DE3928369A1

DE3928369A1 - Modular concentrator for gravity sepn. - has inclined cylinder with common raw material inlet and light fraction outlet

Info

Publication number: DE3928369A1
Application number: DE3928369A
Authority: DE
Inventors: Ljudmila Sergeevna Bolotova; Aleksandr Ivanovic Jakunin; Michail Jurevic Leksin; Nikolaj Ivanovic Taskin; Anatolij Ivanovic Archipov; Narbaj Namazbaev; Kuandyk Sanakulovic Sanakulov; Boris Volfovic Pilat
Original assignee: GNI I PI OBOGASCENIJU RUD CVET
Current assignee: GNI I PI OBOGASCENIJU RUD CVET
Priority date: 1989-08-28
Filing date: 1989-08-28
Publication date: 1991-03-21

Abstract

From a common inlet chamber (4) in the base of an inclined cylindrical housing (1) receiving from a side pipe (5) material to be sepd. by gravity into light and heavy fractions extend the feed-pipes (3) for the raw material. The pipes are enclosed by an annular gap (6) receiving sepn. medium, esp. water, from a radial side feeder (6). All the cylindrical modules (2) in a concentrator have a common upper discharge chamber (9) for light material, and a base outlet (8) for heavier solids near the housing foot. Feed pipes (3) may be coaxial with their contg. module or disposed eccentrically. Length and other dimensions of feed-pipes and chambers are within defined arithmetical limits. USE - Esp. for sepg. components form heavy metal ones. Sepg. water is economically used and can be re-cycled. Hydrodynamic flow conditions are optimised.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Trennung von Feststoffen mittels einer Flüssigkeit, insbesondere Was sers, und betrifft Schwerkraftkonzentratoren.The invention relates to the separation of Solids using a liquid, especially what sers, and affects gravity concentrators.

Die Erfindung kann zur Trennung von Körnern unter schiedlicher Dichte und Größe im Bergbau, in der chemi schen, Erdölindustrie angewendet werden, wo Körner fraktioniert werden müssen.The invention can be used to separate grains different density and size in mining, in chemi oil industry where grains are used must be fractionated.

Mit der Verarmung der Erzlager und -seifen werden immer größere Erzmengen in die Verarbeitung einbezogen, um die normalen Bedürfnisse des Menschen an Metallen, ins besondere an Schwermetallen wie Gold, Platin, Wolfram, Blei unter Berücksichtigung eines zunehmenden Bedarfs an diesen Metallen zu befriedigen.With the depletion of ore deposits and soaps ever increasing amounts of ore are included in the processing, the normal human needs for metals, ins especially heavy metals like gold, platinum, tungsten, Lead taking into account an increasing need to satisfy these metals.

Mit Rücksicht auf die steigenden Anforderungen an den Umweltschutz, die ständige Verteuerung der Elektroener gie können die primären Verfahren zur Mineralstoffaufbe reitung genau differenziert werden. In dieser Hinsicht stehen die Schwerkraftaufbereitungsverfahren außer Kon kurrenz.With regard to the increasing requirements environmental protection, the constant increase in the price of electronics gie can be the primary process for mineral processing differentiation. In this regard gravity processing methods are out of con competition.

Unter den bekannten Apparaten für die Schwerkraft aufbereitung sind Setzmaschinen, Konzentrationsherde und Wendelschleusen besonders verbreitet. Diese Apparate ha ben einen geringen Durchsatz, und die ersten zwei Appa rate verbrauchen große Wassermengen und viel Elektro energie.Among the known devices for gravity preparation are typesetting machines, focus areas and Spiral locks are particularly common. These devices ha ben a low throughput, and the first two appa rate consume large amounts of water and a lot of electricity energy.

Deshalb ist gegenwärtig die Schaffung prinzipiell neuer Schwerkraftkonzentratoren aktuell geworden, die bei einem hohen Trennungsgrad der Mineralkörner durch einen minimalen Verbrauch an Wasser und Elektroenergie gekennzeichnet sind.Therefore, the creation is currently in principle new gravity concentrators that have become current with a high degree of separation of the mineral grains a minimal consumption of water and electrical energy Marked are.

Das Funktionsprinzip der meisten Industrieapparate ba siert auf dem Unterschied in der Bewegungsgeschwindigkeit der Körner des Trennguts mit unterschiedlicher Masse in einer Flüssigkeit, beispielsweise im Wasser. Dabei wird das Trenngut verschiedenen Störungen, beispielsweise Schwin gungen in verschiedenen Ebenen, Pulsationen ausgesetzt. The principle of operation of most industrial devices ba is based on the difference in the speed of movement the grains of the material to be separated with different masses in a liquid, for example in water. Doing so the separating material various disorders, such as Schwin at different levels, exposed to pulsations.

Derartige Störungen, die in den kontinuierlich flie ßenden Strom des Trenngutes eingeleitet werden, werden auf einer kurzen Strecke lokal wirksam und gestatten es, die massiven Körner (große Goldkörner, Platin, Wismut- und Wolframminerale) in die schwere Fraktion erfolgreich auszuscheiden. Die feinen Körner in einem Größenbereich von 5 bis 1000 µm, darunter besonders feine Körner (5 bis 40 µm) konzentrieren sich in der schweren Fraktion jedoch nicht und bilden die leichte Fraktion. Gerade die Konzentration der feinen Körner findet überhaupt keine Lösung in den existierenden Konstruktionen der Konzentra toren.Such disturbances that flow continuously in the Eating current of the material to be separated are introduced effective locally for a short distance and allow the massive grains (large gold grains, platinum, bismuth and tungsten minerals) in the heavy fraction to be eliminated. The fine grains in a size range from 5 to 1000 µm, including particularly fine grains (5th up to 40 µm) concentrate in the heavy fraction however not and form the light fraction. Just that There is no concentration of fine grains at all Solution in the existing designs of the Konzentra goals.

