Центробежно-сегрегационный концентратор

Авторы патента:

Кушниренко Михаил Валерьевич (RU)

Маньков Виктор Михайлович (RU)

Власов Александр Игоревич (RU)

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

Владельцы патента RU 2529350:

Открытое акционерное общество "Иркутский научно-исследовательский институт благородных и редких металлов и алмазов" ОАО "Иргиредмет" (RU)

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. Центробежно-сегрегационный концентратор включает корпус, состоящий из конической части, приспособления для разрыхления материала, приспособления для тангенциального подвода воды через отверстия, приспособления для загрузки обогащаемого материала и разгрузки продуктов разделения, в котором установлены концентрирующие кольца с щелевидными отверстиями, прилегающие к внутренней поверхности цилиндрической части корпуса, между которыми расположено приспособление для разрыхления пристенного слоя материала, и конической части, которая присоединена к цилиндрической части корпуса. Коническая часть корпуса снабжена устройством для концентрирования твердых частиц, выполненным с возможностью перемещения в аксиальном (вертикальном) направлении в виде перфорированного внутреннего конуса. Устройство для концентрирования твердых частиц соединено с устройством для разгрузки концентрата. Устройство для концентрирования твердых частиц выполнено из набора жестко соединенных между собой колец, образующих перфорированный конус, плотно прилегающий к внутренней поверхности конического корпуса. Технический результат - повышение извлечения ценных тяжелых минералов, увеличение производительности за счет улучшения условий сегрегации частиц для повышения эффективности процесса обогащения. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Известен центробежный концентратор с безнапорной подачей материала, состоящий из внешнего и внутреннего конусов и снабженный крышкой, приспособлением для загрузки обогащаемого материала, подвода воды и выгрузки продуктов обогащения, механизмом для перемещения в аксиальном (вертикальном) направлении внутреннего конуса, жестко соединенного с приспособлением для загрузки обогащаемого материала. Внутренний конус выполнен из набора жестко соединенных между собой колец и своей внешней поверхностью плотно прилегает к внутренней поверхности внешнего конуса (Патент №2104790 от 17.05.96 г., В03В 5/32).

Недостатком данного аппарата является невысокая производительность и недостаточная эффективность разделения минеральных частиц по плотности из-за невысокой эффективности процесса сегрегации частиц в аппарате и периодической разгрузки концентрата.

Известен гидроциклон для классификации зернистого материала с напорной подачей материала и непрерывной разгрузкой концентрата, состоящий из конического корпуса, выполненного из двух частей - верхнего и нижнего усеченных конусов, входящих один в другой и образующих между собой кольцевую щель, при этом нижний конус имеет заостренную кромку (А.с. №751441 от 14.07.78 г., В03В 5/34, В04С 5/08).

Недостатком данного аппарата является образование сильных крупномасштабных турбулентных (вихревых) потоков в области расположения сливной насадки, в т.ч. из-за отсутствия возможности влияния на пристенный слой частиц в корпусе сепаратора, вследствие чего снижается эффективность сегрегации частиц и, соответственно, качество концентрата и уменьшается извлечение ценных тяжелых минералов в концентрат. Кроме этого, аппарат имеет большой выход концентрата.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению (изобретению) является центробежный концентратор, включающий расположенный большим основанием вверх конический корпус, два приспособления для подвода воды, сообщенные с корпусом через отверстия, приспособления для загрузки обогащаемого материала и выгрузки продуктов разделения, регулятор, размещенный в нижней части корпуса. Приспособления для подвода воды выполнены тангенциально и расположены концентрично корпусу, оси отверстий в корпусе расположены под углом к радиусу корпуса, приспособление для разгрузки легкой фракции выполнено в виде сифонной трубы, входная часть которой сопряжена с частью большого основания корпуса, при это приспособление для разгрузки легкой фракции расположено противоположно приспособлению для загрузки обогащаемого материала (А.с. №2066567 от 10.08.93 г., В03В 5/52).

Недостатком данного аппарата является большой выход концентрата, образование сильных крупномасштабных турбулентных (вихревых) потоков, из-за чего снижается эффективность сегрегации частиц и, соответственно, качество концентрата и уменьшается извлечение ценных тяжелых минералов в концентрат.

