Відцентровий концентратор

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к обогатительному оборудованию, и может быть использовано для обогащения руд и песков, содержащих тонкое и весьма тонкое золото, платину и т.п. Наиболее близким к данному техническому решению является центрифуга, включающая вращающуюся камеру с внутренней вставкой, приспособление для подачи суспензии и воды. приспособления для раскручивания жидкости и кольцевые приемники продуктов разделения /1/. Наиболее близким к данному техническому решению является центрифуга, включающая установленный на валу ротор, содержащий цилиндрический корпус, в котором имеется конусная вставка, обращенная большим основанием к разгрузочной зоне концентрата (тяжелая фракция), патрубки для подвода суспензии и воды, привод ротора. Внутри конусной вставки размещены продольные ребра для раскручивания жидкости /1/. Недостатком данной центрифуги является невозможность эффективно перерабатывать минеральное сырье, содержащее тонкие и весьма тонкие частицы золота, платины. Объясняется это тем, что в момент поступления суспензии, воды во вращающуюся рабочую камеру, угловая скорость суспензии, воды равна нулю. Это приводит к повышенной макро- и микротурбулентности потоков внутри разделительной камеры, что способствует выносу в слив (фуга т) тонких и весьма тонких частиц золота, платины и т.п. К тому же это приводит к засорению тяжелой фракции (концентрата) легкими частицами породы. Эти недостатки усугубляются и тем, что подача суспензии, воды осуществляется в непосредственной близости от отверстий для разгрузки тяжелой фракции (концентрата). А это малый путь прохождения твердой фазы до отверстий, через которые разгружается тяжелая фракция, например, содержащая тонкие и весьма тонкие частицы золота, платины. На этом пути упомянутые частицы не успевают попасть в придонную постель, сконцентрироваться в ее нижних слоях. Все это вместе ведет к повышенным потерям тонких и весьма тонких частиц золота, платины. В основу изобретения положена задача усовершенствования центробежного концентратора за счет наличия концентрирующи х элементов и их ориентации, а также за счет изменения конструкции приспособления для подачи суспензии и приспособления для раскручивания жидкости, что позволяет увеличить путь прохождения суспензии и таким образом повысить эффективность концентрации тонких и весьма тонких частиц золота, платины. Поставленная задача решается тем, что центробежный концентратор, включающий вращающуюся камеру с внутренней вставкой приспособления для подачи суспензии и воды, приспособление для раскручивания жидкости и кольцевые приемники продуктов разделения, согласно изобретению центробежный концентратор снабжен: вертикально установленными по окружности между стенкой камеры и вставкой концентрирующими элементами с выступами вдоль их днищ, при этом кромки стенок концентрирующи х элементов сопряжены и направлены к центру камеры; приспособлением для подачи суспензии и воды, выполненным в виде двух концентричне расположенных труб, установленных по оси разделительной камеры и жестко с ней соединенных, а приспособление для раскручивания жидкости выполнено в виде установленных с зазором под трубами дисков, соединенных с ними посредством вертикальных ребер. Концентрирующие элементы в поперечном сечении выполнены V-образной или полуцилиндрической формы. Выступы в продольном сечении выполнены треугольной или прямоугольной, или трапециевидной, или сегментной формы. Центробежный концентратор поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен продольный разрез; на фиг. 2 - разрез по А-А; на фиг. 3 - разрез по Б-Б; на фиг. 4 -разрез по В-В. Центробежный концентратор включает ротор, содержащий вращающуюся камеру 1 и цилиндрическую внутреннюю 2 вставку, между которыми монтируются улавливающе-концентрирующие элементы 3, имеющие в поперечном сечении V-образную или полуцилиндрическую форму. В самой узкой, донной, части улавливающеконцентрирующи х элементов по всей длине их продольного сечения выполнены выступы 4, чередующиеся с впадинами 5. Выступы выполнены треугольной или прямоугольной, или трапециевидной, или сегментной формы. В верхней части концентрирующи х элементов 3 наружная цилиндрическая или цилиндроконическая вращающаяся камера 1 крепится к фланцу 6, соединенному с крышкой 7, по центру которой монтируется загрузочно-раскручивающий воду и суспензию узел, состоящий из наружного вала-трубы 8, внутри которой строго по центру и с зазорами между собой располагаются трубы 9 и 10, заканчивающиеся направляющераскручивающими дисками 11 и 12 соответственно для воды и суспензии. Трубы 8, 9, 10 строго центрируются друг относительно друга и фиксируются в нижней части ребрами 13, одновременно усиливающими закручивающий эффект для потоков воды и суспензии и с этой целью располагающимися радиально с углом между ними в плане 900 ± 300 . Между дисками 11, 12 и нижними концами труб 9, 10 должны быть зазоры для прохождения суспензии и воды (показано стрелками на фиг. 1). В верхней части трубы 8, 9, 10 дополнительно фиксируются-центрируются друг относительно друга шпильками и т.