Es ist ein Schwerkraftkonzentrator (US-A 41 57 951) bekannt, der ein Hohlgehäuse in stehender Anordnung ent hält, das mit einem an der unteren Gehäusestirnseite lie genden Zuführstutzen für das Trennmittel, einem an der oberen Gehäusestirnseite liegenden Abführstutzen für das Trennmittel und die leichte Fraktion und einem an der un teren Gehäusestirnseite liegenden Abführstutzen für die schwere Fraktion versehen ist.It is a gravity concentrator (US-A 41 57 951) known that ent a hollow housing in a standing arrangement holds that with one on the lower front of the case supply connector for the release agent, one at the upper discharge end for the Release agent and the light fraction and one at the un tere discharge end for the heavy fraction is provided.

Das Trenngut wird in den Schwerkraftkonzentrator zusammen mit dem Trennmittel aufgegeben. Durch die Zu führung des Trennmittels wird im Gehäuse ein Aufstrom des Trennguts vom Zuführstutzen für das Trennmedium zum Abführstutzen für die leichte Fraktion hin erzeugt. Die leichte Fraktion wird durch den Strom des Trennguts nach oben transportiert und über den Abführstutzen für die leichte Fraktion ausgetragen und die schwere Fraktion, die ein höheres spezifisches Gewicht hat, konzentriert sich im unteren Gehäuseteil und wird über den Abführ stutzen für die schwere Fraktion ausgetragen.The material to be separated is placed in the gravity concentrator abandoned together with the release agent. By the Zu The release agent is guided in the housing by an upflow the material to be separated from the feed pipe for the separation medium to Discharge nozzle for the light fraction generated. The light fraction is followed by the flow of the separated material transported above and over the discharge pipe for the light fraction and the heavy fraction, that has a higher specific gravity itself in the lower part of the housing and is via the laxative played for the heavy fraction.

Der bekannte Schwerkraftkonzentrator dient für die Trennung eines klassierten Aufbereitungsgutes. Im Gehäu se des Schwerkraftkonzentrators wird nur ein laminarer Aufstrom des Trennguts erzeugt, wodurch ein Teil der schweren Fraktion in den Schwebezustand nicht überführt werden kann. Dabei wird die Möglichkeit, ein hochquali tatives Konzentrat zu erzeugen, reduziert. Da im bekann ten Schwerkraftkonzentrator der Reibungseffekt der Körner des Trennguts gegen die Gehäuseinnenfläche nicht ausge nutzt wird, werden die feinen Körner der schweren Frak tion durch den Aufstrom des Trennguts aus dem Schwerkraft konzentrator ausgetragen, wodurch die Wirksamkeit bei der Trennung des Aufbereitungsguts herabgesetzt wird.The well-known gravity concentrator is used for Separation of a classified processing material. In the case The gravity concentrator only becomes a laminar one Generates upflow of the separation material, which makes part of the heavy fraction not in suspension can be. This will be a high quality opportunity to produce tative concentrate, reduced. Since im known gravity concentrator the friction effect of the grains of the material to be separated against the inside surface of the housing is used, the fine grains of heavy Frak tion by the upflow of the separation material from gravity carried out concentrator, which increases the effectiveness in Separation of the processed material is reduced.

Es ist ebenfalls ein Schwerkraftkonzentrator (GB-A 20 03 756) bekannt, der ein zylinderförmiges Hohlgehäuse in geneigter Anordnung enthält, das mit einer Trennwand versehen ist, durch die das Gehäuse in zwei gekoppelte Kammern unterteilt ist, die über ein Rohr kommunizieren, das in die Trennwand eingebaut und axial relativ zur Ge häuselängsachse liegt. Die obere Gehäusestirnseite ist mit einem Zuführstutzen für das Trenngut und die untere Gehäusestirnseite mit einem Abführstutzen für die schwe re Fraktion versehen. Außerdem ist das Gehäuse mit tan gential angeordneten zusätzlichen Zu- und Abführstutzen für das Trennmittel und die leichte Fraktion versehen.It is also a gravity concentrator (GB-A 20 03 756) known, which is a cylindrical hollow housing contains in an inclined arrangement, that with a partition is provided, through which the housing is coupled in two Is divided into chambers that communicate via a tube, that built into the partition and axially relative to Ge longitudinal axis lies. The upper case front is with a feed connector for the material to be separated and the lower one Front face of the housing with a discharge socket for the Swiss right fraction. The case is also with tan potentially arranged additional inlet and outlet connections for the release agent and the light fraction.

Im bekannten Schwerkraftkonzentrator befindet sich das gesamte Trenngut im Wirbelstrom im Schwebezustand, wodurch eine hochqualitative Trennung der schweren und der leichten Fraktion nicht gewährleistet wird.Located in the known gravity concentrator the entire material to be separated in the eddy current in the floating state, whereby a high quality separation of the heavy and the light fraction is not guaranteed.

Besonders nahe an die angemeldete technische Lösung ist ein Schwerkraftkonzentrator (GB-A 21 64 589), der ein geneigt angeordnetes längliches Hohlgehäuse für die Unterbringung des Trennguts mit einem Zuführstutzen für das Trenngut, einem Zuführstutzen für das Trennmittel und einem Abführstutzen für die leichte und die schwere Fraktion des Trennguts enthält.Particularly close to the registered technical solution is a gravity concentrator (GB-A 21 64 589) that an obliquely arranged elongated hollow housing for the Storage of the material to be separated with a feed nozzle for the parting material, a feed nozzle for the parting agent and a discharge pipe for the light and the heavy Fraction of the separation material contains.

