RU2187389C2

RU2187389C2 - Gravitational separator

Info

Publication number: RU2187389C2
Application number: RU2000127605A
Authority: RU
Inventors: Г.В. Викторов
Original assignee: Курский государственный технический университет
Priority date: 2000-11-02
Filing date: 2000-11-02
Publication date: 2002-08-20

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: gravitational separator has feeder, separating funnel made in the form of single-cavity hyperboloid of rotation and equipped with central elastic head having branch pipe, and discharge device. Feeder is made in the form of inverted truncated cone hung on shock absorbers. Screens positioned in upper part of separating funnel are formed as individual semicircular troughs mounted on springs and arranged with 10% inclination toward widening heads positioned in parallel with separating funnel generatrix. At least four widening heads are used in separator. Each head has curved helical guides arranged on its internal surface. Widening heads are attached to screens through branch pipes. Screens are gardened with parapet wall. Pressure regulator is joined to air supply branch pipe. Apparatus may be used for minerals concentration, in particular, for concentration of ores and alluvial deposits, as well as for sorting of various dry materials. EFFECT: increased efficiency and enhanced reliability in operation. 3 dwg

Description

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности обогащения руд и россыпей, а также для сортировки различных сухих материалов. The invention relates to the field of mineral processing, in particular the processing of ores and placers, as well as for sorting various dry materials.

Известен гравитационный сепаратор для обогащения руд (см. О.В.Замятин и др. Обогащение золотосодержащих песков и конгломератов. - М.: Недра, 1975. С. 122), включающий питатель, разделительную воронку и разгрузочное устройство. Known gravity separator for ore dressing (see O.V. Zamyatin and others. The enrichment of gold-bearing sands and conglomerates. - M .: Nedra, 1975. S. 122), including a feeder, separation funnel and discharge device.

Недостатком данного гравитационного сепаратора является невозможность регулирования процесса сепарации обогащения материалов из-за осаждения зерен на рабочую поверхность. The disadvantage of this gravitational separator is the inability to control the separation process of the enrichment of materials due to the deposition of grains on the working surface.

Известен гравитационный сепаратор (см. а.с. 519216, МКИ В 07 B 7/01, бюл. 24, 1976), включающий питатель, разделительную воронку, выполненную в виде однополостного гиперболоида вращения, снабженную в центральной части эластичной насадкой с патрубком, разгрузочное устройство. Known gravity separator (see AS 519216, MKI B 07 B 7/01, bull. 24, 1976), including a feeder, a separating funnel made in the form of a single-cavity hyperboloid of revolution, equipped in the central part with an elastic nozzle with a nozzle, unloading device.

Недостатком данного гравитационного сепаратора является недостаточно высокая интенсивность процесса сепарации обогащаемых материалов из-за значительного сопротивления их фракций о разделительную поверхность. The disadvantage of this gravitational separator is the insufficiently high intensity of the process of separation of enriched materials due to the significant resistance of their fractions on the separation surface.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является интенсификация процесса сепарации обогащаемых материалов путем выполнения питателя в виде опрокинутого усеченного конуса, подвешенного на амортизаторах, в верхней части разделительной воронки предусмотрены грохоты, выполненные в виде отдельных полукруглых желобов, установленных на пружинах с уклоном не менее 10% в сторону расширяющихся насадок, расположенных параллельно образующей разделительной воронки, количеством не менее четырех с криволинейными винтообразными направляющими на их внутренней поверхности, причем расширявшиеся насадки присоединены к грохотам при помощи патрубков, кроме того, грохоты ограждены парапетной стенкой, а к патрубку для подачи воздуха присоединен регулятор давления. The technical problem to which the invention is directed is the intensification of the process of separation of enriched materials by performing a feeder in the form of an overturned truncated cone suspended on shock absorbers, in the upper part of the separation funnel there are screens made in the form of separate semicircular grooves mounted on springs with a slope not less than 10% in the direction of expanding nozzles located parallel to the forming separation funnel, the number of at least four with a curvilinear bubbled helical guide on the inner surface, the nozzle connected to the expandable rumbling using pipes, moreover, screens shielded parapet wall, and a pipe for supplying air pressure regulator is attached.

