части центрального вала помещен вибратор в виде соосно укрепленного сердечника 9, вокруг которого расположены электрические катушки 10, установленные в несущем корпусе. Центральный вал вместе с ротором и сердечником вращается с равной скоростью с приводным валом, посредством шпоночного или шлицевого соединения (не показан) с возможность колебательного движения, генерируемого вибратором, по оси своего вращения. Также концентратор оснащен патрубком исходного питания 11, помещенным внутри ротора, и устройством для разгрузки продуктов разделения 12.

Центробежно-вибрационного концентратора для разделения минералов работает следующим образом.

Исходное питание в виде пульпы подается через патрубок исходного питания 11 на дно ротора 1, вращающегося посредством двигателя 8, клиноременной передачи 7, приводного вала 4 с подшипниками 5 в корпусе 6 и центрального вала 3. При этом под действием центробежной силы более плотные частицы задерживаются в улавливающей поверхности 2, а менее плотные разгружаются через разгрузочное устройство 12. Для предотвращения уплотнения попавших в улавливающую поверхность 2 более плотных частиц ротор 1 совершает колебательные движения по оси своего вращения, генерируемые вибратором в виде сердечника 9, вокруг которого расположены электрические катушки 10, посредством центрального вала 3.

Использование предлагаемого устройства по сравнению с прототипом позволит увеличить надежность работы концентратора и эффективность разделения минеральных частиц.

Литература

1. Патент РФ N 2145908, кл. В03В 5/32, 1999 г.

2. Патент РФ N 2189280, кл. В03В 5/32, В04В 3/02 2000 г.

Центробежно-вибрационный концентратор для разделения минералов, состоящий из ротора с улавливающей поверхностью с внутренней стороны, укрепленного на валу, установленном с системой подшипников в несущем корпусе, и вибратора, генерирующего колебания ротора, отличающийся тем, что ротор укреплен на центральном валу, соосно установленном в приводном валу, с возможностью равноскоростного вращения с приводным валом и колебания вдоль оси вращения приводного вала, при этом вибратор выполнен в виде соединенного с нижней частью центрального вала сердечника, вокруг которого расположены электрические катушки.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано для увеличения извлечения ценных элементов из руд и продуктов их переработки, в частности для извлечения благородных металлов в минеральной форме и частично сульфидов меди, никеля, железа из лежалых хвостов законсервированного хвостохранилища, находящегося в Норильском промышленном районе.

Центробежно-сегрегационный концентратор // 2529350

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.

Установка для классификации зерен абразивного материала // 2513936

Изобретение относится к области разделения сыпучих порошкообразных материалов на фракции согласно их размерам, форме и плотности и может быть использовано для жидкостной классификации зерен абразивных материалов, применяемых при изготовлении абразивных инструментов.

Обогатительное устройство // 2479353

Изобретение относится к области обогащения дисперсного материала и может быть использовано при переработке техногенных месторождений - эфельных отвалов обогатительных фабрик, при крупности твердых частиц менее 2 мм.

Способ размерной классификации полидисперсных материалов и устройство для его осуществления // 2470712

Изобретение относится к области порошковой технологии, конкретно к способам размерной классификации полидисперсных материалов. .

Центробежный концентратор // 2452579

Изобретение относится к горнодобывающей отрасли, в частности к области обогащения полезных ископаемых, и может быть использовано для разделения твердых частиц по плотности на предприятиях полиметаллической отрасли, оловянных фабриках, золотодобывающих предприятиях.

Центробежный сепаратор // 2448774

Изобретение относится к устройствам для извлечения золота и платиносодержащих песков и может быть использовано в устройствах систем очистки водоемов, а также в строительной и других отраслях народного хозяйства.

Центробежный концентратор // 2440194

Изобретение относится к обогащению минерального сырья по плотности путем промывки гранулированных, порошкообразных или кусковых материалов с использованием центробежной силы и может быть использовано для получения гравитационного концентрата, содержащего тяжелые минералы, чаще всего благородные металлы и их соединения, с непрерывным выходом заданного количества обогащенного продукта.

Концентратор // 2433868

Центробежно-отсадочный концентратор // 2430784

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано для обогащения руд и песков, содержащих тяжелые мелкозернистые минералы. .

