RU2151006C1

RU2151006C1 - Centrifugal separator

Info

Publication number: RU2151006C1
Application number: RU99113616A
Authority: RU
Inventors: А.П. Ивженко
Original assignee: Ивженко Андрей Петрович
Priority date: 1999-06-29
Filing date: 1999-06-29
Publication date: 2000-06-20

Abstract

FIELD: concentration of minerals; devices for extraction of noble metals and other heavy minerals from primary or secondary (technogenious) raw material. SUBSTANCE: centrifugal separator has working chamber 1 with intake cavities 3 including wells 4 of variable cross section in length with passages 5 for removal of particles of separated materials; variable cross section along length of wells 4 is made in form of their curvilinear and/or stepped walls 11; particle discharge passages 5 are calibrated. Besides that, working chamber 1 is made in form of skeleton 12 with modules 13 fixed on it; each module includes at least one well 4. EFFECT: extended technological capabilities; increased extraction of concentrate; improved quality of concentrate. 3 cl, 10 dwg

Description

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, а именно к устройствам для выделения благородных металлов и других тяжелых полезных минералов из первичного или вторичного (техногенного) сырья. The invention relates to the field of mineral processing, and in particular to devices for the separation of precious metals and other heavy useful minerals from primary or secondary (industrial) raw materials.

Известен центробежных сепаратор, содержащий рабочую камеру со сливной кромкой и приемными полостями, выполненными в виде карманов переменного поперечного сечения по длине с расположенными на их вершинах каналами вывода частиц отсепарированных материалов и множеством каналов подвода технологической воды, при этом каждый карман представляет собой штампо-сварную конструкцию с четырьмя плоскими стенками, имитирующими старательский лоток /Описание изобретения к патенту США N 4981219, НКл. 209/453, опубл. 01.01.91/. Known centrifugal separator containing a working chamber with a drain edge and receiving cavities, made in the form of pockets of variable cross section along the length located on their tops of the output channels of particles of separated materials and many channels for supplying process water, with each pocket is a stamped-welded design with four flat walls simulating a prospecting tray / Description of the invention to US patent N 4981219, Ncl. 209/453, publ. 01/01/91 /.

Описать процессы, происходящие в приемных полостях данного сепаратора, получив при этом достоверную математическую модель, практически невозможно или слишком дорого. Конструкция этих полостей не предназначена для извлечения тонкого металла и металла в сростках, а работоспособность сепаратора, основу которого составляют указанные приемные полости, можно обеспечить только длительным экспериментальным путем. It is practically impossible or too expensive to describe the processes taking place in the receiving cavities of a given separator, while obtaining a reliable mathematical model. The design of these cavities is not intended for the extraction of thin metal and metal in intergrowths, and the operability of the separator, which is based on these receiving cavities, can be achieved only by a long experimental way.

Известен центробежный сепаратор, содержащий рабочую камеру со сливной кромкой и приемными полостями, включающими расположенные по меньшей мере на одном уровне ниши (карманы) переменного поперечного сечения по длине (в данном случае глубокие конические) с выполненными на их вершинах клапанами (каналами) для вывода частиц отсепарированных материалов, каналами подвода технологической воды и центральными телами, выполненными в виде подвешенных, в том числе с возможностью перемещения вдоль карманов, шаров, а также устройство подвода пульпы, привод и магистрали для сбора и/или отвода частиц отсепарированных материалов, обладающих различными физико-механическими свойствами /Описание изобретения к патенту США N 5601524, НКл. 494/29, фиг. 3 - 6, опубл. 11.02.97 /. Known centrifugal separator containing a working chamber with a drain edge and receiving cavities, including located at least at the same level niches (pockets) of variable cross-section along the length (in this case, deep conical) with valves (channels) made on their tops for outputting particles separated materials, technological water supply channels and central bodies, made in the form of suspended, including with the ability to move along pockets, balls, as well as a pulp supply device, drive and lines for collecting and / or removing particles of separated materials having different physical and mechanical properties / Description of the invention to US patent N 5601524, Ncl. 494/29, FIG. 3 - 6, publ. 02/11/97 /.

