устройство для гравитационного обогащения полезных ископаемых

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАВИТАЦИОННОГО ОБОГАЩЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ, включающее основание, на котором на опоре установлена емкость, загрузочное приспособление, водоподающую систему и вибровозбудитель, причем днище емкости содержит два участка, расположенных относительно друг друга под тупым углом, отличающееся тем, что емкость снабжена двумя торцевыми стенками, загрузочное приспособление выполнено в виде закрепленного на первой торцевой стенке емкости бункера с регулируемым выходным отверстием, которое расположено в придонной части емкости, вибровозбудитель связан с участком днища, сопряженным с первой торцевой стенкой, а второй участок днища связан с опорой, в днище емкости перпендикулярно продольной оси выполнена система параллельных карманов, водоподводящая система - в виде камер, расположенных между карманами, и трубок, расположенных по крайней мере по одной в каждом кармане, причем одна из стенок каждой камеры совмещена с днищем емкости и снабжена по крайней мере двумя рядами сопл, имеющих одинаковый наклон в каждом ряду, при этом угол наклона сопл к днищу в ряду, ближайшем к выходному отверстию бункера, лежит в интервале 25 - 35^o, а по мере удаления от первой торцевой стенки угол наклона рядов сопл к днищу монотонно увеличивается до 115 - 130^o в последнем ряду, трубки расположены в придонной части каждого кармана у одной из его стенок, по всей длине трубок на одинаковом расстоянии друг от друга выполнены отверстия, оси которых параллельны соответствующему участку днища.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ширина карманов по крайней мере в два раза меньше ширины камер водоподающей системы.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что участок днища, который связан с вибровозбудителем, соединен с основанием через амортизирующий элемент.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что карманы снабжены пробоотборниками.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что торцевая стенка емкости, противоположная той, на которой закреплен бункер, выполнена в виде перемещаемой заслонки.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что опора выполнена в виде цилиндрического шарнира.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что карманы выполнены на всю ширину емкости.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к обогатительной технике и может быть использовано для разделения твердых компонент пульпы, преимущественно при повторной переработке хвостов, направляемых в отвал на действующих обогатительных комплексах.

Известно устройство для гравитационного обогащения полезных ископаемых [1] содержащее загрузочное приспособление, емкость и мешалку, причем в емкости установлена вертикальная перегородка со сквозными отверстиями, разделяющая емкость на две камеры. В камере, сопряженной с загрузочным приспособлением, установлена мешалка, а сквозные отверстия расположены по высоте перегородки. В установившемся режиме работы устройства пульпа из первой камеры, в которой установлена мешалка, поступает во вторую камеру через одни отверстия в перегородке и вновь возвращается в первую камеру, но уже через другие отверстия в перегородке. Таким образом, в обеих камерах образуются замкнутые вращающие потоки пульпы, что обеспечивает эффективное разделение материалов.

Недостаток этого устройства заключается в низкой производительности, так как при увеличении объема емкости происходит возрастание удельных энергозатрат с одновременным снижением эффективности разделения материалов.

Известно также устройство для гравитационного обогащения полезных ископаемых [2] содержащее основание, на котором на скользящей опоре установлена емкость, загрузочное приспособление, водоподающую систему, приспособление для разгрузки концентрата и приспособление для разгрузки хвостов. Емкость сверху закрыта плитой, в которой выполнены два отверстия, сопряженные соответственно с загрузочным приспособлением и водоподающей системой. Днище емкости содержит два участка, расположенных друг относительно друга под тупым углом, причем опора установлена в месте стыковки участков днища, а вибровозбудитель связан с одним из участков днища.

Недостаток этого устройства заключается в том, что оно не обеспечивает высокой эффективности разделения материала, так как, во-первых, при подаче материала в верхнюю часть емкости происходит частичный вынос тяжелых фракций, во-вторых, использование вибраций для расслаивания материала незначительно увеличивает время нахождения разделяемого материала в емкости.

