Центробежный сепаратор

 

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых. Сепаратор включает установленную на валу коническую чашу с приводом вращения, загрузочный патрубок, кольцевой сливной желоб и приспособление для подготовки пульпы к разделению на внутренней поверхности вращающейся чаши, выполненное в виде шарового сегмента. Высота сегмента и основание определяют из выражения , где h - высота шарового сегмента, м; r - радиус основания шарового сегмента, м; R - радиус шара, частью которого является сегмент, м; Н - высота конической чаши, м; - угол наклона образующей конической чаши к вертикальной плоскости, град; ₁ - плотность легкой фракции, кг/м³; ₂ - плотность тяжелой фракции, кг/м³; k - коэффициент приведения, равный от 0,1 до 1,0. Изобретение повышает эффективность разделения зернистых суспензий по плотности. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к устройствам для отделения частиц ценного компонента от пустой породы.

Известен центробежный сепаратор для разделения зернистых суспензий по плотности, включающий вращающуюся конусообразную чашу с нарифлениями на внутренней поверхности, питающее и разгрузочное приспособления. Аппарат снабжен диском, установленным внутри чаши с зазором к днищу и стенкам с возможностью одновременного вращения с ней, а также соплами для подачи воды, обращенными к нарифлениям, и разгрузочным приспособлением для тяжелой фракции [1].

Недостатком известного аппарата является невысокое извлечение ценного компонента, обусловленное нарушением движения материала вдоль поверхности чаши.

Наиболее близким к предложенному является центробежный сепаратор для разделения зернистых суспензий по плотности, включающий установленную на валу чашу с приводом вращения, загрузочный патрубок, кольцевой сливной желоб и приспособление для подготовки пульпы к разделению на поверхности вращающейся чаши, выполненное в виде диска с разгонными ребрами и вращающееся вместе с чашей [2].

Недостатком наиболее близкого аналога является низкая эффективность разделения суспензий по плотности, вызванная несовершенством конструкции приспособления для подготовки пульпы к разделению, не позволяющим эффективно сегрегировать материал до подачи на внутреннюю поверхность чаши.

Задачей изобретения является повышение эффективности разделения зернистых суспензий по плотности. Достигаемый технический результат заключается в повышении качества получаемых продуктов за счет обеспечения эффективной подготовки исходного материала к подаче на внутреннюю поверхность вращающейся чаши.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в сепараторе, включающем установленную на валу коническую чашу с приводом вращения, загрузочный патрубок, кольцевой сливной желоб и приспособление для подготовки пульпы к разделению на внутренней поверхности вращающейся конической чаши, последнее выполнено в виде шарового сегмента, при этом высоту и основание шарового сегмента определяют из выражения где h - высота шарового сегмента, м; r - радиус основания шарового сегмента, м; R - радиус шара, частью которого является сегмент, м; H - высота конической чаши, м; - угол наклона образующей конической чаши к вертикальной плоскости, град; ₁ - плотность легкой фракции, кг/м³; ₂ - плотность тяжелой фракции, кг/м³; k - коэффициент приведения, равный от 0,1 до 1,0.

Изготовление приспособления для подготовки пульпы к разделению на внутренней поверхности вращающейся конической чаши в виде шарового сегмента и выполнения параметров шарового сегмента по расчетному выражению позволяют повысить эффективность разделения суспензий по плотности за счет обеспечения эффективной подготовки исходного материала к подаче на внутреннюю поверхность вращающейся чаши.

Конфигурация шарового сегмента была определена экспериментально в лабораторных условиях. В качестве альтернативной формы к шаровому сегменту были выбраны диск и конус. Сравнительные результаты испытаний были обобщены и сведены в таблицу.

По результатам испытаний наибольшая эффективность разделения ценного продукта приходится при выполнении приспособления для подготовки пульпы в виде шарового сегмента.

Заявляемое изобретение поясняется чертежом, где изображен общий вид центробежного сепаратора.

Центробежный сепаратор включает установленную на валу 1 коническую чашу 2, снабженную приводом вращения (на чертеже не показан), загрузочный патрубок 3, кольцевой сливной желоб 4 и приспособление для подготовки пульпы к разделению, выполненное в виде шарового сегмента 5.

Центробежный сепаратор работает следующим образом.

Через загрузочный патрубок 3 во вращающую на валу 1 коническую чашу 2 поступает суспензия, которая ударяется о поверхность шарового сегмента 5, при этом происходит предварительное разделение минеральной суспензии по плотности от вершины шарового сегмента 5 к его основанию. Далее, под действием центробежных сил минеральные зерна из предварительно разделенной суспензии поступают равномерно на внутреннюю поверхность конической чаши 2 (геометрия шарового сегмента 5 соответствует геометрии внутренней поверхности конической чаши 2). Внутренняя поверхность конической чаши 2 может быть выполнена с рифлями на разной высоте. Легкие минералы породы вместе с водой отбрасываются вверх и удаляются через кольцевой желоб 4. Минералы тяжелой фракции задерживаются на поверхности конической чаши 2 нарифлениях. После заполнения рифлей, чаша 2 останавливается и тяжелая фракция (концентрат) смывается водой. При выполнении чаши 2 без нарифлений тяжелая фракция оседает на дне чаши и после ее остановки также извлекается при помощи воды. После завершения цикла разгрузки процесс возобновляется.

Источники информации
1. Патент РФ N 2049561, кл. B 03 B 5/32, опубл. 10.12.95.

2. Патент РФ N 2114699, кл. B 03 B 5/32, опубл. 10.07.98.

Формула изобретения

Центробежный сепаратор, включающий установленную на валу коническую чашу с приводом вращения, загрузочный патрубок, кольцевой сливной желоб и приспособление для подготовки пульпы к разделению на внутренней поверхности вращающейся конической чащи, отличающийся тем, что приспособление для подготовки пульпы к разделению на внутренней поверхности вращающейся чаши выполнено в виде шарового сегмента, при этом высоту и основание шарового сегмента определяют из выражения

где h - высота шарового сегмента, м;
r - радиус основания шарового сегмента, м;
R - радиус шара, частью которого является сегмент, м;
H - высота конической чаши, м;
- угол наклона образующей конической чаши к вертикальной плоскости, град;
₁ - плотность легкой фракции, кг/м³;
₂ - плотность тяжелой фракции, кг/м³;
k - коэффициент приведения, равный от 0,1 до 1,0.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2