RU2707111C1 - Precessional centrifugal concentrator - Google Patents

Precessional centrifugal concentrator Download PDF

Info

Publication number
RU2707111C1
RU2707111C1 RU2019119727A RU2019119727A RU2707111C1 RU 2707111 C1 RU2707111 C1 RU 2707111C1 RU 2019119727 A RU2019119727 A RU 2019119727A RU 2019119727 A RU2019119727 A RU 2019119727A RU 2707111 C1 RU2707111 C1 RU 2707111C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bowl
section
axis
shaft
centrifugal
Prior art date
Application number
RU2019119727A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Григорий Григорьевич Михайленко
Original Assignee
Григорий Григорьевич Михайленко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Григорий Григорьевич Михайленко filed Critical Григорий Григорьевич Михайленко
Priority to RU2019119727A priority Critical patent/RU2707111C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2707111C1 publication Critical patent/RU2707111C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03B—SEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
    • B03B5/00—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating
    • B03B5/28—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating by sink-float separation
    • B03B5/30—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating by sink-float separation using heavy liquids or suspensions
    • B03B5/32—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating by sink-float separation using heavy liquids or suspensions using centrifugal force

Landscapes

  • Centrifugal Separators (AREA)

Abstract

FIELD: mining industry.SUBSTANCE: invention relates to the mining industry, namely to centrifugal separation of mixtures by density at enrichment of ores and sands of deposits of gold, platinum and other heavy minerals. Centrifugal concentrator includes frame, feeding and unloading devices, bowl, rigidly mounted on hollow shaft, which by one end is installed on frame hinged with elimination of bowl rotation around its own axis, and by the other end through the bearing it is connected to the carrier, which gives precession motion to the cup, device for adjustment of angle of the cup axis inclination to the axis of the drive shaft of the carrier. Bowl is made of two sections. First section is made in the form of a truncated cone stepped adjoining its base to the second section made with a large diameter in the form of a cylinder or a weakly conical drum with an inclination angle of the generatrix less than the inclination angle of the bowl axis. Second section is equipped, for maintenance and unloading of heavy fraction, with annular slit and overlapping annular threshold, which is fixed with longitudinal mobility on hollow shaft. Shaft is provided with holes to feed water into zone of bowl second section.EFFECT: high efficiency of extracting particles of small size, as well as high efficiency.1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, а именно к обогащению полезных ископаемых, преимущественно руд и песков цветных и драгоценных металлов.The invention relates to the mining industry, namely to the enrichment of minerals, mainly ores and sands of non-ferrous and precious metals.

Известен прецессионный центробежный концентратор для разделения зернистых материалов, содержащий корпус, внутри которого размещены разделитель, выполненный в виде чаш, над каждой из которых установлен дистрибутор, монтированные на соединенном с приводом полом валу, установленном наклонно с возможностью прецессионного вращения вокруг вертикальной оси, устройство для изменения параметров прецессии и сборники, снабженные перекрывающими элементами, подвижно установленными на валу (Патент РФ №2132234, 27.06.1995, В03В 5/32 - аналог).A precession centrifugal concentrator for separating granular materials is known, comprising a housing, inside of which there is a separator made in the form of bowls, each of which has a distributor mounted on a hollow shaft connected to the drive, mounted obliquely with the possibility of precessional rotation around a vertical axis, a device for changing precession parameters and collectors equipped with overlapping elements movably mounted on the shaft (RF Patent No. 2132234, 06/27/1995, B03B 5/32 - analogue).

Недостатками известного устройства являются:The disadvantages of the known device are:

Figure 00000001
невысокая надежность конструкции устройства в связи с установкой нескольких чаш друг над другом по длине вала;
Figure 00000001
low reliability of the design of the device in connection with the installation of several bowls on top of each other along the length of the shaft;

Figure 00000001
сложность регулирования величины и оптимизации центробежных сил в чашах для разделения минералов по плотности;
Figure 00000001
the difficulty of controlling the magnitude and optimization of centrifugal forces in the bowls for the separation of minerals by density;

Figure 00000001
низкая производительность концентратора.
Figure 00000001
low hub performance.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является центробежный концентратор, включающий конусообразную чашу, смонтированную на наклонном валу с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, питающее и разгрузочное приспособления, стопор, не позволяющий конусообразной чаше совершать вращательное движение вокруг собственной оси, но не препятствующий движению вокруг вертикальной оси, наклонный вал в нижней части установлен шарнирно, а в верхней части наклонного вала установлен подшипник и входящий в него штифт, жестко связанный с приводным валом через закрепленное на нем соединительное устройство с пазом для регулирования угла наклона, причем стопор закреплен в нижней части наклонного вала, концентратор снабжен разгрузочным приспособлением для тяжелой фракции (Патент РФ №2136373, 27.05.1998, В03В 5/32 - прототип).The closest to the invention in technical essence is a centrifugal concentrator, including a cone-shaped bowl mounted on an inclined shaft with the possibility of rotation around the vertical axis, feeding and unloading devices, a stopper that does not allow the cone-shaped bowl to rotate around its own axis, but not preventing movement around the vertical axis, the inclined shaft in the lower part is pivotally mounted, and in the upper part of the inclined shaft there is a bearing and a pin entering it, rigidly with connected with the drive shaft through a connecting device fixed to it with a groove for adjusting the angle of inclination, the stopper being fixed at the bottom of the inclined shaft, the hub is equipped with a discharge device for a heavy fraction (RF Patent No. 2136373, 05/27/1998, B03B 5/32 - prototype) .