Цель изобретения разработка устройства для гравитационного обогащения полезных ископаемых с такими загрузочными приспособлениями и водоподающей системой, конструктивное выполнение которых обеспечило бы увеличение времени нахождения эфелей и шлама в придонной части емкости, что повысит эффективность разделения и производительность устройства.

Цель достигается тем, что в устройстве для гравитационного обогащения полезных ископаемых, включающем основание, на котором на опоре установлена емкость, загрузочное приспособление, водоподающую систему и вибровозбудитель, причем днище емкости содержит два участка, расположенных друг относительно друга под тупым углом, емкость снабжена двумя торцовыми стенками, загрузочное приспособление выполнено в виде закрепленного на торцовой стенке бункера с регулируемым выходным отверстием, которое расположено в придонной части емкости, вибровозбудитель связан с участком днища, сопряженным с первой торцовой стенкой, а второй участок днища связан с опорой, в днище перпендикулярно продольной оси выполнена система параллельных карманов, водоподающая система выполнена в виде камер, расположенных между карманами, и трубок, расположенных по крайней мере по одной в каждом кармане, причем одна из стенок каждой камеры совмещена с днищем емкости и снабжена по крайней мере двумя рядами сопл, имеющих одинаковый наклон в каждом ряду, при этом угол наклона сопл к днищу в ряду, ближайшем к выходному отверстию бункера, лежит в интервале 25-35^о, а по мере удаления от первой торцовой стенки угол наклона рядов сопл к днищу монотонно увеличивается до 115-130^о в последнем ряду, трубки расположены в придонной части каждого кармана у одной из его стенок, по всей длине трубок на одинаковом расстоянии друг от друга выполнены отверстия, оси которых параллельны соответствующему участку днища.

Целесообразно, чтобы ширина карманов по крайней мере в два раза была меньше ширины камер водоподающей системы, а длина карманов была равна ширине емкости.

Участок днища, который связан с вибровозбудителем, соединен с основанием через амортизирующий элемент.

Предпочтительно, чтобы карманы были снабжены пробоотборниками, а опора была выполнена в виде цилиндрического шарнира. Кроме того, торцовая стенка емкости, противоположная той, на которой закреплен бункер, выполнена в виде перемещаемой заслонки.

Преимущество предлагаемого устройства заключается в том, что, благодаря форме днища емкости, ориентировке рядов сопл по длине емкости, наличию карманов, снабженных средствами для подачи воды, выполнению загрузочного приспособления в виде бункера с регулируемым выходным отверстием в придонной части, пространственного расположения вибровозбудителя и опоры, обеспечивается повышение эффективности разделения и производительности устройства за счет того, что в емкости возникают замкнутые вращающиеся потоки пульпы при непрерывном процессе разделения твердой фазы, а следовательно, увеличивается время нахождения эфелей и шлама в придонной части емкости большего объема.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг.2 участок устройства, обведенный на фиг.1 пунктирным кругом.

Устройство для гравитационного обогащения полезных ископаемых содержит основание 1, емкость 2, карманы 3, выполненные в днище 4 на всю ширину емкости 2, камеры 5, которые совместно с трубами 6 образуют водоподающую систему. На торцовой стенке 7 емкости 2 закреплено загрузочное приспособление, выполненное в виде бункера 8 с регулируемым выходным отверстием 9. Днище 4 емкости 2 содержит два участка, расположенных под тупым углом относительно друг друга. На одном участке днища 4 закреплен вибровозбудитель 10 и амортизатор 11, а другой участок днища 4 через опору 12 связан с основанием 1. Днище 4, которое совмещено с одной из стенок камеры 5, выполнены ряды сопл 13, имеющие одинаковый наклон в каждом ряду и различный угол наклона в соседних рядах. Угол наклона сопл 13 в ряду, расположенном вблизи выходного отверстия 9, составляет 25-35^о, а по мере удаления от торцовой стенки 7 угол наклона сопл 13 монотонно возрастает и в последнем ряду составляет угол, равный 115-130^о. Карманы 3 параллельны между собой и снабжены пробоотборниками 14, а задняя торцовая стенка емкости 2 выполнена в виде перемещаемой заслонки 15. В трубках 6 по всей их длине на одинаковом расстоянии друг от друга выполнены отверстия 17 (фиг.2). Ширина карманов 3 по крайней мере в два раза меньше ширины камер 5, что обеспечивает оптимальные размеры заслойных зон.

