CN102971079B - 离心式浓缩机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及矿物处理领域并且可以用于根据密度，例如在聚金属工业工厂、锡生产工厂和金矿开采业中、在初始浓缩阶段和在工业废物处理中分离固体颗粒。该技术效果包括简化设计和增加装置的操作稳定性以及增强产生的浓缩物的质量。浓缩物包括安装在旋转轴上的转子（1），供给管子（2），轻碎片接收器（3）和重碎片接收器（4）。转子（1）包括具有基底的锥体（5），和在轻碎片接收器侧面上具有环形离开唇边（7）和用于收集重碎片（8）的环形唇边的圆筒形外壳（6）。环形间隙（9）设置在锥体的较大基底的边缘和圆筒形外壳（6）之间。转子的内锥体刚性连接到圆筒形外壳。具有插入其中的密封件的套管（11）沿转子轴线布置在内锥体的基底上，其中密封件具有固定管子（12）。套管（11）连接到在外壳（6）内取向的通道，以便将冲洗的水供给到外壳。

Description

离心式浓缩机

技术领域

本发明涉及矿物的浓缩并且可以用于根据密度，例如在用于初始浓缩和工业废物堆处理的复杂金属工业、锡工厂和金矿开采业中分离固体。

背景技术

公知的是，重力分离是最保护环境的方法。而且，离心方法对于浓缩包含重矿物的小和精细碎片的小颗粒混合物（砂矿或粉碎的矿石）是最先进和最有效的技术。相比于传统重力浮选技术而言，离心力帮助明显地减小回收颗粒的尺寸。在原料的贵重和重的成分可以等于千分之几或更多，浓缩机不得不连续地分配重的碎片。

离心式连续排出浓缩机在现有技术中被公知，例如在1986年的澳大利亚专利No.04269中公开的凯尔西跳汰机。该机器包括圆筒形腔室，该圆筒形腔室具有在机器内部围绕竖直轴线旋转的转子并且具有用作跳汰机的滤网的竖直壁。沿着圆筒形腔室的周边布置有一系列渐缩的腔室，以便使用特殊设计的振动器来沿着与离心力相反的方向产生水的振动。在操作中，重的矿物碎片穿过滤网，轻的碎片在上表面上排出。由于现有技术机器的设计和操作的复杂性，并且也因为精细级别的重碎片被洗出，因而是有缺陷的。

另一个现有技术发明是Knelson-CVD连续排出的离心式浓缩机。该浓缩机包括在其上部分中具有两个沟槽的旋转锥形转子，该旋转锥形转子在其内沿周向布置有括约（sphincter）阀。沟槽的底部设置有用于将流动的水供给进入其内的孔。在操作中，重碎片在沟槽中积聚，并且阀被周期地打开来排出积聚的浓缩物。浓缩物输出依据频率和时间改变，括约阀保持打开（Promotional and Information Bulletin“Gold Mining”,IRGIREDMET,No.119,October 2008,p.23）。由于该浓缩机具有复杂的设计，需要对流动水的净化有高的要求并且在使用耐磨材料时阀被磨损，因而是有缺陷的。

Falcon-C离心式连续操作浓缩机是再一个现有技术发明。它在设计和操作原理上接近Knelson-CVD浓缩机。Falcon-C浓缩机包括其中具有旋转锥体的壳体；供给原料的中心管道；和用于尾部馏分和浓缩的排出套管。锥体在其顶部中具有环形沟槽。在操作中，重的碎片被沉积在锥体的平滑内表面上并且逐渐地滑入沟槽内。浓缩物被连续地排出通过出口阀（Mining Journal,No.3,1999,p.78）。

该浓缩机具有与Knelson-CVD浓缩机的相同缺陷，即，具有复杂设计和对排出阀的磨损。此外，两种浓缩机的操作模式可以被认为是连续的，仅仅有保留，因为重碎片通过周期性地打开出口阀被排出，为此浓缩物的量被不可避免地减小。

由A.B.Leites设计且在专利RU 2123884中公开的该离心式浓缩机是本发明的最接近现有技术。

该浓缩机包括内截头圆锥形锥体形式的转子，在该转子的外表面上具有螺旋体并且与外锥体同心；转子与外锥体装配在减速齿轮的轴上，从而使它们的每一个在其自身速度下旋转。两个锥体的较小基底在底部封闭。外锥体在较小基底的侧面上具有贯通孔并且在较大基底的侧面上设置有环形边界。在环形边界和内锥体的端部之间具有环形狭槽。

在操作中，浆料被输送到转子内、内锥体的底部上并且通过离心力朝着环形边界推动。重的矿物沉积在内锥体的内表面上并且朝着环形狭槽滑动，在该环形狭槽处重的矿物通过螺旋体被捕获并且被推动通过外锥体的贯通孔进入浓缩物接收器内。轻的碎片在环形边界上被排出。