Недостатками известного устройства являются:The disadvantages of the known device are:

Figure 00000001
низкая производительность концентратора;
Figure 00000001
low hub performance;

Figure 00000001
необходимость остановки аппарата для ручной разгрузки тяжелой фракции;
Figure 00000001
the need to stop the apparatus for manual unloading of a heavy fraction;

Figure 00000001
периодический принцип работы, ограничивающий область применения.
Figure 00000001
periodic operating principle limiting the scope.

Решаемая задача:The problem to be solved:

Figure 00000001
повышение производительности концентратора;
Figure 00000001
increased hub performance;

Figure 00000001
механизация процесса разгрузки тяжелой фракции;
Figure 00000001
mechanization of the heavy fraction unloading process;

Figure 00000001
расширение функциональных возможностей и области применения концентратора.
Figure 00000001
expanding the functionality and scope of the hub.

Поставленная задача достигается тем, что известный прецессионный центробежный концентратор для обогащения полезных ископаемых, включающий раму, питающее и разгрузочные приспособления, чашу, жестко смонтированную на полом валу, который одним концом установлен на раме шарнирно с исключением вращения чаши вокруг собственной оси, а другим концом через подшипник соединен с водилом, придающим чаше прецессионное движение, устройство для регулирования угла наклона оси чаши к оси приводного вала водила, отличающийся тем, что чаша выполнена двухсекционной, где первая секция выполнена в виде усеченного конуса, ступенчато примыкающего своим основанием ко второй секции, которая выполнена с большим диаметром в виде цилиндра или слабоконического барабана с углом уклона образующей меньшим угла наклона оси чаши и снабжена, для удержания и разгрузки тяжелой фракции, кольцевой щелью и перекрывающим кольцевым порогом, закрепленным с продольной подвижностью на полом валу, а вал выполнен с отверстиями для подачи воды в зону второй секции чаши.This object is achieved in that the well-known precession centrifugal concentrator for mineral processing, including a frame, feeding and unloading devices, a bowl rigidly mounted on a hollow shaft, which is hinged at one end with the exception of rotation of the bowl around its own axis, and the other end through the bearing is connected to the carrier, giving the bowl precessional motion, a device for adjusting the angle of inclination of the axis of the bowl to the axis of the drive shaft of the carrier, characterized in that the bowl is made of two sectional, where the first section is made in the form of a truncated cone, stepwise adjacent its base to the second section, which is made with a large diameter in the form of a cylinder or weakly conical drum with a slope angle forming less than the angle of inclination of the axis of the bowl and provided, for holding and unloading the heavy fraction, an annular a slit and an overlapping annular threshold fixed with longitudinal mobility on the hollow shaft, and the shaft is made with holes for supplying water to the area of the second section of the bowl.

Из источников, ставших общедоступными, не выявлены технические решения с размещением на известном прецессионном центробежном концентраторе для обогащения полезных ископаемых двухсекционной чаши, где первая секция выполнена в виде усеченного конуса, ступенчато примыкающего своим основанием ко второй секции, которая выполнена с большим диаметром в виде цилиндра или слабоконического барабана с углом уклона образующей меньшим угла наклона оси чаши и снабжена, для удержания и разгрузки тяжелой фракции, кольцевой щелью и перекрывающим кольцевым порогом, закрепленном с продольной подвижностью на полом валу, а вал выполнен с отверстиями для подачи воды в зону второй секции чаши.From the sources that have become publicly available, no technical solutions have been identified with placement on a well-known precession centrifugal concentrator for mineral processing of a two-section bowl, where the first section is made in the form of a truncated cone, stepwise adjacent with its base to the second section, which is made with a large diameter in the form of a cylinder or weakly conical drum with a slope angle of the generatrix smaller than the angle of inclination of the axis of the bowl and is equipped, for holding and unloading the heavy fraction, with an annular gap and overlapping tsevym threshold fixed with longitudinal mobility on the hollow shaft and the shaft is formed with openings for supplying water to the zone of the second section of the bowl.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна».Thus, the claimed technical solution meets the criterion of "novelty."

Анализ известных технических решений в исследуемой области позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками заявляемого прецессионного центробежного концентратора для обогащения полезных ископаемых. Совокупность его существенных признаков обеспечивает способу новое качество, выражающееся:Analysis of the known technical solutions in the study area allows us to conclude that they lack features similar to the significant distinguishing features of the inventive precession centrifugal concentrator for mineral processing. The combination of its essential features provides the method with a new quality, expressed:

1). В повышении производительности процесса разделения смесей по плотности, которое в предлагаемом техническом решении достигается за счет появления возможности увеличения частоты прецессионного вращения чаши концентратора (применения центробежных полей высокой интенсивности).one). In increasing the productivity of the process of separation of mixtures by density, which in the proposed technical solution is achieved due to the possibility of increasing the frequency of the precession rotation of the concentrator bowl (the use of centrifugal fields of high intensity).

Работа известного прецессионного центробежного концентратора, принятого за прототип, основана на способе разделения зернистых материалов по плотности, суть которого заключается в том, что за счет прецессионного вращения в чаше создают бегущую по кругу волну, в которой возникают центробежные силы, способствующие разделению материала по плотности в хвосте уходящей волны (патент РФ №2132736, 10.07.99, В03В 5/32).The work of the well-known precessional centrifugal concentrator, adopted as a prototype, is based on the method of separating granular materials by density, the essence of which is that due to precessional rotation in the bowl, a wave traveling in a circle is created in which centrifugal forces arise that contribute to the separation of material by density in tail of the outgoing wave (RF patent No. 2132736, 07/10/99, B03B 5/32).