Присутствие шаров в полостях сепаратора не обеспечивает необходимого многообразия закона изменения поперечного сечения карманов по длине и формирование устойчивых поперечных завихрений пульпы. Наличие центральных тел в карманах эффективно только в случае обязательной подачи в них технологической воды, что суживает границы конкретных конструктивных решений, например, для случая извлечения тонкого металла в сростках не требуется противотока технологической воды. Кроме этого, величины карманов в ряде случаев не позволяют разместить внутри них шары. Все это говорит о том, что приемные полости известного сепаратора отличаются сложностью конструкции, а сам сепаратора отличается ограниченными технологическими возможностями. The presence of balls in the separator cavities does not provide the necessary variety of the law of changing the cross-section of pockets along the length and the formation of stable transverse turbulence of the pulp. The presence of central bodies in pockets is effective only in case of obligatory supply of technological water in them, which narrows the boundaries of specific design solutions, for example, for the case of extraction of thin metal in splices, no counterflow of technological water is required. In addition, the size of the pockets in some cases does not allow to place balls inside them. All this suggests that the receiving cavity of the known separator is distinguished by the complexity of the design, and the separator itself is characterized by limited technological capabilities.

Задача, решаемая изобретением, заключается в упрощении конструкции приемных полостей и центробежного сепаратора в целом, а также в расширении его технологических возможностей. The problem solved by the invention is to simplify the design of the receiving cavities and the centrifugal separator as a whole, as well as to expand its technological capabilities.

В результате решения поставленной задачи упростится конструкция сепаратора, расширятся его технологические возможности, что приведет к улучшению качества концентрата за счет наиболее полного извлечения свободного металла и металла в сростках, при этом увеличится разнообразие возможных конструктивных решений центробежных сепараторов, основу которых составляют разнообразные полости. As a result of solving this problem, the design of the separator will be simplified, its technological capabilities will be expanded, which will lead to an improvement in the quality of the concentrate due to the most complete extraction of free metal and metal in intergrowths, while the variety of possible structural solutions of centrifugal separators based on various cavities will increase.

Для решения поставленной задачи в известном центробежном сепараторе, содержащем рабочую камеру со сливной кромкой и приемными полостями, включающими расположенные по меньшей мере на одном уровне карманы переменного поперечного сечения по длине с выполненными на их вершинах каналами вывода частиц отсепарированных материалов, устройство подвода пульпы, привод и магистрали для сбора и/или отвода частиц отсепарированных материалов, обладающих различными физико-механическими свойствами, переменное поперечное сечение по длине карманов, расположенных по меньшей мере в одном уровне, выполнено в виде их криволинейных и/или ступенчатых стенок, при этом каналы вывода частиц отсепарированных материалов выполнены калиброванными. To solve the problem in a known centrifugal separator containing a working chamber with a drain edge and receiving cavities, including at least at one level pockets of variable cross section along the channels of the output of particles of separated materials made on their tops, a pulp supply device, a drive and highways for collecting and / or discharging particles of separated materials having different physical and mechanical properties, a variable cross section along the length of the pockets, aspolozhennyh at least one level, is in the form of curved and / or stepped wall, wherein the output channels the separated particulate material made calibrated.

Кроме этого:
- участки карманов, расположенные со стороны их вершин и включающие каналы вывода частиц, выполнены в виде сменных элементов;
- рабочая камера выполнена наборной в виде каркаса и неподвижно закрепленных на нем модулей, каждый из которых включает по меньшей мере один карман.Besides:
- sections of pockets located on the side of their peaks and including channels for outputting particles, made in the form of replaceable elements;
- the working chamber is made typeset in the form of a frame and fixedly mounted modules on it, each of which includes at least one pocket.

Изобретение поясняется чертежами, где:
- на фиг. 1 показан центробежный сепаратор в разрезе;
- на фиг. 2 изображено сечение А-А фиг. 1;
- на фиг. 3 и 4 показаны модуль рабочей камеры, включающий один карман, и соответственно фрагмент ее каркаса;
- на фиг. 5 и 6 - модуль рабочей камеры, включающий два вертикально расположенных кармана, и соответственно фрагмент ее каркаса;
- на фиг. 7 - 9 - варианты конструкции приемных полостей;
- на фиг. 10 показан вид Б фиг. 9 - вид криволинейных и ступенчатых стенок кармана спереди.The invention is illustrated by drawings, where:
- in FIG. 1 shows a sectional centrifugal separator;
- in FIG. 2 shows a section AA of FIG. 1;
- in FIG. 3 and 4 show the module of the working chamber, including one pocket, and accordingly a fragment of its frame;
- in FIG. 5 and 6 - the module of the working chamber, including two vertically located pockets, and accordingly a fragment of its frame;
- in FIG. 7 - 9 - design options for receiving cavities;
- in FIG. 10 shows a view B of FIG. 9 is a front view of curved and stepped walls of a pocket.

