ШЛЮЗ-КОНЦЕНТРАТОР ТИМОФЕЕВА УНИВЕРСАЛЬНЫЙ Российский патент 1999 года по МПК B03B5/70 

Изобретение относится к области обогащения золотосодержащих песков на основе гравитационных методов.

Известен шлюз для обогащения золотосодержащих песков, состоящий из последовательно соединенных и смонтированных с уклоном к горизонтальной плоскости в направлении потока пульпы секций, имеющих боковые стенки и днище, на котором укладываются резиновые коврики и трафареты с рифлями с наклоном к днищу в направлении потока пульпы, входной секции с рифлями лестничного типа, перпендикулярными боковым стенкам и направлению потока пульпы, и не менее двух дополнительных секций, состыкованных между собой в противоположном направлении, первая из которых установлена по отношению к входной секции с разворотом в поперечном направлении в любую сторону (см. патент РФ N 2034662, кл. B 03 B 5/70, 10.05.95), принятый в качестве наиболее близкого аналога.

К недостаткам этого устройства, как и ряда других шлюзов аналогичной конструкции, можно отнести неравномерное распределение пульпы по площади секции, забуторивание рифлей шлюза при больших углах поворота секций и рифлей и как следствие потери золота, т.е. недостаточное его извлечение, а также низкая эффективность извлечения для золотосодержащих песков с различной степенью промывистости за счет отсутствия оптимального регулирования в пределах 10 - 17^o в одном шлюзе угла поворота секции и угла наклона рифлей.

Целью - достигаемым техническим результатом заявленного изобретения является широкое использование в одном приборе преимуществ нижнего и верхнего пределов углов поворота секций на 10-17^o относительно оси потока пульпы входной секции для обогащения золотосодержащих песков различной степени промывистости и повышение извлечения золота за счет снижения удельной нагрузки по твердому и повышения степени дезинтеграции песков, равномерного распределения пульпы.

Поставленная цель достигается тем, что в указанном шлюзе - устройстве для обогащения золотосодержащих песков из последовательно соединенных секций с рифлями основной и не менее двух дополнительных угол между продольными осями основной и первой дополнительной секцией составляет 10 - 17^o, а угол наклона основной и дополнительной секции к горизонтальной плоскости в направлении потока пульпы составляет 10-13%, каждая дополнительная секция состоит из трех звеньев, смонтированных под разными углами в поперечном направлении (в том числе 10, 13,5 и 17^o) относительно входной секции и потока пульпы, причем рифли трафарет дополнительных секций уложены в сторону поворота дополнительных секций под углом 10 - 17^o относительно трафарет входной секции, а угол поворота, каждого звена дополнительной секции, угол поворота его рифлей и угол среза боковой кромки рифлей этого звена выполнены равными.

Рифли в каждом звене имеют определенный наклон к днищу, вытекающий из особенностей разворота каждого звена относительно оси потока пульпы входной секции, соответствия и зависимости угла разворота звена дополнительной секции относительно оси потока пульпы входной секции, угла поворота рифлей звена дополнительной секции относительно трафарет входной секции, а также угла среза боковой кромки рифли.

Все три указанных угла должны иметь равенство, это приводит к тому, что угол наклона рифли к днищу звена дополнительной секции удваивается.

Только такая зависимость углов позволяет равномерно распределять пульпу по площади звеньев дополнительной секции, что обеспечивает высокую эффективность устройства.

Все указанные отличительные общие существенные признаки в совокупности с ограничительными позволяют достичь поставленную цель. В информационных источниках не обнаружено сходных совокупностей признаков. Проведенный анализ позволяет считать, что заявленное решение соответствует критерию "Новизна".

Кроме того, отличительные существенные признаки - первое звено первой дополнительной секции длиной 2 м смонтировано под углом 10^o и продольной оси входной секции в горизонтальной плоскости в поперечном направлении в любую сторону, а рифли трафарет первого звена первой дополнительной секции уложены в сторону поворота первого звена первой дополнительной секции под углом 10^o относительно трафарет входной секции и под острым углом к стенкам первого звена первой дополнительной секции;
- рифли трафарет первого звена первой дополнительной секции за счет среза боковой кромки для плотного прилегания к боковой планке трафарета под углом 10^o занимает единственно правильное и необходимое положение наклона к днищу первого звена первой дополнительной секции под углом 20^o;
- второе звено первой дополнительной секции длиной 2 м смонтировано под углом 13,5^o относительно оси потока пульпы входной секции и в направлении поворота первого звена первой дополнительной секции, а рифли трафарет второго звена первой дополнительной секции уложены в сторону поворота второго звена первой дополнительной секции под углом 13,5^o относительно трафарет входной секции и под острым углом к стенкам второго звена первой дополнительной секции;
- рифли трафарет второго звена первой дополнительной секции за счет среза боковой кромки для плотного прилегания к боковой планке трафарета под углом 13,5^o занимают единственно правильное и необходимое положение наклона к днищу второго звена первой дополнительной секции под углом 27^o;
- третье звено первой дополнительной секции длиной 2 м смонтировано под углом 17^o относительно оси потока пульпы входной секции и в направлении поворота второго звена первой дополнительной секции, а рифли трафарет третьего звена первой дополнительной секции уложены в сторону поворота третьего звена первой дополнительной секции под углом 17^o относительно трафарет входной секции и под острым углом к стенкам третьего звена первой дополнительной секции;
- рифли трафарет третьего звена первой дополнительной секции за счет среза боковой кромки для плотного прилегания к боковой планке трафарета под углом 17^o занимают единственно правильное и необходимое положение наклона к днищу третьего звена первой дополнительной секции под углом 34^o;
- вторая дополнительная секция монтируется к третьему звену первой дополнительной секции в противоположном направлении с угла поворота третьего звена первой дополнительной секции, то есть в обратном порядке 17 - 13,5 - 10^o;
- при любом количестве дополнительных секций последним, хвостовым звеном должно быть звено с углом 10^o относительно оси потока пульпы входной секции;
- трафареты шлюза-концентратора для удобства в работе и экономии времени с помощью петель выполняются откидывающимися к одной из боковых стенок звеньев дополнительных секций.

В предлагаемом решении ограничительные признаки неотъемлемы от сущности решения, следовательно, решение характеризуется совокупностью всех признаков, а проявление нового свойства отличительными признаками делают всю совокупность новой и соответствующей критерию "Существенные отличия".

Шлюз-концентратор предлагаемой конструкции изображен на чертеже, где на фиг. 1 - вид сбоку, на фиг.2 - вид сверху, на фиг.3 - порядок среза боковой кромки рифли.

Шлюз-концентратор состоит из входной 1 секции длиной 2 м с продольным наклоном 10 - 13%. К входной 1 секции смонтировано первое 2 звено длиной 2 м первой дополнительной секции с наклоном 10 - 13% и разворотом в любую сторону на угол α 10^o относительно оси потока пульпы входной 1 секции - фиг.2, на днище которого - фиг.1 укладываются резиновые коврики 5 и трафареты 6 с разворотом в сторону поворота первого 2 звена дополнительной секции, имеющие наклон в сторону потока пульпы на угол 20^o к плоскости днища первого 2 звена первой дополнительной секции. Для удобства в работе и экономии времени трафареты крепятся петлями, позволяющими поднимать их к любой стенке первого 2 звена первой дополнительной секции.

К первому 2 звену первой дополнительной секции монтируется второе 3 звено первой дополнительной секции с продольным наклоном 10 - 13%, развернутое в сторону поворота первого 2 звена первой дополнительной секции на угол α′ 13,5^o относительно оси потока пульпы входной 1 секции, на днище которого укладываются резиновые коврики 5 и трафареты 6 с уклоном в сторону поворота второго 3 звена первой дополнительной секции, имеющие наклон в сторону потока пульпы на угол 2 α′ 27^o к днищу второго 3 звена первой дополнительной секции. Для удобства в работе и экономии времени трафареты крепятся петлями, позволяющими поднимать их к любой стенке второго 3 звена первой дополнительной секции.

К второму 3 звену первой дополнительной секции монтируется третье 4 звено первой дополнительной секции с продольным наклоном 10-13%, развернутое в сторону поворота второго 3 звена первой дополнительной секции на угол α″ 17^o относительно оси потока пульпы входной 1 секции, на днище которого укладываются резиновые коврики 5 и трафареты 6 с разворотом в сторону поворота третьего 4 звена первой дополнительной секции, имеющие наклон в сторону потока пульпы на угол 2 α″ 34^o к плоскости днища третьего 4 звена первой дополнительной секции. Для удобства в работе и экономии времени трафареты крепятся петлями, позволяющими поднимать их к любой стенке третьего 4 звена первой дополнительной секции.

