RU2169620C1

RU2169620C1 - Centrifugal separator

Info

Publication number: RU2169620C1
Application number: RU2000125655/03A
Authority: RU
Inventors: А.Ф. Бензель; М.Г. Видуецкий; В.А. Мальцев; В.Г. Серов
Original assignee: Серов Валерий Григорьевич
Priority date: 2000-10-12
Filing date: 2000-10-12
Publication date: 2001-06-27

Abstract

FIELD: beneficiation of mineral resources. SUBSTANCE: centrifugal separator has conical cup with rotation drive put on shaft, loading branch pipe and fixture preparing pulp for separation on inner surface of rotating cup manufactured in the form of calotte. Height of calotte and base are found from expression

, where h is height of calotte, m; r is radius of base of calotte, m; R is radius of calotte, m; H is height of conical cup, m; α is inclination angle of generating line of conical cup to vertical plane, degrees; ρ₁ is density of light fraction, kg/cu m; ρ₂ is density of heavy fraction, kg/cu m; k is reduction coefficient with value from 0.1 to 1.0. EFFECT: increased efficiency of separation of grainy suspensions by density. 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к устройствам для отделения частиц ценного компонента от пустой породы. The invention relates to the field of mineral processing, in particular to devices for separating particles of a valuable component from waste rock.

Известен центробежный сепаратор для разделения зернистых суспензий по плотности, включающий вращающуюся конусообразную чашу с нарифлениями на внутренней поверхности, питающее и разгрузочное приспособления. Аппарат снабжен диском, установленным внутри чаши с зазором к днищу и стенкам с возможностью одновременного вращения с ней, а также соплами для подачи воды, обращенными к нарифлениям, и разгрузочным приспособлением для тяжелой фракции [1]. Known centrifugal separator for separating granular suspensions by density, including a rotating cone-shaped bowl with muffles on the inner surface, feeding and unloading devices. The apparatus is equipped with a disk installed inside the bowl with a gap to the bottom and walls with the possibility of simultaneous rotation with it, as well as nozzles for supplying water, facing the crowbars, and an unloading device for a heavy fraction [1].

Недостатком известного аппарата является невысокое извлечение ценного компонента, обусловленное нарушением движения материала вдоль поверхности чаши. A disadvantage of the known apparatus is the low extraction of a valuable component due to a violation of the movement of the material along the surface of the bowl.

Наиболее близким к предложенному является центробежный сепаратор для разделения зернистых суспензий по плотности, включающий установленную на валу чашу с приводом вращения, загрузочный патрубок, кольцевой сливной желоб и приспособление для подготовки пульпы к разделению на поверхности вращающейся чаши, выполненное в виде диска с разгонными ребрами и вращающееся вместе с чашей [2]. Closest to the proposed one is a centrifugal separator for separating granular suspensions by density, including a bowl mounted on a shaft with a rotation drive, a loading nozzle, an annular drain chute and a device for preparing the pulp for separation on the surface of a rotating bowl, made in the form of a disk with accelerating ribs and rotating together with the bowl [2].

Недостатком наиболее близкого аналога является низкая эффективность разделения суспензий по плотности, вызванная несовершенством конструкции приспособления для подготовки пульпы к разделению, не позволяющим эффективно сегрегировать материал до подачи на внутреннюю поверхность чаши. The disadvantage of the closest analogue is the low efficiency of the separation of suspensions by density, caused by the imperfection of the design of the device for preparing the pulp for separation, which does not allow to effectively segregate the material before feeding on the inner surface of the bowl.

Задачей изобретения является повышение эффективности разделения зернистых суспензий по плотности. Достигаемый технический результат заключается в повышении качества получаемых продуктов за счет обеспечения эффективной подготовки исходного материала к подаче на внутреннюю поверхность вращающейся чаши. The objective of the invention is to increase the efficiency of separation of granular suspensions by density. The technical result achieved is to improve the quality of the products obtained by ensuring the effective preparation of the starting material for supply to the inner surface of the rotating bowl.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в сепараторе, включающем установленную на валу коническую чашу с приводом вращения, загрузочный патрубок, кольцевой сливной желоб и приспособление для подготовки пульпы к разделению на внутренней поверхности вращающейся конической чаши, последнее выполнено в виде шарового сегмента, при этом высоту и основание шарового сегмента определяют из выражения

где h - высота шарового сегмента, м;
r - радиус основания шарового сегмента, м;
R - радиус шара, частью которого является сегмент, м;
H - высота конической чаши, м;
α - угол наклона образующей конической чаши к вертикальной плоскости, град;
ρ₁ - плотность легкой фракции, кг/м³;
ρ₂ - плотность тяжелой фракции, кг/м³;
k - коэффициент приведения, равный от 0,1 до 1,0.The solution to this problem is achieved by the fact that in the separator, including a conical bowl mounted on a shaft with a rotation drive, a loading nozzle, an annular drain chute and a device for preparing the pulp for separation on the inner surface of the rotating conical bowl, the latter is made in the form of a spherical segment, while the height and the base of the spherical segment is determined from the expression

where h is the height of the spherical segment, m;
r is the radius of the base of the spherical segment, m;
R is the radius of the ball, of which the segment is a part, m;
H is the height of the conical bowl, m;
α is the angle of inclination of the generatrix of the conical bowl to the vertical plane, deg;
ρ ₁ is the density of the light fraction, kg / m ³ ;
ρ ₂ is the density of the heavy fraction, kg / m ³ ;
k is the reduction coefficient equal to from 0.1 to 1.0.