In diesem Schwerkraftkonzentrator werden mehrere sukzessiv liegende Wirbelzonen erzeugt, in denen die Trennung der schweren und der leichten Fraktion zustande kommt. Die feinen Körner der schweren Fraktion können den Boden des Schwerkraftkonzentrators infolge erhöhter Tur bulenz nicht erreichen und werden zusammen mit der leich ten Fraktion ausgetragen. Dadurch lassen sich die hydro dynamischen Verhältnisse bei der Fraktionstrennung des Aufbereitungsguts nicht optimieren; es ist nämlich unmög lich, einen Strom des Trennguts mit lokaler Turbulenz, die allmählich in eine Laminarströmung übergeht, die vom Wandhafteffekt begleitet wird, zu erzeugen.There are several in this gravity concentrator successively lying vertebral zones in which the The heavy and light fractions are separated is coming. The fine grains of the heavy fraction can Bottom of the gravity concentrator due to increased door Do not reach bulence and will be together with the corpse fraction. This allows the hydro dynamic conditions in the fraction separation of the Do not optimize reprocessed material; it is impossible Lich, a flow of the separated material with local turbulence, which gradually changes into a laminar flow that flows from the Wall effect is accompanied to produce.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, solch ei nen Schwerkraftkonzentrator zu schaffen, der die Opti mierung der hydrodynamischen Verhältnisse bei der Frak tionstrennung des Aufbereitungsguts durch die Erzeugung eines Stroms des Trennguts mit lokaler Turbulenz ermög licht, die allmählich in eine Laminarströmung übergeht, die vom Wandhafteffekt begleitet wird, wodurch die Wirk samkeit bei der Trennung der schweren und der leichten Mineralkörner mit einem breiten Größenbereich erhöht wird.The invention is based, such egg to create a gravity concentrator that the opti the hydrodynamic conditions at the Frak separation of the processed material through generation a flow of the material to be separated with local turbulence light that gradually changes into a laminar flow, which is accompanied by the wall-like effect, whereby the effect ease in separating the heavy from the light Mineral grains increased over a wide range of sizes becomes.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein Schwerkraftkonzentrator, der ein geneigt angeordnetes längliches Hohlgehäuse für die Unterbringung des Trenn guts, einen Zuführstutzen für das Trenngut, einen Zu führstutzen für das Trennmittel und einen Abführstutzen für die leichte und die schwere Fraktion des Trennguts enthält, erfindungsgemäß eine gemeinsame Aufnahmekammer, an die der Zuführstutzen für das Trenngut angeschlossen ist, und eine damit gekoppelte Kammer zur Segregation und zum Austragen der schweren Fraktion, an die der Zuführstutzen für das Trennmittel und der Abführstutzen für die schwere Fraktion in einem Abstand voneinander an geschlossen sind, sowie eine Kammer zum Austragen der leichten Fraktion, an die der Abführstutzen für die leich te Fraktion angeschlossen ist, enthält, dabei besteht das Gehäuse aus Modulen, deren untere Enden mit der Kammer zur Segregation und zum Austragen der schweren Fraktion und die oberen mit der Kammer zum Austragen der leichten Fraktion verbunden sind, wobei im unteren Teil jedes Mo duls der obere Teil des Speisestutzens unter Bildung ei nes Spalts zwischen der Innenfläche des Moduls und der Außenfläche des Speisestutzens liegt, die unteren Teile sämtlicher Speisestutzen in der Kammer zur Segregation und zum Austragen der schweren Fraktion liegen und ihre Stirnseiten mit der gemeinsamen Aufnahmekammer verbunden sind.The task is solved in that a Gravity concentrator, which is an inclined elongated hollow housing for the separation guts, a feed pipe for the material to be separated, a zu guide connector for the release agent and a discharge connector for the light and heavy fraction of the material to be separated contains, according to the invention, a common receiving chamber, to which the feed connector for the material to be separated is connected and a coupled chamber for segregation and to discharge the heavy fraction to which the Feed connector for the release agent and the discharge connector for the heavy fraction at a distance from each other are closed, and a chamber for discharging the light fraction to which the discharge nozzle for the light te fraction is connected, contains, there exists the housing of modules, whose lower ends with the chamber for segregation and for carrying out the heavy fraction and the upper with the chamber for discharging the light Fraction are connected, in the lower part of each Mon duls the upper part of the feed neck to form egg nes gap between the inner surface of the module and the The outer surface of the feed pipe is located, the lower parts all feed sockets in the chamber for segregation and to carry the heavy fraction and theirs End faces connected to the common receiving chamber are.

Es ist zweckmäßig, daß jeder Modul in Form eines Zylinders ausgebildet wird.It is appropriate that each module in the form of a Cylinder is formed.

Es ist zweckmäßig, daß jeder Speisestutzen in Form eines Hohlzylinders ausgebildet wird.It is appropriate that each feed neck in the form a hollow cylinder is formed.

Es ist ebenfalls zweckmäßig, daß jeder Speisestut zen koaxial zu seinem Modul angeordnet wird.It is also appropriate that every dining mare zen is arranged coaxially to its module.

Es ist möglich, daß jeder Speisestutzen exzentrisch zu seinem Modul angeordnet wird.It is possible that each feed port is eccentric is arranged to its module.

