WO2011159186A1 - Центробежный концентратор - Google Patents
Центробежный концентратор Download PDFInfo
- Publication number
- WO2011159186A1 WO2011159186A1 PCT/RU2010/000651 RU2010000651W WO2011159186A1 WO 2011159186 A1 WO2011159186 A1 WO 2011159186A1 RU 2010000651 W RU2010000651 W RU 2010000651W WO 2011159186 A1 WO2011159186 A1 WO 2011159186A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- rotors
- concentrate
- rotation
- electric motors
- cone
- Prior art date
Links
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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04B—CENTRIFUGES
- B04B1/00—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04B—CENTRIFUGES
- B04B9/00—Drives specially designed for centrifuges; Arrangement or disposition of transmission gearing; Suspending or balancing rotary bowls
- B04B9/02—Electric motor drives
- B04B9/04—Direct drive
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04B—CENTRIFUGES
- B04B9/00—Drives specially designed for centrifuges; Arrangement or disposition of transmission gearing; Suspending or balancing rotary bowls
- B04B9/10—Control of the drive; Speed regulating
Definitions
- the invention relates to the enrichment of mineral raw materials by density by washing granular, powdery or lumpy materials using centrifugal force and can be used to obtain a gravity concentrate containing heavy minerals, most often, noble metals and their compounds, with a continuous output of a given amount of enriched product .
- centrifugal concentrators of this type are represented mainly by complex hardware compositions with stringent requirements for the quality of auxiliary technological environments: water and air. This limits the possibilities of using existing equipment outside stationary processing plants and significantly increases the cost of processing processes.
- the technological indicators of enrichment processes in centrifugal apparatuses using fluidization water are reduced due to the transfer of fine and lamellar particles of gold and precious metals to the waste product.
- a significant drawback is the short life of the mechanical drive units.
- the closest analogue to the proposed device is a centrifugal concentrator of Leites (RU 2123884, 02.20.19981).
- a rotor in the form of a concentrically mounted internal truncated cone with a screw on the outer surface and an external truncated cone sitting on the shafts of the gearbox, which allows them to rotate at their own speeds with a specific speed difference specified by the particular gearbox.
- the prototype should include the imperfection of the design in the site of unloading of the concentrate. Transportation of the concentrate in the inter-cone space from a larger diameter to a smaller one leads to the pressing of the concentrate chamber. As a result, stresses arise in the structure, leading to the failure of the concentrator. By changing the shape of the outer drum and the outer surface of the inner drum in this invention, this drawback was eliminated.
- the technical result of this invention is to increase the extraction of heavy minerals from ore, increase productivity and reduce the cost of production (obtained concentrate) and the possibility of flexible reconfiguration of the unit to a different fractional composition of the concentrate, the ability to select the optimal parameters of the concentrator in place, directly during operation, or the result minor repairs.
- the task of creating a technically reliable apparatus with a wide range of the concentration of the useful component in the enrichment product was solved by adjusting both the absolute speed of rotation of the unit rotors and changing the relative speed of rotation of the rotors.
- the design uses rotors concentrically mounted on coaxial shafts in the form of cylinders, the inner conical surface of the inner
- the cylinder is made of a polyurethane insert.
- the use of separate electric motors for shaft drives avoids the rigid mechanical connection between the shafts, which eliminates the possibility of mechanical stresses between the shafts.
- the presence of a conical polyurethane insert on the inner surface of the cylindrical drum allows to reduce the total weight of the inner rotor, as well as to increase the wear resistance of the inner conical surface.
- the discharge unit for removing the concentrate is formed by the interplanar space of concentric cylinders with a screw from two full turns of the spiral on the outer surface of the inner cylinder.
- the pressing of the concentrate during movement along the screw is completely eliminated.
- the screw is reduced to two full turns.
- Electric motors are driven by a variable frequency drive, which allows you to smoothly change the frequency of rotation of the shafts.
