Изобретение относится к горно-обогатительному оборудованию, предназначенному для разделения минеральных смесей при комплексном освоении месторождений полезных ископаемых. The invention relates to mining and processing equipment intended for the separation of mineral mixtures in the integrated development of mineral deposits.
Известными центробежно-гравитационным аппаратами с высокими значениями факторов расслоения минеральных смесей являются гидроциклоны, центрифуги (Шохин В.Н., Лопатин А.Г. Гравитационные методы обогащения. М.: Недра, 1980, с. 351, 359) и гидродинамический сепаратор (патент РФ N 2045351, кл. B 03 B 5/32, 1995). Создание поля центробежных сил в аппаратах данного типа принципиально может осуществляться тангенциальной подачей воды под давлением в закрытый и неподвижный цилиндрический сосуд (центробежный концентратор циклонного типа), в открытый и неподвижный многокамерный цилиндрический сосуд (гидродинамический сепаратор) и закручиванием свободно подаваемого потока в открытом неподвижном сосуде посредством центрального ротора (центробежный концентратор непрерывного действия). Well-known centrifugal-gravity apparatuses with high values of stratification factors for mineral mixtures are hydrocyclones, centrifuges (Shokhin V.N., Lopatin A.G. Gravity enrichment methods. M .: Nedra, 1980, p. 351, 359) and hydrodynamic separator (patent RF N 2045351, CL B 03 B 5/32, 1995). The creation of a field of centrifugal forces in devices of this type can in principle be carried out by tangential supply of pressurized water to a closed and stationary cylindrical vessel (cyclone centrifugal concentrator), to an open and stationary multi-chamber cylindrical vessel (hydrodynamic separator), and twisting of a freely supplied flow in an open stationary vessel by central rotor (continuous centrifugal concentrator).
Наиболее близким по принципу действия и конструктивному исполнению к предлагаемому центробежно-гравитационному сепаратору является гидродинамический сепаратор (патент РФ N 2045351, кл. B 03 B 56/32, 1995), состоящий из цилиндрической емкости с плоским днищем, разделенной на несколько круговых камер цилиндрическими перегородками. Емкость сепаратора опоясана кожухом хвостоотборника с наклонным днищем, высота бортов которого выше среза кромки круговых камер. В центре устройства распложена пульпообразующая камера с цилиндрическим обтекателем, снабженная двумя водными форсунками и вертикальными прорезями в стенках камеры. В днище каждой камеры вмонтированы водные форсунки для подачи воды под давлением параллельно днищу, причем направление движения потоков в смежных камерах противоположно. Для отбора концентратов в днище каждой камеры предусмотрены щелевые самотечные съемники. Питающая вода поступает через коллектор и патрубки. The closest in principle and design to the proposed centrifugal-gravity separator is a hydrodynamic separator (RF patent N 2045351, CL B 03 B 56/32, 1995), consisting of a cylindrical tank with a flat bottom, divided into several circular chambers by cylindrical partitions . The capacity of the separator is encircled by the cover of the tail picker with an inclined bottom, the height of which is higher than the cut edge of the circular chambers. In the center of the device there is a pulp-forming chamber with a cylindrical cowling, equipped with two water nozzles and vertical slots in the chamber walls. In the bottom of each chamber, water nozzles are mounted for supplying water under pressure parallel to the bottom, and the direction of flow in the adjacent chambers is opposite. For the selection of concentrates, slotted gravity pullers are provided in the bottom of each chamber. Feed water flows through the collector and nozzles.
Недостатком указанного сепаратора является преобладающее влияние восходящих потоков в расслаивающем процессе перед влиянием поля центробежных сил, что в итоге снижает точность расслоения минеральной смеси на фракции по плотности и предполагает повышенный расход воды. The disadvantage of this separator is the predominant influence of the ascending flows in the delaminating process before the influence of the centrifugal force field, which ultimately reduces the accuracy of separation of the mineral mixture into fractions by density and suggests an increased water consumption.
Цель изобретения - усиление роли поля центробежных сил в расслаивающем процессе и использование восходящих потоков преимущественно для транспортировки легкой фракции, что обеспечивает более точное разделение исходного материала на фракции по плотности при существенном снижении расхода воды. Указанные технические результаты достигаются тем, что сепаратор, включающий цилиндрический корпус с плоским днищем, разделенный на круговые камеры цилиндрическими перегородками, водные форсунки, пофракционные съемники в днищах камер, пульпоприемную камеру и хвостосборники, снабжен направляющими и экранами для принудительного транспортирования легкой фракции, каскадом переливных полок для удаления взвеси и глинистой составляющей в хвосты, пористыми кассетами для улавливания тонкого и пылевидного золота, генератором для придания корпуса сепаратора микровибраций. Камеры выполнены с высотой, уменьшающейся от центра к периферии с образованием каскада. Пульпоприемная камера выполнена вращающейся и открытой снизу. На нижней трети фронтальных поверхностей круговых камер нарезаны спиральные в один оборот канавки. The purpose of the invention is to enhance the role of the field of centrifugal forces in the separation process and the use of upflows mainly for transportation of light fractions, which provides a more accurate separation of the source material into fractions by density with a significant reduction in water consumption. The indicated technical results are achieved in that the separator, comprising a cylindrical body with a flat bottom, divided into circular chambers by cylindrical partitions, water nozzles, fractional pullers in the chamber bottoms, a slurry receiving chamber and tail catchers, is equipped with guides and screens for forced transportation of light fraction, a cascade of overflow shelves to remove suspended matter and clay component in the tailings, porous cartridges for collecting fine and dusty gold, a generator to impart Pusa separator microvibration. The cameras are made with a height decreasing from the center to the periphery with the formation of a cascade. Pulp-receiving chamber is made rotating and open from below. On the lower third of the front surfaces of the circular chambers, grooves spiraling into one revolution are cut.