Es ist sinnvoll, daß das Verhältnis der Länge des innerhalb des jeweiligen Moduls befindlichen Teils des Speisestutzens zur Länge dieses Moduls in einem Bereich von 0,01 bis 0,2 liegt.It makes sense that the ratio of the length of the part of the module located within the respective module Feed connector to the length of this module in one area from 0.01 to 0.2.

Es ist sinnvoll, daß das Verhältnis der Höhe der gemeinsamen Aufnahmekammer zu ihrem Querschnittsumfang in einem Bereich von 0,1 bis 1 liegt.It makes sense that the ratio of the amount of common receiving chamber to their cross-sectional scope is in a range from 0.1 to 1.

Es ist sinnvoll, daß das Verhältnis der Höhe der Kammer zur Segregation und zum Austragen der schweren Fraktion zu ihrem Querschnittsumfang in einem Bereich von 0,1 bis 1 liegt.It makes sense that the ratio of the amount of Chamber for segregation and discharge of the heavy Fraction on their cross-sectional scope in one area from 0.1 to 1.

Es ist sinnvoll, daß das Verhältnis der Höhe der Kammer zum Austragen der leichten Fraktion zu ihrem Querschnittsumfang in einem Bereich von 0,1 bis 1 liegt.It makes sense that the ratio of the amount of Chamber for discharging the light fraction to your Cross-sectional scope is in a range from 0.1 to 1.

Es ist zweckmäßig, daß die Stutzen für die Zufüh rung des Trennmediums und die Abführung der schweren Fraktion maximal voneinander beabstandet sind.It is appropriate that the nozzle for the feed tion of the separation medium and the removal of the heavy Fraction are at a maximum distance from each other.

Die Verwendung des genannten Schwerkraftkonzentra tors gestattet es, eine Anlage in kompakter Modulbauwei se zur kontinuierlichen Aufbereitung der Mineralkörner mit einem breiten Größenbereich von 5 bis 1000 µm zu schaffen, wobei die Dichte des Trennguts in einem wei ten Intervall von 2 bis 60 variieren kann. Der Konzen trationsgrad der Körner im Schwerkraftkonzentrator kann 60 betragen. Beim Betrieb eines solchen Schwerkraftkon zentrators wird die Umwelt nicht belastet. Der Schwer kraftkonzentrator verbraucht eine minimale Menge an Was ser, das wiederverwendet werden kann. Der Schwerkraft konzentrator verbraucht keine oder nur wenig Elektroener gie. Der für die Zuführung des Trennguts ins Gehäuse des Schwerkraftkonzentrators erforderliche Druck liegt in einem Bereich von 1 · 10⁴ bis 3 · 10⁴ Pa.The use of the above-mentioned gravity concentrator makes it possible to create a system in compact modular construction for the continuous processing of the mineral grains with a wide size range from 5 to 1000 μm, the density of the separating material being able to vary in a further interval from 2 to 60. The concentration of the grains in the gravity concentrator can be 60. When operating such a gravity concentrator, the environment is not polluted. The gravity concentrator uses a minimal amount of water that can be reused. The gravity concentrator consumes little or no electrical energy. The pressure required for feeding the separating material into the housing of the gravity concentrator is in a range from 1 · 10 ⁴ to 3 · 10 ⁴ Pa.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand eines kon kreten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert; in diesen zeigtThe invention is based on a con kreten embodiment with reference to the Drawings explained; in this shows

Fig. 1 die Gesamtansicht eines erfindungsgemäßen Schwerkraftkonzentrators im Längsschnitt; Figure 1 shows the overall view of a gravity concentrator according to the invention in longitudinal section.

Fig. 2 den Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 2 shows the section along the line II-II in Fig. 1,

Fig. 3 den Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 1, Fig. 3 shows the section according to the line III-III in Fig. 1,

Fig. 4 den Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 1, Fig. 4 shows the section along the line IV-IV in Fig. 1,

Fig. 5 den Schnitt nach der Linie V-V in Fig. 1. Fig. 5 is a section along the line VV in FIG. 1.

Der Schwerkraftkonzentrator enthält ein geneigt an geordnetes längliches aus Modulen 2 bestehendes Hohlgehäu se 1 (Fig. 1) für die Unterbringung eines Trenngutes. Die Zahl der Module hängt von der Menge des Trennguts, seinen Eigenschaften (Dichte der Suspension, Körnermasse, Körnergröße) und von der Fließgeschwindigkeit des Stro mes des Trennguts ab.The gravity concentrator contains an inclined to orderly elongated hollow modules consisting of modules 2 se 1 ( Fig. 1) for accommodating a product to be separated. The number of modules depends on the amount of material to be separated, its properties (density of the suspension, grain size, grain size) and the flow rate of the flow of the material to be separated.

Im unteren Teil jedes Moduls 2 befindet sich ein Speisestutzen 3. Sämtliche Speisestutzen 3 sind mit einer gemeinsamen Aufnahmekammer 4 verbunden, die mit einem Zu führstutzen 5 für das Trenngut versehen ist. Die Aufnahme kammer 4 ist mit einer Kammer 6 zur Segregation und zum Austragen der schweren Fraktion gekoppelt, in der die un teren Teile sämtlicher Speisestutzen 3 liegen. Die Kammer 6 ist mit einem Zuführstutzen 7 für das Trennmittel und einem Abführstutzen 8 für die schwere Fraktion des Trenn guts versehen, die maximal voneinander beabstandet sind.In the lower part of each module 2 there is a feed nozzle 3 . All feed spouts 3 are connected to a common receiving chamber 4 , which is provided with a lead spout 5 for the material to be separated. The receiving chamber 4 is coupled to a chamber 6 for segregation and for carrying out the heavy fraction, in which the lower parts of all the feed spouts 3 are located. The chamber 6 is provided with a feed pipe 7 for the separating agent and a discharge pipe 8 for the heavy fraction of the separating material, which are at a maximum distance from one another.

