ЛИПКОСТНОЙ СЕПАРАТОР Российский патент 1996 года по МПК B03B7/00 

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано для извлечения гидрофобных и гидрофобизированных частиц, например алмазов.

Известен липкостной сепаратор [1] (жировой стол), включающий загрузочное и разгрузочное приспособления, рабочий орган с липким покрытием, выполненный в виде бесконечной резиновой ленты, натянутой на два барабана, смонтированные на раме, которая устанавливается на пружинных опорах, призванных обеспечить колебания ленты в плоскости потока обогащаемого материала, при этом лента имеет регулируемый наклон, а разгрузочное приспособление выполнено в виде скребка, расположенного под разгрузочным барабаном.

Недостатком липкостного сепаратора [1] является то, что процесс липкостной сепарации может осуществляться лишь при незначительной скорости движения ленты (200-300 мм/мин), что предопределяет низкую его производительность, а также то, что данный аппарат не имеет конструктивных элементов, обеспечивающих упорядоченное движение обогащаемого материала с ориентацией частиц для оптимального их прилипания к липкому покрытию, что снижает эффективность процесса.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является липкостной сепаратор [2] включающий рабочий барабан с липким покрытием, привод барабана, загрузочное и разгрузочные приспособления, намазывающее приспособление, прижимные валики, выполненные из гидрофильного микропористого материала и установленные под загрузочным приспособлением, при этом рабочий барабан помещен в ванну с водой, а разгрузочное приспособление для съема концентрата выполнено в виде вращающейся щетки и скребкового ножа.

Недостатком устройства [2] является отсутствие в нем узлов, обеспечивающих прочное закрепление липкого покрытия полимолекулярным слоем на рабочем барабане и поддержание высокой адгезионной активности липкого покрытия при непрерывном введении процесса. Недостатком этого сепаратора является также отсутствие в нем, как и в сепараторе [1] конструктивных элементов, обеспечивающих упорядоченное движение обогащаемого материала с ориентацией частиц для оптимального их прилипания к липкому покрытию. В результате этого происходит снижение эффективности и производительности процесса липкостной сепарации при увеличении в обрабатываемом материале островершинных частиц, которые не прочно закрепляются на липкой поверхности при контакте их с липкой поверхностью своими наименьшими гранями (ребрами, вершинами). Для более прочного закрепления таких частиц необходимо определенное повертывание их в зоне прилипания с тем, чтобы они имели возможность соприкоснуться с липким покрытием своими небольшими гранями (плоскостями), чего данный сепаратор обеспечить не может в силу отсутствия в нем необходимых для этого конструктивных элементов. К недостаткам сепаратора следует также отнести периодичность его действия и невозможность осуществлять процесс липкостной сепарации непрерывно.

Целью изобретения является повышение эффективности и ускорение процесса липкостной сепарации за счет упорядочения движения материала в зоне сепарации и улучшения условий контактирования частиц обрабатываемого материала с липким покрытием.

Цель достигается тем, что липкостный сепаратор, включающий рабочий барабан с липким покрытием, привод барабана, намазывающее приспособление, расположенные соответственно над и под рабочим барабаном загрузочное и выполненное в виде вращающихся щеток для съема концентрата разгрузочное приспособления, скребковое разгрузочное приспособление, снабжен дополнительным рабочим барабаном с липким покрытием, установленным на одном уровне и без зазора с основным барабаном, загрузочное приспособление выполнено с клиновидным рассекателем потока исходного материала, расположенным внутри приспособления непосредственно над и вдоль линии соприкосновения барабанов, причем клиновидный рассекатель в нижней своей части выполнен с прочно вмонтированными в него и обращенными вниз своими вершинами иглоподобными зубьями, расположенными равномерно с интервалом между собой вдоль линии соприкосновения барабанов, при этом загрузочное приспособление снабжено установленными внутри его по боковым стенкам и над клиновидным рассекателем соответственно водоподводящими течками, рабочие барабаны установлены с возможностью вращения с разными окружными скоростями посредством редуктора, при этом разность скоростей вращения составляет 0,5-1,0% и выполнены с коаксиально расположенными на них пневматическими шинами с эластичным гидрофобным покрытием, намазывающее приспособление выполнено в виде аэрозольных форсунок для тонкого нанесения реагента на поверхность рабочих барабанов, а скребковое разгрузочное приспособление расположено под рабочими барабанами и установлено с зазором относительно поверхности барабанов посредством опорных роликов и натяжных пружин.

