RU2164172C1

RU2164172C1 - Centrifugal separator

Info

Publication number: RU2164172C1
Application number: RU99113617A
Authority: RU
Inventors: А.П. Ивженко
Original assignee: Ивженко Андрей Петрович
Priority date: 1999-06-29
Filing date: 1999-06-29
Publication date: 2001-03-20

Abstract

FIELD: beneficiation of minerals; extraction of noble metals and other heavy useful minerals from primary or secondary (technogenious) raw materials. SUBSTANCE: separator has working chamber which is made in form of set of at least two rigidly interconnected bowls mounted coaxially and provided with tapping edges, pulp delivery unit, drive and mains for receiving and/or removing the particles of separated materials possessing different physico-mechanical properties, at least two bowls are mounted one inside other; each bowl is provided with receiving cavities having passages for removal of particles of separated materials; passages of at least one bowl (inner bowl) are located at different levels with different cross-sectional areas. EFFECT: extended technological capabilities of separator; improved quality of concentrate due to extraction of particles in wide range of sizes and densities. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, а именно к устройствам для выделения благородных металлов и других тяжелых полезных минералов из первичного или вторичного (техногенного) сырья. The invention relates to the field of mineral processing, and in particular to devices for the separation of precious metals and other heavy useful minerals from primary or secondary (industrial) raw materials.

Типовые центробежные сепараторы включают рабочую чашу со сливной кромкой и тем или иным количеством приемных полостей, устройство подвода пульпы, привод и магистрали для отвода частиц отсепарированных материалов, при этом одна магистраль служит для отвода концентрата, а другая - для отвода легкой фракции (Описания изобретений к патентам США N 5586965, НКл. 494/29, опубл. 24.12.96 г. и N 5368541, Нкл. 494/37, опубл. 29.11.94 г.). Typical centrifugal separators include a working bowl with a drain edge and one or another number of receiving cavities, a pulp supply device, a drive and lines for removing particles of separated materials, while one line serves to drain the concentrate, and the other to drain light fractions (Descriptions of inventions to US patents N 5586965, NKl. 494/29, publ. 12/24/96, and N 5368541, Nkl. 494/37, publ. 11/29/94).

Наличие на чашах сепараторов рубашек для подвода технологической воды значительно усложняет их конструкцию, хотя благодаря подаваемой воде обеспечивается достаточно качественное выделение концентрата из пульпы при условии однородности измельчения соответствующего сырья. При этом до конца не решается задача извлечения тонкого металла и металла в сростках. Кроме этого, в связи с тем что сепаратор настраивается на ограниченный диапазон крупности, технологический процесс переработки исходного сырья подразумевает его многокаскадную переочистку, что технологически и экономически не всегда целесообразно. The presence of shirts on the separator bowls for the supply of process water significantly complicates their design, although due to the supplied water a sufficiently high-quality separation of the concentrate from the pulp is ensured provided that the corresponding raw materials are homogeneous. At the same time, the task of extracting thin metal and metal in aggregates is not completely solved. In addition, due to the fact that the separator is configured for a limited range of fineness, the technological process of processing the feedstock implies its multi-stage treatment, which is not always technologically and economically feasible.

Известен центробежный сепаратор, включающий рабочую камеру с тремя сливными кромками, устройство подвода пульпы, привод и три магистрали для сбора и/или отвода частиц отсепарированных материалов, обладающих различными физико-механическими свойствами, при этом каждая магистраль взаимодействует со своей сливной кромкой (Описание изобретения к патенту РФ N 2094122, В 03 В 5/32, опубл. БИ N 30 - 97 г.). A centrifugal separator is known, including a working chamber with three drain edges, a pulp supply device, a drive and three lines for collecting and / or removing particles of separated materials having different physical and mechanical properties, with each line interacting with its drain edge (Description of the invention RF patent N 2094122, 03 B 5/32, publ. BI N 30 - 97 g).

Стабильное качество концентрата на данном сепараторе можно получить лишь при достаточно большом относительном содержании свободного металла в составе исходного сырья. Однако этот сепаратор не решает проблему извлечения мелкого металла из-за высокой чувствительности к качеству подаваемой пульпы и, в первую очередь, к ее расходу и равномерной крупности. Stable quality of the concentrate on this separator can be obtained only with a sufficiently large relative content of free metal in the composition of the feedstock. However, this separator does not solve the problem of extraction of fine metal due to its high sensitivity to the quality of the pulp supplied and, first of all, to its consumption and uniform size.