Die oberen Stirnseiten sämtlicher Module 2 sind mit einer Kammer 9 zum Austragen der leichten Fraktion ver bunden, die mit einem Abführstutzen 10 für die leichte Fraktion des Trennguts versehen ist. Zwischen der Innen fläche des Moduls 2 und der Außenfläche des Speisestut zens 3 ist ein Spalt 11 vorhanden. Das Trenngut 12 tritt in die Kammer 4 in Richtung des Pfeils α und wird weiter durch die Speisestutzen 3 in die Module 2 geleitet und verteilt. Über den Stutzen 7 wird in Richtung des Pfeils L ein Trennmittel beispielsweise Wasser zugeführt, das in der Kammer 6 in mehrere Ströme geteilt wird. Der grö ßere Teil der Ströme tritt in die Module 2 ein und ver mischt sich mit dem Trenngut 12. Der kleinere Teil der Ströme dient als Transportmittel für die schwere Frak tion 13, die sich in der Kammer 6 infolge der Spülung des Trennguts mit Wasser konzentriert und über den Stutzen 8 in Richtung des Pfeils β abgeführt wird.The upper end faces of all modules 2 are connected to a chamber 9 for discharging the light fraction, which is provided with a discharge nozzle 10 for the light fraction of the material to be separated. A gap 11 is present between the inner surface of the module 2 and the outer surface of the serving socket 3 . The material to be separated 12 enters the chamber 4 in the direction of the arrow α and is passed further through the feed connector 3 into the modules 2 and distributed. A separating agent, for example water, is supplied via the nozzle 7 in the direction of the arrow L and is divided into several streams in the chamber 6 . The greater part of the streams enters the modules 2 and mixes with the parting material 12 . The smaller part of the streams serves as a means of transport for the heavy fraction 13 , which is concentrated in the chamber 6 as a result of flushing the separated material with water and is discharged via the nozzle 8 in the direction of the arrow β.

Das Trenngut 12, das aus den Stutzen 3 in die Mo dule 2 eintritt, vermischt sich mit den Wasserströmen und trennt sich schichtweise in eine schwere 13 und eine leichte 14 Fraktion sowohl im Spalt 11, als auch auf der ganzen Weglänge des Stroms des Trennguts und des Wassers, der sich im Modul 2 von unten nach oben bewegt.The separating material 12 , which enters from the nozzle 3 into the module 2 , mixes with the water flows and separates in layers into a heavy 13 and a light 14 fraction both in the gap 11 and along the entire path length of the flow of the separating material and of the water that moves from bottom to top in module 2 .

Jeder Modul 2 ist in Form eines Zylinders ausge bildet. In dem angeführten konkreten Ausführungsbeispiel wurden vier Module 2 (Fig. 2) eingesetzt.Each module 2 is in the form of a cylinder. Four modules 2 ( FIG. 2) were used in the specific exemplary embodiment mentioned.

Jeder Speisestutzen 3 ist in Form eines Hohlzylin ders ausgebildet und koaxial zu seinem Modul 2 (Fig. 3) angeordnet.Each feed nozzle 3 is in the form of a Hohlzylin formed and arranged coaxially to its module 2 ( Fig. 3).

In Fig. 4 ist ein Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 1 dargestellt.In FIG. 4 is a section along the line IV-IV in Fig. 1.

In Fig. 5 ist ein Schnitt nach der Linie V-V in Fig. 1 dargestellt.In Fig. 5 is a section along the line VV in Fig. 1.