Задача изобретения - повышение извлечения ценных тяжелых минералов, увеличение производительности и повышение качества концентрата.

Технический результат - улучшение условий сегрегации частиц для повышения эффективности процесса обогащения.

Указанная цель достигается тем, что в центробежно-сегрегационном концентраторе, включающем корпус, состоящий из конический части, приспособления для разрыхления материала, приспособления для тангенциального подвода воды через отверстия, приспособления для загрузки обогащаемого материала и разгрузки продуктов разделения, согласно изобретению корпус выполнен из двух частей: цилиндрической части, в которой установлены концентрирующие кольца с щелевидными отверстиями, прилегающими к внутренней поверхности цилиндрической части корпуса, между которыми расположено приспособление для разрыхления пристенного слоя материала, и конической части, которая присоединена к цилиндрической части корпуса и снабжена устройством для концентрирования твердых частиц, выполненное с возможностью перемещения в аксиальном (вертикальном) направлении в виде перфорированного внутреннего конуса, при этом устройство для концентрирования твердых частиц соединено с устройством для разгрузки концентрата. Устройство для концентрирования твердых частиц выполнено из набора жестко соединенных между собой колец, плотно прилегающих к внутренней поверхности конического корпуса

Центробежно-сегрегационный концентратор, состоящий из цилиндрического и конического корпусов, оснащен в цилиндрическом корпусе концентрирующими кольцами с щелевидными отверстиями, прилегающими к внутренней поверхности корпуса аппарата, которые уменьшают размер (масштаб) турбулентных пульсаций (вихревых потоков) при напорной подаче материала (пульпы), что повышает эффективность обогащения. В коническом корпусе установлен набор жестко соединенных между собой колец, образующий перфорированный внутренний конус, который своей внешней поверхностью плотно прилегает к внутренней поверхности конического корпуса, создавая между кольцами пространство для обогащения ценных компонентов и накопления концентрата, при этом для разгрузки концентрата перфорированный внутренний конус может перемещаться в аксиальном (вертикальном) направлении, за счет чего регулируется выход концентрата и повышается его качество.

Отличительные признаки не известны и очевидным образом не вытекают из уровня техники.

На фиг.1 - вид спереди, на фиг.2 - сечение по А на фиг.1, на фиг.3 - вид сверху, на фиг.4 - общий вид концентратора, на фиг.5 - схема вывода продуктов разделения в центробежно-сегрегационном концентраторе.

Центробежно-сегрегационный концентратор состоит из рамы 1, питающего патрубка 2 (устройства для тангенциальной подачи материала), цилиндрической части корпуса 3, в которой жестко установлены концентрирующие кольца с щелевидными отверстиями 4, конической части 5, в которую устанавливают перфорированный конус 6, который плотно прилегает к стенкам конического корпуса 5 и поднимается специальным устройством 7 для разгрузки концентрата, сливной камеры 8 с устройствами 9 регулирования высоты подъема сливного патрубка, пустотелого вала 10, который поднимает перфорированный конус 6 в коническом корпусе 5 и через который происходит вывод промпродукта, приемного лотка 11 для сбора концентрата, системы 12 для подвода разрыхляющей воды (воздуха) в направляющие аппараты 13 для барботажа пульпы и патрубка 14 для подачи воды в конический корпус 5. Внутри цилиндрического корпуса 3 расположены направляющие аппараты 13, представляющие собой пустотелые усеченные конусы. В нижней части (по основанию) каждого направляющего аппарата 13 по его образующей выполнены тангенциальные вертикальный щели 15, направление которых соответствует направлению потока пульпы в концентраторе.

Конструкция центробежно-сегрегационного концентратора выполнена таким образом, что при необходимости может обеспечить работу аппарата в двух режимах: первый - с накоплением концентрата при его периодической разгрузки, а второй - с приподнятым перфорированным внутренним конусом в коническом корпусе, что обеспечивает непрерывную разгрузку концентрата.

