Способ и устройство для разделения твердых материалов с помощью тяжелой среды с использованием центробежной силы

 

Изобретение относится к области добычи и переработки россыпных минералов и могут быть использованы для обогащения самородных металлов из россыпных месторождений методом промывки. Пульпу подают в цилиндрическую емкость с плоским днищем, разделенную цилиндрической перегородкой на камеры и имеющую отверстие под центральную трубу, при помощи отверстия в виде патрубка для подачи пульпы, выполненного в верхней трети восходящего потока и установленного по касательной к цилиндрической образующей. Пульпе придают вращательное движение вокруг вертикальной оси резервуара. Создают восходящий поток в виде двухзаходной резьбы с вращением ветвей вокруг центра их сечения в разные стороны подачей воды из трех форсунок, расположенных в придонной части цилиндрического резервуара и выполненных в виде трех патрубков в сливной трубке, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга, имеющих одинаковую вогнутость в плоскости вращения и подвод воды сверху через трубу слива. Разделяют частички по разной скорости осаждения на участке вихревой переливной воронки с последующим их обвалом. Приспособление для отбора легких фракций имеет вид переливной воронки со сливом в центральную трубу, приспособление для вывода выделенных тяжелых фракций в дополнительном восходящем потоке имеет вид патрубка в днище, где создают импульсное восходяще-нисходящее движение для принудительного отбора выделенных частиц, соединенного с герметичным сборником чернового шлиха в виде расширенной емкости, которая имеет регулируемую подачу воды сверху и приводную упругую диафрагму. Изобретение позволяет повысить эффективность обогащения. 2 c.п. ф-лы, 1 ил.

Способ и устройство для разделения твердых материалов с помощью тяжелой среды с использованием центробежной силы относится к области добычи и переработки россыпных минералов и могут быть использованы для обогащения самородных металлов из россыпных месторождений методом промывки и, в частности, позволяют повысить эффективность обогащения за счет увеличения извлечения мелкого и тонкого золота.

Известны следующие способ и устройство.

1. Способ разделения в пульпе твердых частиц, Патент РФ 2039607, кл. B 03 B 5/32, 1995. Этот способ является наиболее близким аналогом, имеет следующие общие признаки: разделение по разной скорости осаждения в восходящем потоке жидкости, образованном в резервуаре, отбор разделенных частиц придание вращательного движения пульпе вокруг вертикальной оси резервуара. Недостатком является отсутствие принудительного отбора выделяемых легких фракций из восходящего потока, что ограничивает производительность процесса.

2. Гидродинамический сепаратор, Патент РФ 2045351, кл. B 03 B 5/32, 1995. Это техническое решение является наиболее близким аналогом. Общими признаками являются: цилиндрический корпус с плоским днищем, приспособление для вывода тяжелой фракции, цилиндрический корпус с плоским днищем разделен цилиндрической перегородкой на камеры, водные форсунки, подающие воду под давлением параллельно днищу, удаление хвостов обогащения производится через верхнюю кромку круговой камеры, приспособление для отбора тяжелых фракций выполнено в днище камеры. Недостатком является вынос тонкой и части мелкой тяжелой фракции, форсунки выполнены во внешней цилиндрической поверхности, а не во внутренней, что препятствует оседанию и отбору выделенных частичек, нет расширительной емкости для создания дополнительного восходящего потока для отбора выделенных частиц.

Способ и устройство для разделения твердых материалов с помощью тяжелой среды с использованием центробежной силы предназначены для эффективного обогащения тяжелых минералов за счет мелких фракций. Технический результат: разделение минералов по плотности с получением концентрата из особо мелких и тонких частичек.

Способ разделения твердых материалов с помощью тяжелой среды с использованием центробежной силы включает разделение по разной скорости осаждения в восходящем потоке жидкости, образованном в резервуаре с последующим отбором разделенных частиц, придание вращательного движения пульпе вокруг вертикальной оси резервуара. Особенность заключается в том, что создают восходящий поток в виде двухзаходной резьбы с вращением ветвей вокруг центра их сечения в разные стороны подачей воды из трех форсунок, расположенных в придонной части цилиндрического резервуара, подают пульпу по ходу вращения в верхней трети восходящего потока перед вихревой переливной воронкой, разделяют частички по разной скорости осаждения на участке вихревой переливной воронки с последующим их обвалом, отделяют легкие фракции на вихревой переливной воронке со сливом в вертикальную цилиндрическую трубу, расположенную по центру, улавливают выделенные частички в дополнительном восходящем потоке через отверстие в виде патрубка в днище, где создают импульсное восходяще-нисходящее движение для принудительного отбора выделяемых частиц.

Устройство для разделения твердых материалов с помощью тяжелой среды с использованием центробежной силы содержит цилиндрический корпус с плоским днищем, разделенный цилиндрической перегородкой на камеры, приспособления для отбора тяжелой и легкой фракций, водные форсунки, подающие воду под давлением параллельно днищу, приспособление для вывода тяжелых фракций, выполненное в днище камеры. Особенность заключается в том, что цилиндрическая емкость имеет отверстие под центральную трубу, имеет отверстие в виде патрубка для подачи пульпы, выполненного в верхней трети восходящего потока и установленного по касательной к цилиндрической образующей, приспособление для отбора легкой фракции имеет вид вихревой переливной воронки со сливом в центральную трубу, приспособление для отбора тяжелой фракции имеет вид тяжелой среды в цилиндрической емкости, приспособление для вывода выделенных тяжелых фракций имеет вид патрубка в днище, соединенного с герметичным сборником чернового шлиха в виде расширительной емкости, которая имеет регулируемую подачу вводы сверху и приводную упругую диафрагму, установленную с возможностью возвратно-поступательного движения, водные форсунки выполнены в виде трех патрубков в сливной трубе, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга, имеющих одинаковую вогнутость в плоскости вращения и подвод воды сверху через трубу слива.