Некоторых из перечисленных выше недостатков известных устройств лишен центробежный сепаратор, содержащий рабочую камеру со сливной кромкой, приемными полостями и каналами вывода частиц отсепарированных материалов, устройство подвода пульпы, привод и магистрали для сбора и/или отвода частиц отсепарированных материалов, обладающих различными физико-механическими свойствами, при этом магистрали гидравлически связаны с приемными камерами, расположенными на разных уровнях, и со сливной кромкой (Описание изобретения к патенту США N 5601524, НКл. 494/29, фиг. 7, опубл. 11.02.97 г.). A centrifugal separator containing a working chamber with a drain edge, receiving cavities and channels for the output of particles of separated materials, a pulp supply device, a drive and lines for collecting and / or removing particles of separated materials having different physical and mechanical properties is deprived of some of the disadvantages of the known devices. while the mains are hydraulically connected with receiving chambers located at different levels, and with a drain edge (Description of the invention to US patent N 5601524, N Cl. 494/29, Fig. 7, publ. 02/11/97).

Данному сепаратору свойственны те же достоинства и недостатки, что и известным сепараторам, конструкции которых описаны в изобретениях по патентам США N 5586965 и N 5368541. Кроме того, присутствие шаров в кольцевых приемных полостях, несмотря на тщательное перемешивающее воздействие, тормозит пульпу, что в итоге снижает эффективность сепарации и не позволяет работать на больших угловых скоростях, обеспечивающих высокую производительность устройства. This separator has the same advantages and disadvantages as the known separators, the designs of which are described in the inventions according to US patents N 5586965 and N 5368541. In addition, the presence of balls in the annular receiving cavities, despite careful mixing action, inhibits the pulp, which ultimately inhibits the pulp, which ultimately reduces the separation efficiency and does not allow working at high angular speeds, providing high performance devices.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков заявляемому изобретению является центробежный сепаратор (Описание изобретения к патенту РФ N 2132234, В 03 В 5/32, В 04 В 3/06, опубл. 27.06.99. Бюл. N 18), содержащий рабочую камеру в виде набора из по меньшей мере двух жестко связанных между собой и установленных соосно чаш со сливными кромками, устройство для подвода пульпы, привод и магистрали для сбора и/или отвода частиц отсепарированных материалов, обладающих различными физико-механическими свойствами. The closest set of essential features of the claimed invention is a centrifugal separator (Description of the invention to the patent of the Russian Federation N 2132234, 03 5/32, 04 04/06, publ. 06/27/99. Bull. N 18), containing a working chamber in in the form of a set of at least two rigidly interconnected and coaxially mounted bowls with drain edges, a device for supplying pulp, a drive and a line for collecting and / or removing particles of separated materials having different physical and mechanical properties.

Недостатками известного сепаратора являются его ограниченные технологические возможности, обусловленные способностью извлечения частиц в узком диапазоне плотности. Большой разброс плотности извлекаемых материалов (что характерно, например, для вновь разрабатываемых месторождений) требует многостадийной обработки исходного сырья, что снижает производительность устройства. The disadvantages of the known separator are its limited technological capabilities due to the ability to extract particles in a narrow density range. A large variation in the density of recoverable materials (which is typical, for example, for newly developed deposits) requires multi-stage processing of the feedstock, which reduces the productivity of the device.

Задача, решаемая настоящим изобретением, заключается в упрощении конструкции центробежного сепаратора и расширении его технологических возможностей. The problem solved by the present invention is to simplify the design of the centrifugal separator and expand its technological capabilities.

В результате решения поставленной задачи улучшится качество концентрата за счет извлечения частиц в широких диапазонах их размеров и плотности, при этом сепаратор будет отличаться простотой конструкции, надежностью в работе и высокой производительностью. As a result of solving this problem, the quality of the concentrate will improve due to the extraction of particles in a wide range of their sizes and densities, while the separator will be distinguished by its simplicity of design, reliability in operation and high performance.