- the control unit To control the rotation of the drums is the control unit. It displays the parameters of the hub. During the operation of the hub, the rotational speed of the inner drum and the difference in the rotational speed of the drums relative to each other are regulated. When you start the system, it smoothly goes to the set speed within 10-20 seconds. This way
- s regulation of the rotation of the shafts allows you to accurately change the effect of centrifugal force on the material supplied to the inner drum of the concentrator due to the speed of rotation of the drums and provides the ability to precisely control the process of separation of light and heavy fractions by adjusting the relative frequency of rotation of the drums.
- the smooth adjustment of the relative speed of rotation of the drums relative to each other allows you to accurately dose the amount of separated heavy fraction, not allowing, on the one hand, to go to the dump of the heavy fraction through the annular threshold, and on the other hand, preventing the possibility of taking the light fraction together with the heavy fraction into the concentrate receiver .
- the annular threshold 14 (Fig. 1) of the outer drum of the concentrator is removable.
- the replaceable ring threshold is an obstacle to the rock movement and acts as a corrugation with a varying depth of filling of the heavy fraction.
- the height of the annular threshold allows you to adjust the thickness of the layer of mineral bed in the cone, thereby changing the angle of inclination of the separation surface of the material.
- the hub consists of a rotor 1, a guard 2, a frame 3, and electric motors 4 and 5.
- the rotor 1 is made in the form of concentrically mounted inner 6 and outer 7 cylinders, sitting, respectively, on the inner 8 and external (hollow) 9 shafts.
- the inner insert 10 is made of polyurethane. Screw 13 is fixed on the inner side of the outer drum. Electric motors 4 and 5 with a frequency-controlled drive allow the rotation of cylinders 6 and 7 with their own angular speeds with a wide range of speed differences between them.
Landscapes
- Centrifugal Separators (AREA)
Abstract
Изобретение относится к обогащению минерального сырья по плотности путем промывки гранулированных, порошкообразных или кусковых материалов.с использованием центробежной силы и может быть использовано для получения гравитационного концентрата, содержащего тяжелые минералы, чаще всего, благородные металлы и их соединения, с непрерывным выходом заданного количества обогащенного продукта. Техническим результатом данного изобретения является повышение извлечения тяжелых минералов из руды, повышение производительности и снижение себестоимости продукции (получаемого концентрата). Роторы центробежного концентратора приводятся во вращение от независимых друг от друга электродвигателей с частотно-регулируемым приводом, оснащенных плавным регулированием числа оборотов и выполнены в виде соосных цилиндрических барабанов и приводятся во вращение от независимых друг от друга электродвигателей, оснащенных плавным регулированием числа оборотов. Внутренняя поверхность внутреннего ротора выполнена из полиуретана, на наружной поверхности расположен шнек, имеющий два витка. В конструкции предусмотрен сменный порог для регулирования толщины слоя минеральной постели в конусе.
Description
ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ КОНЦЕНТРАТОР
Область техники
Изобретение относится к обогащению минерального сырья по плотности путем промывки гранулированных, порошкообразных или кусковых материалов.с использованием центробежной силы и может быть использовано для получения гравитационного концентрата, содержащего тяжелые минералы, чаще всего, благородные металлы и их соединения, с непрерывным выходом заданного количества обогащенного продукта.