В известном прецессионном центробежном концентраторе (прототипе) оптимальные для разделения зернистых материалов центробежные силы возникают при скорости прецессионного вращения чаши от 80 до 140 об/мин.In the well-known precessional centrifugal concentrator (prototype), centrifugal forces optimal for separating granular materials arise at a bowl precessional rotation speed of 80 to 140 rpm.

Указанные оптимальные скорости прецессионного вращения создают центробежные силы небольших величин (до 10g), что ограничивает производительность прототипа. При этом создание значительных центробежных сил (до 60-100g) в прототипе невозможно, так как это привело бы к расплющиванию водяной волны по поверхности чаши, что исключает сам способ разделения зернистых материалов по плотности, заложенный в известном прецессионном центробежном концентраторе.The indicated optimal precessional rotation speeds create centrifugal forces of small sizes (up to 10g), which limits the prototype performance. In this case, the creation of significant centrifugal forces (up to 60-100g) in the prototype is impossible, since this would lead to a flattening of the water wave on the surface of the bowl, which excludes the very method of separating granular materials by density, embedded in the known precession centrifugal concentrator.

Известно, что производительность центробежных концентраторов зависит от диаметра и угла конусности чаши, и интенсивности центробежного поля, которая задается частотой вращения чаши.It is known that the performance of centrifugal concentrators depends on the diameter and angle of the taper of the bowl, and the intensity of the centrifugal field, which is set by the speed of rotation of the bowl.

Например, прецессионный центробежный концентратор ПКЦ-300 (прототип) при диаметре чаши 300 мм с величинами центробежных сил до 10g работает с производительностью по твердому до 300 кг/час., тогда как центробежный концентратор ЦКПП-300 при равном диаметре чаши (300 мм) за счет достижения центробежных сил до 100g, при высокой скорости вращения чаши, работает с производительностью по твердому 3000-5000 кг/час.For example, the PKTs-300 precession centrifugal concentrator (prototype) with a bowl diameter of 300 mm with centrifugal forces of up to 10g works with a solid capacity of up to 300 kg / h, while the TsKPP-300 centrifugal concentrator with an equal bowl diameter (300 mm) for by achieving centrifugal forces up to 100g, at a high speed of rotation of the bowl, it works with a productivity of solid 3000-5000 kg / h.

В предлагаемом изобретении первая секция чаши выполнена в виде усеченного конуса с гладкой внутренней поверхностью и углом конусности значительно большим угла наклона оси чаши к оси приводного вала водила. Первая секция, выполненная в виде усеченного конуса с прямой конусностью относительно сливного порога чаши, позволяет задать направление и величину транспортной скорости потока исходного материала. Известно, что величина транспортной скорости потока тем больше, чем больше центробежная скорость (частота вращения чаши) и угол конусности чаши.In the present invention, the first section of the bowl is made in the form of a truncated cone with a smooth inner surface and a taper angle much larger than the angle of inclination of the axis of the bowl to the axis of the drive shaft of the carrier. The first section, made in the form of a truncated cone with a straight taper relative to the drain threshold of the bowl, allows you to specify the direction and magnitude of the transport velocity of the flow of the source material. It is known that the magnitude of the transport velocity of the flow is greater, the greater the centrifugal speed (rotational speed of the bowl) and the angle of taper of the bowl.

В предлагаемом изобретении в первой секции чаши исходному материалу, регулируя частоту прецессионного вращения, придают необходимую скорость потока, которой и задают производительность концентратора. Кроме того, в первой секции, которая является не только зоной миграции, но и зоной стратификации, материал подвергается распределению по удельному весу и крупности, то есть повергается предварительному обогащению.In the present invention, in the first section of the bowl, the source material, by adjusting the frequency of the precession rotation, is given the necessary flow rate, which sets the performance of the concentrator. In addition, in the first section, which is not only a migration zone, but also a stratification zone, the material is subjected to distribution by specific gravity and size, that is, it is subjected to preliminary enrichment.

Вторая секция чаши является зоной концентрации (удержания) тяжелого материала, где происходит разделение материала по плотности, извлечение из потока и накопление тяжелых частиц. В предлагаемом прецессионном центробежном концентраторе для разделения зернистых материалов по плотности и накопления тяжелых частиц в зоне концентрации второй секции использован способ центробежного разделения смесей по патенту РФ №2676111, 25.12.17 г., В03В 5/32. Заложенный в основу работы предлагаемого прецессионного концентратора способ разделения минеральных смесей в зоне концентрации дает возможность применять высокие центробежные силы (до 60-100g). Возможность применения центробежных полей высокой интенсивности позволяет значительно увеличить частоту вращения чаши, а значить и производительность прецессионного центробежного концентратора.The second section of the bowl is a zone of concentration (retention) of heavy material, where the separation of material by density, extraction from the stream and the accumulation of heavy particles. In the proposed precession centrifugal concentrator for the separation of granular materials by density and the accumulation of heavy particles in the concentration zone of the second section, the centrifugal separation of mixtures according to RF patent No. 2676111, 12/25/17, B03B 5/32 was used. The basis for the work of the proposed precession concentrator is the method of separation of mineral mixtures in the concentration zone makes it possible to use high centrifugal forces (up to 60-100g). The possibility of using centrifugal fields of high intensity can significantly increase the frequency of rotation of the bowl, and mean the performance of the precession centrifugal concentrator.