Для решения поставленной задачи в известном центробежном сепараторе, содержащем рабочую камеру в виде набора из, по меньшей мере, двух жестко связанных между собой и установленных соосно чаш со сливными кромками, устройство для подвода пульпы, привод и магистрали для сбора и/или отвода части отсепарированных материалов, обладающих различными физико- механическими свойствами, по меньшей мере, две чаши установлены одна в другой, причем каждая из чаш выполнена с приемными полостями, имеющими каналы для вывода частиц отсепарированных материалов, при этом каналы, по меньшей мере, одной внутренней чаши, расположенные на разных уровнях, выполнены с различной площадью поперечного сечения. To solve the problem in a known centrifugal separator containing a working chamber in the form of a set of at least two rigidly connected to each other and installed coaxially with the drain edges, a device for supplying pulp, a drive and lines for collecting and / or removing part of the separated materials with different physical and mechanical properties, at least two cups are installed one in the other, each of the cups is made with receiving cavities having channels for the output of particles of separated material water, and the channels of at least one inner bowl, located at different levels, are made with different cross-sectional areas.

Кроме этого, между соседними чашами расположено устройство подвода отсепарированных материалов, выполненное в виде замкнутой по окружности перегородки и/или стенки и установленное с зазором, расположенным с нижней стороны наружной чаши. In addition, between the adjacent bowls there is a device for supplying separated materials, made in the form of a partition closed around the circumference and / or wall and installed with a gap located on the lower side of the outer bowl.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображен общий вид центробежного сепаратора. The invention is illustrated in the drawing, which shows a General view of a centrifugal separator.

Центробежный сепаратор содержит рабочую камеру 1 со сливной кромкой 2, приемными полостями 3 и 4 различной конструкции (изображены условно) и каналами 5 и 6 вывода частиц отсепарированных материалов, устройство 7 подвода пульпы, привод 8 и магистрали 9, 10 и 11 для сбора и/или отвода частиц отсепарированных материалов, обладающих различными физико-механическими свойствами, при этом рабочая камера 1 выполнена в виде набора из по меньшей мере двух жестко связанных между собой и установленных соосно чаш 12 и 13. По меньшей мере две упомянутые чаши сепаратора установлены одна в другой, что является оптимальным вариантом исполнения сепаратора, при этом наружная чаша 13 имеет собственную сливную кромку 14. Тот же принцип построения сепаратора сохраняется и при другом количестве чаш. The centrifugal separator contains a working chamber 1 with a drain edge 2, receiving cavities 3 and 4 of various designs (shown conditionally) and channels 5 and 6 for output of particles of separated materials, a pulp supply device 7, a drive 8 and lines 9, 10 and 11 for collection and / or removal of particles of separated materials having different physical and mechanical properties, while the working chamber 1 is made in the form of a set of at least two rigidly interconnected and coaxially mounted bowls 12 and 13. At least two of these sep bowls Ator fitted one inside the other, which is optimal for this execution of the separator, the outer cup 13 has its own overflow edge 14. The same principle of construction of the separator is retained even when a different number of cups.

Между соседними чашами, например 12 и 13, расположено устройство подвода отсепарированных материалов, выполненное в виде замкнутой по окружности наклонной перегородки 15 и/или наклонной стенки 16 и установленное с зазором, расположенным с нижней стороны наружной чаши 13, а каналы 5 и 6 вывода частиц отсепарированных материалов приемных полостей 3 и 4 по меньшей мере одной чаши, например, внутренней чаши 12, расположенные в разных уровнях, выполнены с различной площадью поперечного сечения. Between adjacent cups, for example 12 and 13, there is a device for supplying separated materials, made in the form of a closed circumferentially inclined partition 15 and / or inclined wall 16 and installed with a gap located on the lower side of the outer cup 13, and channels 5 and 6 of the output particles the separated materials of the receiving cavities 3 and 4 of at least one bowl, for example, the inner bowl 12, located at different levels, are made with different cross-sectional areas.

Центробежный сепаратор работает следующим образом. Centrifugal separator operates as follows.

Подготовленная пульпа, содержащая в своем составе частицы благородных металлов или других тяжелых полезных минералов, поступает в устройство 7 подвода пульпы вращающейся рабочей камеры 1, откуда дополнительное ускорение от лопаток 17 поступает в рабочую камеру 1. За счет толщин слоя пульпы по длине чаши и центробежных сил пульпа ускоренно перемещается к сливной кромке 2. Тяжелые частицы металла или других минералов (концентрат) наиболее интенсивно оседают на внутреннюю стенку чаши 12, на которой выполнены приемные полости 3 и 4 (в том числе различной конструкции, например, кольцевые проточки 3 и конические полости 4 или другие). Эвакуация концентрата осуществляется через каналы 5 и 6. The prepared pulp, containing in its composition particles of precious metals or other heavy useful minerals, enters the pulp supply device 7 of the rotating working chamber 1, from where additional acceleration from the blades 17 enters the working chamber 1. Due to the thickness of the pulp layer along the length of the bowl and centrifugal forces the pulp is accelerated to the drain edge 2. Heavy particles of metal or other minerals (concentrate) are most intensively deposited on the inner wall of the bowl 12, on which the receiving cavities 3 and 4 (including different designs, for example, annular grooves 3 and conical cavities 4 or others). Evacuation of the concentrate is carried out through channels 5 and 6.

