прецессионный центробежный сепаратор

Формула изобретения

Прецессионный центробежный сепаратор для разделения зернистых материалов, содержащий корпус, внутри которого размещены разделитель и дистрибутор, монтированные на соединенном с приводом валу, установленном наклонно с возможностью прецессионного вращения вокруг вертикальной оси, устройство для изменения параметров прецессии и питатель, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей сепаратора, разделитель выполнен в виде чаш с центральными выпускными отверстиями и сборниками, снабженными перекрывающими элементами, подвижно установленными на валу, причем каждая чаша закреплена на валу, который выполнен полым и с перфорацией в месте крепления чаш, над каждой из которых установлен дистрибутор, а питатель выполнен секционным.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для обогащения полезных ископаемых и может быть использовано для разделения по плотности зернистых материалов, например золота и кварца, пирита и вольфрамита, апатита и пирохиора.

Известен центробежный сепаратор для обогащения зернистых материалов, снабженный загрузочным патрубком и включающий вращающуюся чашу с нарифлениями [1].

Недостатком устройства является периодичность его действия и забивание полезного тяжелого материала, накапливающегося между рифлями, легким продуктом, в результате чего происходит загрязнение концентрата.

Известен также прецессионый центробежный аппарат непрерывного действия, включающий корпус, питатель, дистрибутор и разделитель, монтированный на соединенном с приводом валу, установленном наклонно с возможностью прецессионного вращения вокруг вертикальной оси, а также устройство для регулирования параметров прецессии [2].

Прецессионное вращение разделителя обеспечивает непрерывную разгрузку продуктов и повышает производительность аппарата. Однако аппарат пригоден только для отделения твердого материала от жидкости и не позволяет разделять твердые материалы по выбранной границе плотности.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей сепаратора.

Поставленная цель достигается тем, что прецессионный центробежный сепаратор для разделения сыпучих материалов содержит корпус, внутри которого размещены разделитель и дистрибутор. Последние монтированы на валу, который соединен с приводом, причем вал установлен наклонно с возможностью прецессионного вращения вокруг вертикальной оси. Кроме того, сепаратор снабжен устройством для изменения параметров прецессии и питателем.

Особенность сепаратора заключается в том, что разделитель выполнен в виде чаш. Каждая чаша закреплена на валу и выполнена с центральным выпускным отверстием, под которым размещен сборник, снабженный перекрывающим элементом. Причем вал выполнен с перфорацией в месте крепления чаш, над которыми установлены дистрибуторы, а питатель выполнен секционным.

Устройство обеспечивает разделение зернистых материалов по любому пределу плотности в центробежном поле с предотвращением забивания концентрата пустой породой и разгрузку продуктов: тяжелого - через центральную часть чаши, легкого - по периферии.

На чертеже изображено описываемое устройство.

Прецессионный центробежный сепаратор содержит корпус 1, внутри которого наклонно установлен вал 2, соединенный с приводом 3 с возможностью вращения вокруг вертикальной оси. На валу закреплен разделитель, который выполнен в виде чаш 4. Чаши установлены друг над другом по длине вала и выполнены с центральными выпускными отверстиями 5. Кроме того, чаши снабжены сборниками 6, над которыми установлены перекрывающие элементы 7, подвижно закрепленные на валу 2. Последний выполнен полым и с перфорацией 8 в местах соединения сборников 6 с валом 2. Внутри корпуса размещен секционный питатель с подающими патрубками 9. Над каждой чашей 4 установлен дистрибутор 10, жестко закрепленный на валу 2. Нижний конец вала установлен в шарнире 11, а верхний соединен с приводом 3 и снабжен устройством для установки угла прецессии 12. Сепаратор снабжен отводящими патрубками 13 и 14 соответственно для пустой породы и концентрата.

Сепаратор работает следующим образом.

Подлежащий разделению материал (пульпа или сыпучий) поступает из подающих патрубков 9 питателя на дистрибуторы 10. Вал 2 совершает прецессионное вращение вокруг вертикальной оси. При этом дистрибуторы 10 обеспечивают круговую подачу материала на внутреннюю разделяющую поверхность чаши 4 в место, в данный момент работающее на разделение (на чертеже - слева). При таком вращении зона разделения находится в опущенной части чаши и перемещается по кругу синхронно с круговой подачей питания с дистрибутора в эту зону.

Прецессионное вращение чаш позволяет получить в бегущей по кругу волне центробежную силу, способствующую разделению особенно мелких частиц в тонком слое в хвосте уходящей волны. Волна перемещается по кругу в виде перекатывающегося сплюснутого водяного валика, что способствует и гарантирует касание тяжелой частицей поверхности чаши. Это необходимо для обеспечения процесса разделения и особенно для отделения тяжелых частиц сложной формы и сростков. Постоянные качания чаши в вертикальной плоскости дополняют и усиливают процесс разделения эффектами отсадки и расслоения тяжелых и легких продуктов, происходящими одновременно.

Тяжелые частички материала под действием центробежной силы в момент разделения (на чертеже - слева) сильнее прижимаются и трутся о боковую поверхность чаши, чем легкие, и удерживаются в ней при вращении, а легкие успевают перелететь через край в корпус аппарата и через отводящий патрубок 13 уйти в отвал. При движении вала 2 удержавшиеся тяжелые частицы в определенный момент (на чертеже - справа) оказываются на наклоненной к центру половине чаши, скатываются с нее и смываются в сборники 6 потоком воды, оставшейся после прохода волны. При этом дистрибутор 10 защищает выделившиеся частички от размыва струей питателя и отводит ее на противоположную сторону чаши от зоны разгрузки в зону разделения, обеспечивая условия для накопления концентрата под дистрибутором 10, промывки его вращающейся волной, скатывания через отверстия 5 в сборники 6 и вывод через перфорации 8, вал 2 и отводящий патрубок 14 в емкость для концентрата.

Таким образом, на поверхности чаши происходит разделение материала и его разгрузка: легкой фракции - по направлению от центра и вверх, тяжелой - к центру и вниз.

Разгрузка концентрата по выбору может производиться непрерывно и периодически в зависимости от содержания полезного продукта в исходном сырье и от предъявляемых требований. Для периодической разгрузки достаточно снизить обороты вращения вала 2, открыть перекрывающие элементы 7 и пустить в аппарат через подающие патрубки 9 чистую воду. Концентрат при этом устремится в сборники 6. При бедном исходном сырье режим периодической разгрузки может оказаться предпочтительнее. При непрерывном режиме разгрузки перекрывающие элементы находятся в поднятом состоянии и сборники постоянно открыты для приема и пропуска концентрата. Такой вариант разгрузки применяется при соизмеримом содержании разделяемых материалов при быстром накоплении концентрата.

Предлагаемый сепаратор позволяет снизить энергозатраты и расход воды, повысить производительность и качество разделения за счет снижения границы крупности и установления любой необходимой границы плотности разделяемых материалов, обеспечивая при этом возможность выбора режимов непрерывной или периодической разгрузки и подачи исходной смеси в виде пульпы или в сухом сыпучем состоянии.

1. А.С. СССР N 1219148, кл. B 04 B 5/10, 1986 г.

2. А.С. СССР N 1296226, кл. B 04 B 3/06, 1997 г.