Центробежный сепаратор // 2540700

Изобретение относится к технике гравитационного обогащения полезных ископаемых и может быть использовано в цветной, черной металлургии и других отраслях промышленности при обогащении руд с минералами различной плотности. Центробежный сепаратор содержит раму, установленный на раме в подшипниковых узлах вал с жестко закрепленным на нем конусом с пазами для накапливания частиц тяжелой фракции, установленный внутри конуса патрубок для подачи исходного питания, турбулизаторы для подачи воды, установленные внутри конуса с возможностью параллельного оси конуса и радиального перемещения, кожухи с патрубками для разгрузки легкой и тяжелой фракций, установленное внутри кожуха для сбора тяжелой фракции брызгало для смыва материала в патрубок для разгрузки тяжелой фракции, привод для вращения вала с конусом. Конус выполнен с окнами для разгрузки тяжелой фракции, закрытыми упругими перегородками. Внутри конуса установлены на осях с возможностью свободного вращения, параллельного оси конуса и радиального перемещения зубчатые кольцевые рыхлители. Технический результат - увеличение извлечения частиц повышенной плотности в тяжелую фракцию. 2 ил.

Центробежный концентратор // 2542006

Изобретение относится к устройствам для обогащения руд и может быть использовано для разделения зернистых материалов по плотности. Центробежный сепаратор содержит ротор в виде усеченного конуса, установленный соосно с зазором во внешнем конусе с фланцем, и патрубок для подачи пульпы. Ротор выполнен в виде обратного усеченного конуса с нарифлениями на внутренней его поверхности и установлен жестко во внешнем конусе, образуя зазор, в котором расположены ребра и эластичная вставка с нарифлениями. Технический результат - повышение эффективности разделения зернистых материалов по плотности. 1 ил.

Центробежный концентратор // 2579160

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано для разделения твердых частиц по плотности, например, для переработки золотосодержащих руд и песков тонких классов. Технический результат - повышение надежности работы устройства. Центробежный концентратор имеет чашу с канавками. К днищу чаши одним концом подсоединен вал. Привод чаши закреплен на раме и сообщен с другим концом вала. Привод включает минимум один постоянный магнит с чередующимися полюсами и взаимодействующий с ним круглый ферромагнитный магнитомягкий элемент, ось которого совпадает с осью чаши и который обеспечивает неравномерное относительно полюсов постоянного магнита магнитное сопротивление при его повороте относительно полюсов постоянного магнита. При этом устройство имеет блок периодического реверса направления движения привода и обеспечено возможностью периодического знакопеременного изменения скорости вращения чаши таким образом, что возникает сдвиг приграничного к стенке слоя пульпы относительно верхних ее слоев и смещение пульпы относительно канавок чаши. 3 ил.

Планетарный классифицирующий обогатительный аппарат "грань-м" // 2632789

Изобретение относятся к горнодобывающей промышленности, а именно к обогащению полезных ископаемых, и может быть использовано для разделения минеральных частиц по плотности в переменных центробежных полях при обработке золотосодержащих шлюзовых концентратов промывочных приборов и драг, а также для промывки песков техногенных россыпей. Планетарный классифицирующий аппарат для обогащения и транспортирования полезных ископаемых за счет воздействия центробежных силовых полей включает корпус, состоящий из соединенных в одно целое загрузочной воронки, скруббера в форме усеченного конуса, перекрытого внешней конической сборной трубой, выбросных улиток для вывода мелкой и крупной фракций, установленный с одной стороны на станине подшипниками шарнира Гука, а с другой стороны на вал привода маховым колесом, которое сообщает корпусу планетарно-поступательное движение по круговому конусу. Аппарат снабжен сепаратором в виде усеченного конуса с рифлями, улиткой для вывода концентрата сепаратора и оросителями. Корпус шарнирно соединен со штифтом, жестко закрепленным в пазу на спице махового колеса, с возможностью перемещения места крепления штифта по пазу, выполненным в виде дуги, каждая точка которой равноудалена от точки пересечения осей аппарата. Технический результат - повышение эффективности извлечения полезного ископаемого мелких фракций в концентрат. 2 ил.