Предшествующий уровень техники
Существующие центробежные концентраторы подобного типа представлены, в основном, сложными аппаратурными композициями с жесткими требованиями к качеству вспомогательных технологических сред: воде и воздуху. Это ограничивает возможности применения существующего оборудования вне стационарных обогатительных комплексов и существенно удорожает стоимость обогатительных процессов. Кроме того, технологические показатели процессов обогащения в центробежных аппаратах с использованием флюидизационной воды снижаются за счет выноса в отвальный продукт тонких и пластинчатых частиц золота и благородных металлов. Для аппаратов с вибрационной системой разрыхления уплотненного концентрата существенным недостатком является короткий срок эксплуатации механических узлов привода. Наиболее близким аналогом к предлагаемому устройству является центробежный концентратор Лейтеса (RU 2123884, 20.02.19981). Он содержит ротор в виде концентрично установленных внутреннего усеченного конуса со шнеком на наружной поверхности и внешнего усеченного конуса, сидящих на валах редуктора, обеспечивающего возможность их вращения с собственными скоростями с заданной конкретным редуктором разницей скоростей. К недостаткам
прототипа следует отнести несовершенство конструкции в узле разгрузки концентрата. Транспортировка концентрата в межконусном пространстве с большего диаметра на меньший приводит к запрессовке концентратной камеры. В результате возникают напряжения в конструкции, приводящие к выходу концентратора из строя. За счет изменения формы наружного барабана и внешней поверхности внутреннего барабана в данном изобретении удалось устранить данный недостаток. Кроме того, в конструкции аналога заданная редуктором разность скоростей вращения конусов не позволяет регулировать выход концентрата оперативно, без остановки аппарата и демонтажа-монтажа редуктора. В данном изобретении этот недостаток преодолен путем привода барабанов раздельными двигателями.
Раскрытие изобретения
Техническим результатом данного изобретения является повышение извлечения тяжелых минералов из руды, повышение производительности и снижение себестоимости продукции (получаемого концентрата) и возможность гибкой перенастройки агрегата на различный по фракционному составу концентрат, возможность подбирать оптимальные параметры работы концентратора на месте, непосредственно в процессе работы, или результате небольшого ремонта.
Для достижения данного технического результата решалась задача создания технически надежного аппарата с широким диапазоном степени концентрации полезного компонента в продукте обогащения за счет регулировки, как абсолютной скорости вращения роторов агрегата, так и изменением относительной скорости вращения роторов. В конструкции применены роторы, концентрично установленные на соосных валах в виде цилиндров, причем внутренняя конусообразная поверхность внутреннего
цилиндра выполнена из полиуретановой вставки. Применение отдельных электродвигателей для приводов валов позволяет избежать жесткой механической связи между валами, что устраняет возможность возникновения механических напряжений между валами. Наличие конической полиуретановой вставки на внутренней поверхности цилиндрического барабана позволяет снизить общий вес внутреннего ротора, а также повысить износостойкость внутренней конусообразной поверхности. Кроме того, в результате такого технического решения, разгрузочный узел для выведения концентрата образован межплоскостным пространством концентрических цилиндров со шнеком из двух полных витков спирали на внешней поверхности внутреннего цилиндра. Вследствие этого полностью устраняется запрессовка концентрата при движении вдоль шнека. Для снижения энергопотребления, связанного с компенсацией силы трения, возникающей при движении концентрата в пространстве между вращающимися цилиндрами, шнек уменьшен до двух полных витков.
Применение отдельных электродвигателей для приводов валов позволяет организовать регулирование абсолютных и относительных угловых скоростей в широком диапазоне оборотов, что позволяет в широким диапазоне изменять степень концентрации полезного компонента в продукте обогащения за счет регулировки, как абсолютной скорости вращения роторов концентратора, так и изменением относительной скорости вращения роторов.
Электродвигатели приводятся с помощью частотно-регулируемого привода, позволяющего плавно менять частоту вращения валов. Для управления вращением барабанов служит блок управления. На нем отображаются параметры работы концентратора. В процессе работы концентратора регулируется частота вращения внутреннего барабана и разность частоты вращения барабанов друг относительно друга. При запуске системы, она плавно выходит на заданные обороты в течении 10-20 секунд. Такой способ
з
регулирования вращения валов позволяет точно менять воздействие центробежной силы на подаваемый на внутренний барабан концентратора материал за счет скорости вращения барабанов и обеспечивает возможность точно контролировать процесс сепарации легкой и тяжелой фракции за счет регулирования друг относительной друга частоты вращения барабанов. Плавная регулировка относительной скорости вращения барабанов друг относительно друга позволяет точно дозировать количество отделяемой тяжелой фракции, не позволяя, с одной стороны, уходить в отвал тяжелой фракции через кольцевой порог, а с другой стороны, не допуская возможности отбора легкой фракции вместе с тяжелой в приемник концентрата.
