Багатоярусний сепаратор для мокрого гравітаційного збагачення руд

1. Многоярусный сепаратор для мокрого гравитационного обогащения руд, содержащий последовательно расположенные по вертикальной оси питатель и соединенные пульпопроводами первый и по меньшей мере второй ярусы сепарации, каждый из которых состоит из пульпораспределителя, рабочей поверхности, выполненной в виде опрокинутой усеченной коническообразной или пирамидообразной поверхности, и разгрузочного узла с отсекателем, причем разгрузочный узел содержит первый выход для первой тяжелой фракции, второй выход для легкой фракции, при этом выходы разгрузочного узла •первого яруса соединены с пульпораспределителем второго яруса, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что начиная с второго яруса, соответствующие пульпо распре делитель, рабочая поверхность и отсекатель разгрузочного узла разделены преимущественно радиальными перегородками соответственно на первую, вторую части, при этом первый выход разгрузочного узла первого яруса соединен с входом первой части пульпораспределителя второго яруса, с входом второй части которого соединен второй выход разгрузочного узла первого яруса, а начиная со второго яруса разгрузочный узел содержит дополнительно третий выход для первого промежуточного продукта. 2. Многоярусный сепаратор по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, начиная с второго яруса, в разгрузочном узле первый выход является выходом для тяжелой фракции из первой части отсекателя, второй выход - для легкой фракции из второй части отсекателя, третий выход - для первого промежуточного продукта из легкой фракции первой части отсекателя и тяжелой фракции из второй части отсекателя. 3. Многоярусный сепаратор по любому из пп. 1-2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что содержит третий и четвертый ярусы сепарации, при этом первый выход разгрузочного узла второго яруса соединен с входом первой части пульпораспределителя третьего яруса, с входом второй части которого соединен третий выход - разгрузочного узла второго яруса, а второй выход разгрузочного узла второго яруса и второй выход разгрузочного узла третьего яруса соединены с входом второй части пульпораспределителя четвертого яруса, вход первой части которого соединен с третьим выходом разгрузочного узла третьего яруса, при этом первый выход разгрузочного узла третьего яруса соединен с первым выходом разгрузочного узла четвертого яруса и является выходом тяжелой фракции сепаратора, а второй и третий выходы разгрузочного узла четвертого яруса являются выходами соответственно для легкой фракции и промежуточного продукта сепаратора. 4. Многоярусный сепаратор по любому из пп. 1-3, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с каждым последующим ярусом площади первых частей пульпораспреде С > О 27157 лителей, рабочих поверхностей и отсекателей соответствующих разгрузочных узлов уменьшаются, а площади соответствующих вторых частей увеличиваются. 5. Многоярусный сепаратор по п.1, отл и ч а ю щ и й с я тем, что в последнем ярусе сепарации, начиная с третьего яруса, пульпораспределитель, рабочая поверхность и отсекатель разгрузочного узла разделены преимущественно радиальными перегородками также и на третью часть, а его разгрузочный узел имеет четвертый и пятый выходы, причем четвертый выход, который соединяет выходы тяжелой фракции из второй части и выход легкой фракции из третьей части отсекателя, является выходом для второго промежуточного продукта, пятый выход для второй тяжелой фракции из третьей части отсекателя, при этом в предпоследнем ярусе сепарации, начиная со второго яруса, первый, второй и третий выходы разгрузочного узла соединены с соответствующими входами первой, второй и третьей частей пульпораспределителя последнего яруса. Изобретение относится к области обогащения материалов, в частности обогащения руд и россыпей путем их мокрого гравитационного сепарирования в потоке пульпы, протекающей по наклонной рабочей поверхности. Наиболее близким к заявляемому решению по технической сущности и достигаемому техническому результату является известный многоярусный сепаратор для мокрого гравитационного обогащения руд, содержащий последовательно расположенные по вертикальной оси питатель и соединенные пульпопроводами первый и по меньшей мере второй ярусы сепарации, каждый из которых состоит из пульпораспределителя, рабочей поверхности, выполненной в виде опрокинутой усеченной коническообразной или пи рам идооб разной поверхности, и разгрузочного узла с отсекателем, причем разгрузочный узел содержит первый выход для первой тяжелой фракции, второй выход для легкой фракции, при