Гвинтовий сепаратор

Гвинтовий сепаратор відноситься до збагачувальних апаратів, що застосовуються у вугільній промисловості для збагачення крупнозернистих шламів у водному середовищі і може бути використаний в інших галузях промисловості, наприклад, для збагачення руд або класифікації дрібнозернистих матеріалів за крупністю у будівельній, рудній та гірничо-хімічній промисловості. Відомий гвинтовий сепаратор для збагачення пісків розсипних родовищ [див. Н.Г.Бедрань "Машины для обогащения полезных ископаемых." К., Вид-во "Вища школа", 1980р., с.199], що містить гвинтовий жолоб, встановлений на стійці, живильник для подання пульпи на жолоб, відсікачі для відокремлення продуктів збагачення та розподільників зливної води. У жолобі гвинтового сепаратора під дією різноманітних сил (гравітаційних, тертя, гідродинамічних та ін.) відбувається розподіл мінеральних зерен за крупністю і щільністю. Недоліком відомого гвинтового сепаратора є простий півкруглий профіль перерізу жолоба, що забезпечує задовільні результати розподілення мінеральних зерен з великою різницею у щільності частинок руд і супутніх їм порід і малоефективний при розподіленні частинок з малою різницею у щільності, наприклад, вугілля і супутніх йому порід. Відомий також гвинтовий сепаратор для збагачення руд [див. М.Ф.Аникин и др. «Винтовые сепараторы для обогащения руд», М., Недра, 1970г., с.163], що містить гвинтовий жолоб, закріплений на стійці, живильник для подання пульпи на жолоб, відсікачі для відокремлення продуктів збагачення. Недоліком відомого гвинтового сепаратору є форма перерізу жолоба для концентрації матеріалу, що виконана у вигляді горизонтального еліпса з відношенням розмірів півосей 1:2. Жолоб з такою формою перерізу забезпечує оптимальну ефективність збагачення рідкісноземельних, олов'яних, вольфрамових та інших руд, але недостатньо ефективний при збагаченні вугілля та антрацитів. Найбільш близьким до заявленого технічного рішення (прототип) є гвинтовий сепаратор [див. Р.О.Берт «Технология гравитационного обогащения», М., Недра, 1990г., с.278], що містить гвинтовий жолоб, укріплений на стійці, живильник для подання пульпи на жолоб, відсікачі для відокремлення продуктів збагачення. Недоліками прототипу є те, що профіль жолоба виконаний безперервно закруглюючимся, довгим, змінним радіусом закруглення, що приводить до нерівномірного розподілення потоку пульпи по профілю жолоба і, як наслідок, до недостатньо ефективного розподілення продуктів збагачення. Мета винаходу - створити гвинтовий сепаратор з жолобом такої конструкції, що забезпечує ефективне збагачення усього діапазону крупнисті вугільних та антрацитових шламів. Поставлена задача вирішується тим, що у гвинтовому сепараторі, що містить гвинтовий жолоб, закріплений на стійці, живильник для подання пульпи па жолоб і відсікачі для відокремлення продуктів збагачення, профіль поперечного перерізу жолоба виконаний у вигляді кривої другого порядку, близької до еліпсоїди, що виконана двома спряжуваними дугами з відношенням розмірів радіусів закруглення 1:12, причому центр більшого радіусу закруглення, який дорівнює 7/10 частин діаметра спіралі жолоба, відстоїть на відстані 1/25 частини більшого радіусу закруглення від внутрішнього борту жолоба. Наявність суттєвих відокремлювальних ознак у заявленому сепараторі: профіль поперечного перерізу жолоба виконаний у вигляді кривої другого порядку, близької до еліпсоїди, що виконана двома спряжуваними дугами з відношенням розмірів закруглення 1:12, причому центр більшого радіусу закруглення, який дорівнює 7/10 частин діаметра спіралі жолоба, відстоїть на 1/25 частини більшого радіусу закруглення від внутрішнього борту жолоба, дає можливість значно підвищити ефективність збагачення вугільних і антрацитових шламів усього діапазону крупності. На Фіг.1 зображено загальний вид гвинтового сепаратора, на Фіг.2 - поперечний переріз жолоба гвинтового сепаратора. Гвинтовий сепаратор містить гвинтовий жолоб 1, закріплений на стійці 4, живильник 2 для подання пульпи на жолоб, відсікачі 3 для відокремлення продуктів збагачення. Гвинтовий жолоб 1 виконаний з профілем поперечного перерізу у вигляді кривої другого порядку, близької до еліпсоїди, що виконана двома спряжуваними дугами з відношенням розмірів радіусів закруглення 1:12, причому центр радіусу закруглення, який дорівнює 7/10 частин діаметру спіралі жолоба, відстоїть на відстані 1/25 частини більшого радіусу закруглення від внутрішнього борту жолоба. Принцип дії гвинтового сепаратора. Пульпа, що складається з суміші зерен шламу і води, яка є вхідним живленням, надходить у живильник 2, котрий зменшує її швидкість і встановлює потрібний характер потоку. В міру того, як пульпа тече по гвинтовому жолобу сепаратора, під впливом різних сил (гравітаційних, тертя, гідродинамічних та ін.) відбувається розподіл мінеральних зерен за крупністю і щільністю на ширині жолоба. Біля внутрішнього борту жолоба розташовуються мінерали з високою щільністю, у центрі - суміш мінералів з високою щільністю та крупних з низькою щільністю, а біля зовнішнього борту - мінерали з низькою щільністю. Установленням відсікачів в означене положення виділяються продукти з потрібними показниками збагачення.