Патент на изобретение №2321461

(54) СПОСОБ ЦЕНТРОБЕЖНОЙ СЕПАРАЦИИ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано для разделения по плотности пульпы, содержащей смесь минералов, например, для выделения золота из песков россыпных месторождений. Способ включает подачу исходного материала во вращающуюся вокруг своей оси чашу с нарифлениями, подачу пульсирующего потока разрыхляющей воды в каналы, расположенные в межрифельном пространстве чаши. Одновременно с подачей воды в межрифельное пространство подают воздух, при этом воду и воздух подают при соотношении количества воздуха к воде от 1:1 до 1:4. Воду и/или воздух подают в пульсирующем режиме с частотой пульсаций от 30 до 60 в минуту. Технический результат – повышение степени извлечения тяжелых частиц в межрифельном пространстве и повышение качества концентрата, а также создание оптимальных гидродинамических условий для полного выделения тяжелых частиц.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано для разделения по плотности пульпы, содержащей смесь минералов, например, для выделения золота из песков россыпных месторождений.

Известен способ центробежной сепарации, осуществляемый в концентраторе фирмы «Knelson», включающем установленный на валу рабочий орган в виде чаши с нарифлениями и каналами для подвода в межрифельное пространство разрыхляющей воды, которая, поступая с внешней стороны чаши, создает «кипящий» слой в зоне обогащения. В результате частицы золота или другого тяжелого металла вытесняют более легкий минерал и занимают его место. Ожижающая вода подается в чашу через вал ротора. Как только чаша заполняется, вода под давлением тангенциально поступает в межрифельное пространство и вымывает более легкие частицы [1].

Недостатком концентратора является неполное извлечение тяжелых частиц в концентрат, обусловленное несовершенством системы подачи разрыхляющей воды.

Наиболее близким к предложенному является способ центробежной сепарации, включающий подачу исходного материала во вращающуюся вокруг своей оси чашу с нарифлениями, подачу пульсирующего потока разрыхляющей воды в каналы, расположенные в межрифельном пространстве чаши. Чаша установлена с возможностью вертикальных колебаний. Эффективному извлечению ценного компонента из пульпы способствует разрыхление слоя материала пульсирующим потоком воды в сочетании с вибрацией рабочего органа. Во избежание забивания отверстий для подачи воды они выполняются тангенциально под углом 45° против вращения чаши [2].

Недостатком концентратора также является неполное извлечение тяжелых частиц в концентрат, обусловленное несовершенством системы подачи разрыхляющей воды.

Задачей изобретения является повышение степени извлечения тяжелых частиц в концентрат и повышение качества концентрата.

Технический результат, обеспечиваемый изобретением, заключается в создании оптимальных гидродинамических условий для полного выделения тяжелых частиц в межрифельное пространство при центробежном разделении пульп, содержащих тяжелые металлы.

Технический результат достигается тем, что в способе центробежной сепарации, включающем подачу исходного материала во вращающуюся вокруг своей оси чашу с нарифлениями, подачу пульсирующего потока разрыхляющей воды в каналы, расположенные в межрифельном пространстве чаши, согласно изобретению, одновременно с подачей воды в межрифельное пространство подают воздух, при этом воду и воздух подают при соотношении количества воздуха к воде от 1:1 до 1:4, причем воду и/или воздух подают в пульсирующем режиме с частотой пульсаций от 30 до 60 в минуту.

Одновременная подача в межрифельное пространство воды и воздуха позволяет минимизировать сопротивление воде, устранить застойные зоны, создающие потери напора, а также равномерно распределить пульсации в межрифельном пространстве, что в свою очередь приводит к оптимизации процесса разрыхления тяжелой фракции, повышению ее качества и извлечения тяжелых частиц в концентрат.

Подача воды и воздуха при соотношении количества воздуха к воде от 1:1 до 1:4 является оптимальным для достижения технического результата. При выходе за указанные пределы нарушаются условия для полного выделения тяжелых частиц в межрифельное пространство.

Подача воды и/или воздуха в пульсирующем режиме с частотой пульсаций от 30 до 60 в минуту позволяет оптимизировать процесс и способствует достижению технического результата. При выходе за указанные пределы нарушаются условия для полного выделения тяжелых частиц в межрифельное пространство.

Способ осуществляется следующим образом.

При включении привода чаша получает вращение вокруг своей оси. Одновременно с включением привода в каналы, расположенные в межрифельном пространстве чаши, подается, например, пульсирующий поток разрыхляющей воды и постоянный поток воздуха при соотношении количества воздуха к воде от 1:1 до 1:4. По другому варианту подают пульсирующий поток воздуха и постоянный поток воды. По третьему варианту воду и воздух подают в пульсирующем режиме. Воду и/или воздух подают в пульсирующем режиме с частотой пульсаций от 30 до 60 в минуту.

Исходная пульпа подается в чашу, разгоняется и равномерно распределяется по периметру чаши. Под действием центробежных сил пульпа движется вверх равномерным слоем с увеличивающейся скоростью. В процессе продвижения пульпы происходит ее расслоение, при котором тяжелые частицы, содержащиеся в пульпе, заполняют межрифельное пространство. Легкие частицы движутся в слоях, расположенных ближе к оси чаши, и разгружаются через ее край в приемник хвостов. Часть легких частиц захватывается тяжелыми и попадает в межрифельное пространство. Подача воды и воздуха в межрифельное пространство позволяет вымывать легкие частицы и тем самым улучшать качество концентрата. После завершения цикла сепарации осуществляется съем концентрата путем вымывания водой из межрифельного пространства после полной остановки чаши. Концентрат выводится в сборник концентрата.

Источники информации

1. Горный журнал, № 5, 1998, с.81-82.

2. Патент РФ № 2278735, кл. В03В 5/32, опубл. 27.06.2006.

Формула изобретения

Способ центробежной сепарации, включающий подачу исходного материала во вращающуюся вокруг своей оси чашу с нарифлениями, подачу пульсирующего потока разрыхляющей воды в каналы, расположенные в межрифельном пространстве чаши, отличающийся тем, что одновременно с подачей воды в межрифельное пространство подают воздух, при этом воду и воздух подают при соотношении количества воздуха к воде от 1:1 до 1:4, причем воду и/или воздух подают в пульсирующем режиме с частотой пульсаций от 30 до 60 в мин.