Центробежно-сегрегационный концентратор работает следующим образом:

Пульпа (питание) под давлением тангенциально подается через питающий патрубок 2 в цилиндрическую часть корпуса 3. За счет тангенциальной подачи питания во вращающемся потоке пульпы возникает центробежная сила, под действием которой частицы с большим удельным весом перемещаются к периферийной области, а затем попадают в зону нахождения концентрирующих колец 4, благодаря которым происходит уменьшение размера (масштаба) турбулентных пульсаций, и дополнительно за счет направляющих аппаратов 13 между концентрирующими кольцами 4 образуется центробежный «кипящий» слой частиц во вращающемся потоке в результате барботажа воды или воздуха сквозь жидкость (пульпу) в центробежном поле. При этом тяжелые частицы, находящиеся в пристенном слое, проходят через щелевидные отверстия 4 колец и попадают в межкольцевое пространство набора жестко соединенных между собой колец 6, находящихся в коническом корпусе 5, где также происходит их разрыхление струями воды и накопление. Отделенные и вытесненные из пристенного слоя тяжелые частицы поступают в промпродукт через пустотелый вал 10, а легкие частицы с меньшим удельным весом перемещаются к центру вращения и через сливную камеру 8 уходят в хвосты. Концентрат периодически разгружается через узел разгрузки концентрата 7.

1. Центробежно-сегрегационный концентратор, включающий корпус, состоящий из конической части, приспособления для разрыхления материала, приспособления для тангенциального подвода воды через отверстия, приспособления для загрузки обогащаемого материала и разгрузки продуктов разделения, отличающийся тем, что корпус выполнен из двух частей, цилиндрической части, в которой установлены концентрирующие кольца с щелевидными отверстиями, прилегающие к внутренней поверхности цилиндрической части корпуса, между которыми расположено приспособление для разрыхления пристенного слоя материала, и конической части, которая присоединена к цилиндрической части корпуса и снабжена устройством для концентрирования твердых частиц, выполненное с возможностью перемещения в аксиальном (вертикальном) направлении в виде перфорированного внутреннего конуса, при этом устройство для концентрирования твердых частиц соединено с устройством для разгрузки концентрата.

2. Центробежно-сегрегационный концентратор по п.1, отличающийся тем, что устройство для концентрирования твердых частиц выполнено из набора жестко соединенных между собой колец, образующих перфорированный конус, плотно прилегающий к внутренней поверхности конического корпуса.

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 концентратор // 2424058

Изобретение относится к области обогащения минерального сырья, содержащего мелкое и тонкое золото. .

Центробежный обогатительный аппарат // 2423184

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к обогатительному оборудованию, и может быть использовано для обогащения руд и промпродуктов цветных и черных металлов в жидкой среде.

Способ трехстадиальной технологической оптимизации параметров центробежного обогащения для извлечения благородных металлов в минеральной форме из руд, хвостов от переработки вкрапленных медно-никелевых руд норильских месторождений // 2530945

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. Способ трехстадиальной технологической оптимизации параметров центробежного обогащения для извлечения благородных металлов в минеральной форме из руд, хвостов при переработке вкрапленных медно-никелевых руд Норильских месторождений включает выделение собственных минералов платиновых металлов в гравиоконцентрат до проведения операции флотационного обогащения при массовом соотношении суммы сульфидов и магнетита и суммы оксидов кремния и алюминия в исходной руде или хвостах меньше 1:2, крупностью 30-65% класса менее 74 мкм. Выделение собственных минералов платиновых металлов ведут при значении центробежного критерия Фруда 11,75 и отношении этого значения к давлению ожижающей воды 0,085 кПа. Способ оптимизации параметров центробежного обогащения включает последовательность операций на центробежных сепараторах, предназначенных для постоянной эксплуатации в промышленных условиях. На первой стадии определяют оптимальное время накопления концентрата. На второй стадии подбирают оптимальную скорость струй воды или оптимальный расход воды через отверстия в межрифельное пространство чаши сепаратора. На третьей стадии ступенчато увеличивают скорость струй или расход воды через отверстия в межрифельное пространство чаши сепаратора, начиная с оптимального расхода воды, определенного на второй стадии и в оптимальный промежуток времени накопления концентрата, определенный на первой стадии. Технический результат - повышение эффективности извлечения благородных металлов из руд, хвостов от переработки руд Норильских месторождений, а также повышение эффективности оптимизации параметров центробежного обогащения. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 4 табл.

Центробежно-вибрационный концентратор для разделения минералов // 2535323

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.

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.