Устройство для мокрого гравитационного обогащения тонкозернистых песков // 2639107

Изобретение относится к мокрому гравитационному обогащению тонкозернистых песков. Устройство содержит корпус с узлами подачи воды, загрузки исходных песков, разгрузки легкой фракции в виде хвостов и разгрузки тяжелой фракции в виде концентрата, а также оно снабжено установленными в корпусе одна в другую внутренней и внешней чашами, жестко связанными между собой и выполненными с возможностью орбитального и колебательного движения, и узлом разгрузки промежуточной по плотности фракции. Узел загрузки исходных песков состоит из внешней питающей воронки и внутренней питающей воронки с патрубком по центру внутренней чаши, которая выполнена с перфорацией в виде отверстий. Пространство между чашами заполнено искусственной постелью. Узел разгрузки тяжелой фракции в виде концентрата подсоединен к нижним выходам перфорированных эластичных трубок, узел разгрузки легкой фракции в виде хвостов выполнен с возможностью выгрузки фракции, концентрированной в центральной и верхней частях внутренней чаши, а узел разгрузки промежуточной по плотности фракции выполнен с возможностью выгрузки фракции с подъемом вверх в пространстве, ограниченном внешней стороной внутренней чаши, внутренней стороной внешней чаши и наружной поверхностью трубок. Повышается эффективность извлечения тонкозернистых малоконтрастных по плотности минералов. 3 ил.

Центробежный концентратор "сфера-м" // 2645021

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, а именно к обогащению полезных ископаемых, и может быть использовано для разделения минеральных частиц по плотности в переменных центробежных полях, преимущественно гравитационных концентратов руд и песков благородных и драгоценных металлов. Центробежный концентратор для обогащения полезных ископаемых включает раму, питающее и разгрузочное приспособления, чашу в виде усеченного конуса, жестко смонтированную на валу, который одним концом установлен на раме шарнирно с исключением вращения чаши вокруг собственной оси, а на другом конце вала установлен подшипник и входящий в него штифт, жестко связанный через водило, имеющее паз для регулирования угла наклона, с приводным валом, придающим чаше движение по круговому конусу. Концентратор снабжен улитками для вывода концентрата и хвостов обогащения, воронкой, жестко связанной с дистрибутором в виде цилиндра. Шарнир выполнен по принципу Гука, где вал чаши жестко закреплен на шарнире и выполнен как водовод с отверстиями для подачи воды на рифли чаши. Большее основание чаши находится со стороны шарнира. Паз водила выполнен в виде дуги, каждая точка которой равноудалена от точки пересечения осей шарнира. Технический результат – повышение производительности концентратора. 2 ил.

Планетарный сепаратор для разделения минеральных частиц по плотности "вектор-м" // 2645027

Изобретение относятся к горнодобывающей промышленности, а именно к обогащению полезных ископаемых, и может быть использовано для разделения минеральных частиц по плотности в переменных центробежных полях при обработке золотосодержащих концентратов промывочных приборов и драг на шлихообогатительных фабриках, а также на золотоизвлекательных фабриках. Планетарный сепаратор для разделения минеральных частиц по плотности в переменных центробежных полях включает станину, карусель с приводом, питатель центробежного принципа действия, сборный кожух для вывода хвостов сепарации, чашу, привод чаши. Сепаратор снабжен рамой, одна поперечная балка которой закреплена на шарнире Гука, опирающемся на станину, а другая поперечная балка в ее центре шарнирно соединена со штифтом, жестко закрепленным на спице карусели в пазу для регулирования угла наклона продольной оси рамы к оси вала карусели, улиткой для вывода концентрата чаши, оросителями. Питатель выполнен в виде трубы с жестко закрепленной на ней загрузочной воронкой. Сборный кожух выполнен улиткообразным, а рама совместно с жестко на ней закрепленными питателем, чашей, улиткой, приводом чаши и сборным кожухом совершает планетарно-поступательное движение относительно оси карусели по круговому конусу. В питателе может быть установлено съемное улавливающее устройство с рифлями на внутренней поверхности. Технический результат - повышение эффективности извлечения зерен тяжелых минералов различной крупности, плотности и формы. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.