Технический результат достигается тем, что у гравитационного сепаратора, включающего питатель, разделительную воронку, выполненную в виде однополостного гиперболоида вращения, снабженную в центральной части эластичной насадкой с патрубком, разгрузочное устройство, питатель выполнен в виде опрокинутого усеченного конуса, подвешенного на амортизаторах, в верхней части разделительной воронки предусмотрены грохоты, выполненные в виде отдельных полукруглых желобов, установленных на пружинах с уклоном не менее 10% в сторону расширяющихся насадок, расположенных параллельно образующей разделительной воронки, количеством не менее четырех с криволинейными винтообразными направляющими на их внутренней поверхности, причем расширяющиеся насадки присоединены к грохотам при помощи патрубков, кроме того, грохоты ограждены парапетной стенкой, а к патрубку для подачи воздуха присоединен регулятор давления. The technical result is achieved by the fact that the gravity separator, including the feeder, a separating funnel made in the form of a single-cavity hyperboloid of rotation, equipped with an elastic nozzle with a nozzle in the central part, an unloading device, the feeder is made in the form of an overturned truncated cone suspended on shock absorbers in the upper part separation funnels are provided with screens made in the form of separate semicircular grooves mounted on springs with a slope of at least 10% in the direction of expanding nozzles located parallel to the generatrix of the separation funnel of at least four with curved helical guides on their inner surface, the expanding nozzles being connected to the screens with nozzles, in addition, the screens are fenced with a parapet wall, and a pressure regulator is connected to the nozzle for air supply.

На фиг.1 приведена схема гравитационного сепаратора, на фиг.2 - вид А-А, а на фиг.3 - развертка внутренней поверхности расширяющейся насадки с криволинейными винтообразными направляющими. Figure 1 shows a diagram of a gravitational separator, figure 2 is a view aa, and figure 3 is a scan of the inner surface of the expanding nozzle with curved helical guides.

Гравитационный сепаратор включает питатель 1 с распределительным конусом 2, разделительную воронку 3, выполненную в виде однополостного гиперболоида вращения, разгрузочное устройство 4 и 5 для мелкой и крупной фракции соответственно. В центральной части разделительной воронки 3 установлена эластичная насадка 6 с патрубком 7 для подачи воздуха (воды). В полости эластичной насадки 6 установлен отсекатель 6. Питатель 1 выполнен в виде опрокинутого усеченного конуса и подвешен на амортизаторах 9. В верхней части разделительной воронки 3 предусмотрены грохоты 10, выполненные из отдельных полукруглых желобов и установленные на пружинах 11 с уклоном не менее 10% в сторону расширяющихся насадок 12, на внутренней поверхности которых предусмотрены криволинейные винтообразные направляющие 13. Расширяющиеся насадки 12 расположены параллельно к образующей разделительной воронки 3 и присоединены к грохотам 10 при помощи патрубков 14. К патрубку 7 для подачи воздуха присоединен регулятор давления 15. Грохоты 10 имеют парапетную стенку 16. The gravity separator includes a feeder 1 with a distribution cone 2, a separating funnel 3 made in the form of a single-cavity hyperboloid of revolution, an unloading device 4 and 5 for small and large fractions, respectively. In the central part of the separation funnel 3, an elastic nozzle 6 is installed with a nozzle 7 for supplying air (water). A shut-off device is installed in the cavity of the elastic nozzle 6. Feeder 1 is made in the form of an overturned truncated cone and is suspended on shock absorbers 9. At the top of the separation funnel 3 there are screens 10 made of separate semicircular grooves and mounted on springs 11 with a slope of at least 10% in the side of the expanding nozzles 12, on the inner surface of which curvilinear helical guides 13 are provided. The expanding nozzles 12 are located parallel to the generatrix of the separating funnel 3 and attached to the groh otam 10 by means of nozzles 14. A pressure regulator 15 is connected to the nozzle 7 for air supply. The screens 10 have a parapet wall 16.