Вторая секция выполнена в форме цилиндра или слабоконического барабана с углом уклона образующей меньшим угла наклона оси чаши к оси приводного вала водила. При таком исполнении второй секции (зоны концентрации) появляется эффект (патент РФ №2676111, 25.12.17 г., В03В 5/32), когда по мере прецессионного движения чаши без ее осевого вращения, вектор продольной составляющей центробежной силы, действующей вдоль образующей зоны концентрации чаши, периодически изменяется по величине и приобретает противоположное направление. Энергопередача при воздействии знакопеременной продольной составляющей центробежной силы на минеральную постель в зоне концентрации происходит через придонный слой, через границу стенка-постель, что исключает запрессовку постели, которая обычно начинается в центробежных концентраторах у дна рифлей. За один оборот все точки минеральной постели по всей поверхности зоны разделения второй секции чаши, по мере прецессионного движения чаши подвергаются воздействию знакопеременных продольных составляющих центробежных сил, а минеральная постель в зоне концентрации испытывает сложные движения, сходные с движением на концентрационном столе, и находится в разрыхленном состоянии сколь угодно долго.The second section is made in the form of a cylinder or a slightly conical drum with a slope angle forming less than the angle of inclination of the axis of the bowl to the axis of the drive shaft of the carrier. With this design of the second section (concentration zone), an effect appears (RF patent No. 2676111, December 25, 17, B03B 5/32), when, as the bowl moves precessively without axial rotation, the vector of the longitudinal component of the centrifugal force acting along the generatrix concentration of the bowl, periodically changes in magnitude and takes the opposite direction. Energy transfer under the influence of the alternating longitudinal component of centrifugal force on the mineral bed in the concentration zone occurs through the bottom layer, through the wall-bed boundary, which eliminates the pressing of the bed, which usually begins in centrifugal concentrators at the bottom of the riffles. During one revolution, all points of the mineral bed on the entire surface of the separation zone of the second section of the bowl, during the precession movement of the bowl, are exposed to alternating longitudinal components of centrifugal forces, and the mineral bed in the concentration zone experiences complex movements similar to the movement on the concentration table, and is in the loosened condition as long as you like.

Кроме того, воздействие на смесь центробежным полем с интенсивностью до 60-100g увеличивает гидравлическую крупность частиц, производит их псевдоукрупнение и повышает эффективность извлечения частиц малого размера.In addition, the impact on the mixture by a centrifugal field with an intensity of up to 60-100g increases the hydraulic particle size of the particles, produces their pseudo-enlargement and increases the efficiency of extraction of small particles.

2). В механизации процесса разгрузки тяжелой фракции.2). In the mechanization of the process of unloading the heavy fraction.

Использование в предлагаемом прецессионном концентраторе для создания центробежных силовых полей прецессионного движения чаши без ее осевого вращения позволяет конструктивно просто:The use of the proposed precession concentrator to create centrifugal force fields of the precession motion of the bowl without its axial rotation allows structurally simple:

- установить на второй секции чаши кольцевой порог, закрепленный на полом валу чаши с возможностью продольного перемещения;- install on the second section of the bowl annular threshold, mounted on the hollow shaft of the bowl with the possibility of longitudinal movement;

- снабдить вторую секцию кольцевой щелью, которая при работе концентратора в режиме обогащения будет перекрыта кольцевым порогом;- provide the second section with an annular gap, which, when the concentrator is in enrichment mode, will be blocked by an annular threshold;

- в полый вал подавать воду для сполоска зоны концентрации при разгрузке тяжелой фракции.- to supply water to the hollow shaft to rinse the concentration zone when unloading the heavy fraction.

В режиме разгрузки тяжелой фракции кольцевой порог перемещается вдоль оси чаши и открывает кольцевую щель для вывода тяжелой фракции, а в зону концентрации подается вода. При этом для разгрузки тяжелой фракции не требуется остановки и даже снижения оборотов прецессионного вращения чаши. Тяжелые частицы минеральной постели, находящиеся в подвижном разрыхленном состоянии, за счет прецессионного движения чаши и воздействия воды будут перемещаться в разгрузочную кольцевую щель. Исключается ручной труд по сполоску чаши, а время разгрузки тяжелой фракции сокращается до нескольких секунд.In the heavy fraction unloading mode, the annular threshold moves along the axis of the bowl and opens an annular gap for outputting the heavy fraction, and water is supplied to the concentration zone. Moreover, to unload the heavy fraction, it is not necessary to stop or even reduce the precessional rotation of the bowl. Heavy particles of the mineral bed, which are in a mobile loosened state, due to the precession motion of the bowl and the effect of water will move into the discharge ring gap. Manual labor on rinsing the bowl is excluded, and the time for unloading the heavy fraction is reduced to a few seconds.

3) В расширении функциональных возможностей и области применения концентратора.3) In expanding the functionality and scope of the hub.

Заложенный в основу работы заявляемого прецессионного концентратора способ разделения зернистых материалов в зоне концентрации, снабжение второй секции чаши подвижным кольцевым порогом и кольцевой щелью позволяют по сравнению с прототипом расширить функциональные возможности и область применения, заявляемого прецессионного центробежного концентратора:The method of separation of granular materials laid in the basis of the inventive precession concentrator in the concentration zone, the provision of the second section of the bowl with a movable annular threshold and an annular gap allow expanding the functionality and scope of the inventive precession centrifugal concentrator in comparison with the prototype:

Figure 00000001
концентратор может работать в режиме периодической разгрузки тяжелой фракции, когда необходимо обеспечить высокую степень концентрации. Например, при обогащении бедных россыпей благородных металлов, содержащих менее 1-2 г/м3 золота, серебра или платины, когда цикл накопления концентрата составляет около 2 часов;
Figure 00000001
the concentrator can operate in the mode of periodic unloading of the heavy fraction, when it is necessary to ensure a high degree of concentration. For example, in the enrichment of poor placers of precious metals containing less than 1-2 g / m 3 of gold, silver or platinum, when the accumulation cycle of the concentrate is about 2 hours;

Figure 00000001
в связи с тем, что время разгрузки тяжелой фракции сокращается до нескольких секунд и не требуется остановки и даже снижения оборотов чаши, предлагаемый прецессионный концентратор может работать в режиме варьируемой непрерывной разгрузки тяжелой фракции. Это значительно расширяет область применения концентратора. Он может найти применение, например, при обогащении полиметаллических руд (оловянных, медных, цинковых, вольфрамовых, титаноциркониевых), железосодержащих руд, где содержание тяжелых ценных компонентов может достигать 0,5% и более, а цикл накопления концентрата составляет от 3 до 10 минут. В этих условиях применение центробежных аппаратов периодического действия становится неэффективным, поскольку из-за частых остановок для разгрузки концентрата резко снижается производительность процесса обогащения.
Figure 00000001
due to the fact that the unloading time of the heavy fraction is reduced to several seconds and does not require stopping or even reducing the speed of the bowl, the proposed precession concentrator can operate in a mode of variable continuous unloading of the heavy fraction. This greatly expands the scope of the concentrator. It can find application, for example, in the processing of polymetallic ores (tin, copper, zinc, tungsten, titanozirconium), iron ores, where the content of heavy valuable components can reach 0.5% or more, and the concentrate accumulation cycle is from 3 to 10 minutes . Under these conditions, the use of centrifugal apparatus of periodic action becomes ineffective, since due to frequent stops for unloading the concentrate, the productivity of the enrichment process decreases sharply.

Таким образом, совокупность существенных признаков заявляемого прецессионного центробежного концентратора для обогащения полезных ископаемых обеспечивает ему вышеперечисленные новые качества, что не следует явным образом из известного уровня техники и позволяет признать заявляемое решение соответствующим критерию «изобретательский уровень».Thus, the set of essential features of the inventive precession centrifugal concentrator for mineral processing provides him with the above-mentioned new qualities, which does not follow explicitly from the prior art and allows the claimed solution to be recognized as meeting the criterion of “inventive step”.

Заявляемое изобретение соответствует критерию «промышленная применимость», так как оно может быть использовано в горной промышленности при обогащении полезных ископаемых, в том числе для разделения минеральных частиц по плотности в центробежных полях при обработке золотосодержащих концентратов промывочных приборов и драг на шлихо-обогатительных и золотоизвлекательных фабриках, а также на фабриках по обогащению цветных металлов.The claimed invention meets the criterion of "industrial applicability", as it can be used in mining for mineral processing, including for separating mineral particles by density in centrifugal fields when processing gold-containing concentrates of washing devices and dredges in concentrate and gold recovery plants , as well as factories for the enrichment of non-ferrous metals.

На фиг. 1 изображен прецессионный центробежный концентратор для обогащения полезных ископаемых, вид сбоку, на фиг. 2 - вид сверху.In FIG. 1 shows a precession centrifugal concentrator for mineral processing, side view, in FIG. 2 is a plan view.

Прецессионный центробежный концентратор (фиг. 1, фиг. 2) состоит из рамы 1, водила 2, приводного вала 3 водила с двигателем 4, шарнира Гука 5, загрузочной воронки 6, двухсекционной чаши 7, улитки 8 для вывода тяжелой фракции, улитки 9 для вывода хвостов обогащения.The precession centrifugal concentrator (Fig. 1, Fig. 2) consists of a frame 1, a carrier 2, a drive shaft 3 of a carrier with an engine 4, a Hook hinge 5, a loading funnel 6, a two-section bowl 7, a snail 8 for outputting a heavy fraction, a snail 9 for output tailings enrichment.

Загрузочная воронка 6, двухсекционная чаша 7, улитка 8 для вывода концентрата, улитка 9 для вывода хвостов обогащения жестко соединены между собой и представляют единый корпус 10 концентратора, жестко закрепленный на валу 11, который выполнен полым для возможности подачи технологической воды через шланг 12.A loading funnel 6, a two-section bowl 7, a snail 8 for outputting the concentrate, a snail 9 for outputting the tailings of enrichment are rigidly interconnected and represent a single housing 10 of the concentrator, rigidly fixed to the shaft 11, which is hollow to allow the supply of process water through the hose 12.

Полый вал 11 концентратора по оси O-O2 со стороны загрузочной воронки жестко соединен с горизонтальным валом 13 шарнира Гука.The hollow shaft 11 of the concentrator along the axis OO 2 from the side of the loading funnel is rigidly connected to the horizontal shaft 13 of the Hook joint.

С двух сторон горизонтального вала 13 шарнира Гука по оси O4-O5 выполнены цапфы 14 с подшипниками 15. С цапфами шарнирно соединен вертикальный вал 16 шарнира Гука. Вертикальный вал укреплен в подшипниках 17 на раме 1. Такая конструкция шарнирного крепления корпуса концентратора к раме (по принципу шарнира Гука) допускает колебательные движения корпуса с незначительной амплитудой относительно горизонтальной O4-O5 и вертикальной О-О3 осей шарнира Гука, однако полностью исключает возможность вращения корпуса и, соответственно, чаши вокруг своей продольной оси O-O2.On two sides of the horizontal shaft 13 of the Hooke joint along the O 4 -O 5 axis, pins 14 with bearings 15 are made. The vertical shaft 16 of the Hooke hinge is pivotally connected to the pins. The vertical shaft is mounted in bearings 17 on the frame 1. This design of the hinged mounting of the hub housing to the frame (according to the Hook principle) allows oscillatory motion of the housing with a small amplitude relative to the horizontal O 4 -O 5 and vertical O-O 3 axes of the Hook hinge, however, completely excludes the possibility of rotation of the housing and, accordingly, the bowl around its longitudinal axis OO 2 .

