МЕЛЬНИЦА САМОИЗМЕЛЬЧЕНИЯ Российский патент 1999 года по МПК B02C17/22 

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, конкретнее к измельчающему оборудованию, и может быть использовано в мельницах мокрого самоизмельчения в алмазодобывающей промышленности при подготовке руд к обогащению.

Известна мельница самоизмельчения, содержащая вращающийся барабан, внутренняя поверхность которого покрыта износостойкой футеровкой с подъемными элементами в виде стержней, направленных по радиусу к центру барабана и расположенных вдоль барабана мельницы, причем расстояние между стержнями и высота стержня выбираются в зависимости от размера куска измельчаемого материала (а.с. N 360971, B 02 C 17/22, 1972).

Недостатком известной мельницы является невысокая эффективность измельчения и сохранность кристаллов ценного компонента, содержащегося в измельчаемом сырье. Обусловлено это тем, что в процессе измельчения при такой конструкции футеровки имеет место вовлечение готового продукта, содержащего ценный компонент, вторично в процесс измельчения из-за забивки пространства между подъемными элементами крупными кусками рудной загрузки.

Известна барабанная мельница, содержащая вращающийся барабан, покрытый износостойкой футеровкой с подъемными элементами различной высоты, расположенными рядами, причем соотношение высот минимального к максимальному элементу пропорционально tgβ/h, где β - угол, образованный прямой, соединяющей элементы с минимальной и максимальной высотами, и касательной к окружности корпуса, и равный 5-35^o; h - число элементов, расположенных от максимального до минимального включительно в поперечном сечении мельницы (а.с. СССР N 1200977, B 02 C 17/22, прототип).

Недостатком данной мельницы является низкая эффективность измельчения и сохранность кристаллического ценного минерала из-за невозможности, во-первых, обеспечить оперативный вывод готового продукта из мельницы, и, во-вторых, исключить вовлечение ценных кристаллов при их раскрытии в процессе измельчения.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса измельчения при одновременном обеспечении сохранности кристаллического ценного компонента.

Поставленная цель достигается тем, что в мельнице самоизмельчения, содержащей установленный с возможностью вращения барабан, внутренняя поверхность которого покрыта износостойкой футеровкой с подъемными элементами различной высоты, расположенными рядами и образующими рабочую поверхность с наклоном по ходу вращения барабана, барабан мельницы снабжен разгрузочной решеткой с щелевидными отверстиями, причем высота минимального элемента и расстояние между элементами минимальной высоты в ряду равно максимальному размеру отверстия в разгрузочной решетке, расстояние между элементами максимальной высоты в ряду трехкратно высоте минимального элемента, расстояние между предыдущим и последующим рядами элементов от минимального к максимальному и между элементами в каждом последующем ряду равно высоте элемента предыдущего ряда, при этом количество рядов элементов различной высоты в шаге футеровки по мере один, а соотношение высот минимального элемента к максимальному элементу пропорционально tgβ, где β - угол, образованный прямой, соединяющей элементы с минимальной и максимальной высотами, и касательной к окружности корпуса барабана.

В процессе измельчения имеет место сегрегация материала на мелкую, среднюю и крупную фракции. Для упорядочивания процесса сегрегации материала, обеспечения возможности поддержания мелкого слоя нагрузки оптимальной высоты, с точки зрения сохранности кристаллов ценного компонента, оперативного вывода готового продукта с кристаллами из мельницы и обеспечение тем самым повышения эффективности процесса измельчения, подъемные элементы в ряду и ряды подъемных элементов размещают на расстоянии друг от друга. Расположение в ряду подъемных элементов минимальной высоты по сечению мельницы на расстоянии, равном максимальному размеру отверстия в разгрузочной решетке, и выбор их высоты, равной также максимальному размеру отверстия в разгрузочной решетке, обеспечивает, во-первых, возможность поддерживать мелкий внешний слой нагрузки высотой, достаточной для того, чтобы ценный кристалл был недоступен воздействию крупных кусков сырья, во-вторых, выход из процесса кристаллов с готовым продуктом измельчения.

При расстоянии между предыдущим и последующим рядами элементов (от минимального к максимальному) и между элементами в каждом последующем ряду, равном высоте элемента предыдущего ряда, при количестве рядов элементов различной высоты в шаге футеровки Т_ф не менее одного, при установлении соотношения высот минимального элемента к максимальному с учетом оптимальной величины угла β, обеспечивающего заданный режим поведения рудной загрузки в рабочей зоне, достигается возможность более качественного выделения из рудной загрузки крупных кусков сырья, вовлечения их в водопадный режим движения и доизмельчения. При этом не нарушается режим сохранности кристаллов и происходит оперативный вывод готового продукта с кристаллами из мельницы.

Расположение в ряду подъемных элементов максимальной высоты на расстоянии, соответствующем трехкратной высоте минимального элемента, обеспечивает выделение из потока материала куска той крупности, которая позволяет получить в процессе самоизмельчения максимальный выход готового продукта.