Центробежный сепаратор содержит рабочую камеру 1, предпочтительно цилиндрической формы, со сливной кромкой 2 и приемными полостями 3, в том числе различной конструкции, включающими расположенные по меньшей мере на одном уровне карманы 4 переменного поперечного сечения по длине с выполненными на их вершинах каналами 5 вывода частиц отсепарированных материалов, устройство 6 подвода пульпы, привод 7 и магистрали 8, 9 и 10 для сбора и/или отвода частиц отсепарированных материалов, обладающих различными физико-механическими свойствами. The centrifugal separator comprises a working chamber 1, preferably of cylindrical shape, with a drain edge 2 and receiving cavities 3, including various designs, including pockets 4 of variable cross section located at least at the same level along the particle exit channels 5 made at their vertices separated materials, a pulp supply device 6, a drive 7 and lines 8, 9 and 10 for collecting and / or removing particles of separated materials having different physical and mechanical properties.

В данном сепараторе переменное поперечное сечение по длине карманов 4, расположенных по меньшей мере в одном уровне, выполнено в виде их криволинейных и/или ступенчатых стенок 11, при этом каналы вывода частиц отсепарированных материалов выполнены калиброванными, т.е. с размерами, установленными для данных технологических условий работы. In this separator, a variable cross-section along the length of the pockets 4 located at least at one level is made in the form of their curved and / or stepped walls 11, while the output channels of the particles of separated materials are calibrated, i.e. with the dimensions established for these technological conditions of work.

Кроме этого, рабочая камера 1 выполнена наборной в виде каркаса 12 и неподвижно закрепленных на нем модулей 13, каждый из которых включает по меньшей мере один карман 4, при этом участки карманов 4, расположенные со стороны их вершин и включающие каналы 5 вывода частиц, выполнены в виде сменных элементов 14, таких, например, как резьбовые втулки, втулки, установленные с натягом и т.д. In addition, the working chamber 1 is made type-setting in the form of a frame 12 and modules 13 fixedly mounted on it, each of which includes at least one pocket 4, while portions of the pockets 4 located on the side of their vertices and including channels 5 for outputting particles are made in the form of interchangeable elements 14, such as, for example, threaded bushings, bushings installed with interference, etc.

Центробежный сепаратор работает следующим образом. Centrifugal separator operates as follows.

Подготовленная пульпа, содержащая в своем составе частицы благородных металлов или других тяжелых полезных минералов, поступает через устройство 6 подвода пульпы во вращающуюся рабочую камеру 1, где получает дополнительное ускорение от лопаток 15. Prepared pulp, containing in its composition particles of precious metals or other heavy useful minerals, enters through the device 6 for supplying pulp to a rotating working chamber 1, where it receives additional acceleration from the blades 15.

За счет разности толщин слоя пульпы по длине чаши и центробежных сил пульпа ускоренно перемещается к сливной кромке 2. Частицы с наибольшей плотностью интенсивно оседают на внутреннюю стенку рабочей камеры 1, на которой выполнены приемные полости 3 (в том числе с карманами 4 различной конструкции, например, с выгнутыми стенками, вогнутыми, вогнуто-выгнутыми или другими, в зависимости от уровня расположения в камере 1). Эвакуация концентрата осуществляется через каналы 5. Due to the difference in the thickness of the pulp layer along the length of the bowl and the centrifugal forces, the pulp accelerates toward the drain edge 2. Particles with the highest density intensively settle on the inner wall of the working chamber 1, on which the receiving cavities 3 (including with pockets 4 of various designs, for example , with curved walls, concave, concave-curved or others, depending on the level of location in the chamber 1). Evacuation of the concentrate is carried out through channels 5.

На самом нижнем уровне приемных полостей 3 предусмотрены каналы 5 с отверстиями достаточно большого поперечного сечения. Здесь выделяются наиболее крупные и тяжелые частицы, в том числе те, в составе которых содержится требуемый металл. Эти частицы вместе с водой выносятся наружу и по магистрали 8 поступают, например, на дополнительное измельчение и повторно в устройство 6 подвода пульпы. At the lowest level of the receiving cavities 3 channels 5 are provided with holes of a sufficiently large cross section. The largest and heaviest particles, including those containing the desired metal, are distinguished here. These particles, together with water, are carried out and through the line 8 enter, for example, for additional grinding and again into the pulp supply device 6.