Die Ausgangsspeisung (das Trenngut 12) wird über den Stutzen 5 in die gemeinsame Aufnahmekammer 4 zuge führt, die zur Vergleichmäßigung und zu einer gleich mäßigen Verteilung des Ausgangsguts 12 über die Speise stutzen 3 dient. In den Speisestutzen 3 wird die Strom richtung des Trennguts 12 herausgebildet. Beim Austritt des Trennguts 12 aus den Speisestutzen 3 und bei seinem Eintritt in das Paket der geneigt und parallel liegenden Module 2 findet eine lokale Verwirbelung des Stroms des Trennguts 12 statt, die durch den Strom des Trennmittels verstärkt wird, das aus der Kammer 6 zur Segregation und zum Austragen der schweren Fraktion austritt. Mit der Fortbewegung des Trennguts 12 im Paket der geneigt und parallel liegenden Module 2 geht die lokale Turbulenz in eine Laminarströmung über. Im gleichen Paket erfolgt die sekundäre Segregation der Körner des Trennguts 12 und deren Ausscheidung in die wandnahe Schicht, in der die Mineralkörner der schweren Fraktion 13 sich unter Einwirkung der Schwerkraft und der Reibung in die Zone der lokalen Turbulenz und weiter in die Kammer 6 zur Segregation und zum Austragen der schweren Fraktion be wegen. Beim Durchgang der Körner des Trennguts 12 zwi schen der Außenfläche der Speisestutzen 3 und der Innen fläche der geneigt und parallel liegenden Module 2 kommt unter Einwirkung des geschlossenen Wirbelstroms eine Vorreinigung der Körner der schweren Fraktion 13 und die weitere Fortbewegung dieser Körner in die Kammer 6 zu stande. Die Fortbewegung der Körner erfolgt im Ergebnis einer starken Abnahme der Bewegungsgeschwindigkeit des Trennmittels, die durch eine starke Vergrößerung der Querschnittsfläche beim Übergang aus dem Paket der ge neigt und parallel liegenden Module 2 in die Kammer 6 zur Segregation und zum Austragen der schweren Fraktion hervorgerufen wird. Durch die Zuführung des Trennmittels über den Stutzen 7 in die Kammer 6 zur Segregation und zum Austragen der schweren Fraktion wird ein Aufstrom im geneigt liegenden Paket der Module 2 erzeugt und die lokale Turbulenz des Stroms des Trennguts verstärkt. Durch das gleiche Mittel wird bei der Bewegung über den Stutzen 8 ein Transportstrom für die Abführung der schweren Fraktion 13 der Minerale aus der Kammer 6 zur Segregation und zum Austragen der schweren Fraktion ausgebildet. Bei der Bewegung im geneigt angeordneten Paket der parallel liegenden Module 2 sammeln sich die leichten Körner des Trennguts in der Kammer 9, durch die ein zusätzlicher Ausgleich der Bewegungsgeschwindigkeit des Trennguts im geneigt liegenden Paket der Module 2 und das Herausführen der leichten Fraktion 14 aus dem Schwer kraftkonzentrator gefördert wird.The output feed (the parting material 12 ) is fed through the nozzle 5 into the common receiving chamber 4 , which is used to smooth out and distribute the starting material 12 over the food 3 . In the feed connector 3 , the current direction of the separation material 12 is formed . When the separating material 12 emerges from the feed nozzle 3 and when it enters the package of inclined and parallel modules 2 , a local swirling of the flow of the separating material 12 takes place, which is intensified by the flow of the separating agent that flows out of the chamber 6 for segregation and exits to discharge the heavy fraction. As the separating material 12 moves in the package of the inclined and parallel modules 2 , the local turbulence changes into a laminar flow. In the same package, the secondary segregation of the grains of the material to be separated 12 and their separation into the layer close to the wall take place, in which the mineral grains of the heavy fraction 13 move under the influence of gravity and friction into the zone of local turbulence and further into the chamber 6 for segregation and to discharge the heavy fraction. During the passage of the grains of the material to be separated 12 between the outer surface of the feed nozzle 3 and the inner surface of the inclined and parallel modules 2 , under the action of the closed eddy current, the grains of the heavy fraction 13 are pre-cleaned and the further movement of these grains into the chamber 6 stood. The movement of the grains takes place as a result of a strong decrease in the speed of movement of the release agent, which is caused by a large increase in the cross-sectional area during the transition from the package of the inclined and parallel modules 2 into the chamber 6 for segregation and for carrying out the heavy fraction. By feeding the separating agent through the nozzle 7 into the chamber 6 for segregation and for discharging the heavy fraction, an upflow is generated in the inclined package of the modules 2 and the local turbulence of the flow of the separating material is increased. By means of the same means, a transport stream for the removal of the heavy fraction 13 of the minerals from the chamber 6 for segregation and for discharging the heavy fraction is formed during the movement over the nozzle 8 . During the movement in the inclined package of the parallel modules 2 , the light grains of the separating material collect in the chamber 9 , through an additional compensation of the speed of movement of the separating material in the inclined package of the modules 2 and the removal of the light fraction 14 from the heavy power concentrator is promoted.

Auf diese Weise gestattet der erfindungsgemäße Schwerkraftkonzentrator, die hydrodynamischen Ver hältnisse bei der Fraktionstrennung des Aufbereitungs guts durch die Erzeugung eines Stroms des Trennguts mit lokaler Turbulenz zu optimieren, die allmählich in eine Laminarströmung übergeht, die vom Wandhafteffekt be gleitet wird. Dadurch werden Voraussetzungen für eine wirksame Trennung der schweren und der leichten Mineral körner mit einem weiten Größenbereich geschaffen. Das Verhältnis des innerhalb des jeweiligen Moduls 2 be findlichen Teils des Speisestutzens 3 zur Länge dieses Moduls 2 liegt in einem Bereich von 0,01 bis 0,2. Bei ei nem kleineren Verhältnis als 0,01 kann man eine genügend reine schwere Fraktion 13 nicht erhalten, weil die schwe re Fraktion 13 der Reibungseinwirkung in der wandnahen Schicht nur eine kurze Zeit ausgesetzt wird. Außerdem stellt der Strom des Trennmittels, der zwischen der Außen fläche des Speisestutzens 3 und der Innenfläche des Mo duls 2 bei solch einem unter 0,01 liegenden Verhältnis fließt, einen Wirbelstrom dar, wodurch Bedingungen für eine intensive Vermischung und die Rückführung der schweren Fraktion 13 in den Modul 2 geschaffen werden. Bei einem größeren Verhältnis als 0,2 wird ein stabiler Strom des Trennmittels mit Übergangscharakteristiken aus gebildet und eine qualitative und quantitative Änderung der schweren Fraktion 13 nicht gewährleistet. Optimal gilt das Verhältnis der Länge des innerhalb des jeweili gen Moduls 2 befindlichen Teils des Speisestutzens 3 zur Länge dieses Moduls 2 in einem Bereich von 0,01 bis 0,2. In diesem Bereich wird das optimale Verhältnis der tur bulenten und der laminaren Strömung zueinander erzielt, bei dem die maximale Reinigung der schweren Fraktion 13 und die Bewegung der schweren Fraktion 13 in der wand nahen Schicht des Moduls 2 gewährleistet wird.In this way, the gravity concentrator according to the invention allows the hydrodynamic conditions in the fraction separation of the processing material to be optimized by generating a flow of the material to be separated with local turbulence, which gradually changes into a laminar flow which is accompanied by the wall adhesion effect. This creates the conditions for an effective separation of heavy and light mineral grains with a wide range of sizes. The ratio of the part of the feed connector 3 within the respective module 2 to the length of this module 2 is in a range from 0.01 to 0.2. In ei nem smaller ratio than 0.01, a sufficiently pure heavy fraction 13 can not get it because the schwe re fraction 13 is subjected to only a short time the friction action in the near-wall layer. In addition, the flow of the release agent, which flows between the outer surface of the feed port 3 and the inner surface of the module 2 at such a ratio below 0.01, represents an eddy current, thereby creating conditions for intensive mixing and recycling of the heavy fraction 13 be created in module 2 . If the ratio is greater than 0.2, a stable flow of the release agent with transitional characteristics is formed and a qualitative and quantitative change in the heavy fraction 13 is not guaranteed. The ratio of the length of the part of the feed connector 3 located within the respective module 2 to the length of this module 2 is optimal in a range from 0.01 to 0.2. In this area, the optimal ratio of the turbulent and the laminar flow to one another is achieved, in which the maximum cleaning of the heavy fraction 13 and the movement of the heavy fraction 13 in the layer of the module 2 close to the wall is ensured.