Для дополнительного увеличения степени приспособляемости центробежного концентратора к изменению характеристик подаваемой породы, прежде всего ее фракционного состава, кольцевой порог 14 (Fig. 1) наружного барабана концентратора выполнен сменным. Сменный кольцевой порог является препятствием на пути движения породы и выполняет функцию рифли с изменяющейся глубиной наполнения тяжелой фракции. Высота кольцевого порога позволяет регулировать толщину слоя минеральной постели в конусе, тем самым изменяя угол наклона поверхности разделения материала. Такая конструктивная особенность дает возможность приспосабливать аппарат как к обработке крупнозернистого исходного материала (3-10мм), так и тонкоизмельченного (-0,1мм).
Таким образом, концентратор легко приспособить к меняющимся условиям эксплуатации с минимальными дополнительными затратами. Данные конструктивные и технические решения существенно повышают надежность работы концентратора и гибкость его применения.
Краткое описание чертежей
Концентратор состоит из ротора 1, ограждения 2, рамы 3 и электродвигателей 4 и 5. Ротор 1 выполнен в виде концентрично смонтированных внутреннего 6, и внешнего 7 цилиндров, сидящих, соответственно, на внутреннем 8 и внешнем (пустотелом) 9 валах. Внутренняя вставка 10 выполнена из полиуретана. На внутренней стороне наружного барабана закреплен шнек 13. Электродвигатели 4 и 5 с частотно- регулируемым приводом, позволяют производить вращение цилиндров 6 и 7 с собственными угловыми скоростями с широким диапазоном разности скоростей между ними.
Принцип работы
При работе концентратора на конус внутреннего барабана по неподвижной трубе 1 1 подается пульпа, которая под действием центробежных сил перемещается в направлении большего диаметра внутреннего конуса 6. При этом тяжелые минералы и благородные металлы попадают на внутреннюю поверхность наружного барабана 7, захватываются шнеком 12 и через отверстия в наружном барабане выбрасываются в приемник концентрата 13. Легкие минералы с водой уходят через порог 14 в приемник хвостов 15.
Claims
1. Центробежный концентратор, содержащий соосные роторы с различной скоростью углового вращения, со шнеком на наружной поверхности внутреннего ротора, отличающийся тем, что роторы приводятся во вращение от независимых друг от друга электродвигателей с частотно-регулируемым приводом, оснащенных плавной регулировкой оборотов, роторы которого выполнены в виде цилиндрических барабанов, а внутренняя поверхность внутреннего ротора выполнена в виде конуса, конус выполнен из полиуретана, при этом на наружной поверхности внутреннего ротора имеется шнек, имеющий два витка, при том, что внутренний порог наружного барабана выполнен сменным.