На другом конце полого вала 11 по оси O-O2, в торце улитки 9 для вывода хвостов обогащения, на корпусе концентратора жестко закреплена обойма 18 с подшипником 19. В подшипник плотно входит штифт 20, который имеет возможность перемещаться вдоль водила 2 в пазу 21 для регулирования угла наклона β продольной оси O-O2 чаши концентратора к оси вращения О-О1 приводного вала 3 водила 2. После установки оптимального угла наклона β штифт прочно закрепляется в пазу водила. Паз 21 выполнен в виде дуги относительно точки О с одинаковым до нее расстоянием от всех точек дуги. Точка О является точкой пересечения всех осей: O-O1 и O-O2, вертикальной O-O3 и горизонтальной О4-О5 осей шарнира Гука.At the other end of the hollow shaft 11 along the OO 2 axis, at the end of the cochlea 9 for output of enrichment tailings, a ferrule 18 with a bearing 19 is rigidly fixed to the hub housing. The pin 20 is tightly inserted into the bearing, which has the ability to move along the carrier 2 into the groove 21 for regulation the angle of inclination β of the longitudinal axis OO 2 of the hub of the hub to the axis of rotation O-O 1 of the drive shaft 3 of carrier 2. After setting the optimal angle of inclination β, the pin is firmly fixed in the groove of the carrier. The groove 21 is made in the form of an arc relative to point O with the same distance to it from all points of the arc. Point O is the intersection point of all axes: OO 1 and OO 2 , vertical OO 3 and horizontal O 4 -O 5 axes of the Hook joint.

Водило 2 своей ступицей насажено на приводной вал 3 водила. Приводной вал 3 водила закреплен на шарикоподшипниковой опоре 22, установленной на раме 1. Вращение приводному валу водила передается через клиноременную передачу от двигателя 4, установленного на раме 1.Drove 2 with its hub mounted on the drive shaft 3 drove. The drive shaft 3 of the carrier is mounted on a ball-bearing support 22 mounted on the frame 1. The rotation of the drive shaft of the carrier is transmitted through a V-belt drive from the engine 4 mounted on the frame 1.

Корпус концентратора посредством вала 11, к которому жестко соединена обойма 18 с подшипником 19 и плотно входящим в подшипник штифтом 20, шарнирно соединен с водилом 2 и получает от него прецессионное движение по круговому конусу с вершиной в точке О. При этом ось O-O2 будет являться образующей кругового конуса, а ось O-O1 - осью кругового конуса.The hub housing by means of a shaft 11, to which the cage 18 is rigidly connected to the bearing 19 and the pin 20 tightly entering the bearing, is pivotally connected to the carrier 2 and receives from it a precession movement in a circular cone with a vertex at point O. In this case, the OO 2 axis will be forming a circular cone, and the axis OO 1 - the axis of the circular cone.

Первая секция 23 (зона миграции и стратификации) чаши 7, выполненная в виде усеченного конуса с углом конусности γ, своим большим основанием ступенчато примыкает ко второй секции. Вторая секция 24 (зона концентрации), выполненная с диаметром большим диаметра основания усеченного конуса, имеет вид цилиндра или слабоконического барабана с углом уклона образующей барабана меньшим угла β наклона оси O-O2 вала чаши к оси O-O1 вала привода. Поверхности первой секции чаши (зоны миграции и стратификации) и второй секции чаши (зоны концентрации) армированы полиуританом.The first section 23 (migration and stratification zone) of the bowl 7, made in the form of a truncated cone with a taper angle γ, stepwise adjoins the second section with its large base. The second section 24 (concentration zone), made with a diameter greater than the diameter of the base of the truncated cone, has the form of a cylinder or a slightly conical drum with an angle of inclination of the forming drum less than the angle β of inclination of the axis OO 2 of the bowl shaft to the axis OO 1 of the drive shaft. The surfaces of the first section of the bowl (migration and stratification zones) and the second section of the bowl (concentration zone) are reinforced with polyurethane.

Кольцевой порог 25 выполнен в виде усеченного конуса, меньшее основание которого имеет фланец, предназначенный для создания порога в зоне концентрации. При работе прецессионного концентратора в режиме обогащения кольцевой порог 25 плотно прижат к зоне концентрации с помощью гидроцилиндра 26. Тяжелые частицы полезного ископаемого накапливаются в зоне концентрации в виде минеральной постели, а легкие частицы (хвосты обогащения) исходного материала переливаются через срез большего основания усеченного конуса кольцевого порога в улитку 9, где выводятся через окно 27 в приемный кожух и далее в специальный лоток. Кожух и лоток на фигурах не указаны. Кольцевой порог 25 спицами 28 жестко связан со ступицей 29, которая шлицевым соединением насажена на вал 11. Ступица через прорезь 30 на валу 11 соединена со штоком гидроцилиндра 26. Шлицевое соединение исключает проворачивание кольцевого порога относительно вала 11, однако дает возможность перемещения его вдоль оси вала.The annular threshold 25 is made in the form of a truncated cone, the smaller base of which has a flange designed to create a threshold in the concentration zone. When the precession concentrator is in enrichment mode, the annular threshold 25 is tightly pressed against the concentration zone using the hydraulic cylinder 26. Heavy mineral particles accumulate in the concentration zone in the form of a mineral bed, and light particles (enrichment tails) of the source material overflow through a slice of the larger base of the truncated annular cone threshold in the cochlea 9, where they are displayed through the window 27 in the receiving casing and then into a special tray. The casing and tray are not shown in the figures. The annular threshold 25 spokes 28 is rigidly connected with the hub 29, which is mounted by a splined connection on the shaft 11. The hub through the slot 30 on the shaft 11 is connected to the hydraulic cylinder rod 26. The splined connection eliminates the rotation of the annular threshold relative to the shaft 11, but makes it possible to move it along the axis of the shaft .