К третьему 4 звену первой дополнительной секции, имеющему угол α″ 17^o относительно оси потока пульпы входной 1 секции, в противоположном направлении монтируется первое 9 звено второй дополнительной секции с углом поворота α″ 17^o относительно оси потока пульпы входной 1 секции, за которым идет второе 10 звено второй дополнительной секции с уклоном в сторону поворота первого 9 звена второй дополнительной секции с углом поворота α′ 13,5^o относительно оси потока пульпы входной 1 секции, далее третье 11 звено второй дополнительной секции с уклоном в сторону поворота второго 10 звена второй дополнительной секции и с углом поворота α 10^o относительно оси потока пульпы входной 1 секции.

На фиг.3 показана рифля и углы среза боковой кромки. Угол α 10^o срезается у рифлей для первого 2 звена первой дополнительной секции и третьего 11 звена второй дополнительной секции, имеющих угол α 10^o поперечного разворота относительно оси потока пульпы входной 1 секции, углы α′ 13,5^o срезаются у рифлей для второго 3 звена первой дополнительной секции и второго 10 звена второй дополнительной секции, имеющих угол α′ 13,5^o поворота относительно оси потока пульпы входной 1 секции, углы α″ 17^o срезаются у рифлей для третьего 4 звена первой дополнительной секцией первого 9 звена второй дополнительной секция, имеющих угол α″ 17^o поворота относительно оси потока пульпы входной 1 секции. Для удобства в работе и экономии времени все трафареты звеньев второй дополнительной секции крепятся петлями, позволяющими поднимать их к любой стенке звеньев второй дополнительной секции.

Работа шлюза-концентратора осуществляется следующим образом. Пульпа подается на входную секцию под прямым углом относительно трафаретов лестничного типа, на которых происходит дезинтеграция, то есть разделение смеси по плотности в текущем потоке. На дополнительных секциях пульпа меняет направление потока относительно потока входной секции, но также равномерно распределяется по всей площади за счет обязательного равенства углов звеньев дополнительных секций относительно продольной оси потока пульпы входной секции и трафаретов звеньев дополнительных секций относительно трафаретов лестничного типа входной секции. В результате изменения угла трафаретов в звеньях дополнительных секций относительно трафаретов лестничного типа входной секции, то есть изменения угла атаки пульпы, образуется боковая составляющая скорости потока пульпы, которая и создает подвижную, эластичную "постель", способную постоянно в процессе работы между сполосками улавливать и удерживать /накапливать/ золото. Изменение направления потока пульпы на звеньях дополнительных секций происходит не за счет соударения пульпы с боковой стенкой звеньев дополнительных секций, а исключительно за счет влияния на изменение направления потока пульпы диагонально расположенных рифлей трафарет звеньев дополнительных секций. Во входной секции амплитуда турбулентного потока имеет вертикальные значения и тенденцию к затуханию, в звеньях дополнительных секций характеристики турбулентного потока меняются от вертикальных до горизонтальных значений на каждом участке между рифлями. Происходит движение по спирали - от соударения пульпы с рифлями углового расположения вверх и в сторону поворота звеньев дополнительных секций с последующим свободным падением потока на основе законов гравитации.

Равенство углов поворота звеньев дополнительных секций относительно оси потока пульпы входной секции и трафаретов звеньев дополнительных секций относительно трафаретов лестничного типа входной секции приводит к тому, что боковые стенки звеньев дополнительных секций параллельны направлению потока пульпы в звеньях дополнительных секций. С изменением угла потока пульпы в звеньях дополнительных секций меняется и угол боковых стенок звеньев дополнительных секций, поэтому они никогда не пересекутся.

Это позволяет сохранить на всем протяжении звеньев дополнительных секций такую величину амплитуды потока, которая в процессе работы не меняется. Величину амплитуды потока меняет лишь угол поворота звеньев дополнительной секции относительно оси потока пульпы входной секции.

Верхний предел поворота звена дополнительной секции в 17^o повышает степень дезинтеграции потока пульпы и снижает удельную нагрузку по твердому, что очень важно для песков с глинисто-илистыми добавками, но более эффективным для обогащения золотосодержащих песков является нижний предел поворота звена дополнительной секции 10^o.

Предлагаемый шлюз-концентратор успешно решает проблемы обогащения песков с различной степенью промывистости.

Изобретение может быть использовано для обогащения золотосодержащих песков различной степени промывистости. Шлюз содержит последовательно смонтированные под уклоном к горизонту основную и не менее двух дополнительных секций с рифлями. Угол между продольными осями основной и первой дополнительной секции составляет 10-17^o. Каждая дополнительная секция состоит из трех звеньев, смонтированных под разными углами в поперечном направлении относительно входной секции и потока пульпы. Рифли трафарет дополнительных секций уложены в сторону поворота звеньев дополнительных секций под углом 10-17^o относительно трафарет входной секции. Угол поворота каждого звена дополнительной секции, угол среза боковой кромки рифлей этого звена выполнены равными, изобретение повышает эффективность обогащения золотосодержащих песков с различной степенью промывистости. За счет снижения удельной нагрузки по твердому и повышение степени дезинтеграции. 9 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для обогащения золотосодержащих песков, состоящее из последовательно соединенных и смонтированных с уклоном к горизонтальной плоскости в направлении потока пульпы, имеющих боковые стенки и днище, на котором укладываются резиновые коврики и трафареты с рифлями с наклоном к днищу в направлении потока пульпы, входной секции с рифлями лестничного типа, перпендикулярными боковым стенкам и направлению потока пульпы, и не менее двух дополнительных секций, состыкованных между собой в противоположном направлении, первая из которых установлена по отношению к входной секции с разворотом в поперечном направлении в любую сторону, отличающееся тем, что угол между продольными осями основной и первой дополнительной секцией составляет 10 - 17^o, а угол наклона основной и дополнительных секций к горизонтальной плоскости в направлении потока пульпы составляет 10 - 13%, каждая дополнительная секция состоит из трех звеньев, смонтированных под разными углами в поперечном направлении, относительно входной секции и потока пульпы, причем рифли трафарет дополнительных секций уложены в сторону поворота звеньев дополнительных секций под углом 10 - 17^o относительно трафарет входной секции, а угол поворота каждого звена дополнительной секции, угол поворота его рифлей и угол среза боковой кромки рифлей этого звена выполнены равными. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что первое звено первой дополнительной секции длиной 2 м смонтировано под углом 10^o в поперечном направлении в любую сторону, а рифли трафарет первого звена первой дополнительной секции уложены в сторону поворота первого звена первой дополнительной секции под углом 10^o относительно трафарет входной секции и под острым углом к стенкам первого звена первой дополнительной секции. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что рифли трафарет первого звена первой дополнительной секции за счет среза боковой кромки для плотного прилегания к боковой планке трафарета под углом 10^o занимают единственно правильное и необходимое положение наклона к днищу первого звена первой дополнительной секции под углом 20^o. 4. Устройство по любому пп.1 и 2, отличающееся тем, что второе звено первой дополнительной секции длиной 2 м смонтировано под углом 13,5^o относительно оси потока пульпы входной секции и в направлении поворота первого звена первой дополнительной секции, а рифли трафарет второго звена первой дополнительной секции уложены в сторону поворота второго звена первой дополнительной секции под углом 13,5^o относительно трафарет входной секции и под острым углом к стенкам второго звена первой дополнительной секции. 5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что рифли трафарет второго звена первой дополнительной секции за счет среза боковой кромки для плотного прилегания к боковой планке трафарета под углом 13,5^o занимают единственно правильное и необходимое положение наклона к днищу второго звена первой дополнительной секции под углом 27^o. 6. Устройство по любому пп.1 - 4, отличающееся тем, что третье звено первой дополнительной секции длиной 2 м смонтировано под углом 17^o относительно оси потока пульпы входной секции и в направлении поворота второго звена первой дополнительной секции, а рифли трафарет третьего звена первой дополнительной секции уложены в сторону поворота третьего звена первой дополнительной секции под углом 17^o относительно трафарет входной секции и под острым углом к стенкам третьего звена первой дополнительной секции. 7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что рифли трафарет третьего звена первой дополнительной секции за счет среза боковой кромки для плотного прилегания к боковой планке трафарета под углом 17^o занимают единственно правильное и необходимое положение наклона к днищу третьего звена первой дополнительной секции под углом 34^o. 8. Устройство по любому пп.1 и 6, отличающееся тем, что вторая дополнительная секция монтируется к третьему звену первой дополнительной секции в противоположном направлении с угла поворота третьего звена первой дополнительной секции, то есть в обратном порядке 17 - 13,5 - 10^o. 9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что при любом количестве дополнительных секций последним хвостовым звеном должно быть звено с углом 10^o относительно оси потока пульпы входной секции. 10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что трафареты шлюза-концентратора для удобства в работе и экономии времени с помощью петель выполняются откидывающимися к одной из боковых стенок звеньев дополнительных секций.