Описание изобретения

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности обогащения руд и россыпей, а также для сортировки различных сухих материалов.

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.

Недостатком данного гравитационного сепаратора является невозможность регулирования процесса сепарации обогащения материалов из-за осаждения зерен на рабочую поверхность.

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.

Недостатком данного гравитационного сепаратора является недостаточно высокая интенсивность процесса сепарации обогащаемых материалов из-за значительного сопротивления их фракций о разделительную поверхность.

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.

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.

На фиг.1 (см. в приложении) приведена схема гравитационного сепаратора, на фиг.2 (см. в приложении) - вид А-А, а на фиг.3 (см. в приложении) - развертка внутренней поверхности расширяющейся насадки с криволинейными винтообразными направляющими.

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.

Гравитационный сепаратор работает следующим образом.

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.

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.

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.

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.

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.