Гравитационный сепаратор работает следующим образом. Gravity separator operates as follows.

Обогащаемый материал в виде водной пульпы или в сухом состоянии подают в питатель 1, выполненный в виде опрокинутого усеченного конуса и установленный на амортизаторах 9. При этом под действием собственной массы обогащаемый материал приходит во встряхиваемое состояние за счет действия амортизаторов 9, фракции начинают оттираться друг о друга, освобождаются от пылеватых частиц и начинается процесс сортировки обогащаемого материала по фракциям. По мере поступления в питатель 1 обогащаемый материал пересыпается через верхние кромки питателя 1 и скатывается по лобовой поверхности распределительной воронки 2, при этом в соответствии со вторым законом Ньютона крупные частицы имеют большую скорость, чем мелкие и первые обгоняют вторые и вновь происходит их оттирание и сортировка по фракциям. Таким образом, обогащаемый материал скатывается по поверхности распределительного конуса 2, при этом частицы крупной и мелкой фракции приобретают соответствующее ускорение, попадает на грохоты 10, выполненные в виде отдельных полукруглых желобов, установленных на пружинах 11 с уклоном не менее 10% в сторону расширяющихся насадок 12, которые на внутренней своей поверхности имеют криволинейные винтообразные направляющие 13. На грохотах 10 под действием силы падения обогащаемого материала и пружин 11, естественно, происходит его грохочение и эффективная сепарация. Далее обогащаемый материал, вибрируя, через патрубки 14 входит в расширяющиеся насадки 12, криволинейные винтообразные направляющие которых закручивают его фракции, которые, приобретая центробежные силы, выбрасываются на поверхность разделительной воронки 3, на которой продолжается сепарация обогащаемого материала. Разделение обогащаемого материала по фракциям завершает отсекатель 8, который производит их отбор. При этом частицы крупной фракции выходят через разгрузочное устройство 5, а частицы мелкой фракции выгружаются через разгрузочное устройство 4. При нагнетании воздуха или воды через патрубок 7 в кольцевую полость эластичной насадки 6 происходит плавное изменение зазора между насадкой 6 и отсекателем 8. Этим достигается дистанционная автоматическая регулировка выхода обогащенного материала, а установка регулятора давления 15 позволяет регулировать давление в кольцевой полости насадки и, то есть по крупности фракции, что позволяет повысить качество сепарации и управлять ее процессом. The enriched material in the form of a water pulp or in a dry state is fed to the feeder 1, made in the form of an overturned truncated cone and mounted on the shock absorbers 9. In this case, under the action of its own mass, the enriched material comes into a shaken state due to the action of the shock absorbers 9, the fractions begin to rub off each other friend, are freed from dusty particles and begins the process of sorting the enriched material into fractions. As it enters the feeder 1, the enriched material is poured through the upper edges of the feeder 1 and rolls along the frontal surface of the distribution funnel 2, while in accordance with Newton’s second law, large particles have a higher speed than small particles and the first overtake the second and again they are rubbed and sorted by fractions. Thus, the enriched material rolls over the surface of the distribution cone 2, while the particles of coarse and fine fractions acquire the corresponding acceleration, fall on the screens 10 made in the form of separate semicircular grooves mounted on the springs 11 with a slope of at least 10% towards the expanding nozzles 12 which have curvilinear helical guides on their inner surface 13. At screens 10 under the action of the falling force of the enriched material and springs 11, of course, it is screened and effec objective separation. Further, the enriched material, vibrating through the nozzles 14, enters the expanding nozzles 12, the curved helical guides of which twist its fractions, which, having acquired centrifugal forces, are ejected onto the surface of the separation funnel 3, on which the separation of the enriched material continues. The separation of the enriched material into fractions completes the cutter 8, which performs their selection. In this case, the coarse particles exit through the unloading device 5, and the coarse particles are discharged through the unloading device 4. When air or water is injected through the pipe 7 into the annular cavity of the elastic nozzle 6, the gap between the nozzle 6 and the cutter 8 is smoothly changed. adjustment of the yield of enriched material, and the installation of a pressure regulator 15 allows you to adjust the pressure in the annular cavity of the nozzle and, that is, by the size of the fraction, which will increase separation and quality control its process.