этом выходы разгрузочного узла первого яруса соединены с пульпораспределителем второго яруса. Данный сепаратор содержит шесть ярусов сепарации, в которых продукты сепарации последовательно по ярусам перечищаются, при этом тяжелая фракция с первого выхода разгрузочного узла первого яруса поступает на перечистку на вход пульпораспределителя шестого яруса, а легкая фракция со второго выхода разгрузочного узла первого яруса поступает на вход пульпораспределителя второго яруса для повторного обогащения, легкая фракция со второго выхода разгрузочного узла второго яруса поступает на вход пульпораспределителя третьего яруса, легкая фрак ция со второго выхода разгоузочного узла третьего яруса поступает на вход пульпораспре делителя четвертого яруса, легкая фракция со второго выхода разгрузочного узла четвертого яруса выводится из сепаратора, при этом тяжелая фракция с первых выходов разгрузочных узлов второго, третьего и четвертого ярусов поступает на вход пульпораспределителя пятого яруса, тяжелая фракция с первых выходов разгрузочных узлов пятого и первого яруса поступает на вход пульпораспределителя шестого яруса, с первого выхода разгрузочного узла которого выводится тяжелая фракция сепаратора, при этом легкая фракция со второго выхода разгрузочного узла шестого яруса смешивается с тяжелой фракцией с первого выхода разгрузочного узла пятого яруса и выводится из сепаратора в виде промежуточного продукта [4]. Основным недостатком данного сепаратора является неполная загрузка рабочих поверхностей нижних ярусов сепаратора, вследствие того, что после произошедшей сепарации на верхних ярусах поток пульпы, поступающей на рабочие поверхности нижних ярусов утоньшается, а это обусловливает низкую эффективность работы сепаратора. Кроме того, при последовательной сепарации по ярусам одна операция выполняется на одном ярусе, что вызывает необходимость использования большого количества яоусов. В основу изобретения положена задача создания эффективно работающего многоярусного сепаратора для мокрого гравитационного обогащения руд путем радиального разделения рабочих поверхностей ярусов на части в виде секторов се 5 10 15 20 25 30 35 40 27157 парации, что обеспечивает их более полтретьим выходом разгрузочного узла третную загрузку по всем ярусам, в том числе ьего яруса, при этом первый выход разгг и нижним, и тем самым обеспечивает борузочного узла третьего яруса соединен с лее эффективный процесс разделения первым выходом разгрузочного узла четфракций на них, а это также позволяет 5 вертого яруса и является выходом тяжеснизить количество ярусов сепаратора при лой фракции сепаратора, а второй и тресохранении качества сепарации. тий выходы разгрузочного узла четвертоПоставленная задача решается тем, го яруса являются выходами соответстчто в многоярусном сепараторе для моквенно для легкой фракции и промежуточрого гравитационного обогащения руд, со- 10 ного продукта сепаратора. Причем с каждержащем последовательно расположендым последующим ярусом площади перные по вертикальной оси питатель и соевых частей пульпораспределителей, радиненные пульпопроводами первый и по бочих поверхностей и отсекателей соотменьшей мере второй ярусы сепарации, ветствующих разгрузочных узлов уменькаждый из которых состоит из пульпо- 15 шаются, а площади соответствующих втораспределителя, рабочей поверхности, вырых частей увеличиваются. Кроме того, в полненной в виде опрокинутой усеченной последнем ярусе сепарации, начиная с коническообразной или пирамидообразной третьего яруса, пульп ©распределитель, раповерхности, и разгрузочного узла с отбочая поверхность и отсекатель разгрусекателем, причем разгрузочный узел со- 20 зочного узла разделены преимуществендержит первый выход для первой тяжелой но радиальными перегородками также и фракции, второй выход для легкой фракна третью часть, а его разгрузочный узел ции, при этом выходы разгрузочного узла имеет четвертый и пятый выходы, причем первого яруса соединены с пульпораспчетвертый выход, который соединяет выределителем второго яруса, а начиная со 25 ходы тяжелой фракции из второй части и второго яруса соответствующие пульповыход легкой фракции из третьей части распределитель, рабочая поверхность и отсекателя, является выходом для второго отсекатель разгрузочного узла разделены промежуточного продукта, пятый выход преимущественно радиальными перегодля второй тяжелой фракции из третьей родками соответственно на первую, вто- 30 части отсекателя, при этом в предпоследрую части, при этом первый выход разгнем ярусе сепарации, начиная с второго рузочного узла первого яруса соединен с яруса, первый, второй и третий выходы входом первой части пульпораспределиразгрузочного узла соединены с соответсттеля' второго яруса, с входом второй часвующими входами первой, второй и третти которого соединен второй выход разг- 35 ьей частей пульпораспределителя последрузочного узла первого яруса, а начиная него яруса. со второго яруса разгрузочный узел соРазделение радиальными перегороддержит дополнительно третий выход для ками пульпораспределителя, рабочей попервого промежуточного продукта. При верхности и отсекателя разгрузочного узэтом, начиная со второго яруса, в разгру- 40 ла в ярусах, начиная с второго, на перзочном узле первый выход является выховую, вторую части в виде отдельных секдом для тяжелой фракции из первой часторов сепарации и соответствующее их ти отсекателя, второй выход - для легкой подсоединение к выходам первого яруса фракции из второй части отсекателя, треобеспечивает полную загрузку по всем • тий выход - для первого промежуточного 45 ярусам, включая и нижние, и тем самым продукта из легкой фракции первой части позволяет обеспечить более эффективный отсекателя и тяжелой фракции из второй процесс разделения фракций путем качасти отсекателя. Сепаратор также сочественной контрольной перечистки на держит третий и четвертый ярусы сепаранижних ярусах сепаратора тяжелой и легции, при этом первый выход разгрузочно- 50 кой фракций и промежуточного продукта, го узла второго яруса соединен с входом выделенных на верхних ярусах. Это обпервой части пульпо распределителя третъясняется тем, что при более полной загьего яруса, с входом второй части которузке нижних ярусов увеличивается толрого соединен третий выход разгрузочнощина потока пульпы на них и качество го узла второго яруса, а второй выход 55 сепарации становится таким же, как и на разгрузочного узла второго яруса и втоверхних ярусах. При этом перегородки морой выход разгрузочного узла третьего гут быть выполнены как строго радиальяруса соединены с входом второй части ными, так и изогнутыми, но обеспечиваюпульпораспределителя четвертого яруса, щими в основном радиальное движение вход первой части которого соединен с потока пульпы. Первый, второй и третий 27157 выходы разгрузочного узла обеспечивают раздельный выход тяжелой и легкой фракций и промежуточного продукта после каждого яруса сепарации. Кроме того такое выполнение сепаратора обеспечивает значительное сокращение числа необходимых ярусов при равноценном качестве сепарации. Выполнение, начиная со второго яруса, в разгрузочном узле первого выхода из первой части отсекателя, второго выхода из второй части отсекателя и третьего выхода соединением выхода для легкой фракции из первой части и выхода для тяжелой фракции из второй части отсекателя позволяет обеспечить на каждом последующем ярусе одновременную и раздельную перечистку двух продуктов сепарации из трех (тяжелая и легкая фракции и промежуточный продукт) предыдущих ярусов для полного заполнения рабочих поверхностей нижних ярусов. Выполнение сепаратора с третьим и четвертым ярусами сепарации при секторном разделении потока пульпы обеспечивает качественную сепарацию с оптимальным количеством его ярусов. Расположение, же радиальных перегородок таким образом, что в каждом последующем ярусе первые части (сектора) пульпораспределителей, рабочих поверхностей и отсекателей разгрузочных узлов выполнены по площади меньше, чем аналогичные площади первых частей предыдущей ярусов и соответствующее выполнение вторых частей по площади больше позволяет обеспечить оптимальную загрузку каждой части всей рабочей поверхности в каждом нижнем ярусе, т.к. в процессе сепарации поток тяжелой фракции с каждым последующим ярусом уменьшается, а легкой фракции и промежуточного продукта увеличивается. Разделение в последнем ярусе сепаратора радиальными перегородками пульпораспределителя, рабочей поверхности и отсекателя разгрузочного узла на первую, вторую и третью части (сектора) позволяет обеспечить пять выходов в конечном разгрузочном узле последнего яруса и тем самым произвести заключительную перечистку пульпопотока с выделением не трех, а пяти продуктов сепарации: первой и второй тяжелой фракции, легкой фракции и первого и второго промежуточного продукта. А это улучшает выход конечных продуктов сепарации по сортности. Изложенное выше подтверждает наличие причинно-следственных связей меж 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 8 ду совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения и достигаемым техническим результатом. Данная совокупность существенных признаков позволяет по сравнению с прототипом обеспечить полную загрузку рабочих поверхностей по всем ярусам сепаратора, в том числе и на нижних ярусах, и тем самым обеспечить более эффективный процесс разделения пульпопотока на фракции. Кроме того, позволяет уменьшить необходимое количество ярусов сепараторов при сохранении качества сепарации, особенно при обеспечении на выходе сепаратора пяти видов сортности конечного продукта в виде двух тяжелых фракций, одной легкой фракции и двух промежуточных продуктов. По мнению авторов, заявляемое техническое решение соответствует критериям изобретения "новизна" и "изобретательский уровень", т.к. совокупность существенных признаков, характеризующих заявляемый многоярусный сепаратор для мокрого гравитационного обогащения руд, является новой и не следует явным образом из известного уровня техники. Заявляемое изобретение поясняется чертежом, на котором одинаковые элементы имеют одинаковые цифровые обозначения-и где на: фиг. 1 - приведена схема четырехъярусного сепаратора для мокрого гравитационного обогащения руд с тремя выходами продуктов сепарации; на фиг. 2 - приведен вариант выполнения схемы четырехъярусного сепаратора с пятью выходами продуктов сепарации; на фиг. 3 - вид сверху на четвертый ярус фиг.2. Предпочтительный вариант многоярусного сепаратора для мокрого гравитационного обогащения руд выполнен в виде четырехъярусного сепаратора, который в соответствии с фиг. 1 содержит последовательно расположенные по вертикальной оси сепаратора питатель 1 для подачи пульпы мелкозернистой руды, соединенные пульпопроводами 2, которые могут быть выполнены в виде трубопроводов или наклонных лотков, первый ярус 3, второй ярус 4, третий ярус 5, четвертый ярус 6 сепарации, каждый из которых состоит из пульпораспредели^еля 7, выполненного в виде усеченного конуса, рабочей поверхности 8, выполненной в виде опрокинутого усеченного конуса, разгрузочного узла 10 с отсекателем 11, кромка верхней части которого заострена и изогнута таким образом, что является продолжением конца рабочей поверхности 8 и образует с ней зазор 9. В ярусах 4,5,6 27157 пульпораспределителя 7, рабочие поверхности 8, отсекатели 11 разделены радиальными перегородками 12 на первую часть 13 и вторую часть 14 в виде сектора сепарации. Разгрузочный узел 10 первого яруса 3 содержит первый выход 15 тяжелой фракции и второй выход 16 легкой фракции, при этом выход 15 соединен с выходом 17 первой части 13 пульпораспределителя 7 второго яруса 4, с. входом 18 второй части 14 которого соединен выход 16. Разгрузочные узлы 10 второго яруса 4, третьего яруса 5 и четвертого яруса 6 содержит первый выход 19 тяжелой фракции, второй выход 20 легкой фракции и третий выход 21 промежуточного продукта, причем выход 21 соединяет выход легкой фракции из первой части 13 отсекателя 11 и выход тяжелой фракции из второй части 14 отсекателя 11. Выход 19 второго яруса 4 соединен с входом 17 третьего яруса 5, выход 21 второго яруса 4 соединен с входом 18 третьего яруса 5, а выход 20 второго яруса 4 соединен с выходом 20 третьего яруса 5 и с входом 18 четвертого яруса 6. Выход 21 третьего яруса 5 соединен с входом 17 четвертого яруса 6, а выход 19 третьего яруса 5 соединен с выходом 19 четвертого яруса 6 и является выходом сепаратора по тяжелой фракции. Выход 20 и выход 21 четвертого яруса 6 является соответственно выходом сепаратора по легкой фракции и промежуточному продукту. В сепараторе первые части 13 пульпораспределителя 7, рабочей поверхности 8 и отсекателя 11 от второго яруса 4 по четвертой ярус 6 уменьшаются, а вторые части 14 пульпораспределителя 7, рабочей поверхности 8 и отсекателя 11 увеличиваются. Данный сепаратор работает следующим образом. Мелкозернистая руда в виде пульпы загружается в питатель 1 и из него по пульпопроводу 2 поступает на поверхность пульпораспределителя 7 первого яруса 3, по поверхности которого она равномерно распределяется, стекая на рабочую поверхность 8 первого яруса 3, при движении по которой, в силу ее сужающейся нижней части, поток пульпы расслаивается по высоте и плотности, причем тяжелая фракция располагается в нижнем слое пульпы, а легкая фракция - в верхнем слое, и, проходя через зазор 9, тяжелая фракция падает в него, поступая к выходу 15, а легкая фракция проходит в горловину отсекателя 11 и далее к выходу 16. Затемтяжелая фракция от первого яруса 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 10 3 с выхода 15 поступает на первый вход 17, а легкая фракция с выхода 16 - на второй вход 18 пульпораспределителя 7 второго яруса 4. Затем процесс равномерного распределения и расслоения пульпы по высоте и плотности повторяется во втором ярусе 4, третьем ярусе 5 и четвертом ярусе 6, но отдельно в первой части 13 и отдельно во второй части 14 пульпораспределителя 7, рабочих поверхностей 8 и отсекателей 11. При этом тяжелая фракции с выхода 19 первой части 13 отсекателя 11 второго яруса 4 поступает на перечистку на вход 17 пульпораспределителя 7 третьего яруса 5, на вход 18 которого поступает с выхода 21 легкая фракция из первой части 13 отсекателя 11 и тяжелая фракция из второй части 14 отсекателя 11 второго яруса 4. А легкая фракция из вторых частей 14 отсекателей 11 по выходам 20 второго яруса 4 и третьего яруса 5 поступает на контрольную перечистку на вход 18 пульпораспределителя 7 четвертого яруса 6. На вход 17 четвертого яруса б с выхода 21 третьего яруса 5 поступает на доочистку легкая фракция из первой части 13 отсекателя 11 и тяжелая фракция из второй части 14 отсекателя 11 третьего яруса 5. При этом тяжелая фракция с выходов 19 третьего яруса 5 и четвертого яруса 6 с их первых частей 13 отсекателей 11 поступает на выход сепаратора по тяжелой фракции, а с выхода 21 легкая фракция из первой части 13 отсекателя 11 и тяжелая фракция из второй части 14 огсекателя 11 четвертого яруса 6 поступает на выход сепаратора по промежуточному продукту, с выхода 20 легкая фракция с второй части 14 отсекателя 11 четвертого яруса 6 поступает на выход сепаратора по легкой фракции. При такой схеме сепарации пульпы, благодаря разделению ярусов, начиная с второго, на две части (два сектора) сепарации вместо одной операции разделения пульпы s каждом ярусе производится три операции в двухъярусном сепараторе, пять операций в трехъярусном сепараторе и семь операций в четырехъярусном сепараторе при оптимально заполненных рабочих поверхностях всех ярусов. В другом варианте выполнения четырехъярусного сепаратора для мокрого гравитационного обогащения руд в соответствии с фиг 2 и фиг. З в четвертом ярусе 22 пульп о распределитель 7, рабочая поверхность 8 и отсекатель 11 разгрузочного узла 10 разделены радиальными перегородками 12 на первую часть 23, вторую 11. 27157 12 30 легкой фракцией, третий выход 31 перчасть 24 и третью часть 25, при этом пульпораспределитель 7 содержит соотвого промежуточного продукта, четвертый ветственно первый вход 26, второй вход выход 32 второго промежуточного продук27 и третий вход 28, а разгрузочный узел та, пятый выход 33 второй тяжелой фраксодержит первый выход 29 для первой 5 ции разгрузочного узла 10 четвертого ярутяжелой фракции из первой части 23 отса 22. секателя 11, второй выход 30 для легкой фракции из второй части 24 отсекателя В других вариантах многоярусного се11, третий выход 31 для первого промепаратора для мокрого гравитационного жуточного продукта из первой части 23 10 обогащения руд рабочие поверхности яруотсекателя 11, четвертый выход 32 для сов могут быть выполнены в виде наклонвторого промежуточного продукта из легных желобов с коническообразной или кой фракции третьей части 25 отсекателя пирамидообразной сужающейся книзу по11, и тяжелой фракции из второй части 24 верхностью. И начиная с второго яруса отсекателя 11, пятый выход 33 для второй 15 пульпораспределителя, р а б о т е поверхтяжелой фракции из третьей части 25 отности и отсекатели разгрузочных узлов секателя 11. разделены радиальными перегородками В этом варианте выполнения четывдоль потока пульпы на первую, вторую рехъярусного сепаратора с пятью выхочасти при трех выходах в каждом разгрудами разделенные фракции после трет- 20 зочном узле. А при выполнении последьего яруса 5 с его выхода 19 тяжелой него яруса, разгрузочный узел которого фракции, выхода 20 легкой фракции, выимеет пять выходов, соответствующие хода 21 промежуточного продукта поступульпораспределитель, рабочая поверхпают на соответствующие входы 26 перность в виде наклонного желоба и отсевой части 23, 27 второй части 24, 28 25 катель разгрузочного узла в этом ярусе третьей части 25 пульпораспределителя 7 разделены радиальными перегородками четвертого яруса 22, на которых пульпа вдоль потока пульпы соответственно на раздельно по соответствующим частям 23, первую, вторую и третью части. 24, 25 равномерно распределяется, стеСоответствие заявляемого техническое кает на соответствующие части рабочей 30 го решения критерию изобретения "проповерхности 8, расслаивается по высоте мышленная применимость" подтверждаети плотности и в виде окончательного прося указанным примером выполнения мнодукта выьодится через первый выход 29 гоярусного сепаратора для мокрого грапервой тяжелой фракцией, второй выход витационного обогащения руд. 27157 з г І Тяжелая Фракция Промежуточный проЗукт ФигЛ Легкая фракция 27157 Пульпа Фиг.2 27157 il 23 ЗО Фиг.Ъ Упорядник Техред М. Келемеш Коректор О.Обручар Замовлення 554 Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101