Das optimale Verhältnis der Höhe der gemeinsamen Aufnahmekammer 4 zu ihrem Querschnittsumfang liegt in einem Bereich von 0,1 bis 1. Bei diesem Verhältnis wird infolge der Entstehung gleichmäßiger turbulenter Wirbel in der gemeinsamen Aufnahmekammer 4 die Menge des Trenn guts über die Speisestutzen 3 und die Module 2 gleich mäßig verteilt. Bei einem kleineren Verhältnis als 0,1 ist die Verteilung der turbulenten Wirbel im Volumen der Kammer 4 und folglich die Verteilung des Trennguts über die Speisestutzen 3 und die Module 2 ungleichmäßig. Bei einem größeren Verhältnis als 1 wird die Gleichmä ßigkeit der Verteilung des Trennguts nicht erhöht, und folglich ist eine Vergrößerung unzweckmäßig.The optimal ratio of the height of the common receiving chamber 4 to its cross-sectional circumference is in a range from 0.1 to 1. At this ratio, due to the formation of uniform turbulent eddies in the common receiving chamber 4, the amount of separating material via the feed nozzle 3 and the modules 2 evenly distributed. If the ratio is less than 0.1, the distribution of the turbulent vortices in the volume of the chamber 4 and consequently the distribution of the material to be separated over the feed ports 3 and the modules 2 is uneven. If the ratio is greater than 1, the uniformity of the distribution of the material to be separated is not increased, and consequently an increase is inappropriate.

Das optimale Verhältnis der Höhe der Kammer 6 zur Segregation und zum Austragen der schweren Fraktion zu ihrem Querschnittsumfang liegt in einem Bereich von 0,1 bis 1. Bei diesem Verhältnis wird eine gleichmäßige Verteilung des Trennmittels über die Module 2 erzielt und ein Austragen der schweren Fraktion 13 aus den Mo dulen 2 gewährleistet. Bei einem kleineren Verhältnis als 0,1 ist die Verteilung des Trennmittels über die Module 2 ungleichmäßig. Bei einem größeren Verhältnis als 1 wird die Gleichmäßigkeit der Verteilung des Trenn mittels über die Module 2 nicht erhöht, und folglich ist eine Vergrößerung unzweckmäßig.The optimal ratio of the height of the chamber 6 to the segregation and the discharge of the heavy fraction to its cross-sectional circumference is in a range from 0.1 to 1. With this ratio, a uniform distribution of the release agent over the modules 2 is achieved and the heavy fraction is discharged 13 from the modules 2 guaranteed. If the ratio is less than 0.1, the distribution of the release agent over the modules 2 is uneven. If the ratio is larger than 1, the uniformity of the distribution of the separation by means of the modules 2 is not increased, and consequently an increase is undesirable.

Das optimale Verhältnis der Höhe der Kammer 9 zum Austragen der leichten Fraktion zu ihrem Querschnittsum fang liegt in einem Bereich von 0,1 bis 1. Bei diesem Verhältnis wird der Druck im Trenngut in den benachbar ten Modulen ausgeglichen. Dabei ist die Strömungsge schwindigkeit des Trennguts unmittelbar in den Modulen 2 gleich, wodurch die günstigsten Bedingungen für die Ausscheidung der schweren Fraktion 13 aus dem Trenngut in die wandnahe Schicht jedes Moduls 2 und für die Ab führung der leichten Fraktion 14 über die Kammer 9 zum Austragen der leichten Fraktion geschaffen werden. Bei einem kleineren Verhältnis als 0,1 wird die Strömungs geschwindigkeit des Trennguts über die Module 2 ungleich mäßig verteilt. Eine Vergrößerung des Verhältnisses über 1 ist unzweckmäßig, weil dabei die Gleichmäßigkeit der Verteilung der Strömungsgeschwindigkeit über die Module 2 nicht erhöht wird.The optimal ratio of the height of the chamber 9 for discharging the light fraction to its cross-sectional area is in a range from 0.1 to 1. With this ratio, the pressure in the material to be separated is equalized in the neighboring modules. In this case, the flow rate of the material to be separated is the same directly in the modules 2 , so that the most favorable conditions for the separation of the heavy fraction 13 from the material to be separated into the layer near the wall of each module 2 and for the removal of the light fraction 14 via the chamber 9 for discharge the light faction. If the ratio is less than 0.1, the flow speed of the material to be separated is distributed unevenly over the modules 2 . Increasing the ratio above 1 is not practical because the uniformity of the distribution of the flow speed over the modules 2 is not increased.