На самом нижнем уровне приемных полостей (в данном случае в кольцевой проточке 3) предусмотрены каналы 5 с отверстиями достаточно большого поперечного сечения. Здесь выделяются наиболее крупные и тяжелые частицы, в том числе те, в составе которых содержится требуемый металл. Эти частицы вместе с водой выносятся наружу и по магистрали 9 поступают, например, на дополнительное измельчение и повторно в устройство 7 подвода пульпы. At the lowest level of the receiving cavities (in this case, in the annular groove 3), channels 5 with holes of a sufficiently large cross section are provided. The largest and heaviest particles, including those containing the desired metal, are distinguished here. These particles, together with water, are carried out and through the line 9 enter, for example, for additional grinding and again into the pulp supply device 7.

В полостях 4 следующих уровней чаши 12 происходит улучшение качества концентрата, частицы которого, двигаясь в дальнейшем вдоль наклонных перегородки 15 и стенки 16, поступают в чашу 13, на стенке которой расположены свои приемные полости с требуемыми геометрическими характеристиками. Под действием тех же динамических процессов, что и в чаше 12, происходит дополнительное обогащение концентрата. Высококачественный концентрат поступает в магистраль 10 и отводится на дальнейшую переработку. In the cavities 4 of the following levels of the bowl 12, the quality of the concentrate is improved, the particles of which, moving further along the inclined partitions 15 and the wall 16, enter the bowl 13, on the wall of which there are receiving cavities with the required geometric characteristics. Under the action of the same dynamic processes as in the bowl 12, an additional enrichment of the concentrate occurs. High-quality concentrate enters line 10 and is diverted for further processing.

Легкая фракция из чаши 12 через сливную кромку 2 выводится в магистраль 11. Туда же поступает и легкая фракция из чаши 13, сливная кромка 14 которой обеспечивает ее беспрепятственный выход. The light fraction from the bowl 12 through the drain edge 2 is discharged into the line 11. There also comes the light fraction from the bowl 13, the drain edge 14 of which ensures its unhindered exit.

Следует отметить, что число чаш рабочей камеры 1, их расположение на оси (одна в другой, разнесенные вдоль или другие комбинации), конструкция приемных полостей и площади поперечных сечений каналов задаются заранее исходя из конкретных особенностей сырья и необходимой степени его очистки. It should be noted that the number of chambers of the working chamber 1, their location on the axis (one into another, spaced along or other combinations), the design of the receiving cavities and the cross-sectional areas of the channels are set in advance based on the specific characteristics of the raw material and the required degree of its cleaning.

Особенностью конструкции сепаратора является то, что благодаря многостадийной обработке пульпы в магистраль 10 поступает высококачественный концентрат, который прошел последовательно через отверстия каналов 5 и 6 с различной площадью поперечного сечения. Это позволяет выделять в том числе и наиболее мелкие частицы металла, которые в других случаях не выделяются, уходя, как правило, в хвосты. A feature of the design of the separator is that due to the multi-stage processing of the pulp, high-quality concentrate enters the line 10, which passed successively through the openings of the channels 5 and 6 with different cross-sectional areas. This makes it possible to isolate even the smallest metal particles, which in other cases do not stand out, leaving, as a rule, in tails.

Использование изобретения расширяет технологические возможности сепараторов и увеличивает их производительность при сохранении относительной простоты конструкции. The use of the invention extends the technological capabilities of the separators and increases their productivity while maintaining the relative simplicity of the design.

Claims

1. Centrifugal separator containing a working chamber in the form of a set of at least two rigidly interconnected and installed coaxially bowl with drain edges, a device for supplying pulp, drive and lines for collecting and / or removing particles of separated materials having different physico-mechanical properties, characterized in that at least two cups are installed one in the other, each of the cups is made with receiving cavities having channels for outputting particles of separated materials, the channels, at least one inner bowl, located at different levels, made with different cross-sectional areas.

2. The separator according to claim 1, characterized in that between the adjacent bowls there is a device for supplying the separated materials, made in the form of a partition closed around the circumference and / or wall and installed with a gap located on the lower side of the outer bowl.