ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА Российский патент 1998 года по МПК B03B5/62 

Изобретение относится к мокрому обогащению песков россыпных месторождений и может использоваться для добычи широкого спектра полезных ископаемых.

Известен промывочный прибор для песков россыпных месторождений, содержащий вибрационный грохот с расположенным под ним поддоном с центральным разгрузочным отверстием, установленный под разгрузочным отверстием пульподелитель, выполненный со сливным порогом и отверстием для разгрузки [1].

Известно устройство для промывки песков россыпей, содержащее корпус с водой и дезинтегратором, приемник надрешетного и подрешетного материалов, бесконечную цепь с подвешенными на ней контейнерами, открытыми книзу, загрузочный бункер. Загруженный контейнер под действием веса материала, захватив воронкой порцию воздуха, опускается в водную среду. Воздух, захваченный воронкой контейнера, под действием давления воды вытесняется через отверстия коллектора вверх, образуя водовоздушную среду, которая обеспечивает дезинтеграцию промываемого материала [2].

Недостатком аналога является то, что он обеспечивает повышение степени извлечения полезного компонента, а не само извлечение.

Известна отсадочная машина, содержащая механизм подачи сжатого воздуха через слой воды с установленным над поверхностью воды решетом, на котором размещается отсадочная постель [3].

Недостатком аналога является ограниченное количество фракций материала после его обработки.

Известна башня для промывки песков россыпей, содержащая вертикальную шахту с перфорированными полками, грохот, коллектор для подачи сжатого воздуха, гибкие пластины, расположенные над грохотом поперек направления движения материала с зазором между нижней кромкой пластин и поверхностью грохота не более размера ячеек грохота, бункера песковой и галечной фракций, наклонный гидравлический классификатор и патрубки для подачи промывочной воды [4].

Указанный аналог принимаем за прототип, так как он отличается существенными признаками, общими с заявленным устройством. Общее заключается в том, что в процессе промывки песков используются в качестве рабочего тела сжатый воздух в водной среде, механизм подачи промывочной воды к материалу, разделение материала на фракции.

Недостатком прототипа служит предназначенность установки для промывки какого-то одного вида материала, что устраняется заявленным устройством.

Цель изобретения - повышение эффективности гидродинамической классификации и осадки ценных компонентов песчаных смесей и обеспечение раздельной промывки различных фракций.

Указанная цель достигается тем, что устройство содержит корпус, образующий ванну, выполненную с придонными поперечными отсеками, имеющими наклонные, в шахматном порядке днища, нижняя часть которых сообщена через задвижки и отстойники-накопители с винтовыми гидровашгердами, при этом каждый отстойник-накопитель имеет трубчатый корпус, внутри которого на горизонтальной оси установлены крыльчатые колеса, причем вертикальные пластины установлены вдоль ванны с образованием каналов, приспособление для подачи сжатого воздуха выполнено в виде трубопроводов, расположенных в нижней части каналов вдоль пластин, а внутри каналов размещены дугообразные полосы, при этом приспособление для подачи исходной пульпы выполнено в виде установленного под углом 45^o гребенчатого сопла, каналы которого расположены между вертикальными пластинами, при этом наклонные днища поперечных отсеков и желоба винтовых гидровашгердов имеют коврики.

На фиг.1 изображена предлагаемая установка, вид сбоку; на фиг.2 - разрез A-A на фиг. 1; на фиг. 3 - гребенчатое сопло, вид сбоку; на фиг. 4 - винтовой гидровашгерд, вид сбоку; на фиг. 5 - отстойник-накопитель, вид сбоку.

Установка содержит корпус 1, образующий ванну 2, установленное под углом 45^o гребенчатое сопло 3, трубопроводы для подачи сжатого воздуха 4, придонные поперечные отсеки 5, снабженные задвижками 6 и соединенные с отстойниками-накопителями 7, при этом в ванне с помощью кронштейнов 8 установлены дугообразные полосы 9 между вертикальными пластинами 10. образующими каналы. Ванна 2 снабжена игольчатым клапаном подпитывающей водопроводной системы 11, переливным лотком 12, водосточной трубой 13. Пунктирными линиями 14 и 15 показаны рабочий уровень воды в ванне и траектории движения твердых частиц в зависимости от плотности веществ соответственно. Установка также содержит корпус гидровашгерда 16, установленного под сливным патрубком 17, при этом гидровашгерд имеет сливной лоток 18.

Винтовой гидровашгерд содержит патрубок 19 с петлей 20, вокруг которого расположен винтовой желоб 22 с воронкой 21 и ковриком 23, основание 24 и стержень 25.

Отстойник-накопитель 7 содержит сьемный отстойник-накопитель 26 с ручкой 27, фланцы 28, ось крыльчатого колеса 29.

В качестве рабочего тела при работе устройства используется вода, обьем поступления котоpого в ванну 2 должен быть равен объему стока жидкости через сливные лотки 12 и 18 корпуса 1 и винтовых гидровашгердов 16. При закрытых задвижках 6, через игольчатый клапан подпитывающей водопроводной системы 11, ванна 2 наполняется до уровня 14 (фиг.1) до появления стекающей воды в переливном лотке 12. После этого включается подающий пульпу насос (не показан), которая через гребенчатое сопло 3 под давлением впрыскивает пульпу под углом 45^o в воду, содержащуюся в ванне 2, при этом твердые частицы, содержащиеся в пульпе, в зависимости от плотности, встречая при движении в воде гидродинамическое сопротивление, под воздействием сил гравитации движутся по траекториям, изображенным позицией 15, опускаясь на дно в тот или иной придонный поперечный отсек 5. Известно, что тяжелые зерна в воде перегоняют легкие частицы других минералов.