Die maximale Beabstandung des Zuführstutzens 7 für das Trennmittel und des Abführstutzens 8 für die schwere Fraktion voneinander trägt zu einer gleichmäßigen Ver teilung des Trennmittels über die Module 2 und zu einer gleichmäßigen Verteilung der Transportströme für die Ab führung der schweren Fraktion 13 aus den Modulen 2 und aus der Kammer 6 zur Segregation und zum Abführen der schwe ren Fraktion bei. Eine nicht maximale Beabstandung der Stutzen 7 und 8 voneinander führt zur Entstehung von hin sichtlich der Geschwindigkeit dominierenden Strömen des Trennmittels innerhalb der Kammer 6 und zu einer ungleich mäßigen Verteilung der schweren Fraktion 13 beim Austritt aus den Modulen 2 in die Kammer 6 zur Segregation sowie zu einem ungleichmäßigen Austrag der schweren Fraktion aus dem Schwerkraftkonzentrator.The maximum spacing of the feed connector 7 for the release agent and the discharge connector 8 for the heavy fraction from each other contributes to a uniform distribution of the release agent across the modules 2 and to a uniform distribution of the transport streams for the removal of the heavy fraction 13 from the modules 2 and from chamber 6 for segregation and removal of the heavy fraction. A non-maximum spacing of the nozzles 7 and 8 from one another leads to the emergence of visually dominating streams of the separating agent within the chamber 6 and to an uneven distribution of the heavy fraction 13 as it exits the modules 2 into the chamber 6 for segregation and an uneven discharge of the heavy fraction from the gravity concentrator.

Somit gestattet die Erfindung, eine Anlage in kompakter Modulbauweise zur kontinuierlichen Aufberei tung von Mineralien mit einem breiten Korngrößenbereich zu schaffen. Die Umwelt wird beim Einsatz eines solchen Konzentrators nicht belastet. Der Schwerkraftkonzentra tor zeichnet sich durch einen minimalen Verbrauch an Wasser und Elektroenergie aus.The invention thus allows an installation in compact modular design for continuous preparation processing of minerals with a wide grain size range to accomplish. The environment will use such Concentrator not burdened. The gravity concentration tor is characterized by minimal consumption Water and electrical energy.

Claims

1. gravity concentrator, the

- an obliquely arranged elongated hollow housing ( 1 ) for accommodating the material to be separated,
- a feed connector ( 5 ) for the material to be separated,
- A feed connector ( 7 ) for the release agent,
- a discharge nozzle ( 8 ) for the heavy fraction of the material to be separated,
- A discharge nozzle ( 10 ) for the light fraction of the material to be separated

contains, characterized in that this

- a common receiving chamber ( 4 ) to which the feed connector ( 5 ) for the material to be separated is connected,
- A chamber ( 6 ) for segregation and Austra conditions of the heavy fraction, to which the feed connector ( 7 ) for the release agent and the discharge connector ( 8 ) for the heavy fraction are connected and which is coupled to the common receiving chamber ( 4 ) , in which
- The nozzles ( 7, 8 ) for feeding the separating means and removing the heavy fraction are spaced from each other,
- A chamber ( 9 ) for discharging the light fraction, to which the discharge nozzle ( 10 ) for the light fraction is connected,
- feed connector ( 3 )

contains

the housing ( 1 ) consists of modules ( 2 ), the lower ends of which are connected to the chamber ( 6 ) for segregation and for discharging the heavy fraction and the upper ends with the chamber ( 9 ) for discharging the light fraction,
- The upper part of each feed nozzle ( 3 ) is in the lower part of its module ( 2 ),
a gap ( 11 ) is formed between the inner surface of each module ( 2 ) and the outer surface of the corresponding feed connector ( 3 ),
- The lower parts of all feed nozzles ( 3 ) in the chamber ( 6 ) for segregation and for discharging the heavy fraction and the end faces of the lower parts of the feed nozzles ( 3 ) are connected to the common receiving chamber ( 4 ).

2. Gravity concentrator according to claims 1, 2, characterized in that

- Each module ( 2 ) is ausgebil det in the form of a cylinder.

3. Gravity concentrator according to claims 1, 2, characterized in that

- Each feed nozzle ( 3 ) is designed in the form of a hollow cylinder.

4. Gravity concentrator according to claims 1-3, characterized in that

- Each feed connector ( 3 ) is arranged coaxially with its module ( 2 ).

5. Gravity concentrator according to claims 1 to 3, characterized in that

- Each feed nozzle ( 3 ) is arranged eccentrically to its module ( 2 ).

6. Gravity concentrator according to claims 1 to 5, characterized in that

- The ratio of the length of the module ( 2 ) located within the part of the feed connector ( 3 ) to the length of this module ( 2 ) is in a range from 0.01 to 0.2.

7. Gravity concentrator according to claims 1 to 6, characterized in that

- The ratio of the height of the common receiving chamber ( 4 ) to its cross-sectional scope is in a range from 0.1 to 1.

8. Gravity concentrator according to claims 1 to 7, characterized in that

- The ratio of the height of the chamber ( 6 ) to segregation and for removing the heavy fraction to their cross-sectional circumference is in a range from 0.1 to 1.

9. Gravity concentrator according to claims 1 to 8, characterized in that

- The ratio of the height of the chamber ( 9 ) to lead from the light fraction to their cross-sectional area is in a range from 0.1 to 1.

10. Gravity concentrator according to claim 1, characterized in that

- The nozzles ( 7, 8 ) for the supply of the separating means and the removal of the heavy fraction are at a maximum distance from each other.