На фиг. 1 изображена мельница, поперечное сечение; на фиг. 2а, б, в - примеры расположения подъемных элементов с шагом Т_ф, вид по стрелке A на фиг. 1; на фиг. 3 а, б, в - примеры поперечного расположения подъемных элементов под углом β. Мельница содержит вращающийся барабан 1, снабженный разгрузочной решеткой с щелевидными отверстиями (на фиг. 3 не показана). Внутренняя поверхность барабана 1 покрыта износостойкой футеровкой 2 с подъемными элементами 3, 4, 5, выполненными различной высоты и сгруппированными в ряды одной величины. Количество рядов элементов различной высоты изображено на фиг. 2а, б, в. Соотношение высот минимального элемента 3 к максимальному элементу 5 выбрано пропорционально tgβ, где β - угол, образованный прямой, соединяющей элементы 3, 5, и касательной к окружности корпуса барабана 1, и равный 5-35^o (фиг. 3а, б, в). Высота h элементов 3 и расстояние S₁, между ними в ряду равно максимальному размеру отверстия в разгрузочной решетке d_р.р. (фиг. 2а). Расстояние между рядом элементов 3 и рядом элементов 4 и расстояние S₂ между элементами 4 равно высоте h элемента 3 (фиг. 2а). Расстояние S₄ между рядом элементов 4 и рядом элементов 5 равно высоте h₁ элемента 4 (фиг. 2а). Расстояние S₅ между элементами 5 в ряду соответствует трехкратной высоте элемента 3 (фиг. 2а).

Расстояние S₆ между предыдущим рядом элементов 3 и последующим рядом элементов 3 равно высоте h элемента 3 (фиг. 2б). Расстояние S₇ между предыдущим рядом элементов 4 и последующим рядом элементов 4 равно высоте h₁ элемента 4 (фиг. 2а).

При вращении барабана 1 материал перемещается по футеровке 2. Подъемные элементы 3, 4, 5, проходя через поток материала, разделяют его на мелкие, средние и крупные куски. Мелкие куски продолжают перемещаться по футеровке 2 между элементами 3, 4, 5, средние и крупные куски захватывают элементами 3, 4, 5, и поднимаются на угол отрыва, соответствующий водопадному режиму измельчения. При ударе кусков о верхушки элементов 3, 4, 5 происходит измельчение и раскрытие кристаллов. Готовый продукт измельчения вместе с раскрытыми кристаллами занимают внешний периферический слой высотой, равной высоте минимального элемента 3, и не попадает под воздействие крупных кусков рудной загрузки и, проходя между подъемными элементами, с большой скоростью движется вдоль барабана к разгрузочной решетке.

Таким образом, повышается эффективность процесса измельчения и обеспечивается сохранность кристаллов ценного компонента (минерала).

Мельница самоизмельчения содержит вращающийся барабан с разгрузочной решеткой с щелевидными отверстиями, внутренняя поверхность которого покрыта износостойкой футеровкой с подъемными элементами различной высоты, при этом отношение высот минимального к максимальному элементу пропорционально tgβ, где β - угол, образованный прямой, соединяющей элементы с минимальной и максимальной высотами, и касательной к окружности корпуса барабана. Высота минимального элемента и расстояние между элементами минимальной высоты в ряду равно максимальному размеру отверстия в разгрузочной решетке, расстояние между элементами максимальной высоты в ряду трехкратно высоте минимального элемента, расстояние между предыдущим и последующим рядами элементов от минимального к максимальному и между элементами в каждом последующем ряду равно высоте элемента предыдущего ряда, при этом количество рядов элементов различной высоты в шаге футеровки по крайней мере один. Изобретение позволяет повысить эффективность процесса измельчения при одновременном обеспечении сохранности кристаллического ценного компонента. 3 ил.

Мельница самоизмельчения, содержащая установленный с возможностью вращения барабан, внутренняя поверхность которого покрыта износостойкой футеровкой с подъемными элементами различной высоты, расположенными рядами и образующими рабочую поверхность с наклоном по ходу вращения барабана, отличающаяся тем, что барабан мельницы снабжен разгрузочной решеткой с щелевидными отверстиями, причем высота минимального элемента и расстояние между элементами минимальной высоты в ряду равны максимальному размеру отверстия в разгрузочной решетке, расстояние между элементами максимальной высоты в ряду трехкратно высоте минимального элемента, расстояния между предыдущим и последующим рядами элементов от минимального к максимальному и между элементами в каждом последующем ряду равны высоте элемента предыдущего ряда, при этом количество рядов элементов различной высоты в шаге футеровки по крайней мере один, а отношение высот минимального элемента к максимальному элементу пропорционально tgβ, где β - угол, образованный прямой, соединяющей элементы с минимальной и максимальной высотами, и касательной к окружности корпуса барабана.