Дугообразные полосы 9, расположенные между вертикальными пластинами 10, образуют каналы, обеспечивая струям из каждого канала гребенчатого сопла 3 свой путь, исключая завихрения, встречные потоки. При закрытых задвижках 6 часть излишней воды в смеси с пульпой сольется через сливной лоток 12, водосточную трубу 13 в воронку 21 винтового гидровашгерда и по желобам 22 стечет через сливной лоток 18 за пределы установки, оставив минералы большой плотности на коврике 23. После открытия всех задвижек 6 в рабочую водяную среду подается сжатый воздух через трубопровод для подачи сжатого воздуха 4. Мельчайшие пузырьки воздуха под давлением пронизывают толщу воды в каналах между вертикальными пластинами 10, обеспечивая барботаж (интенсивное перемешивание) пульпы. Воздушная среда обеспечивает дезинтеграцию промывочного материала. Струйки воздуха из отверстий трубопроводов для подачи сжатого воздуха 4 направлены вертикально вверх над тем или иным участком придонных поперечных отсеков 5, что способствует более тщательному отмыванию частиц полезных ископаемых от прилипших глинистых и других частиц породы.

Скопившаяся в придонных поперечных отсеках 5 вода, полезные и другие минералы, глинистые и мельчайшие частицы легких минералов с потоком воды, под ее давлением, устремляются вниз через отстойники- накопители 7, где тяжелые частицы минералов оседают на дне его углубленной и съемной части 26, а легкие удаляются в сливной патрубок 17 под воздействием завихрений, создаваемых крыльчатым колесом на горизонтальной оси 29, вращающимся под напором стекающей воды. После прекращения подачи пульпы через гребенчатое сопло 3 вся вода из ванны 2, расположенных в ней придонных поперечных отсеков 5, через задвижки 6, отстойники-накопители 7, сливные патрубки 17, по винтовым желобам 22 гидровашгердов 16, через сливные лотки 18 стекает за пределы установки, оставляя твердые частицы минералов на ковриках 23, которыми выстланы винтовые желоба 22 и наклонные днища придонных поперечных отсеков 5, к которым имеется доступ. Установка полностью обезвоживается перекрытием подачи воды через игольчатый клапан подпитывающей водопроводной системы 11. Винтовые гидровашгерды 16 орошаются промывочной водой, подаваемой по отдельным трубопроводам (не показаны) через воронки 21.

Винтовой гидровашгерд работает следующим образом.

Стекающая из придонных поперечных отсеков 5 смесь воды с пульпой через задвижки 6, отстойники-накопители 7, сливные патрубки 17 попадает в воронку 21, соединенную с винтовыми желобами 22, и вытекает за пределы установки через сливные лотки 18. Дно винтовых желобов выстлано ковриками 23, которые периодически извлекаются для удаления осевших на них твердых частиц минералов. Для этого корпус винтового гидровашгерда 16 снимается с основания 24, открывая доступ к коврикам 23 для их осмотра и замены. Петля 20 позволяет снять при необходимости весь винтовой желоб 22 со стержня 25. Сборка установки осуществляется в обратном порядке.

Отстойник-накопитель работает при движении через него потока жидкости, в результате чего твердые частицы материала оседают в углублении съемной части 26, имеющей ручку 27, а легкие частицы смываются потоком воды и завихрением, создаваемым вращением под воздействием потока жидкости крыльчатого колеса на горизонтальной оси 29. Фланцы 28 служат для присоединения отстойника-накопителя 7 к задвижке 6 и сливному патрубку 17. Гребенчатое сопло обеспечивает подачу под давлением струй пульпы в рабочую среду через каналы сопла.

Установка обеспечивает раздельное осаждение и промывание всех фракций материалов, содержащихся в пульпе.

Изобретение используется для разделения на фракции россыпных месторождений широкого спектра минералов. Сущность изобретения: установка содержит ванну, выполненную с природными поперечными отсеками, имеющими наклонные, в шахматном порядке, днища, нижняя часть которых сообщена через задвижки и отстойники-накопители с винтовыми гидровашгердами. Каждый отстойник-накопитель имеет трубчатый корпус, внутри которого на горизонтальной оси установлены крыльчатые колеса. Установленные вдоль и внутри ванны вертикальные пластины образуют каналы. Приспособление для подачи сжатого воздуха выполнено в виде трубопроводов, расположенных в нижней части и вдоль каналов из пластин, а внутри каналов размещены дугообразные полосы. Приспособление для подачи исходной пульпы выполнено в виде установленного под углом 45^o гребенчатого сопла, каналы которого расположены между вертикальными пластинами. Наклонные днища поперечных придонных отсеков ванны и желоба винтовых гидровашгердов имеют коврики. 5 ил.

Гидродинамическая установка, включающая выполненный в виде ванны корпус с приспособлениями для подачи исходной пульпы, промывочной воды, сжатого воздуха и содержащий вертикальные пластины, отличающаяся тем, что ванна выполнена с придонными поперечными отсеками, имеющими наклонные, в шахматном порядке, днища, нижняя часть которых сообщена через задвижки и отстойники-накопители с винтовыми гидровашгердами, при этом каждый отстойник-накопитель имеет трубчатый корпус, внутри которого на горизонтальной оси установлены крыльчатые колеса, причем установленные вдоль и внутри ванны вертикальные пластины образуют каналы, приспособление для подачи сжатого воздуха выполнено в виде трубопроводов, расположенных в нижней части и вдоль каналов из пластин, а внутри каналов размещены дугообразные полосы, при этом приспособление для подачи исходной пульпы выполнено в виде установленного под углом 45^o гребенчатого сопла, каналы которого расположены между вертикальными пластинами, причем наклонные днища поперечных придонных отсеков ванны и желоба винтовых гидровашгердов имеют коврики.