6
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010124242/03A RU2440194C1 (ru) | 2010-06-16 | 2010-06-16 | Центробежный концентратор |
| RU2010124242 | 2010-06-16 | ||
| RU2010133604 | 2010-08-11 | ||
| RU2010133604 | 2010-08-11 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2011159186A1 true WO2011159186A1 (ru) | 2011-12-22 |
Family
ID=45348396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2010/000651 WO2011159186A1 (ru) | 2010-06-16 | 2010-11-02 | Центробежный концентратор |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2011159186A1 (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU112490A1 (ru) * | 1957-08-10 | 1957-11-30 | М.А. Борц | Бесшнекова центрифуга дл отделени легкого твердого материала от т желых жидкостей и суспензий |
| SU115087A1 (ru) * | 1958-04-11 | 1958-11-30 | И.Н. Хибник | Центрифуга непрерывного действи |
| US4846781A (en) * | 1988-06-13 | 1989-07-11 | Knelson Benjamin V | Centrifugal separator |
| RU2114700C1 (ru) * | 1996-10-21 | 1998-07-10 | Санкт-Петербургский государственный горный институт им.Г.В.Плеханова (технический университет) | Способ обогащения полезных ископаемых и устройство для его осуществления |
| RU2123884C1 (ru) * | 1998-02-20 | 1998-12-27 | Лейтес Анатолий Борисович | Центробежный концентратор лейтеса а.б. |
| RU2361676C1 (ru) * | 2008-04-14 | 2009-07-20 | Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет) (СКГМИ (ГТУ)-Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования | Центробежный сепаратор |
-
2010
- 2010-11-02 WO PCT/RU2010/000651 patent/WO2011159186A1/ru active Application Filing
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU112490A1 (ru) * | 1957-08-10 | 1957-11-30 | М.А. Борц | Бесшнекова центрифуга дл отделени легкого твердого материала от т желых жидкостей и суспензий |
| SU115087A1 (ru) * | 1958-04-11 | 1958-11-30 | И.Н. Хибник | Центрифуга непрерывного действи |
| US4846781A (en) * | 1988-06-13 | 1989-07-11 | Knelson Benjamin V | Centrifugal separator |
| RU2114700C1 (ru) * | 1996-10-21 | 1998-07-10 | Санкт-Петербургский государственный горный институт им.Г.В.Плеханова (технический университет) | Способ обогащения полезных ископаемых и устройство для его осуществления |
| RU2123884C1 (ru) * | 1998-02-20 | 1998-12-27 | Лейтес Анатолий Борисович | Центробежный концентратор лейтеса а.б. |
| RU2361676C1 (ru) * | 2008-04-14 | 2009-07-20 | Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет) (СКГМИ (ГТУ)-Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования | Центробежный сепаратор |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2440194C1 (ru) | Центробежный концентратор | |
| CN105855030B (zh) | 陶瓷原料辊磨机电磁振动筛分回料装置 | |
| CN102612411A (zh) | 离心分离器 | |
| CN201567088U (zh) | 可控流量防堵卸料器 | |
| CN108043596A (zh) | 一种酒糟废液离心机 | |
| CN106925436A (zh) | 一种尖缩型离心选矿设备 | |
| US775320A (en) | Centrifugal machine. | |
| CN110575873A (zh) | 一种湿法摆动式在线连续行星球磨设备 | |
| CN103657774B (zh) | 惯性球磨机 | |
| RU2452579C2 (ru) | Центробежный концентратор | |
| WO2011159186A1 (ru) | Центробежный концентратор | |
| CN109158149B (zh) | 立式制砂机 | |
| RU2360739C1 (ru) | Центробежный виброконцентратор | |
| CN2167779Y (zh) | 一种粉料打散分离装置 | |
| RU2417843C1 (ru) | Центробежный концентратор | |
| CN208098391U (zh) | 一种酒糟废液离心机 | |
| CN211964553U (zh) | 一种复合力选矿设备 | |
| CN204602389U (zh) | 一种超声高频振动的尾矿浮选螺旋溜槽 | |
| CN209633437U (zh) | 一种混凝土进料斗 | |
| AU2011252816B2 (en) | Gyratory cone crusher | |
| CN206652536U (zh) | 一种圆锥破碎机的低冲击力型进料装置 | |
| RU2330723C2 (ru) | Установка для разделения твердых частиц по плотности | |
| CN218191002U (zh) | 一种滚筒筛 | |
| US723932A (en) | Centrifugal ore-concentrator. | |
| RU2360745C1 (ru) | Центробежный воздушный виброконцентратор |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 10853315 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 10853315 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |