БАРАБАННЫЙ КОНЦЕНТРАТОР Российский патент 1999 года по МПК B03B5/56 

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, в частности, к гравитационным обогатительным устройствам непрерывного действия для переработки и обогащения тонкодисперсных и шламовых металлоносных материалов, в том числе золотоносных.

Известен трубный концентратор, состоящий из барабана, внутренняя поверхность которого снабжена спиральными рифлями, расположенными под углом 15^o к образующей и направленными по вращению /1/.

Основными недостатками этого устройства являются низкие извлечение ценного компонента и производительность, низкая концентрация тяжелых ценных минералов и содержанию их в получаемом концентрате, что требует последующей многостадийной перечистки и доводки получаемого концентрата, при этом в процессе работы пространство между спиральными рифлями плотно заиливается и запрессовывается перерабатываемым материалом, что требует частых и длительных остановок устройства и трудоемкого сполоска, очистки и обновления улавливающей поверхности.

Известен также барабанный концентратор для обогащения тонкодисперсных материалов, взятый за прототип, включающий пустотелый цилиндрический барабан, имеющий возможность вращения вокруг горизонтальной оси с оросителем и желобом для вывода продуктов обогащения /2/.

Основными недостатками данного устройства является низкая концентрация ценных тонкодисперсных минералов и производительность.

Задачей изобретения является повышение извлечения и степени концентрации ценного компонента при увеличении пропускной способности устройства и обеспечение стабильной непрерывной его работы.

Это достигается тем, что в барабанном концентраторе для обогащения тонкодисперсных материалов, содержащем пустотелый барабан, имеющий возможность вращения вокруг горизонтальной оси, согласно изобретению, в пустотелый барабан соосно вставлены по крайней мере два жестко соединенные между собой с противоположным направлением конического расширения пустотелые барабаны меньшего диаметра, каждый из барабанов снабжен установленными с возможностью углового перемещения оросителем и желобом для вывода продуктов обогащения и футеровкой внутренней улавливающей конической поверхности, при этом угол наклона образующей конических футеровочных рифленых рабочих внутренних поверхностей барабанов находится в диапазоне 3 - 6^o, а отношение большего диаметра каждого барабана к его длине находится в пределах Д:Л=1:(1,5-3,0).

Сопоставительный анализ заявляемого устройства и прототипа позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "новизна".

Сравнение с другими техническими решениями, включенными в "уровень техники" показало, что совокупность его отличительных признаков обеспечивает возможность повышения степени извлечения и концентрации ценных компонентов, что явным образом не следует из известного уровня техники.

Сущность изобретения появляется чертежом.

На чертеже изображено устройство барабанного концентратора.

Барабанный концентратор состоит из барабана 1 с конической внутренней поверхностью, покрытой рифленой футеровкой 2, при этом барабан 1 снабжен оросителем 3 и желобом 4 для вывода продуктов обогащения. В барабан 1 на жестких элементах крепления 5 соосно вставлен конический барабан 6 с конической внутренней рабочей поверхностью, покрытой рифленой футеровкой. Этот конический барабан 6 снабжен оросителем 8 и желобом 9 для вывода продуктов обогащения. В барабан 6 на жестких элементах крепления 10 соосно вставлен конический барабан 11 с конической внутренней рабочей поверхностью, покрытой рифленой футеровкой 12. Барабан 11 снабжен оросителем 13 и желобом 14 для вывода продуктов обогащения. Все оросители 3, 8, 13 с желобами 4, 9, 14 для вывода продуктов обогащения имеют возможность углового поворота относительно рифленых рабочих поверхностей вокруг геометрической оси устройства для регулировки работы барабанного концентратора. Барабаны устройства 1, 6, 11 установлены соосно друг в друге с противоположным направлением конического расширения. Оросители 3, 8, 13 снабжены вентилями 15, 16, 17 регулировки подачи технологической воды из общей магистрали 18. Все устройство - барабанный концентратор - опирается с возможностью вращения вокруг горизонтальной геометрической оси на ролико-опоры (рольганг) 19, которые от привода (не показанного на чертеже) передают барабану 1 и всем остальным барабанам 6 и 11.

Барабанный концентратор работает следующим образом.

Исходное питание вместе с водой поступает во вращающийся барабан 1, который со стороны подачи исходного питания имеет концевой порог для предотвращения перелива перерабатываемого материала. При движении по наклонной конической поверхности, покрытой рифленой футеровкой 2, за счет некоторого увеличивающего поперечного сечения потока и некоторого снижения при этом продольной скорости потока тяжелые минеральные зерна оседают между рифлями и удерживаются футеровкой 2, а при вращении барабана 1 осевшие тяжелые зерна минералов поднимаются до уровня ороcителя 2 и желоба 4. Последние имеют возможность углового поворота относительно рабочей поверхности футеровки 2 барабана 1 для регулировки и обеспечения качественного смыва уловленных зерен ценных компонентов. Отвальный (хвостовой) продукт барабана 1 выводится из барабанного концентратора.

Промпродукт 1, полученный с помощью барабана 1, по желобу 4 самотеком поступает в барабан 6, который со стороны подачи питания (промпродукта 1) имеет кольцевой порог для предотвращения перелива перерабатываемого материала. Барабан 6 закреплен внутри барабана 1 с помощью элементов крепления 5. При движении по наклонной конической поверхности, покрытой рифленой футеровкой 7, за счет некоторого все увеличивающегося поперечного сечения потока и снижения при этом продольной скорости потока промежуточный продукт 1 освобождается от механически захваченных зерен легких пустых пород, чему способствует элемент перемешивания потока от вращения барабана 6. Зерна тяжелой фракции оседают между рифлями, а вращением барабана 6 тяжелая уловленная фракция поднимается до уровня оросителя 8 и желоба 9. Последние имеют возможность углового поворота относительно рабочей поверхности рифленой футеровки 7 барабана 6 для регулировки и обеспечения качественного смыва уловленных зерен ценных компонентов. В результате обогащения вместе с отмытыми зернами пустой породы в разгрузку барабана 6 механически могут попадать зерна ценных минералов. Поэтому разгрузка барабана 6 представляет собой продукт по составу близкий к исходному питанию (промпродукт II) и последний самотеком объединяется с исходным питанием барабанного концентратора.

Ороситель 8 барабана 6 смывает в желоб 9 черновой концентрат, который по желобу 9 самотеком поступает в конический барабан 11, жестко смонтированный с помощью крепежных элементов 10 внутри барабана 6. Для предотвращения перелива чернового концентрата приемная часть барабана 11 имеет кольцевой порог.

При движении по наклонной конической внутренней рифленой поверхности 12 барабана 11 черновой концентрат подвергается перечистке. Осевший на рифленой поверхности 12 барабана 11 концентрат вращением барабана 11 поднимается до уровня оросителя 13, смывается в желоб 14 и поступает самотеком на последующую доводку и переработку. Разгрузка барабана 11 (промпродукт III) по составу близкая к промпродукту 1 поступает в виде циркулирующий нагрузки самотеком в барабан 6.

Для успешной и эффективной работы барабанного концентратора и нормального движения продуктов обогащения без заиления рабочих поверхностей внутренней рифленые рабочие поверхности должны быть коническими при угле наклона образующей к горизонтальной оси устройства, равным 3 - 6^o. При угле наклона менее 3^o наблюдается быстрое и интенсивное заиление улавливающих рифленых поверхностей и резкое снижение пропускной способности устройства, после чего барабанный концентратор практически прекращает свою работу как обогатительный аппарат. При угле наклона образующей рифленой конической поверхности к горизонтальной оси более 6^o, хотя и увеличивается пропускная способность, но зерна тяжелых ценных минералов не успевают высадиться на улавливающую поверхность и смывается потоком в разгрузку. Диапазон угла наклона образующей внутренней рабочей рифленой конической поверхности к горизонтальной оси устройства 3 - 6^o является оптимальным, при котором происходит эффективное улавливание зерен тяжелых ценных минералов из перерабатываемого тонкодисперсного горного сырья.

При работе заявленного устройства мелкие и тонкие илы, содержащие частицы пустой породы, сбрасываются в отвальный продукт после прохождения первого барабана. Это предотвращает заиление рабочих поверхностей остальных барабанов. В повышенный угол наклона рабочей поверхности и экспериментально подобранная конфигурация и рисунок нарифлений обеспечивает нормальную работу и первого барабана устройства. Конфигурация, рисунок и высота рифлей футеровки внутренних конических поверхностей для каждого из барабанов подбирается экспериментально.

Барабанный концентратор при относительно ограниченных габаритах обладает достаточно большой суммарной протяженностью и площадью улавливающей поверхности. Он осуществляет несколько последовательных операций перечистки полученного продукта и доводит исходное питание до требуемого качества концентрата. Барабанный концентратор обеспечивает выигрыш по высоте: перечищаемый материал двигается с увеличением высотного положения, что облегчает компоновку оборудования. Барабанный концентратор позволяет получить тонкодисперсный концентрат при достаточно высокой степени концентрации и извлечения ценных минералов из перерабатываемого сырья и отвальный для данной операции хвостовой продукт.

При увеличении извлечения и степени концентрации ценного компонента техническое решение конструкции барабанного концентратора позволяет повысить пропускную способность и обеспечить стабильность непрерывной работы заявляемого устройства.

Источники информации
1. G. Chad Norris Gold Concentration at the Amalgamated Banket Areas Reduction Plant. - Metallurgy, November, N 516, 1949, p.1.

2. Патент РФ N 2038853, кл. B 03 B 5/56, 5/70, 09.07.95 - прототип.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, в частности к гравитационным обогатительным устройствам непрерывного действия для переработки и обогащения тонкодисперсных и шламовых металлоносных, в том числе золотоносных материалов. В пустотелый барабан концентратора, установленный с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси соосно, вставлены по крайней мере два жестко соединенные между собой с противоположным направлением конического расширения пустотелые барабаны меньшего диаметра, при этом каждый из барабанов снабжен установленными с возможностью углового поворота оросителем и желобом для вывода продуктов обогащения и футеровкой внутренней улавливающей конической поверхности, а угол наклона образующей конических поверхностей барабанов к горизонтальной оси находится в диапазоне 3 - 6^o, а отношение большего диаметра каждого барабана к его длине определяется из соотношения Д: Л = 1: (1,5 - 3,0). Барабанный концентратор обеспечивает достаточно высокие извлечения и концентрацию частиц ценных минералов при достаточно высокой производительности и стабильности непрерывной работы, являются многооперационным гравитационным обогатительным аппаратом. 1 ил.

Барабанный концентратор для обогащения тонкодисперсных материалов, включающий пустотелый барабан, имеющий возможность вращения вокруг горизонтальной оси, с оросителем и желобом для вывода продуктов обогащения, отличающийся тем, что в пустотелый барабан соосно вставлены по крайней мере два жестко соединенные между собой с противоположным направлением конического расширения пустотелые барабаны меньшего диаметра, при этом каждый из барабанов снабжен установленными с возможностью углового поворота оросителем и желобом для вывода продуктов обогащения и футеровкой внутренней улавливающей конической поверхности, а угол наклона образующей конических поверхностей барабанов к горизонтальной оси находится в диапазоне 3 - 6^o, а отношение большего диаметра каждого барабана к его длине определяется из соотношения Д : Л = 1 : (1,5 - 3,0).