Наличие парапетной стенки 16 в нижней части распределительного конуса 2 не позволяет обогащаемому материалу пересыпаться через край при скатывании его по внешней поверхности распределительного конуса 2 и исключает утечку ценного сырья и повышает экологическую обстановку в промзоне. Возникающие за счет упругих свойств элементов конструкции гравитационного сепаратора и закрутки рабочей среды центробежные и вибрационные силы значительно снижают сопротивление при движении обогащаемого материала, интенсифицируют процесс сепарации, повышают его качество, кроме того, процесс сепарации становится управляемым. The presence of the parapet wall 16 in the lower part of the distribution cone 2 does not allow the material to be enriched over the edge when rolling it over the outer surface of the distribution cone 2 and eliminates the leakage of valuable raw materials and increases the environmental situation in the industrial zone. The centrifugal and vibrational forces arising due to the elastic properties of the structural elements of the gravitational separator and the swirling of the working medium significantly reduce the resistance during the movement of the enriched material, intensify the separation process, increase its quality, in addition, the separation process becomes controllable.

Для повышения производительности и осуществления нескольких операций можно в одном гравитационном сепараторе компоновать сразу несколько разделительных воронок, размещая их одну над другой на общей раме, что позволит, кроме того, уменьшить площади производственных корпусов под оборудование и сохранить земельные площади, освободив их для использования в других целях. Установив дополнительный отсекатель, концентрически расположенный относительно основного, можно получить несколько видов продуктов сепарации из обогащаемого материала. To increase productivity and carry out several operations, it is possible to assemble several separation funnels in one gravity separator at once, placing them one above the other on a common frame, which will, in addition, reduce the area of production buildings for equipment and save land, freeing them for use in other purposes. By installing an additional cutter concentrically located relative to the main one, several types of separation products can be obtained from the enriched material.

Изменение условий подачи обогащаемого материала, его распределения и перемещения по рабочей поверхности, варьируя режимы движения фракций, позволяет повысить эффективность сепарации, интенсифицировать процесс сепарации, улучшить качество выходной продукции и в конечном счете повысить производительность гравитационного сепаратора. Changing the conditions for feeding the enriched material, its distribution and movement along the working surface, varying the modes of movement of the fractions, improves the separation efficiency, intensifies the separation process, improves the quality of the output product and ultimately improves the performance of the gravity separator.

Оригинальность предлагаемого технического решения заключается в использовании наряду с гравитационными силами синергических свойств, возникающих при взаимодействии рабочей среды с морфизмами конструктивных элементов, гравитационного сепаратора для интенсификации процесса сепарации и повышения производительности гравитационного сепаратора. The originality of the proposed technical solution lies in the use, along with gravitational forces, of the synergistic properties that arise when the working medium interacts with morphisms of structural elements, a gravitational separator to intensify the separation process and increase the productivity of the gravitational separator.

Claims

A gravity separator including a feeder, a separation funnel made in the form of a single-cavity rotation hyperboloid, equipped with an elastic nozzle with a nozzle in the central part, an unloading device, characterized in that the feeder is made in the form of an overturned truncated cone suspended on shock absorbers, in the upper part of the separation funnel screens made in the form of separate semicircular grooves mounted on springs with a slope of at least 10% in the direction of expanding nozzles located in pairs at least four separating funnels with curved helical guides on their inner surface, with expanding nozzles attached to the screens with nozzles, in addition, the screens are fenced with a parapet wall, and a pressure regulator is connected to the nozzle for air supply.