Изготовление приспособления для подготовки пульпы к разделению на внутренней поверхности вращающейся конической чаши в виде шарового сегмента и выполнения параметров шарового сегмента по расчетному выражению позволяют повысить эффективность разделения суспензий по плотности за счет обеспечения эффективной подготовки исходного материала к подаче на внутреннюю поверхность вращающейся чаши. The manufacture of a device for preparing pulp for separation on the inner surface of a rotating conical bowl in the form of a spherical segment and fulfilling the parameters of the spherical segment according to the calculated expression can increase the efficiency of the separation of suspensions by density by ensuring the effective preparation of the starting material for feeding on the inner surface of the rotating bowl.

Конфигурация шарового сегмента была определена экспериментально в лабораторных условиях. В качестве альтернативной формы к шаровому сегменту были выбраны диск и конус. Сравнительные результаты испытаний были обобщены и сведены в таблицу. The configuration of the ball segment was determined experimentally in the laboratory. The disk and cone were chosen as an alternative form to the spherical segment. Comparative test results were summarized and tabulated.

По результатам испытаний наибольшая эффективность разделения ценного продукта приходится при выполнении приспособления для подготовки пульпы в виде шарового сегмента. According to the test results, the greatest separation efficiency of a valuable product occurs when performing the device for preparing the pulp in the form of a spherical segment.

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

Центробежный сепаратор включает установленную на валу 1 коническую чашу 2, снабженную приводом вращения (на чертеже не показан), загрузочный патрубок 3, кольцевой сливной желоб 4 и приспособление для подготовки пульпы к разделению, выполненное в виде шарового сегмента 5. The centrifugal separator includes a conical bowl 2 mounted on the shaft 1, equipped with a rotation drive (not shown in the drawing), a loading nozzle 3, an annular drain trough 4 and a device for preparing the pulp for separation, made in the form of a spherical segment 5.

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

Через загрузочный патрубок 3 во вращающую на валу 1 коническую чашу 2 поступает суспензия, которая ударяется о поверхность шарового сегмента 5, при этом происходит предварительное разделение минеральной суспензии по плотности от вершины шарового сегмента 5 к его основанию. Далее, под действием центробежных сил минеральные зерна из предварительно разделенной суспензии поступают равномерно на внутреннюю поверхность конической чаши 2 (геометрия шарового сегмента 5 соответствует геометрии внутренней поверхности конической чаши 2). Внутренняя поверхность конической чаши 2 может быть выполнена с рифлями на разной высоте. Легкие минералы породы вместе с водой отбрасываются вверх и удаляются через кольцевой желоб 4. Минералы тяжелой фракции задерживаются на поверхности конической чаши 2 нарифлениях. После заполнения рифлей, чаша 2 останавливается и тяжелая фракция (концентрат) смывается водой. При выполнении чаши 2 без нарифлений тяжелая фракция оседает на дне чаши и после ее остановки также извлекается при помощи воды. После завершения цикла разгрузки процесс возобновляется. Through the loading pipe 3, a suspension enters the conical bowl 2 rotating on the shaft 1, which strikes the surface of the spherical segment 5, while the mineral suspension is preliminary separated in density from the top of the spherical segment 5 to its base. Further, under the action of centrifugal forces, mineral grains from a previously divided suspension flow evenly onto the inner surface of the conical bowl 2 (the geometry of the spherical segment 5 corresponds to the geometry of the inner surface of the conical bowl 2). The inner surface of the conical bowl 2 can be made with flutes at different heights. Light minerals of the rock together with water are thrown up and removed through the annular groove 4. Minerals of the heavy fraction are retained on the surface of the conical bowl 2 rafting. After filling the riffles, the bowl 2 stops and the heavy fraction (concentrate) is washed off with water. When performing bowl 2 without arithmetic, the heavy fraction settles at the bottom of the bowl and, after stopping it, is also removed with water. After the discharge cycle is completed, the process resumes.

Источники информации
1. Патент РФ N 2049561, кл. B 03 B 5/32, опубл. 10.12.95.Sources of information
1. RF patent N 2049561, cl. B 03 B 5/32 publ. 12/10/95.

2. Патент РФ N 2114699, кл. B 03 B 5/32, опубл. 10.07.98. 2. RF patent N 2114699, cl. B 03 B 5/32 publ. 07/10/98.

Claims

A centrifugal separator comprising a conical bowl mounted on a shaft with a rotation drive, a loading nozzle, an annular drain chute and a device for preparing the pulp for separation on the inner surface of the rotating conical thicket, characterized in that the device for preparing the pulp for separation on the inner surface of the rotating bowl the form of a spherical segment, while the height and base of the spherical segment is determined from the expression