Эффективность процесса липкостной сепарации и производительность аппарата, в котором этот процесс реализуется, во многом зависят от условий контактирования частиц обогащаемого материала с возможностью поворота к нему своей наибольшей гранью для лучшего прилипания к липкому покрытию. Это возможно, когда в зоне контакта частиц с липким покрытием путем двустороннего обжимания тонкого слоя частиц обогащаемого материала поверхностями рабочего органа с липким покрытием движение поверхности рабочего органа с липким покрытием, соприкасающейся с одной стороной слоя материала, будет иметь постоянную разницу в скорости по отношению к липкой поверхности рабочего органа, соприкасающейся с частицами материала с другой стороны этого слоя. Если же внутри тонкого слоя материала при двустороннем его обжимании эластичными поверхностями рабочего органа разместить по ходу движения материала неподвижные иглоподобные зубья, расположенные равномерно с интервалом между собой вдоль линии соприкосновения барабанов и разделяющие слой обрабатываемого материала на два равновеликих слоя, каждый из которых соприкасается с липким покрытием рабочего органа, то можно получить удвоение производительности при одновременном повышении эффективности процесса липкостной сепарации. Последнее связано с тем, что в этом случае снижается вероятность прилипания одной и той же частицы полезного компонента к липкому покрытию обоих барабанов одновременно и попадания ее вследствие этого в хвостовой продукт.

На фиг.1 изображен липкостный сепаратор; на фиг.2 то же, вид сверху; на фиг. 3 изображен узел рабочего органа в зоне контакта частиц обрабатываемого материала с липким покрытием.

Липкостной сепаратор содержит установленные на раме 1 рабочий орган, выполненный в виде двух равновеликих плотно прижатых рабочих барабанов 2, вращающихся навстречу друг другу, редуктор 3 с электроприводом, загрузочное приспособление 4 с щелевым выпуском 5 в нижней своей части, намазывающее приспособление 6 для нанесения реагента на поверхность рабочих барабанов 2, выполненное в виде форсунок 7, закрытых кожухом, и разгрузочное приспособление 8. Разгрузочное приспособление 8 состоит из скребков 9, установленных с зазором поверхности рабочих барабанов 2, и опорных роликов 10 с натяжными пружинами 11. Рабочие барабаны 2 снабжены пневматическими шинами 12 с эластичным гидрофобным покрытием 13, например, из пленочного тефлона или гидрофобной резины.

Внутри загрузочного приспособления 4 над щелевым его выпуском 5 по линии соприкосновения рабочих барабанов 2 установлен клиновидный рассекатель 14, формирующий поток исходного материала, поступающего на липкое покрытие каждого из барабанов 2. Под каждым из рабочих барабанов 2 установлены с возможностью вращения щетки 15, предназначенные для удаления прилипших к липкому покрытию частиц полезного компонента, для чего поверхность щеток 15 соприкасается с поверхностью рабочих барабанов 2.

В клиновидный рассекатель 14 в нижней его части прочно вмонтированы иглоподобные зубья 16, расположенные равномерно с интервалом между собой вдоль линии соприкосновения рабочих барабанов 2. Своими вершинами зубья 16 обращены в сторону движения материала и призваны разделить слой обрабатываемого материала на два равнозначных монослоя в рабочей зоне аппарата, каждый из которых соприкасается с липким покрытием одного из рабочих барабанов 2. Для лучшего формирования потока материала в рабочей зоне сепаратора последний снабжен водоподводящими течками 17 и 18, установленными внутри загрузочного приспособления 4 по его боковым стенкам и над клиновидным рассекателем соответственно.

Липкостной сепаратор работает следующим образом.

Посредством электропривода с редуктором 3 приводят во вращение сдвоенные рабочие барабаны 2. Редуктор 3 обеспечивает разницу в окружных скоростях вращения рабочих барабанов 2, равную 0,5-1,0%
Форсунки 7 подают сжатый воздух и разогретую мазь липкое покрытие, которую напыляют на гидрофобное покрытие 13 рабочих барабанов 2. В загрузочное приспособление 4 подают исходный материал и через водоподводящие течки 17 и 18 воду, которые через щелевой выпуск 5 поступают в рабочую зону аппарата. Посредством клиновидного рассекателя 14 и иглоподобных зубьев 16 исходный материал формируется в рабочей зоне аппарата в два монослоя, каждый из которых поступает на липкое покрытие соответствующего рабочего барабана 2. Упругие деформации пневматических шин и эластичного гидрофобного покрытия соответствующего рабочего барабана 2. Упругие деформации пневматических шин и эластичного гидрофобного покрытия 13 обеспечивают при этом качественный контакт минеральных зерен с липким покрытием. В рабочей зоне аппарата за счет разницы в скоростях движения поверхности рабочих барабанов 2 минеральные зерна повертываются к липкому покрытию наибольшей своей гранью, что обеспечивает более прочное их прилипание к липкому покрытию.