На чертеже изображен предлагаемый центробежно-гравитационный сепаратор, разрез. The drawing shows the proposed centrifugal-gravity separator, section.
Центробежно-гравитационный сепаратор состоит из цилиндрической емкости 1, разделенной на несколько круговых камер цилиндрическими перегородками, уменьшающих свою высоту от центра к периферии 2 и образующих каскад. Емкость сепаратора опоясана кожухами хвостосборников для существенно песчаных 3 и существенно глинистых 4 хвостов. В центре устройства располагается пульпоприемная камера 5, перфорированная в нижней части 6, вращающаяся и открытая снизу на размывочные форсунки 7. В днищах камер вмонтированы водные форсунки 8 для подачи воды под давлением параллельно днищу камеры, причем направление движения потоков в смежных камерах противоположно. Для принудительного осаждения тяжелых фракций в нижней трети фронтальной поверхности каждой камеры предусмотрены спиральные, в один оборот, канавки 9, нарезанные в теле цилиндра. Транспортировка легких фракций осуществляется при помощи направляющих 10 и экранов 112 в среднюю часть следующей камеры, где процесс расслоения повторяется. Взвесь и глинистая составляющая, отжатые к тыльной части, через свободный просвет камеры по переливным 12 полкам удаляются в хвостосборник для глинистой фракции. Для съема расслоившейся и осадившейся минеральной смеси в днище каждой камеры предусмотрены самотечные пофракционные щелевые съемники 13. С целью улавливания тонкого и пылевидного золота в верней части фронтальных поверхностей камер укрепляются пористые кассеты 14. Для усиления эффективности расслоения минеральной смеси под днищем сепаратора в центральной части установлен генератор микровибраций 15. Питающая вода распределяется посредством водяного коллектора и питающих патрубков 16. Вышеназванные конструктивные элементы выполняются из листовой стали, стойкой к абразивному износу. The centrifugal-gravity separator consists of a cylindrical tank 1, divided into several circular chambers by cylindrical partitions, reducing their height from the center to the periphery 2 and forming a cascade. The capacity of the separator is encircled by shrouds of tailings for substantially sandy 3 and substantially clayey 4 tails. In the center of the device there is a slurry receiving chamber 5, perforated in the lower part 6, rotating and open from below on the wash nozzles 7. Water nozzles 8 are mounted in the bottoms of the chambers for supplying pressurized water parallel to the bottom of the chamber, and the direction of flow in the adjacent chambers is opposite. For the forced deposition of heavy fractions in the lower third of the frontal surface of each chamber, spiral, one revolution, grooves 9 are cut in the cylinder body. Light fractions are transported using guides 10 and screens 112 to the middle of the next chamber, where the separation process is repeated. Suspension and clay component, pressed to the back, through the free lumen of the chamber along 12 overflow shelves are removed to the tailings for clay fraction. For removal of the stratified and precipitated mineral mixture in the bottom of each chamber, gravity-fed fractional slotted pullers 13 are provided. In order to capture fine and dusty gold, porous cartridges 14 are strengthened in the upper part of the front surfaces of the chambers 14. To increase the efficiency of separation of the mineral mixture, a generator is installed under the separator bottom in the central part microvibrations 15. The feed water is distributed by means of a water collector and feed pipes 16. The above structural elements are implemented of sheet steel resistant to abrasion.
Центробежно-гравитационный сепаратор работает следующим образом: исходный материал (пульпа малых разжижений, пески любой влажности, необесшламленный материал класса - 8 мм) поступает в пульпоприемную камеру и через перфорацию и открытую нижнюю часть вымывается закрученным по спирали восходящим потоком в нижнюю треть первой круговой камеры, где в восходящем потоке в поле действия центробежных сил расслаивается и транспортируется в трех направлениях. Тяжелая фракция, за счет более отвесной траектории, захватывается спиральными канавками, направленными по ходу пульпы и под воздействием давления потока и наложения вибраций осаживается на дно камеры. Легкая фракция с током воды, прижатая центробежной силой к фронтальной части камеры, через направляющую и экран транспортируется в последующую камеру, где процесс расслоения повторяется. Взвесь и глинистая составляющая, отжатая к тыльной части камеры, через свободны просвет и каскад перфорированных переливных полок удаляется в хвостосборник для глинистых хвостов. Хвосты песчаной фракции через направляющую и экран последней камеры, являющийся кожухом хвостосборника для песчаной фракции, удаляются в отвал. The centrifugal-gravity separator works as follows: the source material (pulp of small dilutions, sands of any moisture, non-deslaminated material of class 8 mm) enters the pulp chamber and, through perforation and the open bottom, is washed up in a spiral-wound upward flow into the lower third of the first circular chamber, where in an upward flow in the field of action of centrifugal forces it is stratified and transported in three directions. The heavy fraction, due to a more steep trajectory, is captured by spiral grooves directed along the pulp and, under the influence of flow pressure and vibration, is deposited on the bottom of the chamber. The light fraction with a current of water, pressed by centrifugal force to the front of the chamber, is transported through the guide and screen to the subsequent chamber, where the separation process is repeated. Suspension and clay component, pressed to the back of the chamber, through a free gap and a cascade of perforated overflow shelves is removed into the tailings for clay tails. The tailings of the sand fraction through the guide and the screen of the last chamber, which is the casing of the tailings for the sand fraction, are removed to the dump.