На фиг. 1 исходный материал в виде пульпы обозначен позицией 18, сплошными стрелками условно показаны струи воды, выходящие из сопл 13, и избыточные потоки воды, а пунктирными стрелками условно показаны замкнутые потоки пульпы в емкости 2.

Устройство для гравитационного обогащения полезных ископаемых работает следующим образом.

Исходные материал в виде пульпы 18 подается в бункер 8, а затем потоком через регулируемое выходное отверстие 9 поступает в придонную часть емкости 2. Из камер 5, одна из стенок которых совмещена с днищем 4, под давлением подается вода в виде нескольких (в представленном на фиг.1 варианте двенадцати) пучков параллельных струй, направленных под различными углами к поверхности днища 4. Вода подхватывает исходный материал, в результате чего осуществляется, во-первых, перемещение его вдоль емкости 2 за счет горизонтальной составляющей скорости водяных струй, а во-вторых, одновременное расслоение материала под действием вертикальной составляющей скорости водяных струй, так как более тяжелые частицы материала погружаются на дно, а более легкие под действием давления воды выбрасываются вверх. Вблизи выходного отверстия 9 сопла 13 расположены под небольшим углом (25-35^о), и поэтому в этой части емкости 2 под воздействием водяных струй происходит, в основном, перемещение разделяемого материала вдоль емкости 2. Однако по мере удаления от торцовой стенки 7 угол наклона сопл 13 увеличивается, а следовательно, и доля энергии струй воды, идущая на расслоение материала, также увеличивается. Под действием струй воды, направленных под углом, большим 90^о к поверхности днища 4, происходит торможение расслаиваемого материала в продольном направлении, а более легкие компоненты разделяемого материала под действием давления воды выбрасываются вверх. Таким образом, в объеме емкости 2 создаются замкнутые вращающиеся потоки разделяемого материала, что увеличивает время нахождения эфелей и шлама в придонной части емкости 2. Дополнительными струями воды, подающимися через отверстия 17 в трубах 6, осуществляется перемешивание содержимого карманов 3, в результате чего на них выносятся легкие фракции, для контроля процесса обогащения карманы 3 снабжены пробоотборниками 14. Для усиления эффекта разделения материала на фракции устройства снабжено вибровозбудителем 10 с частотой 0,5-100 Гц. Удаление легких фракций исходного материала осуществляется за счет самовытеснения верхних слоев виброкипящей пульпы по мере наполнения емкости 2. Разгрузка емкости 2 осуществляется после прекращения подачи исходного материала под действием струй воды и понижением уровня разделяемой пульпы путем перемещения заслонки 15 с последующим подъемом емкости 2 домкратом 16. Расчистка карманов 13 и извлечение металла производятся вручную.

Для предотвращения закупорки сопл 13 устройство может быть снабжено обратными лепестковыми клапанами (на чертежах не показаны). Камеры 5 могут быть выполнены сообщающимися и подключенными к общему водонагревающему устройству, обеспечивающему давление 0,5-1,5 кг/см². В этом случае различные скорости в водяных струях могут быть обеспечены выполнением сопл 13 различного диаметра. Более предпочтительным, хотя и более сложным, является вариант выполнения устройства, когда камеры 5 подключены к индивидуальным водонагревающим устройствам. В этом случае скорость воды в том или ином пучке струй можно менять в очень широких пределах, добиваясь оптимального воздействия водяных струй на пульпу.

Устройство для гравитационного обогащения полезных ископаемых может устанавливаться в схеме сброса хвостов в отвал и при этом не влияет на работу основного обогатительного комплекса.