При переходе работы концентратора в режим разгрузки концентрата посредством штока гидроцилиндра 26 кольцевой порог 25 (с фланцем) отводится от зоны концентрации, образуя кольцевую щель 31 необходимой величины для вывода концентрата. На фигурах 1 и 2 концентратор, для отображения кольцевой щели, изображен при его работе в режиме разгрузки тяжелой фракции, то есть с образованием кольцевой щели 31. При работе в режиме разгрузки тяжелой фракции технологическая вода для сполоска зоны концентрации чаши поступает в полый вал 11 через шланг 12 в месте его крепления к горизонтальному валу 13 шарнира Гука. По внутренней полости вала 11, выполненного в виде трубы, технологическая вода поступает в перфорированный участок 32 вала 11, равный длине зоны концентрации чаши. Отверстия 33 для воды расположены по всему периметру и всей поверхности перфорированного участка вала 11.When the concentrator operates in the mode of concentrate unloading by means of the hydraulic cylinder rod 26, an annular threshold 25 (with a flange) is diverted from the concentration zone, forming an annular gap 31 of the required size for the concentrate output. In figures 1 and 2, the concentrator, for displaying the annular gap, is depicted during its operation in the heavy fraction unloading mode, that is, with the formation of the annular gap 31. When operating in the heavy fraction unloading mode, the process water for rinsing the bowl concentration zone enters the hollow shaft 11 through the hose 12 in the place of its attachment to the horizontal shaft 13 of the Hook joint. In the inner cavity of the shaft 11, made in the form of a pipe, the process water enters the perforated section 32 of the shaft 11, equal to the length of the concentration zone of the bowl. Holes 33 for water are located around the entire perimeter and the entire surface of the perforated portion of the shaft 11.

Разгрузка концентрата осуществляется без остановки и без снижения частоты прецессионного вращения чаши концентратора. Концентрат полезного ископаемого при сполоске зоны концентрации за счет воздействия продольной составляющей центробежной силы и воды поступает в кольцевую щель 31 и далее в улитку 8 для вывода концентрата чаши, где через окно 34 выбрасывается в кожух и по лотку поступает в специальный контейнер для сбора концентрата с полезным ископаемым (кожух, лоток и контейнер на фигурах не указаны). Время на разгрузку концентрата составит не более нескольких секунд.Concentrate unloading is carried out without stopping and without reducing the frequency of the precession rotation of the concentrator bowl. The mineral concentrate during rinsing of the concentration zone due to the action of the longitudinal component of centrifugal force and water enters the annular gap 31 and then into the cochlea 8 to discharge the cup concentrate, where it is thrown into the casing through the window 34 and into the special container for collecting the concentrate with useful fossil (casing, tray and container are not shown in the figures). The time for unloading the concentrate will be no more than a few seconds.

Предлагаемое изобретение:The proposed invention:

Figure 00000001
дает возможность создавать модели прецессионных центробежных концентраторов сегрегационного типа с высокой единичной производительностью, надежные в промышленной эксплуатации;
Figure 00000001
makes it possible to create models of precession centrifugal concentrators of segregation type with high unit productivity, reliable in industrial operation;

Figure 00000001
позволяет расширить функциональные возможности и область применения прецессионных центробежных концентраторов сегрегационного типа;
Figure 00000001
allows you to expand the functionality and scope of precession centrifugal concentrators of segregation type;

Figure 00000001
повышает эффективность извлечения частиц малого размера в прецессионных центробежных концентраторах за счет увеличения гидравлической крупности частиц воздействием на смесь центробежного поля с интенсивностью до 60-100g.
Figure 00000001
increases the efficiency of extraction of small particles in precession centrifugal concentrators by increasing the hydraulic particle size by acting on the mixture of a centrifugal field with an intensity of up to 60-100g.

Claims (1)

Центробежный концентратор, включающий раму, питающее и разгрузочные приспособления, чашу, жестко смонтированную на полом валу, который одним концом установлен на раме шарнирно с исключением вращения чаши вокруг собственной оси, а другим концом через подшипник соединен с водилом, придающим чаше прецессионное движение, устройство для регулирования угла наклона оси чаши к оси приводного вала водила, отличающийся тем, что чаша выполнена из двух секций, где первая секция выполнена в виде усеченного конуса, ступенчато примыкающего своим основанием ко второй секции, выполненной с большим диаметром в виде цилиндра или слабоконического барабана с углом уклона образующей, меньшим угла наклона оси чаши, вторая секция снабжена, для удержания и разгрузки тяжелой фракции, кольцевой щелью и перекрывающим кольцевым порогом, который закреплен с продольной подвижностью на полом валу, а вал выполнен с отверстиями для подачи воды в зону второй секции чаши.A centrifugal concentrator, including a frame, feeding and unloading devices, a bowl rigidly mounted on a hollow shaft, which is hinged at one end with the exception of rotation of the bowl around its own axis, and the other end is connected through a bearing to the carrier, giving the bowl precessional motion, a device for adjusting the angle of inclination of the axis of the bowl to the axis of the drive shaft of the carrier, characterized in that the bowl is made of two sections, where the first section is made in the form of a truncated cone, stepwise adjacent to its base By touching the second section, made with a large diameter in the form of a cylinder or weakly conical drum with a generatrix slope smaller than the angle of inclination of the bowl axis, the second section is equipped, for holding and unloading the heavy fraction, with an annular gap and an overlapping annular threshold, which is fixed with longitudinal mobility on hollow shaft, and the shaft is made with holes for supplying water to the area of the second section of the bowl.
RU2019119727A 2019-06-24 2019-06-24 Precessional centrifugal concentrator RU2707111C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019119727A RU2707111C1 (en) 2019-06-24 2019-06-24 Precessional centrifugal concentrator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019119727A RU2707111C1 (en) 2019-06-24 2019-06-24 Precessional centrifugal concentrator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2707111C1 true RU2707111C1 (en) 2019-11-22