По мере движения пульпы к сливной кромке 2 в приемных полостях 3 следующих уровней (по высоте рабочей камеры 1) за счет особой конфигурации стенок 11 карманов 4 и определенной величины размера каналов 5, полученных, например, путем математического моделирования и/или экспериментальным путем, выделяются собственно частицы металла и тяжелые минералы. Высококачественный концентрат поступает в магистраль 9 и отводится на дальнейшую переработку. As the pulp moves to the discharge edge 2 in the receiving cavities 3 of the following levels (along the height of the working chamber 1) due to the special configuration of the walls 11 of the pockets 4 and a certain size of the channels 5, obtained, for example, by mathematical modeling and / or experimentally, are highlighted actually metal particles and heavy minerals. High-quality concentrate enters line 9 and is diverted for further processing.

Легкая фракция, свободная от концентрата или с его минимальным содержанием, из рабочей камеры 1 через сливную кромку 2 выводится в магистраль 10 и оттуда, например, в хвосты. The light fraction, free of concentrate or with its minimum content, from the working chamber 1 through the drain edge 2 is discharged into the line 10 and from there, for example, into the tails.

Следует отметить, что конструктивные и технологические параметры сепаратора задаются заранее исходя из конкретных особенностей сырья и необходимой степени его очистки. It should be noted that the design and technological parameters of the separator are set in advance based on the specific characteristics of the raw material and the necessary degree of its purification.

Кроме того, сепаратор может содержать в качестве дополнительных приемные полости, выполненные в традиционном стиле - кольцевые проточки с каналами подвода технологической воды. Однако, учитывая технологичность конструкции сепаратора, в этом нет необходимости. In addition, the separator may contain as additional receiving cavities, made in the traditional style - annular grooves with channels for supplying process water. However, given the manufacturability of the design of the separator, this is not necessary.

Среди особенностей конструкции сепаратора следует отметить следующие. Among the design features of the separator, the following should be noted.

Выполнение приемных полостей 3 с карманами различной конструкции и калиброванными каналами 5 обеспечивается за счет наборной конструкции рабочей камеры 1 - в виде каркаса 12 и модулей 13 со сменными элементами 14. Благодаря этому имеется возможность задать необходимые параметры формы стенок 11 карманов 4 и каналов 5 путем соответствующей механической обработки, литьем и т.д. (см. графические материалы). The implementation of the receiving cavities 3 with pockets of various designs and calibrated channels 5 is ensured by the typesetting design of the working chamber 1 - in the form of a frame 12 and modules 13 with replaceable elements 14. Due to this, it is possible to set the necessary shape parameters of the walls 11 of the pockets 4 and channels 5 by appropriate machining, casting, etc. (see graphic materials).

Закрепление модулей 13 на каркасе 12 можно осуществить по-разному, например, путем приклеивания, сваркой, на крепежных элементах и другими способами, в том числе с помощью уступов 16, как показано на графических материалах. В этом случае появляется возможность в зависимости от изменившихся параметров сырья или избыточного износа произвести необходимую переналадку или ремонт сепаратора, при этом во всех случаях отсутствует необходимость использования в процессе извлечения концентрата технологической воды. The fastening of the modules 13 on the frame 12 can be done in different ways, for example, by gluing, welding, fasteners and other methods, including using ledges 16, as shown in the graphic materials. In this case, it becomes possible, depending on the changed parameters of the raw material or excessive wear, to carry out the necessary readjustment or repair of the separator, while in all cases there is no need to use process water in the extraction process.

Использование изобретения расширяет технологические возможности сепараторов и увеличивает их производительность при сохранении относительной простоты конструкции. The use of the invention extends the technological capabilities of the separators and increases their productivity while maintaining the relative simplicity of the design.

Claims

1. A centrifugal separator containing a working chamber with a drain edge and receiving cavities, including pockets of at least one variable cross-section along the length located at least at one level, channels for removing particles of separated materials made on their tops, a pulp feed device, a drive and highways for the collection and / or removal of particles of separated materials having different physical and mechanical properties, characterized in that the variable cross section along the length of the pockets located At least, at one level, it is made in the form of their curvilinear and / or stepped walls, while the output channels of the particles of the separated materials are calibrated.

2. The separator according to claim 1, characterized in that the portions of the pockets located on the side of their peaks and including particle output channels are made in the form of replaceable elements.

3. The separator according to claim 1 or 2, characterized in that the working chamber is made stacked in the form of a frame and fixedly mounted modules on it, each of which includes at least one pocket.