п. элементами 14, располагающимися радиально с углом между ними в плане 900 ± 300 . На верхних концах труб 8, 9 монтируются воронки 15, 16, а труба 10 в верхней части заканчивается заглушкой 17. Внутренняя вставка 2 с одной стороны (наружной) крепится жестко к улавливающе-концентрирующим элементам 3, а с другой - к торцовым крышкам 18, по центру которых располагается, выполненный заодно с трубой 10, вал-труба 19, опирающаяся в нижней части на раму с нижним опорным подшипниковым узлом 20. Верхний подшипниковый узел 21 располагается на вал-трубе 8. К нижней части улавливающе-концентрирующих элементов 3 примыкают кольцевые приемники 22 и 23 соответственно для постоянного отвода легкой фракции и периодического отвода (по мере накопления в улавливающе-концентрирующих элементах) тяжелой фракции, содержащей тонкие и весьма тонкие частицы золота, платины. Электродвигатель 24 осуществляет вращение ротора центрифуги посредством клиноременной передачи. Позиции 25 и 26 отражают соответственно возможные уровни жидкости, пульпы в улавливающеконцентрирующи х элементах и направление движения жидкости, пульпы в них. Работа центробежного концентратора осуществляется следующим образом. Исходная суспензия, вода подаются в воронки 15, 16, установленные на трубах 9, 8. Проходя по тр убам 9, 8, потоки суспензии и воды начинают закручиваться, приобретая определенную угловую скорость вращения, приближающуюся к угловой скорости вращения улавливающе-концентрирующих элементов. Окончательное уравнивание упомянутых скоростей происходит в первый же момент поступления воды и суспензии в улавливающе-концентрирующие элементы З за счет отмеченной выше специфичности их конструкции. Далее потоки по вогнутым V-образным или полуцилиндрическим днищам элементов 3 с выступами 4 продвигаются в осевом направлении (показано стрелками на фиг. 1, 4), проходя большое расстояние, достаточное для оседания и концентрации во впадинах 5 тонких и весьма тонких частиц золота, платины. При всем изложенном суспензия-пульпа подается на установившийся поток воды, чего нет ни в прототипе, ни в други х аппаратах аналогичного назначения. По мере продвижения потоков в осевом направлении в каждом улавливающе-концентрирующем элементе З, в их донной части концентрируются тонкие и весьма тонкие частицы золота, платины. Последние задерживаются там как выступами 4, так и повышенным сопротивлением днищ улавливающе-концентрирующих элементов 3 за счет их V-образности и тому подобной вогнутости со стороны перемещаемых в них потоках суспензии, пульпы 25, 26. Отмеченное в комплексе всей совокупности признаков центробежного концентратора приводит к решению поставленной задачи - повышению эффективности концентрации тяжелых тонких и весьма тонких частиц золота, платины. При этом легкие (породные) частицы непрерывно удаляются из рабочей зоны ротора в кольцевой наружный желоб-приемник 22. Тонкие и весьма тонкие частицы золота, платины разгружаются периодически (по мере их накопления) в кольцевой желоб-приемник 23. При этом удаление этих частиц из улавливающеконцентрирующи х элементов 3 осуществляется при: отключении подачи суспензии; снижении числа оборотов ротора; поднятии передвижной наружной стенки кольцевого желоба 23 выше уровня нижней кромки улавливающе-концентрирующих элементов 3; существенном увеличении расхода технологической воды, которая на этой стадии выполняет смывную роль. Параллельно с этими манипуляциями осуществляется вибрация рамы-аппарата. Это интенсифицирует разгрузку концентрата. Центробежный концентратор создает возможность существенного повышения дешевым, экологически чистым методом извлечения тонких и весьма тонких частиц золота, платины, например, из рудных пульп, суспензий, где твердая фаза представлена полиминеральными частицами крупностью -0,01+0 мм, -0,015+0 мм, 0,02+0 мм, -0,025+0 мм и т.п. Это может дать большой экономический эффект в народном хозяйстве. Последнее может быть подтверждено, например, применительно к хвостам селективной флотации ряда рудных материалов, где в классе -0,010(0,015)+0 мм по данным практики теряется до 10 (15)% золота. То же можно сказать о потере платины и минералов платиновой группы, например, при переработке медно-никелевых и др. руд.