На фиг. 1 и 2 показана схема расположения подвода пульпы, транспортной воды, приспособлений для отвода выделенных фракций и пустой породы с диафрагмой, имеющей привод для создания возвратно-поступательного движения.

На фиг. 1 и 2 припняты следующие обозначения: 1 - пульпа в загрузочном бункере, 2 - патрубок подвода пульпы, 3 - патрубки для подвода транспортной воды, 4 - вертикальный цилиндрический корпус, имеющий рабочую поверхность A, 5 - вихревая переливная воронка, 6 - соосная вертикальная труба для отвода легкой фракции с рабочей поверхностью B, 7 - разжиженная тяжелая среда в виде магнетита с частичками золота и пустой породы, 8 - отверстие в виде патрубка в днище для подвода дополнительного восходящего потока воды и для отбора выделенных фракций, 9 -труба для подвода воды сверху, 10 - сборник чернового шлиха, 11 - патрубок для слива, 12 - плоское дно цилиндрической емкости, 13 - вентиль для регулировки подачи воды, 14 - вентиль для выпуска концентрата, 15- упругая диафрагма, 16 - привод для создания возвратно-поступательного движения.

Пример. На фиг. 1 - 2 показан исходный материал в виде пульпы 1, содержащий мелкие частички золота и частички более легкой породы. При подготовке пульпы к переработке она поступает в верхнюю треть вертикальной цилиндрической емкости 4 через патрубок 2, расположенный по касательной к цилиндрической поверхности. Подачу воды из патрубков 3 производят параллельно днищу 12 с заданием однонаправленного движения, в результате чего закручивается поток разжиженной пульпы на поверхности "B", образуя спиралевидный поток разжиженной тяжелой среды 7. В верхней части емкости 4 образуется вихревая переливная воронка 5, откуда отработанная пульпа в виде легкой фракции через трубу 6 поступает на слив 11 и уносит частички пустой породы. Частички золота тормозятся и обваливаются по цилиндрической вертикальной поверхности "A" в придонную часть, где улавливаются в отверстии в виде патрубка для подачи дополнительного восходящего потока воды и попадают в сборник чернового шлиха 10. Сборник чернового шлиха выполнен в виде расширительной емкости, имеющий вентиль для регулировки подачи воды 13, вентиль для выпуска концентрата 14, упругую диафрагму 15, имеющую привод 16 для создания возвратно-поступательного движения, в результате чего в патрубке для подвода дополнительного восходящего потока создается импульсный восходяще-нисходящий поток для принудительного отбора выделенных частиц, причем ход диафрагмы регулируется по амплитуде и частоте.

Формула изобретения

1. Способ разделения твердых материалов с помощью тяжелой среды с использованием центробежной силы, включающий разделение по разной скорости осаждения в восходящем потоке жидкости, образованном в резервуаре с последующим отбором разделенных частиц, придание вращательного движения пульпе вокруг вертикальной оси резервуара, отличающийся тем, что создают восходящий поток в виде двухзаходной резьбы с вращением ветвей вокруг центра их сечения в разные стороны подачей воды из трех форсунок, расположенных в придонной части цилиндрического резервуара, подают пульпу по ходу вращения в верхней трети восходящего потока перед вихревой переливной воронкой, разделяют частички по разной скорости осаждения на участке вихревой переливной воронки с последующим их обвалом, отделяют легкие фракции на вихревой переливной воронке со сливом в вертикальную цилиндрическую трубу, расположенную по центру, улавливают выделенные частички в дополнительном восходящем потоке через отверстие в виде патрубка в днище, где создают импульсное восходяще-нисходящее движение для принудительного отбора выделяемых частиц.

2. Устройство для разделения твердых материалов с помощью тяжелой среды с использованием центробежной силы, содержащее цилиндрический корпус с плоским днищем, разделенный цилиндрической перегородкой на камеры, приспособления для отбора тяжелой и легкой фракции, водные форсунки, подающие воду под давлением параллельно днищу, приспособление для вывода тяжелых фракций, выполненное в днище камеры, отличающееся тем, что цилиндрическая емкость имеет отверстие под центральную трубу, отверстие в виде патрубка для подачи пульпы, выполненного в верхней трети восходящего потока и установленного по касательной к цилиндрической образующей, приспособление для отбора легкой фракции имеет вид вихревой переливной воронки со сливом в центральную трубу, приспособление для отбора тяжелой фракции имеет вид тяжелой среды в цилиндрической емкости, приспособление для вывода выделенных тяжелых фракций имеет вид патрубка в днище, соединенного с герметичным сборником чернового шлиха в виде расширительной емкости, которая имеет регулируемую подачу воды сверху и приводную упругую диафрагму, установленную с возможностью возвратно-поступательного движения, водные форсунки выполнены в виде трех патрубков в сливной трубе, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга, имеющих одинаковую вогнутость в плоскости вращения и подвод воды сверху через трубу слива.

РИСУНКИ

Рисунок 1