由于最接近现有技术的设计复杂性和对螺钉和外锥体（当处理耐磨材料时）的磨损，因而最接近现有技术是有缺陷的。

发明内容

请求保护的浓缩机的技术效果包括简化其设计并且改进浓缩机在操作中的稳定性和生成的浓缩物的质量。

该技术效果在这样的离心式浓缩机中获得，该离心式浓缩机包括内截头圆锥形锥体形式的转子，该转子在较小基底上具有底部并且与外壳体同心；在外壳体和锥体的较大基底的端部之间设有环形狭槽；在外壳体上、内锥体的较大基底的侧面上具有边界；内锥体和外壳体彼此刚性连接，外壳体在内锥体的较小侧面的侧面上具有环形边界，并且转子具有用于将水输送到外壳体上的通道。

离心式浓缩机可以沿着转子轴设置，在内锥体的底部上具有套管，所述套管在内锥体的较大基底的侧面上具有用于固定管子延伸通过的密封件，以将水供给到其内部，所述套管进一步连接到将水供给到外壳体内的通道。

因为内锥体和外壳体被刚性地连接，外壳体在内锥体的较小基底的侧面上具有环形边界，并且转子具有将水供给到外壳体内的通道，在操作中，锥体的较大基底处积聚的重碎片穿过环形狭槽并且积聚在外壳体中，并且当水被供给到外壳体内时，重碎片被冲洗出来进入重碎片接收器中。

为了使重碎片更容易地冲洗出来并且改善操作中浓缩机的效率，浓缩机可以设置有例如双曲柄机构的机构，以便导致转子的旋转来进行扭转振动。

附图说明

图1是浓缩机的一般视图。

浓缩机包括安装在旋转轴上的转子1，原料供给套管2，轻碎片接收器3，和重碎片收集器4。转子1包括锥体5，该锥体具有底部和圆筒形壳体6，该圆筒形壳体在轻碎片接收器的侧面上具有环形溢出边界7和环形重碎片收集边界8。环形狭槽9设置在锥体的较大基底的端部和圆筒形壳体6之间。转子的内锥体通过轮辐10刚性地连接到圆筒形壳体。位于内锥体的底部上的转子轴线设置有套管11，该套管具有用于使固定管子12插入其内的密封件。套管11连接到延伸进入壳体6内部的通道。通道可以具有进入壳体内的直的径向出口13或者可以沿着锥体延伸，通道的出口14终止于环形狭槽19的位置。

具体实施方式

浓缩机操作如下：

浆料形式的原料通过供给套管2被泵送到转子内、到达锥体5的底部。离心力迫使抵靠锥体的壁喷射浆料，并且当浆料朝着边界7运动时，浆料被分成层。重的矿物沉积在锥体5的内表面上，朝着狭槽9滑动，并且进入壳体6，浆料在边界8上从壳体被水流冲出离开管子12进入重的碎片收集器4内。轻的碎片在边界7上流动进入接收器3。边界8的内径可以等于或小于边界7的内径。直径长度取决于转子轴线的位置、离心力的大小，以及原料的矿物成分。具有边界8的固定内径的重碎片的流出通过流过通道（13或14）供给的水流变化。内锥体可以具有较大基底的延伸直径。

一个示例性实施例是具有500kg/hr容量的浓缩机，该转子的外径为200mm。外壳体具有210mm的长度。两个边界具有160mm的内径。转子以700r.p.m.旋转。

具有-0.3mm的颗粒尺寸的石英砂和相同尺寸的磁铁矿的混合物产生下列结果：对于78％的回收率来说，重碎片具有7.5%（或者减小到13倍）的产量。原料的固体对液体比值为1：2.5。冲洗的水在30升每小时的流量下使用。

Claims (3)

1.一种离心式浓缩机，该离心式浓缩机包括内截头圆锥体形式的转子，该转子在较小基底上具有底部并且与外壳体同心地布置，从而在所述外壳体和所述内截头圆锥体的较大基底的端部之间形成环形狭槽，在所述外壳体上、在所述内截头圆锥体的较大基底的那一侧面上设置有边界，其中，所述内截头圆锥体和所述外壳体彼此刚性地连接，所述外壳体在所述内截头圆锥体的所述较小基底的侧面上具有环形边界，所述转子设置有将水供给到所述外壳体内的通道。

2.如权利要求1所述的离心式浓缩机，其中，沿着转子轴线、在所述内截头圆锥体的底部上设置有套管，该套管具有密封件，管子在所述内截头圆锥体的所述较大基底的侧面上延伸通过以供给水，所述套管连接到所述通道以将水供给到所述外壳体内。

3.如权利要求1所述的离心式浓缩机，其中，所述离心式浓缩机设置有双曲柄机构，从而导致旋转的所述转子进行扭转振动。