Family

ID=68652990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019119727A RU2707111C1 (en) 2019-06-24 2019-06-24 Precessional centrifugal concentrator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2707111C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2760664C1 (en) * 2020-12-14 2021-11-29 Григорий Григорьевич Михайленко Precession centrifugal concentrator
RU2764714C1 (en) * 2021-05-25 2022-01-19 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) Centrifugal dressing and processing device

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1057115A1 (en) * 1982-05-04 1983-11-30 Комплексная Экспедиция Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Минерального Сырья Dresser
SU1296226A1 (en) * 1985-03-07 1987-03-15 Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт механической обработки полезных ископаемых "Механобр" Precession centrifugal apparatus
US4799920A (en) * 1986-05-22 1989-01-24 National Research Development Corporation Minerals separator
RU2123884C1 (en) * 1998-02-20 1998-12-27 Лейтес Анатолий Борисович Centrifugal concentrator
RU2132234C1 (en) * 1995-06-27 1999-06-27 Киреев Виктор Иванович Precessional centrifugal separator
RU2136373C1 (en) * 1998-05-27 1999-09-10 Центральный научно-исследовательский геологоразведочный институт цветных и благородных металлов Centrifugal concentrator
RU2645021C2 (en) * 2016-07-19 2018-02-15 Григорий Григорьевич Михайленко "sphere-m" centrifugal concentrator
RU2648759C1 (en) * 2016-11-14 2018-03-28 Григорий Григорьевич Михайленко Method of centrifugal separation of mixtures and device for its implementation

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1057115A1 (en) * 1982-05-04 1983-11-30 Комплексная Экспедиция Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Минерального Сырья Dresser
SU1296226A1 (en) * 1985-03-07 1987-03-15 Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт механической обработки полезных ископаемых "Механобр" Precession centrifugal apparatus
US4799920A (en) * 1986-05-22 1989-01-24 National Research Development Corporation Minerals separator
RU2132234C1 (en) * 1995-06-27 1999-06-27 Киреев Виктор Иванович Precessional centrifugal separator
RU2123884C1 (en) * 1998-02-20 1998-12-27 Лейтес Анатолий Борисович Centrifugal concentrator
RU2136373C1 (en) * 1998-05-27 1999-09-10 Центральный научно-исследовательский геологоразведочный институт цветных и благородных металлов Centrifugal concentrator
RU2645021C2 (en) * 2016-07-19 2018-02-15 Григорий Григорьевич Михайленко "sphere-m" centrifugal concentrator
RU2648759C1 (en) * 2016-11-14 2018-03-28 Григорий Григорьевич Михайленко Method of centrifugal separation of mixtures and device for its implementation

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2760664C1 (en) * 2020-12-14 2021-11-29 Григорий Григорьевич Михайленко Precession centrifugal concentrator
RU2764714C1 (en) * 2021-05-25 2022-01-19 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) Centrifugal dressing and processing device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1255642A (en) Centrifugal concentrator
RU2707111C1 (en) Precessional centrifugal concentrator
US6244446B1 (en) Method and apparatus for continuously separating a more dense fraction from a less dense fraction of a pulp material
CN106925436A (en) A kind of sharp miniature centrifugal beneficiating equipment
US2064554A (en) Separator
US5057211A (en) Benefication apparatus and process for land and seabed mining
RU2648759C1 (en) Method of centrifugal separation of mixtures and device for its implementation
US5043059A (en) Concentrator for beneficiating minerals
CN102971079A (en) Centrifugal concentrator
RU2645021C2 (en) "sphere-m" centrifugal concentrator
CN206838330U (en) A kind of continuous vertical centrifugal ore separator
RU2196004C2 (en) Centrifugal concentrator
RU2676111C1 (en) Method of centrifugal separation of mixtures
RU2123884C1 (en) Centrifugal concentrator
RU2645027C2 (en) Planetary separator vector-m for separation of mineral particles by density
RU2760664C1 (en) Precession centrifugal concentrator
CN114433346A (en) Inclined rotary disk type concentrating machine
RU2136373C1 (en) Centrifugal concentrator
RU2632789C1 (en) "gran-m" planetary classification enrichment device
CN211707102U (en) Centrifugal continuous concentrating machine
US4032122A (en) Method and apparatus for recovering small particles of heavy precious metals
US1951108A (en) Centrifugal amalgamator
RU2132234C1 (en) Precessional centrifugal separator
RU2321460C1 (en) Centrifugal vibratory concentrator
US3011637A (en) Float discharge device for rotatable type heavy-media separators