Прилипшие к липкому покрытию 13 гидрофобные и гидрофобизированные частицы полезного компонента удаляются с поверхности рабочих барабанов 2 за счет центробежных сил и механически вращающимися щетками 15, установленными под каждым из барабанов 2 и соприкасающимися с поверхностью барабанов в нижней их части. Скребки 9 устанавливают при этом с зазором по отношению к поверхности рабочих барабанов 2, обеспечивая прохождение прилипших частиц полезного компонента через этот зазор. Величину зазора регулируют местом установки роликов 10, которые при вращении опираются на рабочие барабаны 2 и прижимаются к их поверхности при натяжении пружин 11.

Снятые щетками 15 с поверхности рабочих барабанов 2 гидрофобные и гидрофобизированные частицы полезного компонента выгружают из аппарата по самостоятельным течкам раздельно от хвостового продукта. Хвостовой продукт локализуется при этом в зоне, расположенной между скребками 9 разгрузочного приспособления 8, и затем выгружается из нее также по самостоятельной течке.

Таким образом, предложенное техническое решение по сравнению с прототипом позволит за счет упорядочения движения материала и улучшения условий контактирования частиц с липким покрытием повысить эффективность и ускорить процесс липкостной сепарации.

Использование: в области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано для извлечения гидрофобизированных частиц, например алмазов. Сущность: сепаратор содержит рабочий орган в виде двух равновеликих плотно прижатых барабанов с коаксиально расположенными на них пневматическими шинами с эластичным гидрофобным покрытием, выполненный в виде приспособления. Для нанесения реагента на поверхность используются аэрозольные форсунки рабочего органа. Под рабочим органом расположено разгрузочное приспособление, установленное с зазором относительно поверхности рабочего органа посредством опорных роликов и натяжных пружин. Разность окружных скоростей вращения барабанов составляет 0,5 - 1,0% в загрузочном приспособлении, вдоль его щелевого выпуска установлен клиновидный рассекатель. В нижней его части расположены иглоподобные зубья. Под каждым из барабанов установлены щетки, соприкасающиеся с поверхностью рабочего органа в нижней его части. Внутри загрузочного приспособления по его боковым стенкам и над клиновидным рассекателем установлены водоподводящие течки. 2 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. ЛИПКОСТНОЙ СЕПАРАТОР, включающий рабочий барабан с липким покрытием, привод барабана, намазывающее приспособление, расположенные соответственно над и под рабочим барабаном загрузочное и выполненное в виде вращающихся щеток для съема концентрата разгрузочное приспособления, скребковое разгрузочное приспособление, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным рабочим барабаном с липким покрытием, установленным на одном уровне и без зазора с основным барабаном, загрузочное приспособление выполнено с клиновидным рассекателем потока исходного материала, расположенным внутри приспособления непосредственно над и вдоль линии соприкосновения барабанов, причем клиновидный рассекатель в нижней своей части выполнен с прочно вмонтированными в него и обращенными вниз вершинами иглоподобными зубьями, расположенными равномерно с интервалом между собой вдоль линии соприкосновения барабанов, при этом загрузочное приспособление снабжено установленными внутри его по боковым стенкам и над клиновидным рассекателем соответственно водоподводящими течками. 2. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что рабочие барабаны установлены с возможностью вращения с разными окружными скоростями посредством редуктора, при этом разность скоростей вращения составляет 0,5 - 1,0% и выполнены с коаксиально расположенными на них пневматическими шинами с эластичным гидрофобным покрытием. 3. Сепаратор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что намазывающее приспособление выполнено в виде аэрозольных форсунок для тонкого нанесения реагента на поверхность рабочих барабанов, а скребковое разгрузочное приспособление расположено под рабочими барабанами и установлено с зазором относительно поверхности барабанов посредством опорных роликов и натяжных пружин.